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2025-01-21 19:11:02 +08:00
< h1 class = "post-title" > < a href = "https://blog.dich.bid/network-how-email-works-1/" > 电子邮件是如何工作的:SPF/ DKIM/ DMARC< / a > < / h1 >
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2024-02-20
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< p > 前言 在互联网的日常使用中，电子邮件作为一项基础服务扮演着重要的角色。尽管在过去几十年里出现了各种新型的通讯方式，但电子邮件仍然保持着其不可替代的地位。了解电子邮件的工作原理，有助于更好地理解这一基础服务是如何运作的。< / p >
< span id = "continue-reading" > < / span > < h2 id = "yi-ji-yu-xie-yi-de-chuan-shu" > 一. 基于协议的传输< / h2 >
< p > 与许多其他基于协议的应用一样，电子邮件依赖于一系列协议来进行传输和交换。而基于协议的应用一般不会轻易地被历史淘汰：在过去的几十年里，基于 HTTP 上层的网站，以及技术更新换代了好几波，但底层的协议依然还是 HTTP（ ） ， （ ） < / p >
< h2 id = "er-you-jian-fa-song-de-liu-cheng" > 二. 邮件发送的流程< / h2 >
< p > 电子邮件的发送过程可以简单地描述为以下几个步骤：< / p >
< ul >
< li > 用户在邮件客户端（ ） < / li >
< li > 邮件客户端使用SMTP协议将邮件发送到相应的邮件服务器。< / li >
< li > 通过DNS查询MX记录找到接收方的邮件服务器。< / li >
< li > 发送邮件服务器使用SMTP协议将邮件传递给接收方的邮件服务器。< / li >
< li > 接收方的邮件服务器将邮件存储在相应的邮箱中，供用户查看。< / li >
< / ul >
< p > 为了确保通信安全， ， < / p >
< ul >
< li > SPF（ ） ， < / li >
< li > DKIM（ ） < / li >
< li > DMARC（ ） ， < / li >
< / ul >
< h2 id = "san-ju-ti-liu-cheng" > 三.具体流程< / h2 >
< p > 假设用户 < a href = "mailto:a@gmail.com" > a@gmail.com< / a > 发送一封邮件到 < a href = "mailto:b@qq.com" > b@qq.com< / a > ，会执行如下的流程。< / p >
< p > < strong > 1.查询 MX 记录< / strong > < / p >
< p > 当我们在 Gmail 网页上撰写一封邮件， < / p >
< p > Outgoing SMTP 验证用户权限，然后将邮件以 MIME 格式发送到发送队列中。< / p >
< p > Gmail SMTP 服务器会通过 DNS 查询到域名 < code > qq.com< / code > （ ） < code > dig MX qq.com< / code > )，找到邮件服务器的 IP 所在。< / p >
< p > 在 Linux 下也可以通过 < code > dig mx qq.com< / code > 来查询到。这一步在对应到自建的邮件服务器的时候，就是通过配置 DNS 的 MX 记录来实现的。< / p >
< p > 一般情况下会配置一个 A 记录 < code > mx.example.com< / code > 指向服务器的 IP 地址。然后再配置一个 [[MX 记录]]， < code > @< / code > 全部域名的 MX 请求全部转发给 < code > mx.example.com< / code > 。< / p >
< p > < strong > 2.SMTP 发送< / strong > < / p >
< p > 当 Gmail 的服务器找到 QQ 邮箱的 IP 地址之后，邮件就会通过 SMTP（ ） < / p >
< p > 为了简化理解， < a href = "mailto:a@gmail.com" > a@gmail.com< / a > ，我要发送邮件到 < a href = "mailto:b@qq.com" > b@qq.com< / a > ， < / p >
< p > 这中间会发现不存在任何验证发送方身份的过程， < / p >
< p > < strong > 3.SPF 验证< / strong > < / p >
< p > 上文提到过 SMTP 协议发送邮件的过程中没有验证发送方，这也就意味着发信方可以任意指定发件人邮箱地址，这会存在一些安全问题。< / p >
< p > 具体来说，本来我的 Gmail 邮箱是 < code > a@gmail.com< / code > ，假如有不法分子，就可以利用这个漏洞，伪装成自己是 < code > a@gmail.com< / code > 给别人发送邮件。< / p >
< p > [[SPF]] 的目的就是为了防止伪造发信人。< / p >
< ul >
< li > SPF 的原理< / li >
< / ul >
< p > SPF 的实现原理非常简单，就是通过添加一条 DNS 记录。< / p >
< p > 如果邮件服务器收到一封来自主机 < code > 1.1.1.1< / code > 的邮件，并且发件人是 < code > a@gmai.com< / code > ，为了确认发件人，邮件服务器就会去查询 < code > gmail.com< / code > 的 SPF 记录。如果域名设置了 SPF 记录，允许 < code > 1.1.1.1< / code > 的 IP 地址发送邮件，那么收件的邮件服务器就会认为邮件是合法的，否则就会退信。< / p >
< p > 有了 SPF 记录之后，如果有人想要伪装成 < code > a@gmail.com< / code > 他既不能修改 gmail.com 的 DNS 解析，也无法伪造 IP 地址，就有效的防止了伪装。< / p >
< ul >
< li > SPF 的语法< / li >
< / ul >
< p > 在自建邮件服务器的时候，经常会让我们设置一个 TXT 记录，配置值为 < code > v=spf1 mx ~all< / code > ，这表示的意思是允许当前域名的 MX 记录对应的 IP 地址。< / p >
< p > 下面再举个非常常见的例子：< / p >
< pre style = "background-color:#151515;color:#e8e8d3;" > < code > < span > v=spf1 a mx ip4:173.10.10.10 -all
< / span > < / code > < / pre >
< p > 表示允许当前域名配置的 A 记录， < / p >
< ul >
< li > SPF 存在的问题< / li >
< / ul >
< p > SPF 机制可以有效地规避了发送邮件方伪造发件人的问题。但实际使用的时候，如果你使用多个邮箱，然后设置了其中 < a href = "mailto:c@163.com" > c@163.com< / a > 邮箱自动转发到 < a href = "mailto:a@gmail.com" > a@gmail.com< / a > 中。< / p >
< p > 那么这个时候如果 < code > b@qq.com< / code > < code > c@163.com< / code > ， < code > b@qq.com< / code > ，但是 Gmail 回去查询 qq.com 的 SPF 记录，但会发现并不包含 163 邮箱的 IP 地址，会误判转发的邮件；所以又诞生了 DKIM。< / p >
< p > < strong > 4.DKIM< / strong > < / p >
< p > DKIM (DomainKeys Identified Mail) 的缩写，允许发送者通过在邮件的 header 中包含一段数字签名来验证邮件。DKIM 使用公私密钥来确保邮件内容是从授信的邮件服务器发送的。< / p >
< p > 还是利用上面的例子，因为我们把所有发送到 163 邮箱的邮件都转发到了 Gmail 邮箱，所以来自 QQ 邮箱的邮件在验证 SPF 时会失败。< / p >
< p > 那么在 DKIM 中，发送邮件的服务器，比如 QQ 邮箱，会使用公私钥对邮件内容进行签名，并将签名和邮件内容一起发送。当 Gmail 收到从 163 邮箱转发过来的 QQ 邮箱邮件的时候，就会去查询 < code > qq.com< / code > 的 DNS 记录，拿到公钥。然后使用公钥和签名来验证邮件内容。如果验签不通过，则将邮件判定为伪造。< / p >
< p > < strong > 5.DMARC< / strong > < / p >
< p > 经过了 SPF 和 DKIM 的保证,是不是就可以完美的发送接收邮件了?其实并不能，我们通过邮件后台来看一下邮件的原始文本。< / p >
< pre style = "background-color:#151515;color:#e8e8d3;" > < code > < span > MIME-Version: 1.0
< / span > < span > Return-Path: xxx@fake.com
< / span > < span > DKIM-Signature: d=fake.com,b=adceabkekd12
< / span > < span > Date: Tue, 22 Mar 2022 06:37:58 +0000
< / span > < span > Content-Type: multipart/alternative;
< / span > < span > boundary=" --=_RainLoop_587_997816661.1647931078"
< / span > < span > From: admin@a.com
< / span > < span > Message-ID: < a67d96a38592cdad46cca89e98dda26d@techfm.club>
< / span > < span > Subject: Seems it works
< / span > < span > To: " Somebody" < a@gmail.com>
< / span > < span >
< / span > < span >
< / span > < span > ----=_RainLoop_587_997816661.1647931078
< / span > < span > Content-Type: text/plain; charset=" utf-8"
< / span > < span > Content-Transfer-Encoding: quoted-printable
< / span > < span >
< / span > < span > ~~
< / span > < span >
< / span > < span > ----=_RainLoop_587_997816661.1647931078
< / span > < span > Content-Type: text/html; charset=" utf-8"
< / span > < span > Content-Transfer-Encoding: quoted-printable
< / span > < span >
< / span > < span > < !DOCTYPE html> < html> < head> < meta http-equiv=3D" Content-Type" content=3D" t=
< / span > < span > ext/html; charset=3Dutf-8" /> < /head> < body> < div data-html-editor-font-wrap=
< / span > < span > per=3D" true" style=3D" font-family: arial, sans-serif; font-size: 13px;" > < =
< / span > < span > br> ~~< signature> < /signature> < /div> < /body> < /html>
< / span > < span >
< / span > < span > ----=_RainLoop_587_997816661.1647931078--
< / span > < span >
< / span > < / code > < / pre >
< p > SPF 解决了接收方验证发件人域名 SPF 记录内 IP 地址从而验证发件人的问题。但是因为 SPF 定义的发件人是 RFC5321 协议中规定的 Return-Path， < / p >
< p > 而现在的邮件服务给用户展示的发件人都是 From 字段，而不是 SPF 的 < code > Return-Path< / code > ，也不是 DKIM 的 < code > DKIM-Sginatur: d=< / code > ，所以攻击者可以通过伪造这两个字段，发送如上的邮件，完美通过 SPF 和 DKIM 检查，因为 SPF 检查 < code > Return-Path< / code > 而 DKIM 验证的 < code > d=< / code > 也是 < code > fake.com< / code > 所以最终用户看到的发件人却是 < code > admin@q.com< / code > 。< / p >
< p > 所以就诞生了 DMARC。DMARC 结合了 SPF 和 DKIM， < code > Return-Path< / code > 和 < code > DKIM-Signature: d=< / code > 两个至少需要有一个与 From 头对应，否则判定为失败。< / p >
< p > 当邮件服务器接收到邮件时，先验证 DKIM， ， < code > From< / code > 字段和 SPF、DKIM 认证的发件人一致了。< / p >
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