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 E-Mail: jonietz@rhrk.uni-kl.de Daniel Jonietz, AG ICSY, Technische Universität Kaiserslautern

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

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

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

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 (www.rfcs.org) und gut lesbar Daniel Jonietz, AG ICSY, Technische Universität Kaiserslautern

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 8.13.4/8.13.4/Debian-3sarge3; Sun, 17 Sep 2006 13:39:21 +0200; (No UCE/UBE) logging access from: adacta.studsem.uni-kl.de(OK)-adacta.studsem.uni-kl.de [131.246.209.41] helo adacta.studsem.uni-kl.de 250 mailgate1.uni-kl.de Hello adacta.studsem.uni-kl.de [131.246.209.41], pleased to meet you Daniel Jonietz, AG ICSY, Technische Universität Kaiserslautern

(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

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

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

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

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

Spielregeln: Wir holen E-Mail 19. September 2006 Spielregeln: Wir holen E-Mail 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

Beispiel-Sitzung 19. September 2006 +OK ready <724.1048085272@europa.local> 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: <root@europa> Received: from europa.burg.bildung-rp.de ([192.168.0.76]) by europa.local ... Date: Wed, 19 Mar 2003 15:46:27 +0100 From: root <root@europa> Message-Id: <200303191446.h2JEjwr00711@europa.local> 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

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

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

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

Spielregeln: Wir senden E-Mail 19. September 2006 Spielregeln: Wir senden E-Mail SMTP-Server versteht HELO, MAIL, RCPT, DATA, QUIT Das Ende einer E-Mail 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

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

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

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

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

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

19. September 2006 Beispielsitzung 220 europa.local ESMTP Sendmail 8.10.2/8.10.2/SuSE Linux 8.10.0-0.3; Wed, 19 Mar 2003 15:45:34 +0100 HELO europa.burg.bildung-rp.de 250 europa.local Hello [192.168.0.76], pleased to meet you MAIL FROM:<root@europa> 250 2.1.0 <root@europa>... Sender ok RCPT TO:<jonietz@europa> 250 2.1.5 <jonietz@europa>... Recipient ok DATA 354 Enter mail, end with "." on a line by itself Hallo, wie gehts? . 250 2.0.0 h2JEjwr00711 Message accepted for delivery QUIT 221 2.0.0 europa.local closing connection Daniel Jonietz, AG ICSY, Technische Universität Kaiserslautern

19. September 2006 Vorgehensweise Erforschen Protokolle, indem wir an die Stelle eines E-Mail-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

19. September 2006 Neugierig geworden? K. Merkert, D. Jonietz: Modellnetz „Mini-Netz“ u.a. über die serielle Schnittstelle http://www.hsg.region-kl.de/faecher/inf/netze/index.php 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

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 www.jonietz.de http://www.jonietz.de/personen/daniel/ publikationen/protokolle_infos2003.pdf Daniel Jonietz, AG ICSY, Technische Universität Kaiserslautern

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