Bảo mật Mail Sever trong quản lý hệ thống CNTT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT HẬU CẦN CAND
KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

BÁO CÁO
HỌC PHẦN: “AN TOÀN VÀ BẢO MẬT HỆ THỐNG THÔNG TIN”

ĐỀ TÀI: “BẢO MẬT MAIL SEVER”
LỚP D2C – KHÓA D2 – T36
(Nhóm) Học viên thực hiện: Nguyễn Lê Hoàng Anh
Nguyễn Hoàng Nam
Nguyễn Ngọc Hải
Đỗ Văn Tuấn
NHÓM: 8
Giáo viên hướng dẫn: TS. Phạm Thế Quế

Bắc Ninh – Năm 2016


MỤC LỤC
Trang


MỤC LỤC HÌNH ẢNH
Trang


LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, mạng Internet đã trở thành nền tảng chính cho sự trao đổi thông
tin trên toàn cầu. Có thể thấy một cách rõ ràng là Internet đã và đang tác động
lên nhiều mặt của đời sống chúng ta từ việc tìm kiếm thông tin, trao đổi dữ liệu
đến việc hoạt động thương mại, học tập nghiên cứu và làm việc trực tuyến...

Nhờ Internet mà việc trao đổi thông tin cũng ngày càng tiện lợi, nhanh chóng
hơn. Thư điện tử là một trong những dịch vụ phổ biến và tiện lợi nhất của mạng
Internet. Khái niệm thư điện tử cũng không còn mấy xa lạ với mọi người. Thư
điện tử giúp mọi người sử dụng máy tính kết nối Internet đều có thể trao đổi
thông tin với nhau. Mọi giao dịch, trao đổi đều có thể thông qua thư điện tử.
Vấn đề bảo mật thông tin doanh nghiệp đã lên đến mức báo động , hiện
nay việc quản lý hệ thống CNTT nói chung và hệ thống mail nói riêng không
vững chắc có thể mất mát những thông tin mà doanh nghiệp nhiều năm xây
dựng
Các hệ thống Mail Server chuyên dụng thì chi phí cao nhưng hoạt động
ổn định, nhanh và bảo mật cao thường thì chỉ triển khai cho các doanh nghiệp
lớn. Đối với các doanh nghiệp vừa và nhỏ giải pháp thường là triển khai trên hệ
thống Linux-Unix hoặc Microsoft
Linux-Unix: Ưu điểm là miễn phí và mã nguồn mở, yêu cầu phần cứng
thấp, nhanh và ổn định. Nhược điểm khó triển khai và quản trị.
Microsoft: Ưu điểm dễ dàng triển khai và quản trị, thân thiện với người
dùng. Nhược điểm giá thành tương đối và yêu cầu phần cứng cao.
Việc đảm bảo an toàn với hệ thống mail Server cũng phải chú trọng từ
khâu thiết kế đến thi công. Phải an toàn từ mô hình mạng đến các ứng dụng trên
Server. Ngoài ra, vấn đề Virus và Spam vẫn là những nguy cơ đe dọa đến sự vận
hành ổn định của hệ thống, đồng thời nguy cơ mất mát hoặc bị đánh cắp dữ liệu
là rất cao, điều này ảnh hưởng trực tiếp đến lợi ích của người dùng và doanh
nghiệp. Vì thế khi triển khai xây dựng hệ thống mail cho doanh nghiệp cần phải
tính tới các vấn đề về bảo mật chống Spam, Virus.
Tuy nhiên, trong việc thiết lập các biện pháp an toàn cho hệ thống mail
ngoài các giải pháp sử dụng linux và Microsoft chúng ta có thể sử dụng các giải
pháp bảo mật của các bên thứ 3 như: Symantec, Norton, Kapersky,… hay các
giải pháp của các công ty Việt nam: CMC, BKIS, FPT, …
Nắm bắt được vấn đề đó, nên chúng em đã tìm hiểu nghiên cứu những
4

vấn đề liên quan đến an toàn và bảo mật trên hệ điều hành Windows. Nhằm hỗ
trợ việc đảm bảo an toàn Mail Server.
Đề tài của chúng em gồm 3 chương:
Chương I: Tổng quan về an toàn thông tin
Trong chương này em tìm hiểu tổng quan về an toàn thông tin hiện nay và
các ứng dụng rộng lớn của nó.
Chương II: Tổng quan về hệ thống thư điện tử
Trong chương này em tìm hiểu cơ bản về khái niệm thư điện tử, cấu trúc
hoạt động của một bức thư điện tử là như thế nào và các khái niệm cơ bản về các
giao thức truyền nhận mail.
Chương III: Bảo mật Mail Sever
Trong chương này em đã tìm hiểu về các vấn đề thường gặp của Mail
server hiện nay, như là Spam, virus, hay giả mạo địa chỉ ...và hướng giải quyết
trong từng vấn đề cụ thể.
Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy các cô đã tạo điều kiện giúp đỡ
để em hoàn thành báo cáo này. Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy
giáo TS. Phạm Thế Quế đã hướng dẫn và giúp đỡ chúng em rất nhiều để em
thực hiện đề tài: “Bảo mật Mail Server” của mình.

5


CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ AN TOÀN THÔNG TIN
1.1. Các tính chất an toàn
Tính toàn vẹn (integrity): Tính chất này đảm bảo chống lại các tấn công
sửa đổi thông tin trong quá trình truyền tải. Tính chất này không chỉ đảm bảo
cho các thông điệp đơn lẻ mà còn yêu cầu mở rộng cho luồng thông điệp. Điều

này có nghĩa là trong một nguồn thông điệp thì tính chất này đảm bảo rằng
không có thông điệp nào bị mất, giả mạo và chống lại các tấn công dùng lại.
Tính toàn vẹn không chỉ là một tính chất an toàn mà nó còn là một tính chất
quan trọng cần phải có trong các vấn đề bảo mật, các thông điệp cần được đảm
bảo an toàn và toàn vẹn mà còn phải chống lại được các lỗi trong quá trình
truyền tin.
Tính bí mật (Confidentiality): Tính chất này đảm bảo chống lại các tấn
công truy nhập trái phép dữ liệu và các tấn công phân tích luồng dữ liệu.
Tính sẵn sàng (Avaiability): Tính sẵn sàng của một hệ thống thông tin là
yêu cầu tài nguyên của hệ thông luôn phải khả dụng. Bất cứ lúc nào thông tin
được truyền tải thì kênh truyền phải sẵn sàng đáp ứng, và người nhận cũng phải
sẵn sàng xử lý thông tin nhận được.
Authentication: Thẩm định quyền là tính chất nhằm đảm bảo rằng thông
tin được xác thực. Hệ thống đảm bảo thực thi quá trình thẩm định quyền phải
đảm bảo chắc chắn người nhận dữ liệu.
1.2. Nguyên tắc hoạt động mạng theo mô hình Client/
server
1.2.1. Mô hình Client Server

Hình 1.1. Client/Server model
6


Mô hình client-server của máy tính là kiến trúc ứng dụng phân tán các
nhiệm vụ phân vùng hoặc khối lượng công việc giữa việc cung cấp tài nguyên
hoặc là dịch vụ, được gọi là server, và yêu cầu dịch vụ được gọi là client. Thông
thường Client và server làm việc với nhau thông qua một mạng máy tính trên
phần cứng riêng biệt, nhưng cả máy client và server có thể nằm trên cùng một hệ
thống. Một cỗ máy server là một máy chủ đang chạy một hay nhiều chương
trình server cái mà chia sẻ tài nguyên của chúng với các máy client. Một máy

client không chia sẻ bất kỳ tài nguyên nào của nó, nhưng yêu cầu một nội dung
hoặc chức năng dịch vụ. Do đó máy client bắt đầu phiên giao tiếp với server và
đợi các yêu cầu đang đến.
Internet suy cho cùng cũng là kiến trúc Client/server. Máy tính của bạn
chạy phần mềm được gọi là client và nó tương tác với phần mềm khác được
biết như là server, server thì được đặt ở 1 máy tính từ xa. Máy client thường là
một trình duyệt như là Internet Explorer, Netscape Navigator or Mozilla. Các
trình duyệt tương tác với server mà sử dụng một bộ chỉ lệnh được gọi là giao
thức. Các giao thức này sẽ giúp các dữ liệu được chuyển tiếp chính xác các
thông tin thông qua các yêu cầu từ một trình duyệt và hồi đáp đến server. Có rất
nhiều giao thức sẵn có trên Internet. Trình World wide web, là một phần của
internet, đem tất cả các giao thức dưới một gốc. Bởi thế mà bạn có thể sử dụng
HTTP, FTP, Telnet, email,... từ một nền tảng -trình duyệt web của bạn.
Đặc tính client server mô tả mối quan hệ của các chương trình kết hợp
trong một ứng dụng. Thành phần của server cung cấp một chức năng hoặc một
dịch vụ cho một hoặc nhiều máy client nơi bắt đầu các yêu cầu dịch vụ. Chương
trình này có thể chuyển tiếp các yêu cầu các chương trình của máy khác cơ sở
dữ liệu gửi một yêu cầu đến máy chủ cơ sở dữ liệu tại một máy tính ngân hàng
khác. Chức năng như là email exchange, truy cập web, và truy nhập cơ sở dữ
liệu, đều được xây dựng trên mô hình hình client-server. Người dùng truy cập
vào dịch vụ của ngân hàng từ máy tính của họ sử dụng một máy trình duyệt web
để gửi một yêu cầu đến máy chủ web ở ngân hàng để khôi phục được thông tin
tài khoản. Cân bằng được trả về cho máy khách cơ sở dữ liệu ngân hàng, nơi mà
nó sẽ quay trở lại máy client trình duyệt web hiển thị kết quả của người dùng.
Mô hình client-server trở thành một trong những ý tưởng chính của mạng máy
tính. Ngày nay rất nhiều các ứng dụng kinh doanh được viết sử dụng mô hình
client-server. Nên các giao thức ứng dụng chính của Internet như là HTTP,
SMTP, telnet và DNS.
7

Tương tác giữa client và server thường được mô tả sử dụng sơ đồ trình tự.
Sơ đồ trình tự được theo chuẩn Unified Modeling Language.
Các loại hình cụ thể của máy khách bao gồm trình suyệt web, email, và
chat
Các loại hình cụ thể của máy chủ bao gồm web server, ftp server, database
servers, name servers, file servers, print servers. Hầu hết các dịch vụ web cũng
là loại servers
1.2.2. Nhiệm vụ của máy server và client
1.2.2.1. Nhiệm vụ của máy Client
Là thi hành một dịch vụ cho người dùng, bằng cách kết nối những chương
trình ứng dụng ở máy Server, dựa vào những chuối nhập để chuyển yêu cầu đến
Server và nhận kết quả trả về từ Server hiện thị thông tin nhận được cho người
dùng.
1.2.2.2. Nhiệm vụ của máy Server
Luôn lắng nghe những kết nối đến nó trên những cổng liên quan đến giao
thức mà Server phục vụ. Khi máy Client khởi tạo kết nối, máy server chấp nhận
và tạo ra luồng riêng biệt phục vụ cho máy Client đó. Ngoài ra máy Server phải
quản lý các hoạt động của mạng như phân chia tài nguyên chung (hay còn gọi là
tài nguyên mạng). Trong việc trao đổi thông tin giữa các Client,…máy Server có
thể đóng vai trò là máy trạm(Client). Server phải được đảm bảo được hai yêu
cầu cơ bản nhất đối với chức năng Server: cho phép truyền dữ liệu nhanh chóng,
đảm bảo an toàn bảo mật và không mất mát dữ liệu.
1.2.2.3. Mô hình Client/Server
Là mô hình ảnh hưởng lớn nhất tới ngành công nghệ thông tin. Mô hình
này đã biến những máy tính riêng lẻ có khả năng xử lý thấp thành một mạng
máy chủ và máy trạm có khả năng xử lý gấp hàng trăm ngàn lần những máy tính
mạnh nhất. Mô hình còn giúp cho việc giải quyết những bài toàn phức tạp một
cách dễ dàng hơn, bằng cách phân chia bài toàn lớn thành nhiều bài toàn con và
giải quyết từng bài toàn con một.

a. Ưu điểm
- Các tài nguyên được quản lý tập trung.
- Có thể tạo ra các kiểm soát chặt chẽ trong truy cập file dữ liệu.
- Giảm nhẹ gánh nặng quản lý trên máy Client.
- Bảo mật và back up dữ liệu từ Server.
8


b. Nhược điểm
- Khá đắt tiền so với mạng ngang hàng (peer to peer). Giá lắp đặt server cao.
- Server cũng chở thàng một điểm yếu của hệ thống, nghĩa là khi Server
hỏng thì toàn bộ hệ thống sẽ chết theo, do đó tính năng để kháng lỗi là một trong
những yêu cầu quan trọng trong mô hình này.
1.3. Các ứng dụng Client/Server trên Internet
1.3.1. World Wide Web(www)
World Wide Web là một dịch vụ của Internet. Nó chưa thông tin bao gồm
văn bản, hình ảnh, âm thanh và thậm chí cả video được kết hợp nhau. Web là
kho thông tin khổng lồ: phong phú về nội dung, đa dạng về hình thức, thường
xuyên được cập nhật, đổi mới và phát triển không ngừng.
Khả năng đặt hình ảnh lên Web Site bất ngờ làm cho thông tin trên Web
trở nên hấp dẫn hơn. Ngoài ra HTTP (Hypertext Transfer Protocol) cho phép
trang Web kết nối với nhau qua các siêu liên kết (hyperlink), nhờ vậy mà người
dùng dễ dàng "nhảy" qua các Website nằm ở hai đầu trái đất, World Wide Web
chỉ là một phần cấu thành nên Internet ngoài ra còn có rất nhiều thành phần khác
như: E-mail, Gopher, Telnet, Usenet... Các trình duyệt ở các máy Client sẽ thay
mặt người sử dụng yêu cầu những tập tin HTML từ Server Web bằng cách thiết
lập một kết nối với máy Server web và đưa ra các yêu cầu tập tin đến Server.
Server nhận những yêu cầu này, lấy ra những tập tin và gởi chúng đến cửa sổ
của trình duyệt ở Client.
Web Server là web cung cấp thông tin ở dạng siêu văn bản, được biểu

diễn ở dạng trang. Các trang có chứa các liên kết tham chiếu đến các trang khác
hoặc đến các tài nguyên khác trên cùng một Web Server hoặc trên một Web
Server khác. Các trang tư liệu siêu văn bản sau khi soạn thảo sẽ được quản lý
bởi chương trình Web Server chạy trên máy Server trong hệ thống mạng.
1.3.2. Thư điện tử (E-Mail)
Electronic mail (Email ): Là một dịch vụ của Internet giúp cho việc trao
đổi thông điệp giữa những người dùng hay nhóm người dùng trên mạng. Là dịch
vụ rất phổ biến và thông dụng trong mạng Internet/Intranet và hầu như không
thể thiếu được trong Internet/Intranet hiện nay. Dựa trên giao thức chuẩn
Internet: Simple Mail Transfer Protocol (SMTP). Nó là dịch vụ kiểu lưu và
chuyển tiếp (store and forward) thư được chuyển từ máy này sang máy khác cho
9


tới khi máy đích nhận được. Người nhận cũng chỉ thực hiện một số thao tác đơn
giản để lấy thư, đọc thư và nếu cần thì cho in ra. Thư điện tử có khả năng gửi tới
nhiều người trong cùng một thời điểm. Chuyển giao tài liệu một cách nhanh
chóng với chi phí cực thấp.
Giao thức liên lạc : mặc dù gửi thư trên Internet sử dụng nhiều giao thức
khác nhau, nhưng giao thức SMTP (Single Message Transfer Protocol) được
dùng trong việc vận chuyển mail giữa các trạm. Là giao thức cơ bản để chuyển
thư giữa các máy Client, SMTP có một bộ gửi thư, một bộ nhận thư, và một tập
hợp lệnh dùng để gởi thư từ người gửi đến người nhận. Giao thức SMTP hoạt
động theo mô hình khách/chủ (Client/ Server) với một tập lệnh đơn giản, trình
khách (SMTP mail Client) sẽ bắt tay với trình chủ (SMTP mail Server) gửi các
yêu cầu tiếp nhận mail. Trình chủ đọc nội dung mail do trình khách gửi đến và
lưu vào một thư mục nhất định tương ứng với từng user trên máy chủ. Phần này
sẽ được làm rõ hơn trong những chương sau.
Cứ mỗi trạm e-mail thường bao gồm ít nhất là hai dịch vụ: POP3 (Post
Office Protocol Version 3) có nhiệm vụ nhận/trả thư từ/tới e-mail client và dịch

vụ SMTP (Simple E-mail Transfer Protocol) có nhiệm vụ nhận/phân phối thư
từ/đến POP3 đồng thời trao đổi thư với các trạm e-mail trung gian. IMAP
(INTERNET MESSAGE ACCESS PROTOCOL - VERSION 4 rev1) thực chất
là giao thức mới bổ sung và mở rộng hơn của giao thức POP3 còn thiếu. IMAP
cho phép đọc, xoá, gửi, di chuyển mail ngay trên máy chủ. Điều này rất thuận
tiện cho người nhận mail phải thường xuyên di chuyển mail từ máy này sang
máy khác trong quá trình làm việc.
Phần khác của ứng dụng thư điện tử là cho phép người sử dụng đính kèm
(attachments) theo thư một tập tin bất kỳ.
Như vậy để gởi/nhận thư người sử dụng chỉ cần quan tâm tới cách sử
dụng chương trình e-mail client. Hiện nay có nhiều chương trình e-mail client
như Microsoft Outlook Express, Eudora Pro, Peagasus mail,....
1.3.3. Dịch vụ FTP (File Transfer Protocol)
FTP (viết tắt của File Transfer Protocol) thường được dùng để trao đổi tập
tin qua mạng lưới truyền thông dùng giao thức TCP/IP (chẳng hạn như Internet mạng ngoại bộ - hoặc intranet - mạng nội bộ). Máy chủ FTP, dùng chạy phần
mềm cung cấp dịch vụ FTP, gọi là server, lắng nghe yêu cầu về dịch vụ của các
máy tính khác trên mạng lưới. Máy khách chạy phần mềm FTP dành cho người
10


sử dụng dịch vụ, gọi là client. Một khi hai máy đã liên kết với nhau, máy khách
có thể xử lý một số thao tác về tập tin, như tải tập tin lên máy chủ, tải tập tin từ
máy chủ xuống máy của mình, đổi tên của tập tin, hoặc xóa tập tin ở máy chủ
v.v.
FTP thường chạy trên hai cổng, 20 và 21, và chỉ chạy riêng trên nền của
TCP. FTP server lắng nghe các yêu cầu dịch vụ từ những kết nối vào máy của
các FTP client, trên cổng 21. Đường kết nối trên cổng 21 này tạo nên một dòng
truyền điều khiển, cho phép các dòng lệnh được chuyển qua FTP server. Để
truyền tải tập tin qua lại giữa hai máy, chúng ta cần phải có một kết nối khác.
- Để khởi tạo FTP từ trạm làm việc của mình người sử dụng chỉ gõ :

FTP <domain name or IP address>
- FTP sẽ thiết lập liên kết các trạm xa và bạn sẽ đăng nhập vào hệ thống
(login/password). Vì FTP cho phép truyền tập tin theo cả hai chiều. Để chuyển
tập tin của mình đến trạm ở xa dùng lệnh “put”, và ngược lại dùng lệnh get để
lấy thông tin về. Ngoài ra trong một số trường hợp nó có thể đổi tên, tạo, xoá thư
mục…. FTP Client sử dụng dịch vụ để lấy(get) các tập tin từ FTP Server về máy
của mình (download) hoặc gửi (put) các tập tin lên FTP server (upload).
ftp>put source-file destination-file
ftp>get source-file destination-file
1.3.4. Mục đích của giao thức FTP
Mục đích của giao thức FTP, như được phác thảo trong bản RFC, là:
- Khuyến khích việc dùng chung tập tin (như chương trình ứng dụng vi
tính hoặc dữ liệu)
- Khuyến khích việc sử dụng máy tính ở xa một cách gián tiếp / ngấm
ngầm (implicit).
- Che đậy sự khác biệt về hệ thống lưu trữ tập tin giữa các máy chủ, hầu
cho người dùng không cần phải quan tâm đến những sự khác biệt riêng tư của
chúng.
- Truyền tải dữ liệu một cách đáng tin cậy và có hiệu quả cao.

11


Hình 1.2. Mô hình truyền nhận File FTP
1.3.5. Dịch vụ tên miền (Domain Name System DNS)
Việc định danh các phần tử của liên mạng bằng các con số như trong địa
chỉ IP rõ ràng là không làm cho người sử dụng hài lòng, bởi chúng khó nhớ, dễ
nhầm lẫn. Vì thế người ta đã xây dựng hệ thống đặt tên (name) cho các phần tử
của Internet, cho phép người sử dụng chỉ cần nhớ đến các tên chứ không cần
nhớ đến các địa chỉ IP nữa. Ta có thể biết thêm thông tin cách hoạt động của

dịch vụ này thông qua RFC 1035.
Hệ thống này được gọi là DNS (Domain Name System). Ðây là một
phương pháp quản lý các tên bằng cách giao trách nhiệm phân cấp cho các
nhóm tên. Mỗi cấp trong hệ thống được gọi là một miền (domain), các miền
được tách nhau bởi dấu chấm. Số lượng domain trong một tên có thể thay đổi
nhưng thường có nhiều nhất là 5 domain.

12


Hình 1.3. Cấu trúc của hệ thống tên miền
Trong hình vẽ ta thấy tên miền vnu.edu.vn thuộc nhánh tên miền .vn. Hệ
thống tên miền hoạt động theo nguyên tắc client- server, khi máy tính client
tham gia vào mạng cần biết địa chỉ IP tương ứng một domain thì DNS resolver
sẽ gửi truy vấn DNS cho DNS server. Quá trình truy vấn sẽ dừng lại khi truy vấn
DNS được gửi đến root server. Các yêu cầu DNS thường sử dụng giao thức UDP
cổng 53.

13


CHƯƠNG II
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG EMAIL
2.1. Hệ thống thư điện tử
2.1.1. Thư điện tử là gì
Để gửi một bức thư thông thường ta có thể mất một vài ngày với một bức
thư trong nước và nhiều thời gian để gửi một bức thư ra nước ngoài. Do đó để
tiết kiệm thời gian và tiền bạc ngày này nhiều người đã sử dụng thư điện tử. Thư
điện tử được gửi đến người nhận rất nhanh, dễ dàng và rẻ hơn nhiều so với sự
dụng thư tay truyền thông. Nói một cách đơn giản, thư điện là một thông điệp từ

máy tính này đến một máy tính khác trên mạng máy tính mang nội dung cần
thiếu từ người gửi đến người nhận. Do thư điện tử gửi qua lại trên mạng và sử
dụng tín hiệu điện vì vậy tốc độ truyền rất nhanh. Ngoài ra bạn có thể gửi hoặc
nhận thư riêng hoặc các bức điện với file đính kèm như hình ảnh, các công văn
tài liệu, thậm chí cả bản nhạc hay các chương trình phần mềm…
Thư điện tử còn còn được gọi tắt là E-mail (Electronic Mail) là cách gửi
điện thư rất phổ biến. E-mail có rất nhiều cấu trúc khác nhau tùy thuộc vào hệ
thống máy tính của người sử dụng. Mặc dù khác nhau về cấu trúc nhưng tất cả
đều có một mục đích chung là gửi hoặc nhận thư điện tử từ một nơi này đến nơi
khác một cách nhanh chóng. Ngày nay nhờ sự phát triển mạnh mẽ của Internet
(Mạng lưới truyền tin toàn cầu) người ta có thể gửi thư tới các quốc gia trên toàn
thế giới. Với lợi ích như vậy nên thư điện tử hầu như trở thành một nhu cầu cần
phải có của người sử dụng máy tính. Giả sử như bạn đang là một nhà kinh doanh
nhỏ và cần bán hàng trên toàn quốc. Vậy làm thế nào mà bạn có thể liên lạc với
khách hàng một cách nhanh chóng và dễ dàng. Thư điện tử là cách giải quyết tốt
nhất và nó đã trở thành một dịch vụ phổ biến trên Internet.
Tại các nước tiên tiến cũng như các nước phát triển, các trường đại học,
các cơ cấu thương mại, các cơ quan chính quyền… đều đã và đang kết nối hệ
thống máy tính của họ vào Internet để sự chuyển thư điện tử một cách nhanh
chóng và dễ dàng.
2.1.2. Lợi ích của thư điện tử
Thư điện tử có rất nhiều công dụng vì chuyển nhanh chóng và dễ dàng sử
dụng. Mọi người có thể trao đổi ý kiến tài liệu với nhau trong thời gian ngắn.
Thư điện tử ngày càng đóng một vai trò quan trọng trong đời sống, khoa học,
14


kinh tế xã hội, giao dục, an ninh quốc gia. Ngày nay, người ta trao đổi với nhau
hàng ngày những ý kiến, tài liệu với nhau bằng điện thư mặc dù cách xa nhau
hàng ngàn cây số.

Vì thư điện tử phát triển dựa vào cấu trúc của Internet cho nên cùng với
sự phát triển của Internet, thư điện tử ngày nay càng phổ biến trên toàn thế giới.
Người ta không ngừng tìm cách để khai thác đến mức tối đa về sự hữu dụng của
nó. Thư điện tử phát triển được bổ sung thêm các tính năng sau:
- Một bức thư điện tử sẽ mang nhận dạng người gửi. Như vậy người nhận
sẽ biết ai đã gửi cho mình một cách chính xác.
- Người ra sẽ dùng thư điện tử để gửi thư viết bằng tay. Có nghĩa là người
nhận sẽ đọc thư điện tử mà người nhận đã viết bằng tay.
- Thay vì gửi lá thư điện bằng chữ, người gửi có thể dùng điện thư để gửi
tiếng nói. Người nhận sẽ lắng nghe được tiếng nói của người gửi khi nhận được
thư.
- Người gửi có thể gửi một cuộn phim hoặc là những ảnh lưu động cho
người nhận.
2.1.3. Hiện trạng email hiện nay
Với tốc độ tin học hóa diễn ra khá nhanh như hiện nay, E-mail ngày càng
trở thành phương tiện liên lạc không thể thiếu đối với mọi người, nhất là đối với
các doanh nghiệp. Chính vì nhu cầu đó việc xây dựng một mail server là hết sức
cần thiết. Nhưng việc chọn xây dựng mail server như thế nào cho phù hợp, hiệu
quả và tốn ít chi phí nhất, đồng thời vẫn đảm bảo được tính sẵn sàng
(Availability – Hoạt động ổn định, dễ dàng nâng cấp và bảo trì … ) và tính riêng
tư (Private – Bảo mật, bí mật … ) cho các doanh nghiệp.
Gần đây người ta bắt đầu xây dựng những đường chuyển tải tốc độ cao
cho Internet và lưu lượng nhanh gấp trăm lần so với đường cũ. Hy vọng rằng với
đà phát triển như vậy, sẽ có ngày mọi người trên Internet sẽ có được nhiều lợi
ích về việc sử dụng thư điện tử.
Bên cạnh những lợi ích của điện tử đem lại cho chúng ta, thì nó cũng tiềm
ẩn các mối hiểm họa đối với thư tín điện tử như bị đọc lén thư, bị thu thập, phân
tích đường truyền, giả mạo, và bom thư… chính vì thế mà việc bảo mật cho thư
tín điện tử ngày càng trở nên cấp thiết.

15


2.1.4. Cơ chế hoạt động của thư điện tử

Hình 2.1. Cơ chế hoạt động của thư điện tử
Sử dụng hình vẽ trên để mô tả cách thức hoạt động của hệ thống E-mail
hiện nay.
Ví dụ:
Nguyễn dùng MUA (Mail User Agent- Phần mềm thư điện tử) của mình
để soạn một lá thư có địa chỉ người nhận là Trần với địa chỉ là
Nguyễn send và MUA của Nguyễn áp dụng SMTP để gửi mẫu thông tin đến
SMTP server - MTA (Mail Transfer Agent- Máy chủ thư điện tử) của Nguyễn.
Trong ví dụ thì máy chủ là smtp.a.org được cung cấp từ dịch vụ Internet của
Nguyễn.
MTA này sẽ đọc địa chỉ chỗ nhận () và dựa vào phần tên miền
nó sẽ tìm hỏi địa chỉ của tên miền này, nơi có máy chủ sẽ nhận email gửi đến,
qua hệ thống tên miền.
Máy chủ DNS của b.org là ns.b.org sẽ trả lời về một bản ghi trao đổi thư
từ, đây là bảng ghi chỉ ra cách thức làm thế nào định tuyến cho email này. Trong
thí dụ thì mx.b.org là máy chủ từ dịch vụ cung ứng Internet của Trần.
smtp.a.org gửi mẫu thông tin tới mx.b.org dùng giao thức SMTP, sau đó
nó sẽ phân phối lá thư đến hộp thư của Trần.
Trần nhận thư trên máy MUA của Trần bằng cách áp dụng giao thức
16


POP3.
2.1.5. Các thành phần
Chúng ta thấy các thành phần của hệ thống E-mail bao gồm:

- Mail user agent: tương tác với người dùng, soạn thảo, gửi hoặc nhận
email
- SMTP server: gọi là Mail Transfer Agent (MTA). SMTP server sử dụng
để chuyển email từ người gửi đến POP server của người nhận, dùng giao thức
SMTP.
- POP3 server: gọi là Mail Delivery Agent (MDA), lưu các thư nhận được
vào hệ thống và khi cần người dùng sử dụng chương trình mail client lấy các thư
này về máy tính để đọc. Chương trình mail client giao tiếp với POP server dựa
trên giao thức POP3.
- DNS server : trong mô hình trên chính là Name Server, nó lưu trữ 1 hoặc
nhiều bản ghi MX chỉ định server chịu trách nhiệm nhận email được gửi đến
Thông thường mail server hỗ trợ cả hai giao thức SMTP và POP3
2.2. Các giao thức truyền nhận mail
2.2.1. Giao thức truyền email SMTP
Giao thức SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) hoạt động ở tầng
Application, là một giao thức dùng nền văn bản và tương đối đơn giản. Trước
khi một thông điệp được gửi, người ta có thể định vị một hoặc nhiều địa chỉ
nhận cho thông điệp. SMTP dùng cổng 25 của giao thức TCP. Để xác định trình
chủ SMTP của một tên miền nào đấy (domain name), người ta dùng một bản ghi
MX của DNS. SMTP được sử dụng rộng rãi từ những năm 80. Theo thiết kế ban
đầu, SMTP hoạt động hoàn toàn dựa trên ký tự, dẫn đến sự khó khăn trong gửi
email, có dữ liệu nhị phân. Sau này, giao thức MIME (Multi-purpose Internnet
Mail Extension) đã được đưa ra, kết hợp với SMTP để khắc phục nhược điểm
đó.
Sau đây là một phiên giao dịch dùng giao thức SMTP. Kí hiệu bên gửi
email là: C, bên nhận là: S. Các hệ thống máy tính đều có thể thiết lập một kết
nối bằng cách dùng những dòng lệnh telnet tới cổng 25, trên một máy khách.
Chẳng hạn: telnet www.example.com 25
Khởi động một kết nối SMTP từ máy gửi thông điệp đến máy chủ
www.example.com

17


S: 220 www.example.com ESMTP Postfix
C: HELLO mydomain.com
S: 250 Hello mydomain.com
C: MAIL FROM: //Địa chỉ mail bên gửi
S: 250 Ok
C: RCPT TO: //Địa chỉ mail bên nhận
S: 250 Ok
C: DATA
S: 354 End data with <CR><LF>.<CR><LF>
//------------------C: Subject: test message
C: From:
C: To:
C:
// Nội dung của mail
C: Hello,
C: This is a test.
C: Goodbye.
C:
.
//Kết thúc phần nội dung
S: 250 Ok: queued as 12345
C: quit
//Kết thúc
S: 221 Bye
2.2.2. Giao thức nhận mail POP3
Giao thức nhận mail POP3 thuộc tầng Application trong mô hình OSI,
hoạt động trên giao thức TCP, cổng 110 được mô tả trong RFC 1939. Ban đầu

server host bắt đầu một POP3 service bằng cách lắng nghe trên TCP port 110.
Khi một client host mong muốn dùng POP3 service, nó thiết lập một kết nối
TCP với server host đó. Khi kết nối được thiết lập, POP3 server gửi một chào
hỏi. Client và server POP3 sau đó trao đổi những lệnh và các trả lời cho đến khi
kết nối đó được đóng hay loại bỏ.
Lệnh trong POP3 bao gồm một keyword (từ khoá) theo sau có thể là một
hay nhiều đối số tất cả các lệnh được kết thúc bởi một cặp CRLF. Các từ khoá
và đối số được tách riêng ra bởi một ký tự trắng đơn , từ khoá dài 3 hay 4 ký tự.
Mỗi đối số có thể lên đến chiều dài 40 ký tự.
Các trả lời trong POP3 bao gồm phần chỉ định trạng thái và một từ khoá
có thể theo sau là thông tin thêm vào. Tất cả các trả lời được kết thúc bởi một
18


cặp CRLF. Chỉ có hai loại trả lời là: chỉ định trạng thái khẳng định (“+OK”) và
phủ định (“-ERR”) .
Trả lời cho các lệnh là trả lời nhiều dòng. Trong trường hợp này, nó cho
phép chỉ định một cách rõ ràng, sau khi gửi dòng đầu tiên của câu trả lời và một
CRLF, một số dòng thêm vào được gửi đi, mỗi dòng kết thúc bằng một cặp
CRLF. Khi tất cả các dòng của trả lời đã được gửi đi bao gồm một số kết thúc hệ
bát phân (termination octe) (mã 046 hệ mười, “.”) và một cặp CRLF. Nếu dòng
nào của trả lời nhiều dòng bắt đầu với termination octet dòng đó là "bytestuffed" bằng cách (pre-pending) treotermina_ tion octe đó của dòng trả lời. Kể
từ đây một trả lời nhiều dòng được kết thúc với năm octet "CRLF.CRLF". Khi
xem xét một trả lời nhiều dòng client kiểm tra xem nếu dòng đó bắt đầu với
termintion octet. Nếu đúng và nếu những octet theo sau khác với CRLF, octet
đầu tiên của dòng này (termination octet) được bỏ đi. Nếu đúng và nếu những ký
tự kết thúc theo ngay sau nó, thì trả lời từ POP3 server này được kết thúc với
một dòng chứa “.CRLF” không được coi là một phần của trả lời nhiều dòng đó.
Một POP3 session tiến hành qua một số trạng thái trong thời gian sống
của nó. Khi kết nối TCP được mở và một POP3 server gửi một chào hỏi. Hội

nghị sẽ đi vào trạng thái AUTHORIZATION (xác nhận). Trong trạng thái này
client phải định danh nó đến POP3 server. Khi client định danh thành công,
server thu được những tài nguyên kết hợp với client’s maildrop, và hội nghị đi
vào trạng thái TRANSACTION (giao dịch). Trong trạng thái này client yêu cầu
các hành động trong vai trò của POP3 server khi client phát ra lệnh QUIT, hội
nghị đi vào trạng thái UPDATE. Trong trạng thái này giải phóng các tài nguyên
thu nhận được trong trạng thái TRANSACTION và say goodbye. Sau đó kết nối
TCP đóng lại.
Một POP3 server có thể có một thời gian tự động logout không chủ động.
Một thời gian như vậy phải tồn tại trong khoảng thời gian ít nhất là 10 phút.
Trong khoảng thời gian nhận các lệnh từ client đủ để reset thời gian tự động
logout đó. Khi thời gian hết hiệu lực, hội nghị không đi vào trạng thái UPDATE,
server sẽ đóng kết nối TCP mà không remove hay gửi một message nào cho
client.
Ví dụ: Client(C) yêu cầu lấy email từ server (S)
S:
<wait for connection on TCP port 110>
C:
<open connection>
S:
+OK POP3 server ready
19


C:

APOP mrose c4c9334bac560ecc979e58001b3e22fb
The server may instead use USER and PASS 

C:

S:
C:
S:

USER mrose
+OK User accepted
PASS mrosepass
+OK Pass accepted

S:
C:
S:
C:
S:
S:
S:
S:
C:
S:
S:
S:
C:
S:
C:
S:
S:
S:
C:
S:

+OK mrose’s maildrop has 2 messages (320 octets)
STAT
+OK 2 320
LIST
+OK 2 messages (320 octets)
1 120
2 200
.
RETR 1
+OK 120 octets
<the POP3 server sends message 1>
.
DELE 1
+OK message 1 deleted
RETR 2
+OK 200 octets
<the POP3 server sends message 2>
.
DELE 2
+OK message 2 deleted
C:
QUIT
S:
+OK dewey POP3 server signing off (maildrop empty)
C:
<close connection>
S:
<wait for next connection>

2.2.3. Giao thức nhận mail IMAP

IMAP là một giao thức cho phép client truy nhập email trên một server,
20


không chỉ tải thông điệp thư điện tử về máy của người sử dụng (POP) mà có thể
thực hiện các công việc như: tạo, sửa xóa, đổi tên mailbox, kiểm tra thông điệp
mới, thiết lập và xóa cờ trạng thái,…
IMAP được thiết kế trong môi trường người dùng có thể đăng nhập vào
server (cổng 143/tcp) từ các máy trạm khác nhau. Nó rất hữu ích khi việc tải thư
của người dùng không về một máy cố định, bởi không phải lúc nào cũng chỉ
dùng một máy cố định. Trong khi đó POP không cho phép người sử dụng tác
động lên các thông điệp trên server. Đơn giản POP chỉ được phép tải thử điện tử
của người dùng đang được quản lý trên server. Như vậy POP chỉ cung cấp quyền
truy cập tới inbox của người sử dụng mà không hỗ trợ quyền truy nhập tới
public folder(IMAP).
Sử dụng IMAP với các mục đích sau:
- Tương thích đầy đủ với các chuẩn thông điệp Internet
- Cho phép truy nhập và quản lý thông điệp từ nhiều máy khác nhau.
- Hộ trợ 3 chế độ truy nhập: online, offline và disconnected.
- Hỗ trợ truy nhập đồng thời tới các mailbox dùng chung.
- Phần mềm bên client không cần thiết phải biết kiểu lưu trữ file của
server.
2.3. Cách thức phân giải địa chỉ
Trong phần này chúng ta sẽ tìm hiểu về hệ thống tên miền DNS và tác
dụng của nó trong việc truyền nhận email.
Đến năm 1984, Paul Mockpetris thuộc viện USC’s Information Sciences
Institute phát triển một hệ thống quản lý tên miền mới (miêu tả trong chuẩn RFC
882- 883) gọi là DNS(Domain Name System) và ngày nay nó ngày càng được
phát triển và hiệu chỉnh bổ sung tính năng để đảm bảo yêu cầu ngày càng cao
của hệ thống.

2.3.1. Mục đích của hệ thống DNS
Máy tính khi kết nối vào mạng Internet thì được gán cho một địa chỉ IP
xác định. Địa chỉ IP của mỗi máy tính là duy nhất và có thể giúp máy tính có thể
xác định đường đi đến một máy tính khác một cách dễ dàng. Đối với người dùng
thì địa chỉ IP khó nhớ những với máy tính thì là dễ dàng. Cho nên, cần phải sử
dụng hệ thống để giúp cho máy tính tính toán đường đi một cách dễ dàng và
đồng thời cũng giúp cho người dùng dễ nhớ. Do vậy, hệ thống DNS ra đời nhằm
21


giúp cho người dùng có thể chuyển đổi từ địa chỉ IP khó nhớ mà máy tính sử
dụng sang một tên dễ nhớ cho người sử dụng và đồng thời nó giúp cho hệ thống
Internet dễ dàng sử dụng và ngày càng phát triển.
Hệ thống DNS sử dụng hệ thống cở sở dữ liệu phân tán và phân cấp hình
cây, vì vậy việc quản lý sẽ dễ dàng và cũng rất thuận tiện cho việc chuyển hổi từ
tên miền sang địa chỉ IP và ngược lại. Cũng giống như mô hình quản lý cá nhân
của một đất nước, mỗi cá nhân sẽ có một tên xác định đồng thời cũng có địa chỉ
chứng minh thư để giúp quản lý con người một cách dễ dàng hơn.
Vậy, tóm lại tên miền (domain name) là gì? Những tên gợi nhớ như
home.vnn.vn hoặc www.cnn.com thì được gọi là tên miền (domain name hoặc là
DNS name). Nó giúp cho người sử dụng dễ dàng nhớ vì nó có dạng chữ mà
người bình thường có thể hiểu và sử dụng hàng ngày. Hệ thống DNS đã giúp
cho mạng Internet thân thiện hơn với người sử dụng, do vậy, mạng internet phát
triển bùng nổ một vài năm gần đây. Theo thống kê trên thế giới, vào thời điểm
tháng 7/2000, số lượng tên miền được đăng ký là 93.000.000.
Nói chung, mục đích của hệ thống DNS là:
- Địa chỉ IP khó nhớ cho người sử dụng những dễ dàng với máy tính.
- Tên miền thì dễ nhớ với người dùng nhưng lại không dùng được với
máy tính.
- Hệ thống DNS giúp chuyển đổi từ tên miền sang địa chỉ IP và ngược lại

giúp người dùng dễ dàng sử dụng hệ thống máy tính.
2.3.2. Hoạt động của DNS
Khi DNS client cần xác định cho một tên miền nó sẽ truy vấn DNS server.
Truy vấn DNS và trả lời của hệ thống DNS cho client sử dụng thủ tục UDP cổng
53, UDP hoạt động ở mức thứ 3(network) của mô hình OSI, UDP là thủ tục phi
kết nối (connectionless), tương tự như dịch vụ gửi thư bình thường bạn cho thư
vào thùng thư và hy vọng có thể chuyển đến nơi bạn cần gửi tới.
Mỗi một message truy vấn được gửi đi từ client bao gồm 3 thành phần
thông tin:
- Tên của miền cần truy vấn
- Xác định loại bản ghi là mail, web…
- Lớp tên miền
Ví dụ : Tên miền truy vấn đầy đủ như :
“hostname.example.microsoft.com”, và loại truy vấn là địa chỉ A, Client
22


truy vấn DNS hỏi “có bản ghi địa chỉ A cho máy tính có tên là
“hostname.example.microsoft.com” khi client nhận được câu trả lời của DNS
server nó sẽ xác định địa chỉ IP của bản ghi A.
Nói tóm lại các bước của một truy vấn gồm có 2 thành phần như sau:
- Truy vấn sẽ bắt đầu ngay tại client computer để xác định câu trả lời
- Khi ngay tại client không có câu trả lời, câu hỏi sẽ được chuyển đến
DNS server để tìm câu trả lời.
2.3.2.1. Tự tìm câu trả lời truy vấn
Bước đầu tiên của quá trình xử lý một truy vấn. Tên miền sử dụng một
chương trình trên ngay máy tính truy vấn để tìm câu trả lời cho truy vấn. Nếu
truy cấn có câu trả lời thì quá trình truy vấn kết thúc.
Ngay tại máy tính truy vấn thông tin được lấy từ 2 nguồn sau:
- Trong file Hosts được cấu hình ngay tại máy tính. Các thông tin ánh xạ

từ tên miền sang địa chỉ được thiết lập ở file này được sử dụng đầu tiên. Nó
được tải ngay lên bộ nhớ cache của máy khi bắt đầu chạy DNS client.
- Thông tin được lấy từ các câu trả lời của truy vấn trước đó. Theo thời
gian các câu trả lời truy cấn được lưu giữ trong vộ nhớ cache của máy tính và nó
được sử dụng khi có một truy vấn lặp lại một tên miền trước đó.
2.3.2.2. Truy vấn DNS server
Khi DNS server nhận được một truy vấn, đầu tiên nó sẽ kiểm tra câu trả
lời liệu có phải thông tin của bản ghi mà nó quản lý trong các zone của server.
Nếu truy vấn phù hợp với bản ghi mà nó quản lý thì nó sẽ sử dụng thông tin đó
để trả lời (authoritatively answer) và kết thúc truy vấn.
Nếu không có thông tin về zone của nó phù hợp để trả lời từ cả cache và
zone mà DNS server quản lý thì truy vấn sẽ tiếp tục. Nó sẽ nhờ DNS server khác
để trả lời truy vấn đến khi tìm được câu trả lời thì thôi.
Dữ liệu trên các DNS server gọi là các zone file chứa các thông tin, bản
ghi về domain mà nó quản lý. Các bản ghi chính bao gồm:
- Bản ghi A: Ánh xạ tên miền và địa chỉ IP tương ứng
- Bản ghi CNAME: Tên thay thế
- Bản ghi NS (Name Server): Ánh xạ mỗi domain với danh sách các DNS
server
- Bản ghi SOA (Start Of Authority): Xác định DNS server sẽ chịu trách
nhiệm cung cấp các thông tin liên quan đến domain
- Bản ghi MX (Mail eXchange): Ánh xạ mỗi domain với danh sách các
23


Mail server. Mỗi bản ghi MX có tham số reference number xác định độ ưu tiên
với Mail server có bản ghi MX tương ứng. Giá trị nhỏ có độ ưu tiên cao hơn.
Giả sử người dùng có email cần gửi đến địa chỉ: MTA khởi
tạo thông điệp DNS gửi đến máy chủ phục vụ tên miền (vnu.edu.vn) tìm bản ghi
MX tương ứng với tên miền của email người nhận, thường nằm sau kí tự @ của

địa chỉ email. DNS server trả lời một danh sách các Mail server. Tiếp theo, client
thiếp lập kết nối SMTP đến Mail server, thông thường kết nối được thiết lập đến
server có giá trị tham số nhỏ nhất, nếu kết nối không thiết lập được sẽ chuyển
sang Mail server có giá trị lớn hơn.
DNS và Mail là 2 dich vụ có mối quan hệ mật thiết với nhau. Dịch vụ
Mail dựa vào dịch vụ DNS để chuyển Mail từ mạng bên trong ra bên ngoài và
ngược lại. Khi chuyển Mail, Mail Server nhờ DNS để tìm MX record để xác
định máy chủ nào cần chuyển Mail đến.
Cú pháp record MX:
[ Domail_name] IN MX 0 [Mail_host]
Thông qua việc khai báo trên cho ta biết tương ứng với domain_name
được ánh xạ trực tiếp vào Mail Host để chỉ định máy chủ nhận và xử lý Mail cho
tên miền.
Ví dụ: t3h.com. IN MX 0 mailserver.t3h.com
2.4. Định dạng của một email
2.4.1. Định dạng thông thường
Về cơ bản, một bức Mail gồm 2 phần chính: phần header, phần body.
Phần header: bao gồm các thông tin: địa chỉ người gửi, người nhận, tiêu
đề nó thường chứa ít nhất các trường sau:
- From: Địa chỉ email của người gửi.
- To: Địa chỉ email của người nhận.
- Subject: Tiêu đề của thư
Phần body: Là nội dung của bức thư. Ban đầu, email được thiết kế chỉ hỗ
trợ ký tự theo chuẩn ASCII, tức là email chỉ bao gồm các chữ cái Tiếng Anh.
Định dạng thư điện tử MIME được đưa ra nhằm mở rộng khả năng của email, có
thể gửi và nhận các dữ liệu nhị phân, ảnh, biểu diễn được nhiều ngôn ngữ
khác…

24

2.4.2. Định dạng MIME(Multipurpose Internet Mail
Extensions)
Một giao thức Internet mới được phát triền để cho phép trao đổi các thông
điệp điện tử có nội dung phong phú thông qua mạng không đồng nhất, máy móc
và các môi trường thư điện tử. Trong thực tế, MIME cũng đã được sử dụng và
mở rộng bởi các ứng dụng không phải thư điện tử và định dạng MIME được mô
tả trong RFC 2822( mở rộng của RFC 822). Định dạng của MIME được đưa
thêm một số trường vào Header của email: content- type; content-transferencoding; MIME-version.
Header
Meaning
MIME-Version:
Indentifies the MIME version
Content-Description: Human-readable string telling what is in the message
Content-Id:
Unique identifier
Content-TransferHow the body is wrapped for transmission
Encoding:
Content-Type:
Nature of the message
Bảng 2.1. Các header RFC 822 được MIME thêm vào.
Trường content-type có cấu trúc : kiểu/kiểu_con(kiểu MIME). Ví dụ:
text/plain. Sau đây là bảng thể hiện các kiểu MIME
Content-type
Text
image
Audio
Multipart
Message

Chú thích
Văn bản, ký tự
Hình ảnh: GIF, BMP, JPEG…
Hình ảnh chuyển động
Nhiều thông điệp được gửi cùng lúc có bảng mã khác
nhau
Có thư kèm theo (reply)
Bảng 2.2. Các kiểu MIME

25