要約

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博士学位論文

電子メールシステムにおける

信頼できる送信元からの優先配送に関する研究

平成２７年３月

ガーダ

岡山大学大学院

自然科学研究科

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要約

電子メールはインターネットで最も普及しているコミュニケーション手段であり，多くの人により様々な目的に利用されている．従来の電子メールサーバの運用では，電子メールを送信者から受信者へ確実に配送することが最大の目的であったが，現在では電子メールを遅延無く受信者へ配送することも求められている．一方，電子メールはセキュリティ的に問題の多いサービスでもある．特に，受信者の意図を無視して無差別かつ大量に送信される迷惑メールの蔓延により膨大な量のトラフィックがネットワークやメールサーバに大きな負荷をかけ，通常の電子メール配送に遅延が発生している．多くの組織では迷惑メールに対処するためgreylisting，greet pause，フィルタリングなどの様々な対策を適用している．しかし，これらの対策により，たとえば新たな負荷の高い処理を行う必要がある，大きな遅延が発生する．あるいは通常の電子メールが迷惑メールと誤判定されるなど，通常の電子メール配送に支障が生じる状態が発生している．

これらの問題に対処するため，信頼できる送信MTA(Mail Transfer Agent)のリストをホワイトリストとして登録し，登録された送信MTAから送られた電子メールを負荷の高い処理の迷惑メール対策を行わない専用の処理あるいは専用の受信MTAで比較的に簡単な検査を経て優先的に配送する方法がよく用いられている．これにより，信頼できる送信MTAから送られた電子メールは迷惑メールの影響を受けにくく，かつ，迷惑メール対策における負荷の高い処理や誤判定を回避することができ，短い遅延で配送されることが可能である．ホワイトリストを実現する従来手法として，(1)受信MTA自信がホワイトリストを持ち，信頼できる送信MTAから送られた電子メールとそれ以外の電子メールを異なる処理に振り分ける方法，(2)2種類の受信MTAを持ち，動的に応答を変えるDNS(Domain Name System）サーバを用いて受信MTAを変更する方法，PC ルータで送信MTA^のIPアドレスに基づいて受信MTA^{を振り分ける方法}[5, 3]^{が提案されてい} る．しかし，これらの方法も重大な問題を抱えている．たとえば，信頼できる送信MTA^が増加したり，迷惑メールの通信量が増加したりした場合には優先配送されるべき電子メールの配送遅延が大きくなる問題が発生する．

本論文では，まず，従来手法の問題を解決するために，文献[5, 3]のPCルータの代わりにポリシールーティング（PBR：Policy Based Routing）機能を持つレイヤ3スイッチを用いてホワイトリストを実現し，また，ホワイトリストに登録される送信MTAを一定数に抑え動的に変更するコントローラを追加することで，迷惑メールの通信量が増加した場合，かつ，コントローラが持つ大規模なホワイトリストに登録される信頼できる送信MTAが増加しても優先配送されるべき電子メールの伝送速度を落とさずに優先的に配送できるシステム（電子メール優先配送システム）を提案する．また，提案システムを実装し，動作確認実験を行うことで，それぞれ設計どおりに動作していることを確認した．

本論文で試作した電子メール優先配送システムでは，信頼できる送信MTA^{から送られた電子} メールはすべて正当な電子メールであるとみなし，無条件であるいは比較的簡単な検査を経て受信するように構成されており，優先受信MTAにおける検査によるオーバヘッドを軽減したり，検

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査用の機器やライセンスの削減により運用コストを低く保ったりする効果が期待できる．しかし，

実際には，信頼できる送信MTAから送られた電子メールであっても，たとえばウィルス感染端末からの発信，あるいは転送設定などにより，迷惑メールが混在する可能性がある．したがって，

信頼できる送信MTAから迷惑メールが送られた場合，この迷惑メールは優先受信MTAで処理されるため，比較的簡単な対策しか行われず，結果として迷惑メールがそのまま受信者に届く問題が生じる．

本論文では，次に，試作した電子メール優先配送システムにおいて信頼できる送信MTA^から送られた迷惑メールに対して，電子メールの受信中に簡易な検査を行い，迷惑メールと疑われる場合には，一時エラーやSMTPコネクションを強制切断することで，一般受信MTAへ再送させ，

十分な検査を行って受信する方法を提案する．また，提案手法に基づき，できる限り早いタイミングで強制切断するため，Postfixキュー投入前コンテンツフィルタを用いてフィルタプログラムを作成し，SMTPの受信プロセスを強制終了することによる強制切断方法を用いて実装した．実装したシステムに動作確認実験を行った結果，設計どおりに正しく切断できていることを確認した．

本論文では，最後に，試作した電子メール優先配送システム（試作システム）の有効性を確認するため，いくつかの性能評価実験を行った．その結果，試作システムは従来手法と比較して大規模なホワイトリストに対応できること，および，大量の迷惑メールによる影響を受けにくいことを確認した．また，試作システムを用いて多数の送信MTAが同時にメール配送を行っている状況をエミュレートして，性能評価実験を行った結果，試作システムは信頼できる送信MTA^から送られた電子メールをそれ以外の電子メールと比べて配送遅延を大幅に減少させることを明らかにした．また，試作システムにおいて，信頼できる送信MTAから送られた迷惑メールに対処するために試作した手法（試作手法）の有効性を確認するため，容量の大きい電子メールの受信中に迷惑メールの可能性があると判断する場合の実験を行った．その結果，試作手法は容量の大きい電子メールを十分早い段階で強制切断を行っていることを確認でき，試作システムの負荷を減少させながら，信頼できる送信MTAから送られた通常の電子メールを短い遅延時間で受信できることを確認し，試作システムにおいて有効であることを明らかにした．さらに，本研究での性能評価実験結果をまとめ考察を行い，本研究は信頼できる送信MTAからの通常の電子メールの優先配送処理に有効であることを明らかにした．

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第 1 ^{章序論}

1.1 研究の背景

電子メールはWWWと並んで，インターネットで最も普及しているコミュニケーション手段の１つであり，多くの人により様々な目的に利用されている．従来の電子メールサーバの運用では，

電子メールを送信者から受信者へ確実に配送することが最大の目的であったが，現在では電子メールを遅延無く受信者へ配送することも求められている．一方，電子メールはセキュリティ的にも問題の多いサービスでもある．特に，広告宣伝やphishing詐欺などを目的に受信者の意図を無視して無差別かつ大量に送信される迷惑メールの蔓延により機密情報の漏洩等セキュリティ被害だけではなく，膨大な量のトラフィックがネットワークやメールサーバに大きな負荷をかけ，通常の電子メールの配送に遅延が発生している．多くの組織では迷惑メールに対処するため，受信サーバでブロッキング，スロットリング，フィルタリングなどの様々な対策を適用している．しかし，

これらの対策により，新たな負荷の高い処理を行う必要がある，特に，信頼できる送信元からの電子メールに対しても迷惑メールへの対策が適用されるため，不必要なコストの浪費を招くあるいは負荷の高い処理により電子メールの配送に大きな遅延が発生してしまう．また，迷惑メールへの対策により通常の電子メールが迷惑メールと誤判定されるなど，通常の電子メール配送に支障が生じる状態が発生している．

大量に送信される迷惑メールによるサーバの負荷や多くの迷惑メール対策による電子メールの配送遅延を信頼できる送信元からの電子メールに関して軽減するため，受信側で信頼できる送信 MTAのリストをあらかじめホワイトリストとして登録し，ホワイトリストに登録された送信MTA から送られてきた電子メールを負荷の高い処理の迷惑メール対策を行わない専用の処理あるいは専用の受信MTAで比較的に簡単な検査を経て優先的に配送する方法がしばしば採用されている．

これにより，信頼できる送信MTAからの電子メールは迷惑メールの影響を受けにくく，かつ，迷惑メール対策における負荷の高い処理や誤判定を回避することができ，短い遅延で配送されることが可能である．

ホワイトリストを実現する従来手法として，受信MTA自信がホワイトリストを持つ方法，動的に応答を変えるDNSサーバを用いて受信MTAを変更する方法，ルータで送信MTAのIPアドレスに基づいて受信MTAを振り分ける方法が知られている．しかし，これらの方法も重大な問題を抱えている．たとえば受信MTA自身がホワイトリストを持つ場合，信頼できる送信MTA からの電子メールとそれ以外の電子メールは１つの受信MTAによって処理されるため，多くの電子メールを受信して受信MTAが過負荷になっている場合には信頼できる送信MTA^{からの電子} メールの配送遅延が大きくなる問題が生じる．これに対して，負荷分散のため複数の受信MTAを運用する場合もあるが，信頼できる送信MTAからの電子メールとそれ以外の電子メールが混在する以上，本質的には同じ問題が発生してしまう．これに対して，2種類の受信MTAを持ち，動的に応答を変えるDNS^{サーバを用いて受信}MTAを変更する方法が用いられている，この方法は，

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問い合わせに応じて応答を変更できる機能を持つDNSサーバを用いて，信頼できる送信MTA^が使用するホワイトDNSサーバリストを作成し，信頼できる送信MTAからの問い合わせに対しては簡単な検査で受信する優先受信MTA を応答し，それ以外の送信MTAからの問い合わせに対しては様々な迷惑メールへの対策を行って受信する一般受信MTAを応答するように構成されており，信頼できる送信MTAからの電子メールとそれ以外の電子メールを分離して処理を行うことを可能にした．しかし，この方法では，信頼できる送信MTA^{が増加するとホワイト}DNS^サーバリストの作成が事実上困難となるという問題が生じる．ルータで送信MTA^のIP^{アドレスに基} づいて受信MTAを振り分ける方法は同様に2種類の受信MTAを持ち，linuxにおけるファイアウォール機能であるiptablesを用いてホワイトリストを実現し，通過するSMTPコネクションを送信元IPアドレスに基づいて受信MTAに振り分けるようにして構成されている．動的に応答を変えるDNS^{サーバを用いて受信}MTAを変更する方法と比較してホワイトリストの実現が容易であり，効果的である．しかし，iptablesを用いてホワイトリストを実現しており，すべてのパケットについて線形探索により送信元IPアドレスがホワイトリストに含まれるかどうかの判定が行われるため，ホワイトリストのサイズに比例した探索時間が必要となる，すなわち，大規模なホワイトリストを持つ場合，信頼できる送信MTAからの電子メールの配送遅延が大きくなる問題が生じる．

従って，上記の従来手法はいずれも信頼できる送信MTAが増加したり，迷惑メールの通信量が増加したりした場合に十分な性能が得られないという問題が生じるため，大量の迷惑メールによる影響を受けにくく，かつ大規模なホワイトリストをでも信頼できる送信MTA^{からの電子メール} の伝送速度を落とさずに優先的に配送できる方法が望まれている．

1.2 電子メールの基礎及び迷惑メールへの対策

本節では，まず，電子メールの基礎知識として一般的な電子メール配送の仕組みおよび電子メール送受信内容について簡単に述べる．次に，受信MTAで行われる迷惑メールへの対策方法についてその概要ならびに問題点を述べる．

1.2.1 電子メールの基礎電子メール配送の仕組み

一般的な電子メール配送の仕組みは図1.1に示す通りである．まず，図1.1で用いられた用語について説明する．

• MUA(Mail User Agent)は，電子メールシステムにおいて，ユーザーインターフェースの部分を担当し，ユーザが電子メールを作成，編集，管理したりするために利用されるソフトウェアのことである．また，電子メールの配送をMTAに依頼したり，ユーザーへの提示，

MTAのメールボックスからメールの受信などを行う機能を持つ．

• MTA(Mail Transfer Agent)は，電子メールの送受信を行うサーバを指す．MUAから送信を依頼されたメールを適切な宛先へ送信する，届いたメールをユーザが受け取るまで保管したりする．一般的にメールサーバと呼ばれる．代表的なソフトウェアとして，sendmail^， postfix^，qmail^{などがある．}

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DNSサーバ送信側受信側 DNSサーバ

送信者メールサーバメールサーバ受信者

MUA

MTA MTA

Mail MUA

box

インターネット (2) (4)

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SMTP

(6) (7) MDA

POP

図1.1: 電子メール配送の仕組み

• MDA(Mail Delivery Agent)は，MTAがメールを受け取ると，各ユーザのメールボックスにメールを配送する機能を持っている．代表的なMDAは，mail．local，procmail，qmail-local などがある．

• SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)は，電子メールを送信するためのプロトコル．サーバ間でメールのやり取りをしたり，送信者がサーバにメールを送信する際に用いられる．通常TCPポート25番を利用する．

• POP(Post Oﬃce Protocol)は，受信者がメールサーバから自分のメールを取り出す時に使用する，メール受信用プロトコル．現在は改良されたPOP3が使用されている．通常TCP ポート110番を利用する．

• DNS(Domain Name System)とは，主にインターネット上のホスト名や，電子メールに使われるドメイン名とIPアドレスとの対応づけを管理するサーバ．

次に，一般的な電子メールの配送手順について述べる．図1.1中の数字と以下の数字は対応している．以下，対応する番号でどのような操作が実行されるかを示す．

1. ^送信者はMUAを使って電子メールを作成する．作成した電子メールはMUA^{によって，}SMTP コネクションを通じて送信側MTA^{に配送される．}

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2. ^送信側MTAは受け取った電子メールの宛先ドメイン名を使って送信側DNS^{サーバに対し} てIPアドレスを問い合わせる．

3. ^送信側DNS^{サーバは送信側}MTA^のIPアドレスの問い合わせを応じて受信側DNS^サーバに対して問い合わせる，その後，受信側DNS^{サーバは送信側}DNS^にIP^{アドレスを応答する．}

4. 送信側DNSサーバはそのIPアドレスを送信側MTAに応答する．

5. 送信側のMTAはそのIPアドレスを使って，受信側のMTAにSMTPを用いてメールを中継する．

6. ^受信側のMTAにメールが到着すると，受信側のMDAにより指定受信者のメールボックスに配送され．メール受信者が取り出すまで保存される．

7. ^受信者はPOP3などのプロトコルを用いて，受信側MTAとコネクション確立し，メールを受信する．

一般的な電子メールの配送は，このような動作の流れで行われている．

電子メールの送受信内容

本論文で使用する電子メールの送受信内容を理解するため，送信MTA^からtelnet^{を使って受} 信MTAへ電子メールを送信する場合の手順で電子メールの送受信内容を説明する．その例が図 1.2に示すものである．以下では，各行でどのようなデータが送信されるかを示す．

• 1^{行目送信}MTA^は受信MTAへコネクション開始の合図を知らせる．

• 2^{行目受信}MTAは自身がサポートしている拡張機能の一覧を返す．

• 3行目送信MTAは受信MTAへ送信元の電子メールアドレスを知らせる．

• 4^{行目受信}MTAは正常に受け取った応答を返す．

• 5行目送信MTAは受信MTAへ宛先の電子メールアドレスを知らせる．

• 6行目受信MTAは正常に受け取った応答を返す．

• 7^{行目送信}MTAは本文開始合図を送り，8-12まではメール本文として扱われる．

• 8行目送信元を表すヘッダFromアドレス．

• 9行目宛先を表すヘッダTo^{アドレス．}

• 10行目メールのタイトル．

• 12行目メールの本文内容．

• 13^{行目送信}MTAは本文終了合図を送る．

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EHLO mail.example.jp 250 mail.example.jp

MAIL FROM: [email protected] 250 Ok

RCPT TO: [email protected] 250 Ok

DATA

From: Alice <[email protected]>

To: Bob <[email protected]>

Subject: This is a test mail!

Messages .

250 Ok QUIT

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

図1.2: 電子メールの送受信内容

• 14^{行目受信}MTAは正常に受け取った応答を返す．

• 15行目送信MTAはメール配送の終了合図を送り，通信を終了する．

電子メールの送受信時のやりとりはこのような手順で行われる．このうち，3^行目と5^行目はエンベロープと呼ばれ，メール配送に利用される．また，8^行目，9^行目及び10^{行目はメール本文} の冒頭に含まれ，ヘッダと呼ばれる．ヘッダには図1.2 に示すもののほかに，カーボンコピーの受取人を表すCcやメール配送までに経由したMTAの情報を表すReceivedなどがある．エンベロープは受信MTAからのメール受信者が直接参照することはできないがヘッダは本文として受信メールの中に含まれているので受信者が参照することができ，MUAの送信元や宛先などの表示に利用されている．

1.2.2 迷惑メールへの対策

大量に送信される迷惑メールによって，通常の電子メールの利用に様々な問題が発生しており，

その対策は重要である．迷惑メールに対処するため，送信側対策，受信側対策などの様々対策が知られている．そのうち，受信側対策は最も効果的であり，多くの組織に用いられている．一般的な受信側対策としてブロッキング，スロットリング，フィルタリングなどが知られている．このう

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ち，ブロッキングとはSMTPセッション開始時あるいはセッション中に送信元の判別などにより迷惑メールの受信を拒否する方式である．特にその代表的な手法tempfailingの場合，一時エラーを返し，再送すれば受信することで，八割以上の迷惑メールを排除することが可能であり，かなり効果的である．スロットリングとは受信側でメール配送の通信速度などを意図的に低下させることにより，迷惑メールの大量送信を妨害する方法である．その代表例として，受信MTA^が意図的に応答を遅延する手法tarpittingが知られている．フィルタリングとは電子メールを受信後にヘッダや本文などの解析に基づき迷惑メールを振り分ける方式である．その代表例として，分散協調型迷惑メールデータベースが提案されている．

受信側迷惑メール対策の代表的な評価基準として迷惑メールを通常の電子メールと誤判定する割合を表す見逃し率と通常の電子メールを迷惑メールと判断する割合を表す誤検出率がある．一般的に，迷惑メールが通常の電子メールと誤判定された場合，メール受信後に単に削除すればよいであるが，通常の電子メールが迷惑メールと誤判定された場合，通常の電子メールが受信拒否されたり，失われたりするため，誤検出率は最も重要な評価基準となっている．また，迷惑メール対策により受信MTAにどれほどの負荷になるか，迷惑メール対策の処理により電子メールの配送遅延がどれほど増加するかは評価基準となっている．

以下では，tempfailing，tarpitting及び分散協調型迷惑メールデータベースそれぞれの概要ならび問題点を述べる．

tempfailing

tempfailingは，送信ホストの再送ポリシの特徴を利用した迷惑メール対策手法である．その代表例としてgreylistingでは，届いた電子メールに対して一度一時エラーを示す400番台の再送要求を出し，再送要求に応じたら受信する手法である．その方法として，まず，SMTPセッション中から送信者IPアドレス，エンベロープ送信元メールアドレス，エンベロープ宛先メールアドレスの三つ組を取得し，その三つ組を保持している間に同じ三つ組からの配送が行われた場合，その電子メールを受信する．RFC2821[12]^{によると，送信}MTA^が400番台のエラー応答を受信した場合，必ず再送処理を行わなければならない定められている．しかし，迷惑メール発信者は電子メール配送の信頼性よりも配送効率を優先するため，一時エラーを受信しても再送処理を行わないのが多い．greylistingはこのような迷惑メールの特徴に注目し，迷惑メール判別を行う手法である．greylistingは電子メール本文を受信せず拒否する手法で，効果的な迷惑メール対策であるものの，通常の電子メールの配送にも長時間の遅延が生じる欠点がある．RFC2821^{では，送信} MTA^が400番台の一時エラー応答を受信した場合，少なくとも30分経過してから再送処理をするように推薦されている．すなわち，通常の電子メールの配送は実際に配送支障がなくても，30 分以上の遅延が予想される．また，大規模な組織では，負荷分散のため複数のMTAを使用し，再送処理は一度目の送信MTAと異なる送信MTAから行われる場合もある，この場合，再送の判断が正しく行えない問題が生じる．それ以外に，通常の電子メールを送る送信MTA^{であっても再送} 要求に応じない現象もあるため，通常の電子メールが迷惑メールと誤検出される，あるいは通常の電子メール発信者が迷惑メール発信者として登録されたり認識されたりする問題も生じる．誤検出が発生すると，通常の電子メールが紛失することになり，大きな損失に繋がる可能性があるため，tempfailingによる通常の電子メール配送に発生する支障は無視できない．

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tarpitting

RFC2821^{によると，受信}MTAの応答に遅延が発生した場合，送信MTA^は通常5^{分間待つべ} きと定められている．しかし，大量の電子メールを短時間に送信したい迷惑メール発信者は，受信 MTAの応答を待たずに電子メール配送の手順を進めたり，あるいは電子メールの送信をあきらめる特徴がある．Tarpittingはこのような迷惑メール発信者の特徴に注目し，迷惑メール判別を行う手法である．その代表例greet pauseでは，ネクション確立時の受信MTAの応答(220”service

ready”)を遅延することで，迷惑メール発信者の電子メール配送の手順を進めたり，あるいは電子

メールの送信をあきらめるのを期待することで，迷惑メールを判別する手法である．tarpitting^は tempfailingと比べて設定が簡単であり．配送遅延が小さい特徴が優れている．しかし，tarpitting の場合，すべての電子メール配送には必ず遅延が生じる．また，応答を遅延することにより，受信側のネットワークや受信MTAの負荷が増加させたりする．それ以外に，通常の電子メールを送る送信MTAであっても受信MTAの応答を待たずに電子メールの配送手順を進めたりする場合もあるため，tempfailingと同様な誤検出の問題が生じる．

分散協調型迷惑メールデータベース

フィルタリングの代表的な例として，分散協調型迷惑メールデータベースが知られている．一般的に，迷惑メール発信者には同じ内容の電子メールを多数の利用者に送信するという特徴がある．分散協調型迷惑メールデータベースはこのような特徴に注目し，迷惑メール判別を行う方式である．この方式では利用者間で共有する迷惑メールのデータベースを導入し，利用者は協調して各自が受信した既に判定済の迷惑メールを迷惑メールのデータベースへ登録し，各受信MTA^は電子メールを受信する時にこの迷惑メールのデータベースを参照し，電子メールが迷惑メールであるかどうかを判定する．しかし，この方式でも，迷惑メール受信による危険が生じる，あるいは迷惑メール処理により，通常の電子メールの配送遅延が大きくなる問題が生じる．

1.3 本研究の目的

1.1節で述べたように，多くの迷惑メールによるサーバの負荷や様々な迷惑メール対策による処理時間の増大により通常の電子メールの配送遅延が大きくなっている．そこで，本論文では信頼できる送信MTAから送られた通常の電子メールを短い遅延で優先的に配送できるシステムの開発を目的とする．本論文の目的を達成するため，まず，(1)信頼できる送信MTAから送られた電子メールを優先配送できるシステムを提案する．次に，(2)提案システムにおいて信頼できる送信 MTAから送られた迷惑メールへの対策方法に取り込む．

多くの迷惑メールや様々な迷惑メール対策の影響により通常の電子メールの配送遅延が大きくなっている問題に対処するため，従来では信頼できる送信MTAをあらかじめホワイトリストに登録し，登録された送信MTAから送られた電子メールをそれ以外の電子メールと区別し，軽い負荷の簡単な検査で優先的に処理する方法が用いられている．これにより，信頼できる送信MTA から送られた電子メールは迷惑メールの影響を受けにくく，かつ，迷惑メール対策における負荷の高い処理や誤判定を回避することができ，短い遅延で配送されることができる．しかし，従来手法では迷惑メールの通信量が増加した場合，あるいは信頼できる送信MTA^{が増加した場合，信} 頼できる送信MTAから送られた電子メールの配送遅延が大きくなる．

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そこで本論文では，まず，従来手法の問題点を解決するために，PBR^（Policy Based Routing^）機能を持つレイヤ3スイッチを用いてホワイトリストを実現し，また，L3スイッチ内のホワイトリストに登録される送信MTAを一定数に抑え動的に変更するコントローラを追加することで，迷惑メールの通信量が増加した場合，かつ，コントローラが持つ大規模なホワイトリストに登録される信頼できる送信MTAが増加しても，信頼できる送信MTAから送られた電子メールを短い遅延で優先配送できるシステムを提案する．

提案システムでは，信頼できる送信MTAから送られたすべての電子メールは正当な電子メールであると見なし，比較的簡単な検査を経て受信されるように構成されている．しかし，実際に信頼できる送信MTAから送られた電子メールであっても，転送メールなどにより迷惑メールが混在する可能性があるため，簡単な検査だけで受信すると危険が生じる場合もあり得る．

そこで本論文では，次に，提案システムにおいて信頼できる送信MTA^{から送られた迷惑メー} ルに対して，電子メールの受信中に簡易な検査を行い，迷惑メールと疑われる場合には，一時エラーやSMTPコネクションを強制切断することで，一般受信MTAへ再送させ，様々な迷惑メール対策を行って受信する方法を提案する．

本論文では，最後に，性能評価実験を行い，提案システムの有効性を確認する．また，提案システムにおいて信頼できる送信MTAから送られた迷惑メールへの対策手法についても性能評価実験を行い，提案システムにおいて有効であることを確認し，本論文は信頼できる送信元からの通常の電子メールの優先配送処理に有効であることを確認する．

1.4 本論文の構成

本論文の構成は以下のとおりである．まず，2章では，従来手法の問題を述べ，問題を解決するために，大規模なホワイトリストに対応可能な電子メール優先配送システムを提案する．また，提案システムを実装し，動作確認実験を行う．次に，3章では，試作システムにおいて信頼できる送信MTAから送られた迷惑メールへの対策方法を提案する．また，実装方法について述べ，動作確認実験を行う．さらに，4章では，試作システムを用いていくつかの性能評価実験環境を構築し，

評価実験を行う．また，信頼できる送信MTAから送られた迷惑メールへの対策方法についても性能評価実験を行い，試作システムにおいて有効であることを確認する．最後に，5^{章では，本論文} の成果を要約し，今後の課題について述べる．

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第 2 章レイヤ３スイッチによる動的ホワイトリストを用いた電子メール優先配送システム

2.1 緒言

前章で述べたように，大量に送信される迷惑メールの蔓延により膨大な量のトラフィックがネットワークや受信MTAに大きな負荷をかけ，通常のメール配送に遅延が発生している．多くの組織では迷惑メールに対処するため，ブロッキング，スロットリング，フィルタリングなどの様々な迷惑メールへの対策を適用している．しかし，これらの迷惑メール対策により，新たな負荷の高い処理を行う必要があり，通常の電子メールの配送遅延が大きくなる，あるいは通常の電子メールを迷惑メールと誤判定するなど通常の電子メール配送に支障が生じる状態が発生している．

これらの問題に対処するため，受信側で信頼できる送信MTAのリストをホワイトリストとして登録し，登録された送信MTAから送られた電子メールを比較的簡単な検査で受信する方法がよく用いられている．これにより，信頼できる送信MTA から送られた電子メールをそれ以外の電子メールから分離し，短い遅延で優先的に受信できる．その代表的な方法として，受信MTA^自身がホワイトリストを持つ方法，動的に応答を変えるDNSサーバを用いて受信MTAを変更する方法，ルータで送信MTAのIPアドレスに基づいて受信MTAを振り分ける方法が提案されている．しかし，これらの従来方法では迷惑メール通信量が増加した場合，信頼できる送信MTAが増加した場合，信頼できる送信MTAから送られた電子メールの配送遅延が大きくなるという問題が生じる．

そこで，本章では，PBR^{機能を持つ}L3スイッチを用いてホワイトリストを実現し，また，L3 スイッチ内のホワイトリストに登録される送信MTA一定数に抑え動的に変更するコントローラを追加することで，コントローラが持つ大規模なホワイトリストに登録される信頼できる送信MTA が増加しても，信頼できる送信MTAからの電子メールの伝送速度を落とさず優先的に配送できるシステム（電子メール優先配送システム）を提案する．

以下，2.2節では，従来電子メール優先配送システムの概要とその問題点について述べる．2.3 節では，提案システムの実現方針，構成および動作手順について述べる．2.4^{節では，試作システ} ムの実装と動作確認実験について述べる．

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2.2 従来電子メール優先配送システムとその問題点

本節では，従来電子メール優先配送システムの概要とそれぞれの問題点を述べる．従来電子メール優先配送システムの代表的な方法として，(1)^受信MTA自身がホワイトリストを持つ方法，(2)2 種類の受信MTA^{を利用し，送信}MTA^{に応じて受信}MTAを振り分ける方法が知られている．以下その概要及び問題点を述べる．

2.2.1 受信MTA自身がホワイトリストを持つ方法

一般に迷惑メール対策では，通常の電子メールを誤って迷惑メールと誤判定する可能性が無視できないため，送信MTAのFQDN(Fully Qualified Domain Name)やIPアドレス，あるいは電子メールの差出人アドレスに基づくホワイトリストを作成することが多い．特にgreylistingやgreet

pauseのような対策法では，誤判定が発生すると当該電子メールが失われるため，ホワイトリスト

の運用は必須である．ところが，受信MTA自身がホワイトリストを持つ場合，その受信MTA^は信頼できる送信MTAからの電子メールだけではなくそれ以外の電子メールも受信することになるため，多くの電子メールを受信して受信MTAが過負荷になっている場合には信頼できる送信 MTAから送られた電子メールの処理にも遅延が発生することになる．これに対して負荷分散のため複数の受信MTAを運用する場合もあるが，信頼できる送信MTAから送られた電子メールとそれ以外の電子メールがが混在する以上，本質的には同じ問題が発生しうる．

2.2.2 2種類の受信MTAを用いる方法

受信MTA自身がホワイトリスト持つ方法では，信頼できる送信MTAから送られた電子メールとそれ以外の電子メールが混在し，多くの電子メールを受信して受信MTA^{が過負荷になってい} る場合には，信頼できる送信MTAから送られた電子メールの処理にも遅延が発生する問題が生じる．この問題に対処する方法として，2種類の受信MTAを利用して，送信MTAに応じて受信 MTAを振り分ける方法が用いられている．これにより，信頼できる送信MTAから送られた電子メールを処理する優先受信MTAは，それ以外の電子メールを受信する一般受信MTAが高負荷になっても，影響を受けず，メールの配送を行うことが可能である．2^{種類の受信}MTA^を用いる方法の代表例として，動的応答を変えるDNS^{サーバを用いて受信}MTAを変更する方法，ルータで送信MTA^のIPアドレスに基づいて受信MTAを振り分ける方法が提案されている．以下では，

それぞれの概要およびその問題点を述べる．

動的に応答を変えるDNSサーバを用いて受信MTAを変更する方法

動的に応答を変えるDNS^{サーバを用いて受信}MTAを変更する方法では，送信MTA^に応じて受信MTAを変更する方法として，問合せ元に応じて応答を変更できる機能を持つDNSサーバを用いる方法が提案されている．この方法では信頼できる送信MTAが使用するDNSサーバ（キャッシュサーバ）のリスト（ホワイトDNSサーバリスト）を作成し，このリストに含まれるキャッシュサーバからの問合せに対して優先受信MTAを応答する．これにより信頼できる送信MTA^から送られた電子メールをそれ以外の電子メールから分離して処理を行うことが可能になり，一般受信 MTAが過負荷になった場合でも信頼できる送信MTAから送られた電子メールは優先受信MTA

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によって遅延なく処理されることが可能になる．ところが，この方法ではホワイトDNS^サーバリストの作成にかなりの手間が必要であるため，信頼できる送信MTAが増加するとホワイトDNS サーバリストの作成が事実上困難となる問題がある．また同一のキャッシュサーバを使用する信頼できる送信MTAとそれ以外の送信MTAが存在する場合，これらの区別を行えずに両方とも優先受信MTAで処理を行うことになる点も問題である．

ルータで送信MTAのIPアドレスに基づいて受信MTAを振り分ける方法

ルータで送信MTAのIPアドレスに基づいて受信MTAを振り分ける方法では，Linuxを搭載したPCルータを用いてIPアドレスに基づいて受信MTAを振り分ける装置（メール分別装置）

を実現する方法が紹介されている．この方法では分別装置内でLinuxにおけるファイアウォール機能であるiptablesを用いてホワイトリストを実現し，通過するSMTP^{コネクションを送信元}IP アドレスに基づいて独立起動されている異なるプロセスあるいは異なる受信MTA^{に振り分ける．}

このような方法は動的に応答を変えるDNSサーバを用いる方法と比較して実現が容易であり，また特に異なる受信MTAに振り分ける場合には一般受信MTAが過負荷になった場合でも信頼できる送信MTAから送られた電子メールを遅滞なく処理することが可能になる点で受信MTAがホワイトリストを持つ方法より優れている．ところが，この方法ではLinux^のiptables^{を用いてホワ} イトリストを実現しているため，信頼できる送信MTAが増加すると性能が劣化する問題がある．

すなわち，iptablesを用いてホワイトリストを実現する場合，全てのパケットについて線形探索により送信元IPがホワイトリストに含まれるかどうかの判定が行われるため，ホワイトリストのサイズに比例した探索時間が必要となる．

2.3 大規模なホワイトリストに対応可能な電子メール優先配送システム

2.3.1 実現方針

前節で述べたように，ルータでIPアドレスに基づいて受信MTAを振り分ける方法は他の方法より実現が容易でかつ効果的であるが，linuxのiptablesを用いてホワイトリストを実現しているため，大規模なホワイトリストを扱う場合に線形探索により性能が低下するという問題点がある．

一方，PC^{ルータでの}iptables^{の代わりに}L3^{スイッチの}PBR^{機能を用いれば，}TCAM^（Ternary Content Addressable Memory）による探索時間の短縮効果が期待できる[13]^{．しかし，}TCAM の容量には限りがあるため大規模なホワイトリストを扱う場合，メールの配送遅延が大きくなる．

そこで，本章では，L3スイッチのPBR機能を用いてホワイトリストを実現し，L3スイッチ内のホワイトリストに登録される送信MTAを動的に変更することにより，大規模なホワイトリストの利用においても信頼できる送信MTAから送られた電子メールの伝送速度を落とさずに優先的に配送できるシステムを提案する．

提案システムではL3スイッチ内のホワイトリストに登録する送信MTA^{を最近配送が行われて} いるものに限定することで通信速度の劣化を抑制する．具体的にはL3スイッチ上のホワイトリストに登録されていない送信MTA^からのSMTPコネクションは，確率時に大規模なホワイトリストを持つ装置（コントローラ）が送信MTAを大規模なホワイトリストと照合し，大規模なホワイトリストに含まれる場合はその送信MTAをL3スイッチのホワイトリストに登録してから通信を

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優先受信 MTA

example.com 共通 IP:192.0.2.1 一般受信MTA [192.0.2.2] [192.0.2.3]

インターネット

信頼できる送信MTA

その他の送信MTA

L3スイッチ [A.B.C.D]

[E.F.G.H]

コントローラ

図 2.1: 提案システムの構成

行わせるようにする．また，L3スイッチ内のホワイトリストに登録された送信MTA^{は登録後か} ら一定時間が経過すればL3スイッチ内のホワイトリストから消去される．

2.3.2 提案システムの構成

提案システムは図2.1に示すようにL3スイッチ，優先受信MTA，一般受信MTA，およびコントローラから構成される．このうち，優先受信MTA，一般受信MTAは個別のIPアドレスとは別に共通の仮想IPアドレス（以下，共通IPアドレス）を持ち，この共通アドレスがメール配送に宛先アドレスとして用いられる．また，個別のIP^{アドレスは}L3スイッチで中継先を指定する際に用いられる．L3^{スイッチは}PBR機能を持つ．すなわち，L3スイッチは設定されたポリシに基づき，特定の条件を満たすパケットの中継先(next hop)を通常のものとは異なるように指定することができる．

コントローラは送信MTAから送信されたパケットの一部を受信し，コントローラ自信が持つ大規模なホワイトリストに送信MTAが含まれるかどうかによってL3スイッチの設定を変更する役割を果たす．また後述するように，コントローラは優先受信MTA^{あるいは一般受信}MTA^から送信されたパケットの一部を受信し，その送信元が優先受信MTA^{，一般受信}MTA^{のどちらである} かを区別して処理を行う必要がある．しかし，コントローラが受信するパケットは実際の送信元が優先受信MTA^{，一般受信}MTAのいずれであってもその送信元IP^{アドレスが共通}IP^アドレスであるため，送信元IPアドレスでは実際の送信元を区別することができない．そこで，提案システムではL3スイッチとコントローラとの間を2本のリンクで接続し，L3スイッチでは優先受信 MTAあるいは一般受信MTAから受け取ったパケットをコントローラに中継する際に送信元とな

(20)

る受信MTAの種類に応じてこれらのリンクを使い分けるようにする．これによりコントローラはどちらのリンクからパケットを受信したかによってそのパケットの送信元がどちらの受信MTA であるかを区別できるようになる．

なお，図2.1は論理的な構成を示したものであり，物理的な構成はこの図には限定されないことに注意する．たとえば，L3スイッチとコントローラとの間のリンクが１本しかない構成においても，このリンク上で2^本のVLANを設定し，これらを使い分けることにより実質的に図2.1^と同様の構成をとることが可能である．

以下では，この構成において送信MTAが共通IPアドレスに対してSMTPコネクションを確立して電子メールを送信する場合の提案システムの動作を述べる．

2.3.3 動作手順

提案システムの動作を理解しやすくするため，まず，コントローラが存在しない場合の動作手順について説明する．また，コントローラが存在する場合の動作手順ついて，コントローラが信頼できる送信MTAをL3スイッチ内のホワイトリストへ登録場合及びL3スイッチ内のホワイトリストから削除する場合の２つに分けて説明する．

コントローラが存在しない場合の動作

コントローラが存在しない場合の提案システムでは，L3スイッチには信頼できる送信MTAが静的にホワイトリストに登録されている状態にあるものとする．この状態では，信頼できる送信 MTA^から共通IPアドレス宛に送られたパケットはL3スイッチにおいてポリシに基づき中継先が決定される．すなわち，送信MTA^のIPアドレスがホワイトリスト中に含まれれば優先受信MTA の個別ＩＰアドレスが中継先として指定され，そうでなければ一般受信MTA^{の個別アドレスが中} 継先として指定される．受信MTAはL3スイッチが中継したパケットの宛先が自身の共通IPアドレスであるため，これを受信する．逆に受信したパケットに対する応答として受信MTAから送信MTAに送られるパケットの送信元IPアドレスは共通IPアドレスとなる．なお，この動作はサーバの負荷分散の際によく用いられるDSR^（Direct Server Return^）技術[14]^{と同等である．}

以下，信頼できる送信MTA^から受信MTAへ電子メールの伝送が行われる場合の動作の流れを図2.2を用いて説明する．なお，各ステップの番号は図2.2に表示されている番号と対応する．

1. L3スイッチ信頼できる送信MTA^から共通IP^{アドレス宛の}SMTP^{コネクションの最初の} パケット（以下，SYNパケット）を受け取る．

2. L3^{スイッチは受け取った}SYNパケットをポリシに基づき優先受信MTA^{に中継する．}

3. 優先受信MTAはSYNパケットを受け取り，共通ＩＰアドレスを送信元としたSYNパケットの応答パケット（以下，SYN+ACK^{パケット）を返す．}SYN+ACK^{パケットは}L3^スイッチによって単に信頼できる送信MTA^{に中継される．}

4. 信頼できる送信MTAからのSYN以後の通信は同様にL3スイッチのポリシに基づき優先受信MTAに中継され，優先受信MTAへメールの伝送が行われる．

(21)

example.com 共通IP:192.0.2.1 一般受信MTA [192.0.2.2] [192.0.2.3]

優先受信MTA

[A.B.C.D]

L3スイッチ (1) SYN (4) SMTP

[A.B.C.D]

ローカルホワイトリスト

(2) SYN (3) SYN+ACK

(3) SYN+ACK

図 2.2: コントローラが存在しない場合の動作

静的なホワイトリスの場合，信頼できる送信MTAからの電子メールをこのような動作の流れで伝送される．一方，L3スイッチ内のホワイトリストに含まれない送信MTA（その他の送信MTA）から共通ＩＰアドレス宛にメールの伝送が行われる場合，その他の送信MTAからのSYNパケットはあらかじめ設定されたL3スイッチのデフォルトルーティングによって，一般受信MTA^に中継される．以後の通信は同様にデフォルトルーティングによって中継され，一般受信MTA^へメールの伝送が行われる．

このような構成で信頼できる送信MTAから送られた電子メールをその他の送信MTAから送られた電子メールと分離し，異なる受信MTAによって処理することができる．しかし，L3スイッチ内のホワイトリストに登録された信頼できる送信MTAが一定数超えると，電子メールの伝送速度が遅くなる，また，大規模なホワイトリストを扱う場合L3スイッチの動作が不安定になる問題が発生する．そこで，本研究では，L3スイッチ内のホワイトリストのサイズを一定数に抑え，登録される送信MTAを動的に変更するコントローラサーバを追加する．コントローラは大規模なホワイトリストを持ち，自身が持つ大規模なホワイトリストに送信MTAが含まれるかどうかによってL3スイッチの設定を変更する役割を果たす．なお，この時の信頼できる送信MTAはすで

(22)

優先受信MTA

コントローラ Program

大規模なホワイトリスト [A.B.C.D]

[A.B.C.D]

(1) SYN

[A.B.C.D] (4) 信頼できる送信MTA

L3スイッチローカルホワイトリスト (2) SYN

(3) 参照

(5) SYN

(6) SYN

．

図 2.3: SYN^{パケットの処理}

にコントローラの大規模なホワイトリストに登録された送信MTAを示し，その他の送信MTAは大規模なホワイトリストに含まれない送信MTA^を示す．

以下，コントローラが存在する場合の動作の流れを説明する．

L3スイッチへのホワイトリストへの登録

まず，コントローラが信頼できる送信MTAをL3スイッチ内のホワイトリストへ登録する動作の流れを説明する．L3スイッチは，自身の持つホワイトリストに含まれない送信MTA^から共通 IP^{アドレス宛の}SYN パケットを受け取ると，これをコントローラに中継する．コントローラは L3^{スイッチ経由で}SYNパケットを受け取った場合，送信MTAが大規模なホワイトリストに含まれるかどうかを判断し，もし含まれれば送信MTAをL3スイッチ内のホワイトリストに登録して，その後パケットをL3スイッチに送出する．そうでなければ，送信MTAをL3スイッチ内のホワイトリストに登録せずに単にSYNパケットをL3スイッチに送出する．この動作により，大規模なホワイトリストに含まれる送信MTA^{からのパケットは}PBR^{により優先受信}MTA^に中継され，それ以外の送信MTAからのパケットは一般受信MTA^{に中継される．}SYN^{パケットの処} 理の流れを図2.3^に示す．

しかし，この動作に基づいて優先配送システムを試作した結果，L3スイッチ内のホワイトリス

(23)

優先受信MTA

[A.B.C.D]

L3スイッチ (8) SYN+ACK

(8) 参照

(7) SYN+ACK

．

(8) SYN+ACK (9) SMTP

[A.B.C.D]

ローカルホワイトリスト

図2.4: SYN+ACK^{パケットの処理}

トは更新直後に過渡的な状態になり，SYNパケットが正しくない受信MTAに中継される場合があることが確認された[2]^{．すなわち，}SYNパケットの送信元が信頼できる送信MTA^{の場合は優} 先受信MTA^{ではなく，一般受信}MTA^{へ中継され，逆に，}SYNパケットの送信元がその他の送信MTA^{の場合には優先受信}MTAへ中継される動作が確認された．この場合，正しい受信MTA は，SYNパケットを受信していないにもかかわらずホワイトリスト安定後には後続のパケットを受け取るため，RSTパケットを送出してSMTPコネクションを強制切断する．そこで，このような動作を防止するため，SYN+ACKパケットを優先受信MTAあるいは一般受信MTAから受信すると，L3スイッチがこれをコントローラに中継するように設定する．その際，SYN+ACK^パケットを受信した場合には，これを優先受信MTAが接続されているポート，一般受信MTA^が接続されているポートのどちらから受信したかによって中継先のリンクが異なるようにL3^スイッチを設定し，コントローラがSYN+ACKパケットの送信元を特定できるようにする．SYN+ACK パケットの処理の流れを図2.4に示す．

送信MTAと受信MTAとの間でやり取りされるこれ以外のパケットはコントローラには転送されず，送信MTA^と受信MTAとの間で直接やり取りされる．すなわち送信MTA^から受信MTA へのSYNパケット以外のパケットは，送信MTA^のIP^{アドレスが}L3スイッチが持つホワイトリストに含まれれば優先受信MTAに，そうでなければ一般受信MTAに中継される．優先受信 MTAあるいは一般受信MTAから送信MTAへのSYN+ACK以外のパケット(実際には後述する

(24)

ようにRST^{パケットも除外される})^は送信MTA^{に中継される．}

以下に，L3スイッチ内のホワイトリストに含まれない送信MTAから受信MTAの共通IPアドレス宛へメールの伝送が行われる場合，SMTPコネクションが確立されるまでの処理の流れを示す．なお，各ステップの番号は図2.3，図2.4中に表示されている番号と対応する．

1. L3スイッチは自身のもつホワイトリストに含まれない送信MTAから共通IPアドレス宛の SMTP^{コネクションの最初の}SYN^{パケットを受け取る．}

2. L3スイッチは受け取ったSYNパケットをコントローラに中継する．

3. コントローラはパケットの送信元IPアドレスを抽出し，大規模なホワイトリストに含まれるかどうかを判断する．

4. ^{もしパケットの送信元}IPアドレスが大規模なホワイトリストに含まれる場合，コントローラは送信元IP^{アドレスを}L3スイッチ内のホワイトリストに登録する．そうでなければ，L3 スイッチの設定を変更しない．

5. その後，コントローラはSYN^{パケットを}L3^{スイッチに中継する．}

6. L3スイッチは自身の持つホワイトリストに基づき，優先受信MTA，一般受信MTAのどちらか中継先かを決定し，SYNパケットを中継する．

7. L3^{スイッチは受信}MTA^{から返される}SYN+ACKパケットを受け取ると，受信MTA^に応じた特定のリンクを経由してこれをコントローラに中継する．

8. ^{コントローラは，}SYN+ACKパケットを受け取るとその宛先IPアドレスを抽出し，大規模なホワイトリストと照合して，このパケットが正しい受信MTAから送られたものかどうかを判断する．もし優先受信MTAから返されるSYN+ACKパケットの宛先IPアドレスがコントローラの大規模なホワイトリストに含まれる場合，あるいは一般受信MTAから返されるSYN+ACKパケットの宛先IPアドレスがコントローラの大規模なホワイトリストに含まれない場合には，正しい受信MTAから返されていると判断し，単にSYN+ACK^{パケットを} L3^{スイッチ経由で送信}MTAに中継する．逆に，一般受信MTA^{から返される}SYN+ACK パケットの宛先IPアドレスが大規模なホワイトリストに含まれる場合，あるいは優先受信 MTAから返されるSYN+ACKパケットの宛先IPアドレスが大規模なホワイトリストに含まれない場合には，コントローラはL3スイッチが持つホワイトリストが更新中のため正しくない受信MTAからSYN+ACKパケットが返されていると判断し，単にパケットを廃棄する．これにより，後に送信MTA^からSYNパケットが再送されるが，その時点までにL3 スイッチが持つホワイトリストの更新が完了するのを期待する．

9. 送信MTAからのSYN以後の通信はL3スイッチ内のホワイトリストに基づき中継先が決定され，メールの伝送が行われる．

これらの動作により，最初のSYN^{パケットと応答}SYN^＋ACKパケットのみコントローラ経由で中継され，それ以外はL3スイッチが直接中継するため，通信速度をほとんど低下せずにメール配送を行うことができる．

(25)

優先受信MTA

[A.B.C.D]

(1) SMTP 信頼できる送信MTA

L3スイッチ (4) RST

(5) 参照

．

(2) SMTP (3) RST

(7) SMTP

[A.B.C.D] (6) ローカルホワイトリスト

図2.5: RST^{パケットの処理} L3スイッチ内のホワイトリストからの削除

L3スイッチ内のホワイトリストはサイズが大きすぎるとパケットの中継速度が遅くなるため，

何らかの基準でホワイトリストから登録している信頼できる送信MTAを削除する必要がある．ただし，コントローラは登録された各信頼できる送信MTAが通信中かどうかを分からない．この問題を対処するため，登録後一定時間経過した信頼できる送信MTAを削除する手法を採用する．

ところが，この手法では現在通信中の信頼できる送信MTAをホワイトリストから削除する可能性がある．図2.5にその時行われる処理を示す．

1. L3スイッチは信頼できる送信MTAから送られた通信を受信する．

2. コントローラの期限切れ処理により信頼できる送信MTAがホワイトリストから削除された場合，L3スイッチは通信を一般受信MTAへ中継する．

3. ^一般受信MTAはこのとき発生する通信を取り扱えず，RST^{パケットを返す．}

ここで，もしL3^{スイッチが}RSTパケットを信頼できる送信MTA^{に中継した場合，}SMTP^コネクションが強制切断される結果となる．このような結果を引き起こさないため，提案システムでは以下の動作をする．

(26)

表 2.1: ^{コントローラ用}PC^の諸元

CPU Intel Core i3 2100 (3.1GHz)

メモリ 4GB

ネットワークインタフェース 100BaseTX

4. L3^{スイッチは一般受信}MTA^からのRSTパケットをコントローラへ中継する．

5. コントローラはRSTパケットを受け取り，宛先IPアドレスを抽出し，大規模なホワイトリストに含まれるかどうかを判定する．

6. もし含まれる場合，コントローラはRSTパケットの宛先IPアドレスをL3スイッチ内のホワイトリストに登録する．その後RSTパケットを廃棄する．

7. これにより，通信中の信頼できる送信MTA^{は一般受信}MTAに中継されたパケットが途中で失われたものと判断し，当該パケットを再送し．通信を継続することができる．

2.4 試作システムの実装と動作確認

本節では，まず，試作システムの実装について述べる．次に，試作システムを用いて図2.1^と同様の実験環境を構築し，動作確認実験を行う．

2.4.1 実装

試作システムでは，L3スイッチにはシスコシステムズ社製Catalyst 3550-12T^{を使用した．ま} た，コントローラにはFreeBSD 8.2- RELEASEを搭載したPCを使用した．コントローラとして使用したPCの諸元を表2.1に示す．また，試作システムでは宛先ドメインに対するMXレコードとして，共通のIPアドレスに対応するホスト名に加えて，それより低い優先度で一般受信MTA の個別のIPアドレスに対応するホスト名を登録するように構成した．これにより，優先受信MTA に障害が発生している場合でも一般受信MTA^{で信頼できる送信}MTAから送られた電子メールを受信することができ，配送への影響を軽減することができる．

以下では，L3スイッチの設定およびコントローラの動作について，実装上注意が必要な点を述べる．

L3スイッチの設定

試作システムで使用したスイッチでは，以下のような設定によりPBR^{が実行される．}

1. access-listコマンドを用いてPBRの対象となるパケットの条件を定義する．個々のaccess- listには番号が割り当てられており，1つのaccess-listに複数の条件を定義することも可能である．

要約

博士学位論文

電子メールシステムにおける

信頼できる送信元からの優先配送に関する研究

平成２７年３月

ガーダ

岡山大学大学院

自然科学研究科

要約

関連発表論文リスト

目次

第 1 ^{章序論}

1.1 研究の背景

1.2 電子メールの基礎及び迷惑メールへの対策

EHLO mail.example.jp 250 mail.example.jp

MAIL FROM: [email protected] 250 Ok

RCPT TO: [email protected] 250 Ok

DATA

From: Alice <[email protected]>

To: Bob <[email protected]>

Subject: This is a test mail!

Messages .

250 Ok QUIT

1.3 本研究の目的

1.4 本論文の構成

第 2 章レイヤ３スイッチによる動的ホワイトリストを用いた電子メール優先配送システム

2.1 緒言

2.2 従来電子メール優先配送システムとその問題点

2.3 大規模なホワイトリストに対応可能な電子メール優先配送システム

．

．

．

．

．

．

2.4 試作システムの実装と動作確認

要約

博士学位論文

電子メールシステムにおける

信頼できる送信元からの優先配送に関する研究

平成２７年３月

ガ ー ダ

岡山大学大学院

自然科学研究科

要約

関連発表論文リスト

目 次

第 1 章 序論

1.1 研究の背景

1.2 電子メールの基礎及び迷惑メールへの対策

EHLO mail.example.jp 250 mail.example.jp

MAIL FROM: [email protected] 250 Ok

RCPT TO: [email protected] 250 Ok

DATA

From: Alice <[email protected]>

To: Bob <[email protected]>

Subject: This is a test mail!

Messages .

250 Ok QUIT

1.3 本研究の目的

1.4 本論文の構成

第 2 章 レイヤ３スイッチによる動的ホワイトリス トを用いた電子メール優先配送システム

2.1 緒言

2.2 従来電子メール優先配送システムとその問題点

2.3 大規模なホワイトリストに対応可能な電子メール優先配送システム

．

．

．

．

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．

2.4 試作システムの実装と動作確認

ガーダ

目次

第 1 ^{章序論}

第 2 章レイヤ３スイッチによる動的ホワイトリストを用いた電子メール優先配送システム