POP3协议的安全策略研究及其实现

论文摘要

本文通过对POP3协议安全策略的研究,讨论了如何实现对POP3协议数据传输过程中的数据加密。在理论部分中,首先从理论方面阐述POP3协议的基本内容,包括POP3会话的生命周期,POP3会话的三个状态,POP3命令的解释。然后讨论POP3协议中现有的安全相关设置,包括身份认证,数字签名和数字加密等。接着阐述POP3协议是如何收取信件的全过程,列出用Telnet连接POP3服务器的标准过程。再接着是对常用的加密算法做出讨论,包括MD5算法,DES算法,三重DES算法,和AES算法。然后讨论了RSA公钥加密算法。然后讨论了国内外常用的POP3协议传输安全性解决方案SSL和IPSec。最后结合已知的理论,提出对POP3协议邮件工程加密的想法,即只要对POP3协议加入三个安全指令就可以对邮件的传输全过程进行加密。在程序部分中,首先阐述如何实现POP3邮件服务器程序:POP3邮件服务器的实现是参考网上的一个开源代码程序LumiSoft Mail Server。LumiSoft Mail Server本身就支持SMTP/POP3等协议,本文在保留其原有功能的基础上,做出一些安全方面的改进,使得其可以支持安全指令,从而也支持邮件加密和SPOP邮件客户端。然后阐述如何实现POP3邮件客户端程序:POP3邮件客户端程序的实现参考了RFC1939里的命令,主要功能就是收信,同时也加入安全指令的客户端代码。最后分别对POP3邮件服务器代码和POP3邮件客户端代码进行分析。在测试部分中,首先布置了测试环境。然后通过安全性测试比较使用POP3客户端和SPOP客户端的安全性差别。最后通过性能测试说明安全性的提高同时性能也没有很大损失。在最后的结论部分中,首先讨论了对于三种加密算法(DES,三重DES,AES)的选择条件。说明了SPOP服务器可以支持普通POP3客户端,而SPOP客户端也可以被普通POP3服务器支持,并且这种支持是透明的不需要额外配置。并且进一步分析了本人的解决方案,针对可以改进的地方进行了深入地研究并为后续的研究指明了方向。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 理论部分
• 1.1 POP3 协议的阐述
• 1.1.1 简述POP3
• 1.1.2 服务器POP3 每个会话（Session）的生命周期
• 1.1.3 POP3 会话（Session）的三个状态
• 1.1.4 POP3 命令总结和解释
• 1.2 POP3 协议中现有的安全相关的设置
• 1.3 POP3 协议收邮件的过程阐述
• 1.4 常用加密算法的讨论
• 1.4.1 MD5 算法
• 1.4.2 DES 算法
• 1.4.3 Triple DES（三重DES）算法
• 1.4.4 Rijndael（AES）算法
• 1.4.5 RSA 算法
• 1.5 国内外常用的POP3 协议传输安全性解决方案
• 1.5.1 SSL 协议
• 1.5.2 IPSec 协议
• 1.6 对POP3 协议收邮件过程加密的想法
• 第2章 程序部分
• 2.1 POP3 邮件服务器程序的实现
• 2.2 POP3 邮件客户端程序的实现
• 2.3 POP3 邮件服务器程序的安全性改进
• 2.3.1 变量
• 2.3.2 函数
• 2.4 POP3 邮件客户端程序的安全性改进
• 2.4.1 变量
• 2.4.2 函数
• 第3章 测试部分
• 3.1 测试环境设置
• 3.2 安全性测试
• 3.2.1 测试方法
• 3.2.2 测试工具
• 3.2.3 测试场景
• 3.2.4 测试过程和数据
• 3.2.5 测试结果分析
• 3.3 性能测试
• 3.3.1 测试方法
• 3.3.2 测试工具和测试环境
• 3.3.3 测试场景
• 3.3.4 测试过程和数据
• 3.3.5 测试结果分析
• 第4章 结论部分
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 附录
• 上海交通大学学位论文答辩决议书