RFC1939_POP3协议

1.简介

  对于在网络上的比较小的结点,支持消息传输系统(MTS)是不实际的。例如,一台
工作站可能不具有充足的资源允许SMTP服务器和相当的本地邮件传送系统保持序驻留,
并持续运行。同样的,将一台个人计算机长时间连接在IP类型网络上的费用也是可观的
(结点缺少的资源被称为”联络性”)。

  虽然如此,在这样的小结点上允许管理邮件是十分有用的,并且这些结点经常支持一
个用户代理来管理邮件。为解决这一问题,能够支持MTS的结点就为这些不能支持的结点提
供了邮件存储功能。邮局协议-版本3就是使这样的工作站可以用一种比较实用的方法来访问
存储于服务器上的储存邮件。通常,这意味着工作站可以从服务器上取得邮件,而服务器为
它暂时保存邮件。

  在下文中,客户主机指的是利用POP3服务的主机,而服务器主机指的是提供POP3服务的
主机。

2.简单说明

  在此文档中不指明客户主机如何将邮件送入到传送系统中去。但这里有一个说明:当用
户代理需要将信息送到传送系统时,它在接力主机上建立SMTP连接(这些接力主机可以是
POP3主机,也可以不是)。  

3.基本操作

  初始时,服务器通过侦听TCP端口110开始POP3服务。当客户主机需要使用服务时,它将
与服务器主机建立TCP连接。当连接建立后,POP3发送确认消息。客户和POP3服务器相互(分
别)交换命令和响应,这一过程一直要持续到连接终止。

  POP3命令由一个命令和一些参数组成。所有命令以一个CRLF对结束。命令和参数由可打
印的ASCII字符组成,它们之间由空格间隔。命令一般是三到四个字母,每个参数却可达40个
字符长。

  POP3响应由一个状态码和一个可能跟有附加信息的命令组成。所有响应也是由CRLF对结
束。现在有两种状态码,”确定”(“+OK”)和”失败”(“-ERR”)。

  对于特定命令的响应是由许多字符组成的。在这些情况中,下面一一表述:在发送第一
行响应和一个CRLF之后,任何的附加信息行发送,他们也由CRLF对结束。当所有信息发送结束
时,发送最后一行,包括一个结束字符(十进制码46,也就是”.”)和一个CRLF对。如果信息
中的任何一行以结束字符开始,此行就是通过在那一行预先装入结束而进行字符填充的。因此,
多行响应由五个CRLF.CRLF结束。当检测多行响应时,客户检测以确认此行是否以结束字符开
始。如果是的,而且其后的字符不是CRLF,此行的第一个字符(结束字符)将被抛弃;如果其
后紧跟CRLF,从POP服务器来的响应终止,包括.CRLF的行也不被认为是多行响应的一部分了。

  在生命周期中,POP3会话有几个不同的状态。一旦TCP连接被打开,而且POP3服务器发送了
确认信息,此过程就进入了”确认”状态。在此状态中,客户必须向POP3服务器确认自己是其的
客户。一旦确认成功,服务器就获取与客户邮件相关的资源,此时这一过程进入了”操作”状态。
在此状态中,客户提出服务,当客户发出QUIT命令时,此过程进入了”更新”状态。在此状态中,
POP3服务器释放在”操作”状态中取得的资源,并发送消息,终止连接。

  POP3服务器可以拥有一个自动退出登录的记时器。此记时器必须至少可以记录10分钟。这样
从客户发送的消息才可能刷新此记时器。当记时器失效时,POP3会话并不进入”更新”状态,而是
关闭TCP连接,而且不删除任何消息,不向客户发送任何响应。  

4.”确认”状态

  一时TCP连接由POP3客户打开,POP3服务器发送一个单行的确认。这个消息可以是由CRLF结
束的任何字符。例如,它可以是:
  S:+OKPOP3serverready

  注意:这个消息是一个POP3应答。POP3服务器应该给出一个”确定”响应作为确认。

  此时POP3会话就进入了”确认”状态。此时,客户必须向服务器证明它的身份。在文档中介绍
两种可能的处理机制,一种是USER和PASS命令,另一种是在后面要介绍的APOP命令。

  用USER和PASS命令进行确认过程,客户必须首先发送USER命令,如果POP3服务器以”确认”状
态码响应,客户就可以发送PASS命令以完成确认,或者发送QUIT命令终止POP3会话。如果POP3服
务器返回”失败”状态码,客户可以再发送确认命令,或者发送QUIT命令。

  当客户发送了PASS命令后,服务器根据USER和PASS命令的附加信息决定是否允许访问相应的
存储邮件。

  一旦服务器通过这些数据决定允许客户访问储存邮件,服务器会在邮件上加上排它锁,以防
止在进入”更新”状态前对邮件的改变。如果成功获得了排它锁,服务器返回一个”确认”状态码。
会话进入”操作状态”,同时没有任何邮件被标记为删除。如果邮件因为某种原因不能打开(例如,
排它锁不能获得,客户不能访问相应的邮件或者邮件不能进行语法分析),服务器将返回”失败”
状态码。在返回”失败”状态码后,服务器会关闭连接。如果服务器没有关闭连接,客户可以重新
发送确认命令,重新开始,或者发送QUIT命令。

  在服务器打开邮件后,它为每个消息指定一个消息号,并以八进制表示每个消息的长度。第
一个消息被指定为1,第二个消息被指定为2,以此类推,第N个消息被指定为N。在POP3命令和响应
中,所以的消息号和长度以十进制表示。

  下面是对上述三条命令的总结:      

5.”操作”状态

 
  一旦客户向服务器成功地确认了自己的身份,服务器将锁住并打开相应的邮件,这时POP3会
话进入”操作”状态。现在客户可以重复下面的POP3命令,对于每个命令服务器都会返回应答。最
后,客户发送QUIT命令,会话进入”更新”状态。

  下面是在”操作”状态中可用的命令:              

6.”更新”状态

  当客户在”操作”状态下发送QUIT命令后,会话进入”更新”状态。(注意:如果客户在”确认”状
态下发送QUIT后,会话并不进入”更新”状态。)
  如果会话因为QUIT命令以外的原因中断,会话并不进入”更新”状态,也不从服务器中删除任何
信件。    

7.可选的POP3命令

  以上讨论的命令是对POP3服务的最小实现。以下说明的可选命令允许客户更方便地处理信件,
这是一个比较一般的POP3服务实现。

  ·TOPmsgn
  【参数】一个是未被标记为删除的信件数,另一个是非负数(必须提供)
  【限制】仅在”操作”状态下使用。
  【说明】
  如果服务器返回”确认”,响应是多行的。在初始的+OK后,服务器发送信件头,一个空行将信
件头和信件体分开,对于多行响应要注意字节填充终止符。

  注意:如果客户要求的行数比信件体中的行数大,服务器会发送整个信件。

  【响应】+OK:其后有信件头;
  -ERR:其后无类似消息。
  【例子】

Copy Code

C:TOP110
S:+OK
S:<服务器发送消息头,一个空行和信件的头10行>
S:.
...
C:TOP1003
S:-ERRnosuchmessage

  ·UIDL[msg]
  【参数】信件数(可选)。如果给出信件数,不包括被标记为删除的信件。
  【限制】仅在”操作”状态下使用。
  【说明】
  如果给出了参数,且POP3服务器返回包括上述信息的”确认”,此行称为信息的”独立-ID表”。
  
  如果没有参数,服务器返回”确认”响应,此响应便以多行给出。在初的+OK后,对于每个信件,
服务器均给出相应的响应。此行叫做信件的”独立-ID表”。

  为简化语法分析,所有服务器要求使用独立-ID表的特定格式。它包括空格和信件的独立-ID。
  
  信件的独立-ID由0x21到0x7E字符组成,这个符号在给定的存储邮件中不会重复。
  
  注意:信件不包括被标记为删除的信件。
  
  【响应】+OK:其后是独立-ID表;
  -ERR:其后无类似信件。
  【例子】

Copy Code

C:UIDL
S:+OK
S:1whqtswO00WBw418f9t5JxYwZ
S:2QhdPYR:00WBw1Ph7x7
S:.
...
C:UIDL2
S:+OK2QhdPYR:00WBw1Ph7x7
...
C:UIDL3
S:-ERRnosuchmessage,only2messagesinmaildrop

  ·APOPnamedigest
  【参数】指定邮箱的字串和MD5摘要串。
  【限制】仅在POP3确认后的”确认”状态中使用。
  【说明】通常,每个POP3会话均以USER/PASS互换开始。这导致了用户名和口令在网络上的显式
传送,这不会造成什么危险。但是,许多客户经常连接到服务检查信件。通常间隔时间比较短,这就
加大了泄密的可能性。
另一种提供”确认”过程的方法是使用APOP命令。

  实现APOP命令的服务器包括一个标记确认的时间戳。例如:在UNIX上使用APOP命令的语法为:
process-ID.clock@hostname,其中进程-ID是进程的十进制的数,时钟是系统时钟的十进制表示,主
机名与POP3服务器名一致。

  客户记录下此时间戳,然后以送APOP命令。name语法和USER命令一致。Digest是采用MD5算法产
生的包括时间戳和共享密钥的字串。此密钥是客户和服务器共知的,应该注意保护此密钥,如果泄密,
任何人都能够以用户身份进入服务器。

  如果服务器接到APOP命令,它验证digest,如果正确,服务器返回”确认”,进入”操作”状态;否
则,给出”失败”并停留在”确认”状态。

  注意:共享密钥的长度增加,解读它的难度也相应增加,这个密钥应该是长字符串。
  
  【响应】+OK:邮件锁住并准备好;
  -ERR:拒绝请求。
  【例子】

Copy Code

S:+OKPOP3serverready<1896.697170952@dbc.mtview.ca.us>
C:APOPmrosec4c9334bac560ecc979e58001b3e22fb
S:+OKmaildrophas1message(369octets)

  在此例子中,共享密钥1896.697170952@dbc.mtview.ca.ustanstaaf由MD5算法生成,它产生了
digest值,c4c9334bac560ecc979e58001b3e22fb

8.POP3命令总结

基础的POP3命令:
USERname在”确认”状态有效
PASSstring
QUIT

STAT在”操作”状态有效
LIST[msg]
RETRmsg
DELEmsg
NOOP
RSET

QUIT在”更新”状态有效
 
可选的POP3命令:
APOPnamedigest在”确认”状态有效
TOPmsgn在”操作”状态有效
UIDL[msg]

POP3响应:
+OK
-ERR

注意:除了STAT,LIST和UIDL的响应外,其它命令的响应均为”+OK”和”-ERR”。响应后的所有文
本将被客户略去。

9.POP3会话实例

Copy Code

S:<等待连接到TCP端口110>
C:<打开连接>
S:+OKPOP3serverready<1896.697170952@dbc.mtview.ca.us>
C:APOPmrosec4c9334bac560ecc979e58001b3e22fb
S:+OKmrose smaildrophas2messages(320octets)
C:STAT
S:+OK2320
C:LIST
S:+OK2messages(320octets)
S:1120
S:2200
S:.
C:RETR1
S:+OK120octets
S:<服务器发送信件1>
S:.
C:DELE1
S:+OKmessage1deleted
C:RETR2
S:+OK200octets
S:<服务器发送信件2>
S:.
C:DELE2
S:+OKmessage2deleted
C:QUIT
S:+OKdeweyPOP3serversigningoff(maildropempty)
C:<关闭连接>
S:<等待下一次连接>

10.消息格式

  在会话过程中的消息格式都假定与Internet文本消息格式标准一致。应该注意的是,由于各
个服务器对于换行符的处理不同,因此计数不一定相同。通常,在”确认”状态中,服务器能够以
八进制计算信件的大小。例如,如果在打开储存邮件时服务器内部认定换行符代表一个字符,一
般服务器在计算它时作为两个字符计。注意,以终止符开始的消息行不被计数两次,因为客户将
在接收到多行响应后删除所有字节填充。

11.安全性考虑

  可以推测,使用APOP命令可以提供会话期间的保护。相应的,同时实现PASS和APOP命令的服务
器只允许用户以一种方式访问;也就是说要么使用USER/PASS组合,要么使用APOP命令,不能同时
使用两个。

  而且,注意随着共享密钥长度的增加,解读的难度也就上升了。服务器要提供用户名时不给出
任何响应,不给出任何暗示此用户名是否正确。而口令却在网络上显式传送;使用RETR和TOP命令
在网络上显式传送信件