Chương 1: Tổng quan về hệ thống thư điện tử Chương này trình bày tổng quan về cấu trúc hệ thống thư điện tử, bao gồm các thành phần và mối quan hệ giữa các thành phần trong hệ thống thư điện tử, vii các giao thức truyền nhận và bảo mật thư điện tử, các hiểm họa an toàn và ứng dụng cơ sở hạ tầng khóa công khai cho an toàn và bảo mật hệ thống thư điện tử. Chương 2: Giải pháp ký số và bảo mật thư điện tử sử dụng Djigzo gateway Chương này trình bày tổng quan về Djigzo gateway, lưu đồ hoạt động và ưu nhược điểm của hệ thống Djigzo gateway. Chương 3: Triển khai và thử nghiệm hệ thống thư điện tử mật Djigzo gateway Chương này trình bày mô hình triển khai hệ thống thư điện tử sử dụng Djigzo gateway, cài đặt cấu hình các máy Mail server, Client, cài đặt Djigzo gateway để thực hiện ký số, mã hóa và giải mã thư điện tử. viii TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THƯ ĐIỆN TỬ 1.
Giới thiệu về hệ thống thư điện tử 1. Khái niệm thư điện tử Thư điện tử là một thông điệp gửi từ máy tính này đến một máy tính khác trên mạng và mang nội dung cần thiết từ người gửi đến người nhận. Do thư điện tử được gửi qua mạng nên có tốc độ rất nhanh. Ngoài ra người dùng còn có thể gửi hoặc nhận các thư riêng hoặc các bức điện giao dịch với các file đính kèm như hình ảnh, tài liệu, bản nhạc, chương trình phần mềm… Thư điện tử còn được gọi tắt là E-mail (Electronic mail).
E-mail có nhiều cấu trúc khác nhau tùy thuộc vào hệ thống máy tính của người dùng. Mặc dù khác nhau về cấu trúc nhưng tất cả đều có một mục đích chung là gửi và nhận thư điện tử từ một nơi này đến một nơi khác nhanh chóng. Vì vậy, thư điện tử được coi là một trong những dịch vụ thông dụng nhất, được sử dụng rộng rãi trên mọi hệ thống mạng nhất là mạng Internet và cho phép người dùng trao đổi thông tin với nhau thông qua các thông điệp một cách đơn giản và nhanh chóng. Hiện nay, hệ thống mạng máy tính của các trường đại học, tổ chức thương mại, cơ quan chính quyền đều kết nối Internet giúp cho việc truyền thư được nhanh chóng và thuận tiện, nâng cao hiệu quả công việc.
Cấu trúc của thư điện tử - Cấu trúc của địa chỉ thư: Mỗi người dùng trong hệ thống thư điện tử phải có một địa chỉ thư dùng để thực hiện việc gửi và nhận thư. Địa chỉ thư được cấu trúc gồm hai phần như sau: <Hộp thư>@<Vùng quản lý> + <Hộp thư>: là địa chỉ của hộp thư của người nhận hay tài khoản thư của người dùng trên máy chủ quản lý thư. + <Vùng quản lý>: là tên miền hay khu vực quản lý của người nhận thư trên Internet được đăng ký để chứa hộp thư. Ví dụ: user1@mail.com Trong đó phần trước là phần tên của người dùng (user1), thường là hộp thư của người nhận thư trên máy chủ thư điện tử.
Sau đó là phần đánh dấu (@). Cuối cùng là phần tên miền xác định địa chỉ máy chủ thư điện tử quản lý thư mà người dùng đăng ký (mail.com) và có hộp thư trên đó. Nó thường là tên của 1 một cơ quan hay một tổ chức và nó hoạt động dựa trên hoạt động của hệ thống tên miền. - Cấu trúc của thư điện tử: Thư điện tử được chia làm hai phần chính: + Phần đầu (header): chứa tên và địa chỉ của người nhận, tên và địa chỉ của những người sẽ được chuyển đến, chủ đề của thư, tên và địa chỉ của người gửi, ngày tháng gửi của bức thư… Cụ thể bao gồm: From: Địa chỉ của người gửi.
To: Địa chỉ người nhận chính. Cc: Địa chỉ của những người đồng nhận thư điện tử (những người này sẽ nhận được một bản sao của bức thư và biết được những ai cùng nhận thư). Bcc: Địa chỉ của những người nhận riêng (những người này cũng sẽ nhận E-mail System Remote MTAs E-mail Database Mail Delivery Agent SMTP POP/IMAP SMTP Mail User Agent Mail Transfer Agent User được một bản sao của bức thư nhưng không xem được những ai cùng nhận thư). Date: Thời gian gửi bức thư.
Subject: Chủ đề của bức thư. + Phần thân (body): chứa nội dung của thư và các file đính kèm. Các thành phần cơ bản của hệ thống thư điện tử Hệ thống thư điện tử là một hệ thống tổng thể bao gồm nhiều thành phần hoạt động tương tác với nhau.1 dưới đây cho thấy sơ đồ tổng quan của hệ thống thư điện tử.1: Sơ đồ tổng quan hệ thống thư điện tử Mỗi hệ thống thư điện tử bao gồm ba thành phần cơ bản là MUA, MTA và MDA: - MTA (Mail Transfer Agent): 2 MTA có chức năng nhận thư từ MUA, nhận diện người gửi và người nhận từ thông tin đóng gói trong phần header của thư và điền các thông tin cần thiết vào header, sau đó chuyển thư cho MDA để chuyển đến hộp thư ngay tại MTA hoặc chuyển cho Remote-MTA. MTA sử dụng giao thức SMTP để thực hiện chức năng nhận và chuyển thư.
Việc chuyển giao các thư được MTA quyết định dựa trên địa chỉ người nhận: + Nếu địa chỉ người nhận trùng với hộp thư do Local-MTA quản lý thì thư được chuyển cho MDA để chuyển vào hộp thư của người nhận. + Nếu địa chỉ gửi bị lỗi thì thư có thể được chuyển lại người gửi. + Nếu thư không bị lỗi nhưng không phải thư của MTA thì tên miền được sử dụng để xác định Remote-MTA nào sẽ nhận thư theo các bản ghi MX (Mail Exchange) trên hệ thống tên miền. + Khi các bản ghi MX xác định được Remote-MTA quản lý tên miền đó thì không có nghĩa là người nhận thuộc Remote-MTA đó.
Remote-MTA có thể đơn giản chỉ trung chuyển (relay) thư cho MTA khác. Khi không xác định được thì nó sẽ gửi lại cho MTA một cảnh báo. - MDA (Mail Delivery Agent): Là một chương trình được MTA sử dụng để chuyển thư vào hộp thư của người dùng hoặc để truyền tải thư tới một MTA khác. Mỗi MTA sử dụng một hoặc nhiều MDA, mỗi MDA được sử dụng cho một loại yêu cầu phân phát thư riêng.
Ngoài ra MDA có khả năng lọc thư, định hướng thư… Thông thường MTA được tích hợp với MDA. - MUA (Mail User Agent): MUA là chương trình quản lý thư đầu cuối cho phép người dùng có thể đọc, viết và lấy thư về từ MTA. Khi MUA lấy thư từ Mail Server sẽ dùng giao thức POP hoặc IMAP, còn khi gửi thư cho một MUA khác thông qua MTA thì dùng giao thức SMTP. Chức năng chính của MUA là cung cấp giao diện cho người dùng tương tác với thư, đảm bảo các chức năng như: soạn và gửi thư, hiển thị nội dung thư, gửi trả lời hay chuyển tiếp thư, gửi file đính kèm vào thư, lập sổ địa chỉ thư… + Soạn thảo và gửi thư; + Hiển thị nội dung thư bao gồm cả tập tin đính kèm; + Gửi trả lời hoặc chuyển tiếp thư; + Đính kèm các tập tin vào thư (Text, HTML, MIME…); 3 + Thay đổi các tham số (ví dụ: server được sử dụng, kiểu hiển thị thư, kiểu mã hóa thư…); + Thao tác trên các thư mục thư cục bộ và ở xa; + Cung cấp sổ địa chỉ thư (danh bạ địa chỉ); + Lọc thư.
Một số giao thức sử dụng trong hệ thống thư điện tử 1. Các giao thức truyền và nhận thư điện tử Cũng như bất kỳ một dịch vụ nào liên quan tới máy tính, thư điện tử đòi hỏi một ngôn ngữ chung cho việc truyền thư trên Internet, ngôn ngữ đó được nói đến như là một giao thức được dùng để truyền thông giữa các Mail Server với nhau hoặc giữa MTA với Mail Server. SMTP là một giao thức phổ biến nhất trong việc gửi thư, còn giao thức POP và IMAP được dùng trong việc nhận thư. Giao thức SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) SMTP là giao thức truyền thư đơn giản, được sử dụng rộng rãi cho việc gửi mail, chuẩn này thực hiện “lưu trữ và vận chuyển” (store and forward).
SMTP được MTA sử dụng trong việc truyền thư của người gửi đến mail server của người nhận hoặc từ mail server này đến mail server khác. Kết quả là thư được gửi sẽ nằm trong mailbox trên mail server của người nhận. SMTP bao gồm một tập các câu lệnh đơn giản được dùng để khai báo các thông tin cần thiết trong việc gửi thư như là địa chỉ người nhận, người gửi và dữ liệu thực tế ứng với các lệnh Mail, Rcpt và Data. Giao thức này chạy trên tầng ứng dụng của TCP/IP và sử dụng cổng mặc định 25.
Giao thức SMTP không đòi hỏi phải xác nhận người gửi là ai, do đó bất kỳ ai trên Internet cũng có thể gửi thư điện tử đến một người hoặc thậm chí là một nhóm người nào đó. Đây là lý do tại sao xuất hiện thư nặc danh hoặc thư quảng cáo trong hộp thư của người dùng. Như vậy, SMTP là giao thức có cấu trúc đơn giản, được dùng rất phổ biến và được hỗ trợ bởi nhiều tổ chức. Tuy nhiên, SMTP thiếu một số chức năng bảo mật (SMTP thường được gửi dưới dạng văn bản rõ nên có thể bị đọc trộm, vì vậy phải bổ sung thêm tính năng về mã hóa dữ liệu S/MIME hoặc OpenPGP), ngoài ra giao thức SMTP còn hỗ trợ định dạng dữ liệu rất kém (phải chuyển dữ liệu sang dạng ASCII bằng giao thức MIME).
Giao thức POP (Post Office Protocol) 4 Giao thức POP được dùng để truy nhập và lấy các thông điệp thư điện tử từ mailbox trên máy chủ thư. POP được thiết kế hỗ trợ xử lý mail trong chế độ offline. Các thông báo mail được chuyển tới mail server và máy client sử dụng giao thức POP kết nối tới mail server đó để tải tất cả các thông báo thư về máy mình. Sau đó, tất cả quá trình xử lý thư được diễn ra trên chính máy trạm này.
POP là giao thức tầng ứng dụng trong mô hình TCP/IP với cổng mặc định 110 và được quy chuẩn theo tiêu chuẩn RFC 1939. Phiên bản hiện nay của POP là POP3 đang được sử dụng rộng rãi phổ biến. Mặc dù POP3 là thủ tục đơn giản, tiện lợi nhưng lại có những hạn chế nhất định như chỉ làm việc với chế độ offline, có nghĩa là thư được lấy về sẽ bị xóa trên server và người dùng chỉ thao tác, tác động trên MUA. Giao thức IMAP (Internet Message Access Protocol) IMAP là giao thức cho phép người dùng truy nhập e-mail trên một server từ các máy trạm khác nhau.