SMTP, POP

電子メールシステムの基本構成について説明する．メールの送受信に必要なプログラム（MTA，MDA，MUA）の役割と，メール転送・受信に使用されるプロトコル（SMTP，POP，IMAP）の仕組みを理解することで，メールサーバの設定や障害対応に必要な基礎知識を習得できる．

メールに必要なプログラム

電子メールシステムは，MTA，MDA，MUAという3種類のプログラムが連携して動作する．この分離により，各プログラムが単一の機能に特化でき，保守性と拡張性が向上する．

MTA（Mail Transfer Agent）

MTAは，計算機間でメールの送受信を行うプログラムである．MTAは，送信するメールの宛先から受信先のリモートホストを調べ，そのホスト上で動作しているMTAと通信してメールを送受信する．

受信したメールの宛先が自分の計算機宛てでない場合は，宛先に応じて他の計算機のMTAへメールを転送する．

Unixで代表的なMTAとしてSendmailがある．現在の多くのLinux環境では，標準のMTAとしてPostfixが使われている（本資料ではSendmailを題材とする）．

MDA（Mail Delivery Agent）

MDAは，MTAが受信したメールの宛先を解釈し，そのメールを受け取るユーザのメールスプールファイル（受信メールを一時的に保存するファイル）に書き込むプログラムである．

MUA（Mail User Agent）

MUAは，ユーザがメールを読んだり，メールの文章を作成したりするためのプログラムである．メールを送信するときはMTAと通信し，MTAに送信を依頼する．メールを読むときは，MDAが書き込んだメールスプールファイルからメールを取得する．

メールを扱うためのプロトコル

SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）

SMTPは，電子メールの転送を行うためのプロトコルである．MTA間でメールを配送する場合や，MUAがMTAへメールを送信する場合に使用される．TCPポート番号は25である（MTA間の転送に使う）．現在は，MUAがMTAへメールを送信する用途には，認証付きの送信専用ポートである587番（サブミッションポート）が一般的に用いられる．Sendmailでは拡張SMTPプロトコル（ESMTP：認証機能や大容量メール対応などの機能を追加したSMTP）が使用されている．

POP／APOP／IMAP

POP，APOP，IMAPは，いずれもメールをサーバから受信するときに使用するプロトコルである．

POP3（Post Office Protocol Version 3）は，メールサーバからクライアントへメールを取得するためのプロトコルである．これにより，メールクライアントはメールをスプールしているサーバからメッセージを取得する．TCPポート番号は110である．メールスプールから直接メールを読むには，スプールを読み書きできる計算機でMUAを動かす必要があるが，POPを使うとスプールを持たない計算機からでも，NFS（Network File System：ネットワーク経由でファイルを共有する仕組み）を使わずにメールを読み出せる．なお，POP3は標準のポート110では認証情報やメール本文を暗号化せずに送るため，現在はTLSで暗号化する方式（ポート995）の利用が推奨される．

APOP（Authenticated POP）は，認証を強化したPOPである．POP3ではサーバへの接続時にパスワードが平文で送信されるが，APOPではパスワードそのものを送らず，MD5というハッシュ関数（入力データから固定長の値を計算する仕組み）を使った値を送ることで，平文での送信を避けている．ただしMD5には弱点が見つかっており，APOPは現在では安全とはみなされず，TLSによる暗号化が推奨される．

IMAP（Internet Message Access Protocol）は，POP3やAPOPのようにメールをクライアントへダウンロードするのではなく，メールを常にサーバ上に保持し，ユーザがサーバ上のメールを読み出す方式のプロトコルである．複数の端末から同じメールボックスにアクセスする場合に適している．現在の標準はIMAP4rev2（RFC 9051）である．

電子メールシステムの構成図
図1：MTA，MDA，MUAの関係とプロトコルの対応

sendmail

sendmailは，メール送信要求を受けると，sendmail.cf（/etc/mail/sendmail.cf）の指示に従って動作する．sendmail.cfの記述に基づいて，そのメールが自ホスト宛てかどうかを判定する．自ホスト宛てであればメールスプールに格納し，自ホスト宛てでなければsendmail.cfのルールに従って転送先を決定し，配送する．

sendmail.cf

sendmailはsendmail.cfの内容に従って動作する．しかしsendmail.cfの記述は複雑で，直接編集するのは難しい．そのため，sendmail.cfを生成するCF（Configuration File generator）というツールを使う．CFを使うと，簡潔な定義ファイルから複雑なsendmail.cfを自動生成できる．

課題：CFを使ったsendmail.cfの作成

本課題では，CFツールを使ってsendmail.cfを作成し，メールの送受信が正常に動作することを確認する．この作業を通じて，sendmailの設定ファイルの構造とメール配送の仕組みを理解する．

注意事項

  1. suになる

  2. バックアップを取得する

    • cd /etc/mail

    • cp sendmail.cf sendmail.cf.back

  3. cd /tmp

  4. ソースファイルを取得する

    • cp -r /u/kubo/work/rinkou/sendmail/CF* .

    • 以下の3つのファイルがあることを確認する

    • CF-3.7Wpl2.tar.gz

    • CF-3.7Wpl2-smtpcheck.patch1

    • CF-3.7Wpl2-smtpcheck.patch2

  5. cd CF

  6. 展開する

    • gunzip CF-3.7Wpl2.tar.gz

    • tar xvf CF-3.7Wpl2.tar

  7. cd CF-3.7Wpl2/Master

  8. パッチを適用する

    • patch < /tmp/CF/CF-3.7Wpl2-smtpcheck.patch1

    • patch < /tmp/CF/CF-3.7Wpl2-smtpcheck.patch2

  9. cd ..

  10. make cleantools

  11. make tools

  12. make samples

  13. sendmail.cfの元になるファイルをコピーする

    • cp Standards/sendmail-v8.def ./sendmail.def

  14. viでsendmail.defを編集する

    • OS_TYPE=bsd4.5

    • MX_SENDMAIL=yes

    • MY_DOMAIN=4f.db.is.kyushu-u.ac.jp

    • MY_NAME=（自分のマシン名）

    • FROM_ADDRESS='$m'

    • RECIPIENT_GENERIC=yes

    • REWRITE_GENERIC_FROM=lower

    • REWRITE_GENERIC_TO=yes

    • REWRITE_LOCAL_ON_RELAY=generic

    • ACCEPT_ADDRS='$m'

    • SPOOL_HOST='popple.db.is.kyushu-u.ac.jp'

    • BITNET=mx

    • REJECT_JUNET=yes

    • ALIAS_FILE_PATH='/etc/mail/aliases'

    • PRIVACY_FLAGS='noexpn,novrfy,authwarnings'

    • MAIL_RELAY_RESTRICTION=yes

    • LOCAL_HOST_IPADDR=/etc/mail/sendmail.localip

    • LOCAL_HOST_DOMAIN=/etc/mail/sendmail.localdomain

  15. 編集後，make sendmail.cfを実行する

  16. sendmailを停止する

    • ps -ax | grep sendmail

    • kill sendmailのプロセス番号

  17. sendmail.cfをコピーする

    • cp sendmail.cf /etc/mail/sendmail.cf

  18. sendmailをデバッグモードで起動する

    • sendmail -bt

    • > 0 ユーザ名
      （最後に...returns $# local $: ユーザ名と出力されれば正常）

    • > 0 ユーザ名@マシン名.4f.db.is.kyushu-u.ac.jp
      （最後に...returns $# local $: ユーザ名と出力されれば正常）

    • > 0 外部のメールアドレス（自宅のPCのアドレスなど）
      （最後に...returns $# smtp $: 外部アドレスと出力されれば正常）

  19. C-dでデバッグモードを終了する

  20. sendmailを起動する

    • sendmail -bd

  21. mailコマンドで自分にメールを送信する

    • mail 自分のメールアドレス

    • subject:（テストメールの題名）

    • テストメールの文章を入力する（日本語は使用不可）

    • . を入力して送信する

  22. exitでsuから戻る

  23. minakoで受信を確認する

    • ssh minako

    • mail

    • 先ほど送信したメールを受信していることを確認する

    • 確認後はqで終了する

    以上で課題は完了である．以下の手順で編集前の状態に戻す．

    • su

    • cd /etc/mail

    • ps -ax | grep sendmail

    • kill sendmailのプロセス番号

    • mv sendmail.cf.back sendmail.cf

作者；久保 正明，Jul/04/2002

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