19. September 2006 Protokolle D. Jonietz, Prof. Dr. P. Müller Technische Universität Kaiserslautern, AG Integrated Communication Systems Staatl. Studienseminar.

Präsentation zum Thema: "19. September 2006 Protokolle D. Jonietz, Prof. Dr. P. Müller Technische Universität Kaiserslautern, AG Integrated Communication Systems Staatl. Studienseminar."—  Präsentation transkript:

1 19. September 2006 Protokolle D. Jonietz, Prof. Dr. P. Müller Technische Universität Kaiserslautern, AG Integrated Communication Systems Staatl. Studienseminar für das Lehramt an Gymnasien Kaiserslautern Burggymnasium Kaiserslautern Daniel Jonietz, AG ICSY, Technische Universität Kaiserslautern

2 Protokolle oder: Wie man E-Mail fälscht
19. September 2006 Protokolle oder: Wie man fälscht Daniel Jonietz, AG ICSY, Technische Universität Kaiserslautern

3 Protokolle !? Ein forschender Zugang
19. September 2006 Protokolle !? Ein forschender Zugang zur Entwicklung von Erklärungsmodellen für Kommunikation in Rechnernetzen Daniel Jonietz, AG ICSY, Technische Universität Kaiserslautern

4 IP Ethernet NTP SCP Hilfe – welches denn? SMTP ICMP LLC SNMP PAP IPv6
19. September 2006 Hilfe – welches denn? LLC SNMP PAP IPv6 SMTP WAP IP IPX Ethernet PPTP UDP IEEE 802.3 STP NTP HTTP POP3 ISDN ICMP TCP PPP SCP RIP Daniel Jonietz, AG ICSY, Technische Universität Kaiserslautern

5 Argumente für POP3 & SMTP
19. September 2006 Argumente für POP3 & SMTP SMTP und POP sind recht alt (um 1982) nicht effizient „geschwätzig“ de-facto-Standards sehr verbreitet in RFCs definiert, die Definitionen sind zugänglich ( und gut lesbar Daniel Jonietz, AG ICSY, Technische Universität Kaiserslautern

6 Gespräch mit sendmail Connected to smtp.uni-kl.de.
19. September 2006 Gespräch mit sendmail Connected to smtp.uni-kl.de. Escape character is '^]'. 220 mailgate1.uni-kl.de ESMTP Sendmail /8.13.4/Debian-3sarge3; Sun, 17 Sep :39: ; (No UCE/UBE) logging access from: adacta.studsem.uni-kl.de(OK)-adacta.studsem.uni-kl.de [ ] helo adacta.studsem.uni-kl.de 250 mailgate1.uni-kl.de Hello adacta.studsem.uni-kl.de [ ], pleased to meet you Daniel Jonietz, AG ICSY, Technische Universität Kaiserslautern

7 (Darstellung stark vereinfacht)
19. September 2006 (Darstellung stark vereinfacht) Benutzer- schicht Anwendungs- schicht SMTP senden POP abholen Transport- schicht Internet Bitübertragungs- schicht Daniel Jonietz, AG ICSY, Technische Universität Kaiserslautern

8 19. September 2006 Definition Ein Protokoll ist eine Spezifikation der Vorschriften und Regeln zum Informationsaustausch zwischen zwei Partnern eines Kommunikationssystems. Daniel Jonietz, AG ICSY, Technische Universität Kaiserslautern

9 Formate und Vokabular ASCII, Unicode, EBCDIC, …, Schreibweisen
19. September 2006 Formate und Vokabular ASCII, Unicode, EBCDIC, …, Schreibweisen Keywords and arguments consist of printable ASCII characters. Keywords and arguments are each separated by a single SPACE character. Keywords are three or four characters long. Each argument may be up to 40 characters long. Commands in the POP3 consist of a case-insensitive keyword, possibly followed by one or more arguments. Daniel Jonietz, AG ICSY, Technische Universität Kaiserslautern

10 Verhalten i.d.R. zustandsorientiert: erweiterte Endlichen Automaten
19. September 2006 Verhalten i.d.R. zustandsorientiert: erweiterte Endlichen Automaten spezielle Beschreibungssprachen (z.B. SDL) „Server muss“ „Server kann“ „Server darf, wenn auch nicht gerne gesehen“ Daniel Jonietz, AG ICSY, Technische Universität Kaiserslautern

11 Wir spielen E-Mail-Client
19. September 2006 Wir spielen -Client Daniel Jonietz, AG ICSY, Technische Universität Kaiserslautern

12 Spielregeln: Wir holen E-Mail
19. September 2006 Spielregeln: Wir holen POP-Server versteht u.a. folgende Befehle: USER, PASS, LIST, STAT, RETR, DELE, NOOP, RSET, QUIT antwortet genau mit +OK oder -ERR führt den Befehl wenn möglich aus manche der Befehle benötigen Argumente POP-Client muss die Reihenfolge der Befehle einhalten auf das entsprechende Format achten wissen wie die Daten zu interpretieren sind Daniel Jonietz, AG ICSY, Technische Universität Kaiserslautern

13 Beispiel-Sitzung 19. September 2006
+OK ready USER jonietz +OK Password required for jonietz. PASS geheim +OK jonietz has 1 visible message (0 hidden) in 567 octets. RETR 1 +OK 567 octets Return-Path: Received: from europa.burg.bildung-rp.de ([ ]) by europa.local ... Date: Wed, 19 Mar :46: From: root Message-Id: To: undisclosed-recipients:; X-UIDL: HV#"!jd]!!`_'"!kOM"! Hallo, wie gehts? . DELE 1 +OK Message 1 has been deleted. QUIT +OK Pop server at europa.local signing off. Daniel Jonietz, AG ICSY, Technische Universität Kaiserslautern

14 POP als Zustandsgraph ? Hier fehlen durch Timeouts
19. September 2006 POP als Zustandsgraph ? * Hier fehlen durch Timeouts hervorgerufene Übergänge. Konzept in Erweiterten Automaten AUTH1 QUIT USER ... * AUTH2 STOP QUIT PASS ... QUIT * TRANS LIST RETR n Daniel Jonietz, AG ICSY, Technische Universität Kaiserslautern

15 POP in SDL Hier wären Timeouts jetzt prinzipiell möglich,
19. September 2006 POP in SDL AUTH2 AUTH1 PASS ... QUIT * USER ... QUIT * prüfen ... +OK -ERR +OK +OK -ERR OK? AUTH2 nein AUTH2 AUTH1 +OK -ERR Hier wären Timeouts jetzt prinzipiell möglich, SDL bietet entsprechende Möglichkeiten TRANS Daniel Jonietz, AG ICSY, Technische Universität Kaiserslautern

16 POP in SDL (2) 19. September 2006 TRANS RETR n QUIT * LIST NOOP STAT
Mail n holen und ausgeben +OK Liste ermitteln und ausgeben Statistik ausgeben OK? nein +OK -ERR -ERR +OK +OK +OK TRANS TRANS TRANS TRANS TRANS TRANS Daniel Jonietz, AG ICSY, Technische Universität Kaiserslautern

17 Spielregeln: Wir senden E-Mail
19. September 2006 Spielregeln: Wir senden SMTP-Server versteht HELO, MAIL, RCPT, DATA, QUIT Das Ende einer wird dann als erreicht angesehen, wenn in einer Zeile allein ein einzelner Punkt steht <CRLF> . <CRLF> SMTP-Client muss von der Sonderbedeutung von <CRLF> . <CRLF> wissen und entsprechend damit umgehen! Daniel Jonietz, AG ICSY, Technische Universität Kaiserslautern

18 SMTP in SDL 19. September 2006 Start HELO ... QUIT NOOP * prüfen ...
OK ERR OK? Start Start nein OK ERR Hallo gesagt Start Daniel Jonietz, AG ICSY, Technische Universität Kaiserslautern

19 SMTP in SDL (2) 19. September 2006 Hallo gesagt MAIL ... QUIT NOOP *
prüfen ... OK ERR OK? Hallo gesagt Hallo gesagt nein OK ERR Absender bekannt Hallo gesagt Daniel Jonietz, AG ICSY, Technische Universität Kaiserslautern

20 SMTP in SDL (3) 19. September 2006 Absender bekannt RCPT ... QUIT NOOP
* prüfen ... OK ERR OK? Absender bekannt Absender bekannt nein OK ERR Adressat bekannt Absender bekannt Daniel Jonietz, AG ICSY, Technische Universität Kaiserslautern

21 SMTP in SDL (4) 19. September 2006 Adressat bekannt RCPT ... QUIT NOOP
DATA * prüfen ... OK OK ERR OK? Absender bekannt Empfange Daten Absender bekannt nein OK ERR Adressat bekannt Adressat bekannt Daniel Jonietz, AG ICSY, Technische Universität Kaiserslautern

22 SMTP in SDL (5) 19. September 2006 Empfange Daten . * Text absenden
Merke Text Empfange Daten OK? nein OK ERR Hallo gesagt ? Daniel Jonietz, AG ICSY, Technische Universität Kaiserslautern

23 19. September 2006 Beispielsitzung 220 europa.local ESMTP Sendmail /8.10.2/SuSE Linux ; Wed, 19 Mar :45: HELO europa.burg.bildung-rp.de 250 europa.local Hello [ ], pleased to meet you MAIL Sender ok RCPT Recipient ok DATA 354 Enter mail, end with "." on a line by itself Hallo, wie gehts? . h2JEjwr00711 Message accepted for delivery QUIT europa.local closing connection Daniel Jonietz, AG ICSY, Technische Universität Kaiserslautern

24 19. September 2006 Vorgehensweise Erforschen Protokolle, indem wir an die Stelle eines -Clients treten POP: Schüler erhalten Vokabeln erforschen Bedeutung, einzuhaltende Regeln und das Verhalten des Servers Versuch, das alles aufzuschreiben  SDL SMTP: Schüler erhalten Verhaltensbeschreibung in SDL Daniel Jonietz, AG ICSY, Technische Universität Kaiserslautern

25 19. September 2006 Neugierig geworden? K. Merkert, D. Jonietz: Modellnetz „Mini-Netz“ u.a. über die serielle Schnittstelle J. Jessl: „Optische Telegrafie. Unterrichtsreihe zur Entwicklung von Erklärungsmodellen für moderne Kommunikationssysteme im Wahlfach Informatik.“ (Hausarbeit am Studienseminar Kaiserslautern) Daniel Jonietz, AG ICSY, Technische Universität Kaiserslautern

26 Details zu diesem Ansatz
19. September 2006 Details zu diesem Ansatz Artikelreihe in LOG IN Informatische Bildung und Computer in der Schule Nr. 133 bis 137 Printversion unter publikationen/protokolle_infos2003.pdf Daniel Jonietz, AG ICSY, Technische Universität Kaiserslautern

27 19. September 2006 Fragen? Daniel Jonietz, AG ICSY, Technische Universität Kaiserslautern