# Mail Server 筆記統整
[TOC]
## 什麼是郵件伺服器？
郵件伺服器是專門用於寄送、接收電子郵件的服務，讓你能夠寄信給世界各地的任何人。

## 電子郵件位址寫法
電子郵件的位址寫法通常是 `帳號@主機名稱`，例如：`[e-mail]`。

## 郵件傳輸過程中經過的節點與使用的協定

### 相關協定概覽
郵件傳輸涉及的主要協定包括：
* SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)
* POP (Post Office Protocol)
* IMAP (Internet Message Access Protocol)
* MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions)

下圖顯示了郵件傳輸過程中經過的節點與使用的協定：

### 系統組成元件

* **MUA (Mail User Agent，郵件使用者代理)**
* 俗稱電子郵件客戶端。
* 功能：寄送、接收 Mail Server 的電子郵件。
* 使用 SMTP 傳送信件給 SMTP Server。
* 使用 POP3 或 IMAP 接收及管理信件。
* 範例：Linux 的 Kmail、Apple Mail App、Thunderbird。

* **MTA (Mail Transfer Agent，郵件傳送代理)**
* 使用 SMTP (port 25) 或是 SMTPs (port 465/port 587)。
* 功能：轉遞信件。
* 如果信的目的地是本機上的使用者，信件就直接送到該使用者的 Mailbox。
* 如果信的目的地不是本機上的使用者，就需要將信轉送給下一台 MTA。

* **MDA (Mail Delivery Agent，郵件遞送代理)**
* 掛在 MTA 下的一個小**程式**。
* 功能：
* 分析 MTA 收到這封信的 header 或內容等資料，決定郵件的去向。
* 過濾垃圾信件 (根據 header 或特定內容)。
* 自動回覆。
* 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。

* **Mailbox (電子信箱)**
* Linux 系統預設的信箱放在 `/var/spool/mail/使用者帳號`。

### 郵件協定詳述

* **SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)**
* 主要用來**傳送**電子郵件。
* 內容基於純文字。
* Port:
* `25`：預設的 SMTP port 號。許多 ISP 為了避免客戶發送垃圾郵件會封鎖 port 25，現在 port 25 主要用作 Server to Server 傳送郵件。
* `465`：透過 SSL 加密。
* `587`：透過 TLS 加密 (最新的標準)。

* **POP3 (Post Office Protocol version 3)**
* 從伺服器上下載電子郵件到本地設備的通訊協定。
* 內容基於純文字。
* Port:
* 不安全：`110`。
* 安全：`995`，透過 TLS/SSL 加密。
* 特性：郵件下載到電腦上後，Mail Server 會將使用者 Mailbox 內的資料刪除。已傳送的郵件不會存在 Mail Server 中，而是存在你的本機上。

* **IMAP (Internet Message Access Protocol)**
* 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。
* Port:
* 不安全：`143`。
* 安全：`993`，透過 TLS/SSL 加密。
* 特性：從 Mail Server 上讀取信件，讓你可以在任何地方、使用任何裝置存取電子郵件。除非你點下載按鈕，否則不會自動下載信件。是現代較常使用的 Protocol。

:::info
SMTP、POP3、IMAP 的明文傳送不安全，可能導致中間人攻擊、郵件偽造、病毒郵件或帳號密碼被攔截。因此發展出加密的通訊協定如 SMTPs、POP3s、IMAPs。
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## 運作流程

### 寄信過程
情境：秋分要寄信給魷魚 (寄信人：`[e-mail]`，收信人：`[e-mail]`)。

1. **步驟 0**：寄件人取得 MTA 的使用權限，註冊一組可使用的帳號、密碼。
2. **步驟 1**：寄件人透過 MUA 寫信，然後傳送至自己的 MTA 上。
* 信件主要資料包括信件標頭 (寄件者、收件者、主旨) 和信件內容。
* 完成編寫並傳送後，信件會送到你的 MTA 伺服器，而不是對方的 MTA。
3. **步驟 2-1**：如果這封信的目的地是本機 MTA 使用者的帳號，MDA 就直接將這封信送到該使用者地 Mailbox。
4. **步驟 2-2**：如果這封信目的地為其他 MTA，則開始 Relay。
* MTA 開始分析該封信是否具有合法的使用權限。
* 有權限：MTA 將信寄給下一部 MTA 的 SMTP (port 25)。
5. **步驟 3**：收件方的 MTA 接收寄件方發出的信，並將信放到正確的使用者信箱中。
* 收件方的 MTA 收到寄件方的信後，MDA 會將這封信送到魷魚的 Mailbox，等魷魚登入讀取、下載。

:::info
這封信最終是停留在收件方 MTA 上，而不是在收件人 MUA 上！所以 MUA 不必一直開著；要收信時再打開即可。
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#### 郵件傳送中的重要概念

* **MX (Mail eXchanger)**
* DNS 上的一種記錄，用來解析 Email 中 `@` 後的主機名稱。
* 當郵件傳送出去時，會先看這個 Domain Name 的 MX 紀錄。
* 找到 MX Server 後，就將信傳送過去。
* 如果沒有設定好 MX 紀錄，則會查找 A record。
* 假設寄信給 BT (`[e-mail]`) 的 MX 查詢範例：
* 
* 
* 

* 如果有多台 MX Server，則依照優先權選一台作為送信的目的地，如果都沒有則會用最原本的 `BlueT.org` 當作目的，如果還是沒有就回覆失敗給寄件人。

* **Relay (中繼、轉發)**
* 指的是 MTA 接收信件並轉發給下一個 MTA 的過程。

* **電子郵件認證機制 (安全性措施)**
* 以前網路環境較信任，但因身分偽造、釣魚郵件等問題導致財物損失甚至憾事，因此發展出多種防偽措施。
* **DKIM (DomainKeys Identified Mail)**
* 透過 DNS 的 TXT 紀錄，傳送方會在 email header 插入 `DKIM-Signature` 及相關數位簽章資訊。
* 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、附件等是否有被偽造或竄改。
* 查看 DNS 的 TXT record 中的 DKIM 紀錄：`dig google._domainkey.bluet.org TXT`。
* **SPF (Sender Policy Framework)**
* 透過 DNS 的 TXT record，可以設定某 IP 範圍或網域是否能代表此網域發送郵件。
* 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。
* 
* 查看 DNS 的 TXT record 中的 SPF 紀錄：`dig bluet.org TXT`。
* **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。
* 範例：垃圾郵件發信者若無權從 `@example.com` 網域發送郵件，會替換寄件者標頭，接收郵件的伺服器可利用 DMARC、SPF、DKIM 判斷這是未授權郵件並標記為垃圾郵件或拒絕。
* 查看 DNS 的 TXT record 中的 DMARC 紀錄：`dig _dmarc.bluet.org TXT`。

* **DNSSEC & DNS Spoofing**
* 以前 DNS 被認為可靠，但後來被偽造，所以需要安全措施，稱為 DNSSEC。
* DNS 是 UDP 協定，攻擊者若偷聽到你的查詢並搶先回覆，就容易發生 DNS Spoofing。
* 另一種 DNS Spoofing 做法是，攻擊者持續向 DNS Relay 伺服器發送錯誤的 IP 地址（例如 `google.com` 的 IP 是 `1.2.3.4`），待其快取過期後，該伺服器就會相信錯誤資訊，進而汙染整個學校的 DNS。
* 查看 DNSSEC：[https://dnssec-analyzer.verisignlabs.com/bluet.org](https://dnssec-analyzer.verisignlabs.com/bluet.org)。
* 在學校環境中，查詢 DNSSEC 紀錄需要指定伺服器：

        dig @1.1.1.1 bluet.org. DS
        dig @1.1.1.1 bluet.org. DNSKEY

### 收信過程
情境：魷魚要收信 (寄信人：`[e-mail]`，收信人：`[e-mail]`)。

1. **步驟 1**：MUA 透過 POP3 (port 110) 或 IMAP (port 143) 協定連接到 MRA (Mail Retrieval Agent)，並且輸入帳號與密碼來取得正確的認證與授權。
2. **步驟 2**：MRA 確認使用者帳號、密碼無誤後，會前往該使用者的 Mailbox (`/var/spool/mail/使用者帳號`) 取得使用者的信件並傳送到使用者的 MUA 軟體上。

## Postfix 郵件伺服器

Postfix 是為比 Sendmail 更好而開發的。
* **Sendmail 缺點**：效能不理想、不夠安全、設定檔 `sendmail.cf` 難以理解。
* Postfix 作為 MTA、SMTP Server/Client。
* 運行在 Unix-like OS 上。
* 是第二常用的 Mail Server (第一名是 Exim)。
* Exim 自訂性高，可根據需求進行複雜設定。
* Postfix 新手友善，容易配置。
* **設計目標**：
* **兼容性**：基本 100% 相容 Sendmail 的檔案。
* **穩定性**：在 Overload 情況下仍可保證程式的可靠性，當沒有足夠空間或記憶體時，Postfix 會選擇放棄而不是重試。
* **靈活性**：由多個 module 組成，可依照需求安裝所需 module (`apt search postfix | grep postfix`)。
* **安全性**。

### Postfix 安裝與設定

* **安裝指令**：

    sudo apt install postfix

* 安裝過程中會有設定選項。

* **重新設定**：

    sudo dpkg-reconfigure postfix

* 可查看詳細設定檔 (直接看 `main.cf` 也可以)。

* **設定類型選項**：
* **No configuration**
* **Internet site**：透過 SMTP 進行寄信，可以收外面的信，也可以收 Local 內使用者互相寄的信。一般公司或單位使用。
* 
* **Internet with smarthost**：要寄到外面的信件會經由其他 Mail Server 來轉發。適用於想要透過外部 Server (如 `google.com`) 幫忙寄信的場景。
* **Satellite system**：Local 內及外面的信件都由其他 Mail Server 轉發。跨國公司常用，例如主機在美國，可透過其他地方的 Satellite System 寄送。
* **Local only**：只有主機內使用者可以互相寄信。一般主機、家用電腦、測試用。

* **重要設定項目**：
* **System mail name**：寄信出去時要顯示的名稱。
* 
* **Root and postmaster mail recipient**：寄到 root 跟 postmaster 的信件會被轉寄到哪個使用者。
* 
* 
* **Other destinations to accept mail for**：寄到主機內的信件是這些 Domain 的才會接收。
* 
* **Local address extension character**：預設為 `+` 號。表示忽略**符號**後的內容，可應用於內部信件分流。
* 例如：`[e-mail]` 會寄給 `[e-mail]`。

* **安裝後確認**：
* 確認 TCP Port 25 是否正在監聽：

        sudo netstat -ntupl | grep 25 | less
        # 或使用
        sudo ss -tlnp

### Postfix 重要檔案/目錄

* `/etc/postfix/main.cf`：主要設定檔。
* `myorigin=/etc/mailname`：希望用在 `@` 後面的名稱，配置 SMTP 的 Domain Name。
* `myhostname`：Email 中 `@` 後面的部分，主機名稱 (安裝 Postfix 這台主機的名稱)。
* `inet_interfaces`：SMTP 要監聽的 IP 位址，`all` 代表監聽所有網路介面。若有重複設定，以最晚出現的設定值為準。
* `mydestination`：在許多主機名稱中，寫入這個設定值的名稱才能被作為 Email 的主機名稱。如果 DNS 的設定裡有 MX，指向的那台主機一定要寫在 `mydestination` 裡面。
* `mynetworks`：設定可以用這個 Server 做轉發的用戶。
* `relayhost`：設定將所有寄出的信件給某台 Server 做轉發。
* `/etc/mailname`：系統預設的 Server Name。
* `/etc/aliases`：信箱的別名，可以設定成群組，一次寄給很多人。
* `/var/mail/{userName}`：收件匣。
* `/var/spool/postfix`：寄件佇列 (Queue)。

### Postfix 寄信操作

* **使用 `mailutils` 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}

* 可在 `/var/mail/{username}` 看到郵件內容。
* 也可下 `mail` 指令查看。

* **利用 `telnet` 發送郵件 (SMTP DEMO)**

    # 連線到 Mail Server 的 SMTP port (預設 25)
    telnet smtp.ncnu.edu.tw 25
    # 或本機測試
    telnet localhost 25

    # 確認連線成功後，打招呼 (Host 名稱可隨意)
    HELO gmail.com
    # 須回傳 250 {username@host} 代表成功連線

    # 寄件人 (必須使用 <> 包裹)
    MAIL FROM:<[e-mail]>
    # 須回傳 250 2.1.0 OK

    # 收信人 (完整的 email 名稱，必須使用 <> 包裹)
    RCPT TO:<{要寄給誰@mail.com}>
    # 須回傳 250 2.1.0 OK

    # 開始寫信內容
    DATA
    # 須回傳 354 End data with <CR><LF>, <CR><LF>

    # 輸入主旨
    Subject: {主旨}

    # 輸入信件內容
    {信件內容}

    # 內容結束符號 (新的一行輸入一個點 . 後按 Enter)
    .
    # 須回傳 250 2.1.0 OK: queued as ...

    # 退出連線
    QUIT

### 群組寄信法
1. **新增 alias 紀錄** (`sudo vim /etc/aliases`)

    jobs: {user_name}, {完整 email 地址}, root

2. **更新 alias 資料庫並重載 Postfix 服務**

    sudo postalias hash:/etc/aliases # postalias 用來更新 db 的指令 後面是要更新的 db
    sudo service postfix reload

## Mailbox 格式

* **mbox vs. Maildir**
* `mbox` 是一種檔案格式，如果該檔案毀損，所有信件都可能遺失。
* `Maildir` 是一種目錄結構，單一郵件檔毀損時不影響其他信件。
* 查看 `/var/mail` 裡面自己的信件紀錄。

* **mbox 轉 Maildir**
1. 安裝 `mb2md`：`sudo apt install mb2md`。
2. 新增一個要拿來放 Maildir 的資料夾。
3. 執行轉換指令：

        sudo mb2md -s /var/mail/squidxoxo -d /var/mail/squidxoxo-dir/

* 可下載 `tree` 指令更方便查看資料夾下的內容。

## 郵件收信操作

* **POP3 收信**
* Postfix 透過 SMTP 作為 MTA，沒有內建 POP3 及 IMAP，需要另外安裝 `dovecot` 等 Mail Server。
* **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.

* **列出收件匣內信件 (以編號顯示)**：`LIST`
* 回傳 `+OK {} messages`
* **查看信件 (選擇編號)**：`RETR [Num]`
* **退出**：`QUIT`

* **IMAP 收信**
* IMAP 的指令前面會多一個 `{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` 等。
* **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信件 (主題和寄件者)**：

        a3 FETCH 1:* (FLAGS BODY[HEADER.FIELDS (SUBJECT FROM)])

* **查看第一封信件內容**：

        a4 FETCH 1 BODY[TEXT]

* **退出**：

        a5 LOGOUT

## 其他相關工具與概念 (LSA Week 9 筆記中提及)

這些工具雖然不完全是 Mail Server 本身，但在系統管理與檔案傳輸方面與郵件伺服器筆記一同出現。

### scp (Secure Copy Protocol)
* 安全性高，但需要經常打指令。
* 指令格式：`$scp {檔案} {username}@{ip}:{路徑}`
* 範例：`$scp index.html username@10.10.10.10:~/home/username/directory`
* 上傳檔案會預設成 `664` 權限，若要更高可到 config 檔更改。
* 針對有設定安全性的提醒：有的人會把預設 Port 更改。
* `-P` 指定 Port，若是預設 22 則可以不用輸入。
* 範例：`$scp -P {port} {檔案名稱} {username}@{ip}:{路徑}`。

### sftp (SSH File Transfer Protocol)
* 比 FTP 安全，一般主機只要有 SSH 就可用 SFTP。
* 指令格式：

    $ sftp {username}@{ip}
    sftp> get {path}

* 範例：

    $ sftp index.html username@10.10.10.10
    sftp> get index.html

* **sftp 指令**：
* 在指令前面多打個 `l` 代表在本地端執行。
* `pwd` -> Current Directory。
* `lpwd` -> Local Current Directory。
* `get *` -> Download whole file within the directory。
* 好軟體推薦：[FileZilla](https://filezilla-project.org/)。

### ncftp
* **安裝**：`$ sudo apt install ncftp`
* **使用**：

    $ ncftp ftp.ncnu.edu.tw
    ncftp> get robots.txt

* **指定使用者登入**：`$ ncftp -u {username} -p {password}`
* 若無 `-u` 則預設使用 `anonymous`。

### Samba
* **新增本機使用者**：
* `$ sudo adduser {username}`：新增使用者並帶 Home Directory。
* `$ sudo useradd {username}`：新增使用者但不帶 Home Directory。
* **更改 Samba 設定**：`$ sudo vim /etc/samba/smb.conf`
* `smb.conf` 檔內底端增設分享設定，範例如下：

        [{分享檔案名稱}]
        comment =
        path = {PATH TO SHARE}
        public = yes
        writable = yes
        ;read only = no
        directory mode = 0755
        create mode = 0755

        [homes]
        comment = Home Directories
        browseable = no
        writable = yes
        create mode = 0644
        directory mode = 0755
        [SharedDir]
        comment = Shared Directory
        path = /Test
        public = yes
        writable = yes
        ;read only = no
        directory mode = 0755
        create mode = 0755
        valid users = @group

* `0755` = `rwxr-xr-x`，關於 `rwx` 請參考 LINUX 鳥哥。
* **連接測試**：
* Linux/Mac: `smb:\\{ip}`。
* Windows:
1. `\\{ip}`。
2. `Windows Key + R`, type `\\{ip}`。
* **設定群組**：修改 `/etc/group`。
* 範例：`samba:x:1001:BlueT,Alice,Bob` 代表 `BlueT, Alice, Bob` 都在 `samba` 群組內。

### 其他指令與概念

* `$ sudo dpkg -i chrome-fdrtyttfy.deb`：`-i` = install。
* `$ sudo apt install -f`。
* `$ sudo dpkg-reconfigure postfix`：將此套件重新設定一次。
* **aptitude**：可透過相依關係查詢。
* `/` -> `bad-mailx` -> `/` -> `postfix`。
* **安裝後請確保是否可執行以下指令**：`iptables`、`route`。