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電子メールが届く仕組み

キーワード

郵便と電子メールの比較、SMTP、POP3、MIME


電子メールのしくみ

郵便に私書箱というのがあります。送信者がポストに投函した郵便物は、郵便局員にて収集され最寄の郵便局(これをここでは「送信者側郵便局」とします)にまとめられ、宛先の郵便番号により宛先の郵便局(「受信側郵便局」とします)に送られて、受信側郵便局に設けられた受信者の私書箱に保管されます。受信者は鍵を用いて私書箱から郵便物を取り出します。

郵便と電子メールの比較

電子メールでは、送信者はメールソフト(メーラーともいいます)を用いて電文を送信側郵便局に相当するLANやプロバイダのメールサーバーに送ります。送信側メールサーバは宛先のIPアドレスを見て、受信側のメールサーバに電子メールを転送します。受信側メールサーバはそれをメールボックスに保管します。受信者はメールソフトを用いて、自分宛のメールをメールボックスから自分のパソコンに取り出します。

電子メールでも宛先の hitoshi@kogures.com からホスト名(この場合はドメイン名)からDNSによりメールサーバのIPアドレスを知り、通信することはWebページ閲覧と同じようなプロセスをとります。

電子メールのプロトコル

電子メールのパソコンからメールサーバへの送信およびメールサーバ間での転送プロトコルにはSMTP,受信者がメールボックスからメールを受信するプロトコルにはPOP3が広く用いられています。パソコンのメールソフトでは,「送受信]ボタンをクリックすることでこの二つを実行しています。
 メールアドレス kogure@pc.highway.ne.jp の送信者からメールアドレス hitoshi@kogures.com の受信者にメールを送受信することを例として説明します。

SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)
SMTP パソコンから電子メールを送信するには,メーラーの[送信]ボタンをクリックするだけですが,その内部では,次のようなステップで電文が送られます。ここで重要なことは,パスワードは不要なことです。インターネットに接続するときにパスワードを聞かれることがありますが,それはインターネットを利用することについてのパスワードであり,電子メール送信には無関係なのです。ですから,送信者名を偽名で送ることも可能ですから,受信したときの送信者名は信用できないことになります。
 これを防ぐために、SMTP-AUTHがあります。メール送信時にユーザ名とパスワード、チャレンジレスポンスなどで利用者認証を行い,認証が成功したとき電子メールを受け付けます。使用するにはメールサーバとクライアントの双方が対応している必要があります。
POP3(Post Office Protocol version 3)
POP POP3での内部は右図のようになります。SMTPとは異なりPOP3では,受信側メールサーバのドメイン名は不要で、ユーザ認証のためにパスワードを要求します。ドメイン名が不要なのは,メールソフトの設定時にそれが指定しているからです。また、実際にメールを受信するときにいちいちパスワードを入力しないのは、メールソフトの設定時にパスワードを記録しているからです。
 すなわち,電子メールでは,誰でも電子メールを送信することはできるが,それを受信できるのはパスワードを知っている本人だけだということです。
 パスワードを必要としないSMTPでの不正利用を防ぐために、SMTP(送信)を行う前に、パスワードを必要とするPOP3(受信)を行わせることにより、利用権限を確認できます。その方式をPOP before SMTPといいます。
 POP3では、ユーザ認証のパスワードを平文で送るので、盗聴の危険があります。APOP(Authenticated POP)は、パスワードを暗号化する認証システムです。ただし、APOPで暗号化されるのは認証情報のみで、メールの本文は暗号化されずに送受信されてしまいます。それを解決するのがPOP3S(POP3 over SSL/TLS)です。POP3による接続前にSSL/TLSにより、ユーザ名やパスワードも暗号化した伝送路にします。
IMAP4(Internet Message Access Protocol version 4)
電子メールを受信するプロトコルですが,POP3が電子メールの管理(保存や削除など)をクライアント側で行うとは異なり,原則としてメールサーバ側で管理します。そのため、ノートパソコンで読んだメールを後日デスクトップパソコンで整理することなどができます。
MIME(Multipurpose Internet Mail Extensions)
本来、電子メールではASCIIコードだけが用いられていました。MIMEは,その制限を外して,各種の文字コード,画像やプログラムなどのバイナリデータも取扱えるようにしたプロトコルです。。通常のメールソフトは、MIMEに対応しています。
 なお、MIMEに暗号化や復号、電子署名などの機能を加えたプロトコルにS/MIME(Secure MIME)があります。

電子メールでの留意事項

電子メールには、本文の前にヘッダが付けられています。これを調べることにより、到達するまでに中継したサーバや、発信者のメールソフトなど、いろいろな情報が得られます。
  Return-Path: 返信用メールアドレス(通常は発信者メールアドレス)
  X-Original-To: 送信者が本来送信した宛先。別のメールアドレスに転送している場合などに付加される。
  Delivered-To: 転送先のメールアドレス
  Received: from 送信元ホスト名、IPアドレス
    by 受信(中継)サーバ名 with SMTPなどの転送方法 id 転送時のID番号
    for 宛先のメールアドレス; 処理時刻
   (中継サーバの数だけ繰り返す)
  Message-ID: メールサーバで付加されるメールの識別番号
  From: 発信者メールアドレス
  To: 受信者メールアドレス
  Cc: Cc指定での受信者メールアドレス
  Bcc: Bcc指定での受信者メールアドレス
   (発信者からの送信では記載されるが、中継サーバを通るときに削除される)
  Reply-To: 返信先のメールアドレス
  Subject: 件名・題名
  Date: 受信日
  MIME-Version: 1.0
  Content-Type: ファイルの形式、文字コード
  Content-Transfer-Encoding: エンコード方式
  X-Mailer: 送信したメールソフトの名称