Week 15 (2024/12/19) 電子郵件
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## 有關的協定
- SMTP （Simple Mail Transfer Protocol）
- POP （Post Office Protocol）
- IMAP （Internet Message Access Protocol）
- MIME （Multipurpose Internet Mail Extensions）

## 系統組成

### MUA (Mail User Agent，郵件使用者代理)

- 俗稱電子郵件客戶端
- 使用 SMTP 傳送信件給 SMTP Server
- 使用 POP3 或是 IMAP 接收及管理信件
- 例如
- Apple Mail App
- Thunderird

### MTA (Mail Transfer Agent，郵件傳送代理)

- 主要將信件投遞給本機使用者的 mailbox
- 可以依據信件內容過濾或是分類收到的信件

### MDA (Mail Delivery Agent)

-

### SMTP (Simple Mail Transfer Protocol，簡單郵件傳送協定)

- 主要用來**傳送**電子郵件
- 內容基於純文字

### POP3 (Post Office Protocol, 郵局協定)

- 從伺服器上下載電子郵件到本地設備的通訊協第
- 內容基於純文字

### IMAP (Internet Message Access Protocol, 網際網路資訊訪問協定)

- 在郵件伺服器上**存取和管理電子郵件**的協定
- 內容基於純文字
- listen port : 143(default)、993(SSL/TLS)
- 現代較常使用的 protocol

## 運作流程

### 寄信
1. MUA 透過 SMTP 送信給自己的 MTA
2. MTA 檢查地址的 host(`@` 後面)，如果是要送給自己就透過 MDA 放到對應使用者的 mailbox，如果不是就查詢 host 的 DNS MX record，知道下一個 MTA 的 host

> 如何查詢 host 的 DNS MX record?
>> dig [host] MX

- Relay : 原**接力、中繼、轉發**

:::info
#### MX

Mail eXchanger，DNS 上的一種紀錄。用來解析電子郵件地址 `user@host` 中的主機名稱，如果沒有設定好則會查找 A record。

#### DKIM
DomainKeys Identified Mail，透過 DNS 的 TXT 紀錄，傳送方會在 email 的 header 插入 `DKIM-Signature` 及相關數位簽章資訊。而接收方透過 DNS 紀錄得到公開金鑰進行驗證寄件者、主旨、內文、附件等部分有否被偽造或竄改。

#### SPF

Sender Policy Framework，透過 DNS 的 TXT record，可以設定某 IP 範圍或是網域是能夠代表此網域發送郵件的

查詢一個網域的 SPF record 方法:
`dig TXT josh-hsieh.tw` 後找到有寫 `v =spf include:....` 那行

#### DMARC

Domain-based Message Authentication, Reporting and Conformance，透過 DNS 的 TXT 紀錄，DMARC 決定在對一封電子郵件進行 SPF 和 DKIM 紀錄檢查後發生的情況。DMARC 決定當 email 未通過檢查時，會被標記為垃圾郵件、被封鎖，還是被傳遞給預定地收件者。SPF、DKIM、DMARC 成為一套電子郵件認證機制，可以檢測及防止偽冒身分、對付網路釣魚或垃圾電子郵件。

假設垃圾郵件發信者要從地址 `[e-mail]` 傳送一封電子郵件，而他們本身無權從 `@example.com` 網域傳送電子郵件。垃圾郵件發信者會透過將電子郵件中的**寄件者**標頭替換 `[e-mail]` 來做到這一點 --- 他們不會從實際的 `example.com` 電子郵件伺服器傳送電子郵件。接收此電子郵件的電子郵件伺服器可以使用 DMARC、SPF、DKIM 來發現這是一封未經過授權的電子郵件，然後他們可以把它標記成垃圾郵件或拒絕傳遞

#### Relay

原意是接力、收信跟轉發

#### 為啥要這些安全措施
以前網路大家都非常互相信任，但後來有人偽造別人的身分亂寄信，造成錢財上的損失，甚至有人因此自殺。就想出來越來越多方法來阻止別人偽造。
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:::info
#### DNSSEC & DNS Spoofing
- 以前大家也都認為 DNS 很可靠，但後來被偽造，所以需要安全措施，叫 DNSSEC
- DNS 是 UDP，只要有人偷聽到你的 query，再搶著回覆，就很容易 DNS Spoofing
- 另一種做法是，假設攻擊者知道這間學校大家都用 163.22.2.1 這台 DNS relay，攻擊者就一直往這台送說例如 google.com 的 IP 是 1.2.3.4。等 163 這台的 cache 過期了，他相信說攻擊者發來的是真的，就一次汙染了整間學校的 DNS
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:::warning
#### BT 補充
- 查看 DNS 的 TXT record 中的 DKIM 紀錄
- `dig google._domainkey.bluet.org TXT`

- 查看 DNS 的 TXT record 中的 SPF 紀錄
- `dig bluet.org TXT`

- 查看 DNS 的 TXT record 中的 DMARC 紀錄
- `dig _dmarc.bluet.org TXT`

- 查看 DNSSEC
- https://dnssec-analyzer.verisignlabs.com/bluet.org

- 因為學校環境，這兩個指令需要指定 server
- `dig @1.1.1.1 bluet.org. DS`
- `dig @1.1.1.1 bluet.org. DNSKEY`
:::

### 收信

1. MUA 透過 POP3 或是 IMAP 從伺服器上存取、管理信件。

## Lab
### 架設郵件伺服器
Postfix 是一個被廣泛使用的郵件伺服器

#### 安裝 postfix

- `sudo apt install postfix`
- 選 Internet sites
- `sudo ss -tlnp`
- `sudo vim /etc/postfix/main.cf`

:::info
#### Internet Site
Postfix 能夠接生來自外部的郵件，並向外部郵件地址發送郵件

#### Internet with smarthost
Postfix 接本地郵件，並將
#### Satellite system
#### Local only

:::

#### 發送郵件
- `sudo apt install mailutils`
- `echo "Hello, this is a test mail." | mail -s "Test Email" {要將郵件送到的主機位置:username@host}`
- 可以在 `/var/mail/{username}` 看到郵件內容
- 也可以下 `mail` 查看

#### 利用 telnet 發送郵件
- 連線 : `telnet localhost 25`
- 和 telnet 打招呼(一定要做，確認有在運作) : `HELO {username@host}`
- 須回傳 `250 {username@host}`
- 寄件人 : `MAIL FROM:<username@host>`
- `<>` 這個要打
- 須回傳 `250 2.1.0 OK`
- 收信人 : `RCPT TO:<username@host>`
- `<>` 這個要打
- 須回傳 `250 2.1.0 OK`
- 開始寫信 : `DATA`
- 須回傳 `354 End data with <CR><LF>, <CR><LF>`
- 此訊息說明內文輸入結束時，要如何結束，如下
- `Subject: {文件主旨}`
- enter
- 打內文
- enter
- `.`
- enter
- 須回傳 `250 2.1.0 OK: queued as ...`
- 退出 : `QUIT`

#### POP3 收信

- 安裝 : `sudo apt install dovecot-imapd dovecot-pop3d`

- 連線 :`telnet localhost 110`
- 登入 :`USER {username}`
- 回傳 `+OK`
- `PASS {password}`
- 回傳 `OK Logged in.`
- 列出信件夾中的信件 :`LIST`
- 回傳 `+OK {} messages`
- 查看第一封 : `RETR 1`
- 退出 :`QUIT`

### IMAP 收信
- `{an}` : `an` 依輸入命令編號，回傳訊息也可以知道是根據哪一個使用者命令回傳
- 可以是 `t1`、`b2`、`Q`、`ZEN`...
- 連線 : `telnet localhost 143`
- 登入 : `a1 LOGIN {username} {password}`
- 查看信件夾 : `a2 SELECT INBOX`
- 查看第一封到最後一封 :`a3 FETCH 1:* (FLAGS BODY[HEADER.FIELDS (SUBJECT FROM)])`
- 查看第一封 : `a4 FETCH 1 BODY[TEXT]`
- 退出 : `a5 LOGOUT`