CN101212470B - 一种能够抵御垃圾邮件的分布式邮件系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能够抵御垃圾邮件的分布式电子邮件系统，该系统包括：至少两个用于用户申请获得电子邮件帐号、查询获得电子邮件接收者的网络地址、发送和接收电子邮件的节点单元；至少一个用于响应用户申请电子邮件帐号的请求、分配相应电子邮件帐号，并将与节点单元相邻用户电子邮件帐号及其网络地址传递给用户的目录服务单元；所述节点单元与所述目录服务单元之间通信连接。所述节点单元包括申请电子邮件帐号单元，查询其他帐号网络地址单元，发送电子邮件单元，接收电子邮件单元和存储单元。本发明的优点是：彻底解决垃圾邮件问题，省掉原有邮件服务器之间的转发和由此带来的延迟。

Description

一种能够抵御垃圾邮件的分布式邮件系统 

技术领域

本发明涉及计算机网络通信技术，尤其涉及一种能够抵御垃圾邮件的分布式邮件系统。 

背景技术

当前互联网的主要形式是C/S即服务器与客户端的形式，一般服务器的性能比较好，客户端的性能相对较差，服务器提供服务，客户端获得服务。典型的应用就是浏览器与WEB服务器的应用。WEB服务器提供各种各样的资源，比如文字、图片、音乐等。用户将自己的计算机作为客户端，通过访问服务器获得相关的资源，这个模式的优点是对于用户的客户端计算机来说要求比较低，而且也简化了对用户的要求，用户只需要能够上网就可以通过WEB浏览获得所需的资源。 

但是这个模式的缺点就是对服务器方要求比较高，要求有很高的计算能力，很大的存储空间，快速的反应能力等。而且面对不断增加的用户规模和请求，服务器方也必须不断得增加服务器方的计算能力，存储能力和反应能力。 

现有的传统的电子邮件系统就是一种服务器/客户端模式。每个用户都有一个邮件客户端程序，由邮件客户端程序负责邮件的发送和接收。用户发送的邮件首先都发送给本地的邮件服务器，再由邮件服务器转发到目的用户的邮件服务器，其中可能包括多次邮件服务器之间的跳转。最终转发到目的用户的邮件服务器。当目的用户通过邮件客户端软件访问本地的邮件服务器的时候，本地邮件服务器再将邮件发送给目的用户。 

现有的电子邮件系统以及垃圾邮件的存在导致的问题是： 

1.每个邮件服务器都需要大量的空间来保存本地用户的邮件。如果邮件服务器允许转发的话，则需要的空间更大。 

2.恶意用户可以通过那些公开的、或者有漏洞的邮件服务器转发大量的垃圾邮件，而且由于往往经过了多次的跳转，对最终的源头往往很难追查到。而且恶意用户利用多个邮件服务器的多次跳转可以有意隐藏自己的真实身份和添加一些虚假的 信息。 

3.即使用户对垃圾邮件做出了判断，并且在本地删除了，但是因为已经传输到本地的邮件服务器，本地邮件服务器就需要一定的空间来保存此垃圾邮件；而且此垃圾邮件已经到达了本地邮件服务器，已经浪费了大量的带宽。 

4.垃圾邮件的定义是因人而异的，同一个邮件对某用户来说是垃圾邮件，对另外一个用户来说可能就是需要的信息。 

目前，通常有两种判断和截获垃圾邮件的方法。一种方法是在邮件服务器端，现有的邮件服务器的通常做法是：邮件服务器首先对收到的邮件通过某些技术手段来判断发送过来的邮件是否是垃圾邮件，如果是疑似垃圾邮件，则单独给用户发一个邮件，由用户再判断此邮件是否是真的垃圾邮件，如果用户认为不是垃圾邮件，则邮件服务器放行。如果用户认为是垃圾邮件，用户不需要做任何操作，邮件服务器在保存一定时间后则自动删除。前面说到垃圾邮件对用户来说定义是不同的。但是邮件服务器需要对大量的邮件、针对不同用户的邮件统一做出判断，因此不可避免的有误报和错报，所以最终也需要用户来进行判断，并没有减轻用户的工作量。而且往往垃圾邮件的来源很难判断，因此一个垃圾邮件可能发送多次，用户也需要删除多次，这是无意义的重复劳动。而且垃圾邮件已经发送到目的端的服务器上，占用了服务器的存储空间和网络带宽。还有一种方法是在用户的客户端计算机上安装垃圾邮件的检测和截获工具软件，工具软件采用各种技术手段来判断某一电子邮件是否是垃圾邮件。此方法同样有第一种方法的问题，垃圾邮件也已经发送到服务器端，也占有了网络带宽和服务器的存储空间。尽管根据用户的特性对技术手段进行优化和不断的学习，但是仍然会有误报，所以最终还是需要用户进行人工判断。上述两种手法基本都是被动防御的手段，到本地后只是简单的删除垃圾邮件，对后续的同样的垃圾邮件没有有效的防御手段。 

针对现有技术的不足，就需要一种能够抵御垃圾邮件的新的电子邮件系统。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有邮件系统抵御垃圾邮件的不足，提供一种能够抵御垃圾邮件的分布式电子邮件系统。 

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的： 

一种能够抵御垃圾邮件的分布式电子邮件系统，该系统包括： 

至少两个用于用户申请获得电子邮件帐号、查询获得电子邮件接收者的网络地址、发送和接收电子邮件的节点单元；其中，所述节点单元包括申请电子邮件帐号单元，查询其他帐号网络地址单元，发送电子邮件单元，接收电子邮件单元和存储单元； 

至少一个用于响应用户申请电子邮件帐号的请求、分配相应电子邮件帐号，并将与节点单元相邻用户电子邮件帐号及其网络地址传递给用户的目录服务单元； 

所述节点单元与所述目录服务单元之间通信连接； 

所述发送电子邮件单元发送电子邮件时，首先根据电子邮件接收者的网络地址发送连接请求，等待电子邮件接收者的响应；然后根据电子邮件接收者的响应，如果是接收者拒绝连接，则本次发送结束，否则发送电子邮件的头信息给电子邮件接收者，等待电子邮件接收者的响应；最后根据电子邮件接收者的响应，如果是接收者拒绝连接，则本次发送结束，否则发送电子邮件的体信息给电子邮件接收者，本次发送结束； 

所述接收电子邮件单元在接收电子邮件时，首先根据电子邮件发送者的网络地址，判断此网络地址是否在存储单元的黑名单中，如果是，则直接拒绝此连接，否则发送确认连接继续的响应；然后根据电子邮件发送者发送的电子邮件头信息，由用户判断此电子邮件是否为垃圾邮件，如果是，则直接拒绝此连接；否则发送确认连接继续的响应；最后根据电子邮件发送者发送的电子邮件体信息，由用户判断此电子邮件是否为垃圾邮件；如果用户判断为垃圾邮件，则删除此垃圾邮件，并将此发送者的帐号保存到存储单元的黑名单中，如果由此节点单元发送的垃圾邮件超过用户设定的阈值，则将此节点单元的网络地址也保存到存储单元的黑名单中；如果用户判断为不是垃圾邮件，则完成此次电子邮件的接收。 

进一步地，所述目录服务单元包括分配电子邮件帐号单元，相邻用户的电子邮件帐号及其网络地址的发送单元和存储单元。 

进一步地，所述节点单元至少有一个用户，每个用户有一个系统唯一的电子邮件帐号；用户第一次使用本系统申请电子邮件帐号时，步骤如下：(1)用户向目录服务单元发送电子邮件帐号申请请求，目录服务单元的分配电子邮件帐号单元根据已分配的帐号给此用户分配一个本系统中唯一的电子邮件帐号；(2)目录服务单元将此用户相邻的节点的网络地址及其用户的帐号发送给此用户，存放在本地存储单元。 

进一步地，所述电子邮件头信息包括：电子邮件接收者帐号，电子邮件接收者网络地址，电子邮件发送者帐号，电子邮件发送者网络地址，电子邮件标题。 

进一步地，所述查询其他帐号网络地址单元按照如下步骤查询其他帐号网络地址：根据电子邮件接收者的帐号查询存储单元是否存有对应的网络地址记录，如果有则返回该帐号对应的网络地址；如果本地没有此记录，则向本节点周围的邻居节点发送查询请求，邻居节点如果有对应的记录，则返回结果，如果邻居节点也没有相应的记录，则该邻居节点向它的邻居节点继续转发此查询请求，直到某一节点单元有其结果；获得此网络地址记录后将其记录到本地存储单元中。 

与现有技术相比，本发明的有益效果在于： 

1.本发明利用分布式网络技术，使得用户的电子邮件收发不再需要依赖于电子邮件服务器，并且具有垃圾邮件的抵御技术，彻底解决了垃圾邮件问题； 

2.本发明充分利用用户的判断来决定是否是垃圾邮件，而且将用户的判断通过黑名单记录下来，以用来对后续的邮件进行判断； 

3.本发明采用分布式网络的方式，邮件内容直接是邮件发送者和接收者之间的通信，省掉了现有技术邮件服务器之间的转发和由此带来的延迟； 

4.本发明中即使发送垃圾邮件，也由于首先发送的只是邮件头的内容，所以大大减少了网络上垃圾内容的流量。 

5.因为是直接邮件发送者和邮件接收者之间的通信，邮件接收者可以直接追查到垃圾邮件的起点，有利用事后的取证和垃圾邮件发送者的判断； 

6.在网络地址查询时中间节点只是应答地址查询消息，而不负责邮件内容的转发，这就避免了垃圾邮件发送者通过中间节点的多次跳转来达到隐藏其地址的目的； 

附图说明

图1为本发明分布式电子邮件系统结构图； 

图2为本发明发送电子邮件单元的工作流程图； 

图3为本发明接收电子邮件单元的工作流程图； 

图4为本发明节点单元结构图； 

图5为目录服务单元结构图。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述： 

如图1所示，图1为本发明分布式电子邮件系统结构图，该系统包括： 

节点单元：用于用户申请获得电子邮件帐号，查询获得电子邮件接收者的网络地址，发送电子邮件给相应的电子邮件接收者，并接收其他用户发送来的电子邮件； 

目录服务单元，用于响应用户申请电子邮件帐号的请求，根据用户的请求进行必要的身份认证保证分配一个系统唯一的电子邮件帐号，并且根据节点单元的网络地址将相邻的邻居节点单元的帐号和网络地址发送给此节点单元。 

一个分布式电子邮件系统可以有多个节点单元和一个或多个目录服务单元。如图1所示，系统共有6个节点单元A，B，C，D，E，F和一个目录服务单元。 

每个节点单元的结构图如图4所示，共有5个单元：申请电子邮件帐号单元；查询其他帐号网络地址单元；发送电子邮件单元；接收电子邮件单元；存储单元。存储单元用来保存：节点单元中用户的电子邮件帐号，发送和接收过的电子邮件的接收者和发送者的帐号和网络地址，邻居的电子邮件帐号和网络地址，黑名单等。 

节点单元可以有多个用户，每个用户拥有一个系统唯一的电子邮件帐号。用户通过申请电子邮件帐号单元，访问目录服务单元，申请电子邮件帐号。申请电子邮件帐号单元在用户第一次加入此邮件系统的时候，必须被首先使用，由目录服务单元分配给新加入的用户一个系统唯一的电子邮件帐号。用户通过其他渠道获得电子邮件接收者的帐号，然后通过查询其他帐号网络地址单元获得电子邮件接收者的网络地址。 

下面以节点单元A为新加入的节点单元，而且A节点上有一个新的用户abc，想要发送电子邮件给节点单元F上的用户def为例说明系统的各单元遵循的完整工作流程。 

节点单元A和该节点上的用户abc都是第一次加入此系统的时候，首先需要调用申请电子邮件帐号单元，此单元的工作首先登录目录服务单元，目录服务单元经过必要的身份认证等手段后，会给用户分配一个全系统唯一的电子邮件帐号，比如：abc@p2p.mail.com。然后目录服务单元检测到与节点单元A相邻的是节点单元C， 就会将节点单元C中的电子邮件帐号信息及其网络地址发送给节点单元A，节点单元A则将这些邻居信息保存在本地的存储单元中。一个节点单元可以拥有多个用户，节点单元A中的其他用户再申请电子邮件的帐号的时候，只需要登录目录服务单元获得帐号，不再需要传输邻居信息。 

下面介绍节点单元A上的用户abc如何获得节点单元F上的用户def的网络地址。首先abc通过其他渠道获得def的邮件帐号为def@p2p.mail.com，然后用户调用查询其他帐号网络地址单元，此单元首先根据def的帐号def@p2p.mail.com查询节点单元A的存储单元中是否存有def@p2p.mail.com对应的网络地址记录，如果有则返回帐号对应的网络地址；如果本地没有此记录，则向本节点周围的邻居发送查询请求，在此例中则向节点单元C对应发送查询请求1，假设节点单元C也没有对应的记录，则节点单元C会它的邻居节点单元B、E和D发送查询请求2，3，4；依次类推节点单元E又向节点单元F节点单元发送查询请求5，结果在节点单元F查询到用户def就在此节点单元上。则此查询结果沿原路返回给节点单元A，则依次发送的信息就是6，7，8。节点单元A将此查询结果保存在本地的存储单元，则下一次再向def发送邮件就不需要再发送查询请求了。 

则abc和def之间的收发邮件就直接在A和F两个节点单元之间进行，而与其他节点无关。 

图2为发送电子邮件单元的发送电子邮件的流程图，下面结合图2介绍abc如何向def发送电子邮件。 

1.用户abc首先判断是否拥有电子邮件帐号，如果有则继续，否则调用申请电子邮件帐号单元申请帐号； 

2.用户abc判断是否已获得def用户的帐号和网络地址，如果有则继续，否则调用查询其他电子邮件网络地址单元获得响应的网络地址； 

3.用户abc发送准备发送电子邮件的连接请求，等待用户def的响应； 

4.用户abc根据用户def的响应决定是否发送邮件头：如果用户def拒绝连接请求，则此发送过程结束；如果用户def发送确认响应，则用户abc继续发送邮件头。电子邮件头信息包括：电子邮件接收者帐号，电子邮件接收者网络地址，电子邮件发送者帐号，电子邮件发送者网络地址，电子邮件标题。 

5.用户abc根据用户def的响应决定是否发送邮件体内容：如果用户def发送拒绝响应则此发送过程结束；如果用户def发送确认响应则用户abc继续发送邮件 体内容，本次电子邮件发送过程结束。 

图3为接收电子邮件单元的接收电子邮件的流程图。下面结合图3介绍用户def接收用户abc发送过来的电子邮件的过程，用户def调用接收电子邮件单元接收其他帐号发送的电子邮件，步骤如下： 

1.用户def接收到来自用户abc的连接请求，接收电子邮件单位根据用户abc的网络地址，判断此网络地址是否在存储单元的黑名单中，如果有，则直接拒绝此连接；否则发送确认连接继续的响应。 

2.接收电子邮件单元根据用户abc发送的电子邮件头信息，用户def判断此电子邮件是否为垃圾邮件，如果是，则直接拒绝此连接；否则发送确认连接继续的响应。 

3.接收电子邮件单元根据用户abc发送的电子邮件体信息；用户def判断此电子邮件是否为垃圾邮件，如果是，则删除此垃圾邮件，并将用户abc的帐号保存到存储单元的黑名单中，如果由此节点发送的垃圾邮件超过用户def设定的阈值，则将此节点的网络地址也保存到存储单元的黑名单中；如果用户def判断此电子邮件不是垃圾邮件，则完成此次电子邮件的接收。 

本发明的能够抵御垃圾邮件的分布式邮件系统。本系统首先采用分布式技术确定和获得用户的标识符(即邮件地址)和网络地址对应关系后，电子邮件直接由发送者发送到接收者，没有中间环节，不需要传统的邮件服务器。电子邮件在发送过程中，首先接收者系统自动判断发送者所在网络地址是否在黑名单上，如果在，则拒绝此次通信；如果不在，则由接收者根据邮件头信息判断此邮件是否为垃圾邮件，如果是，则拒绝此次通信，并将此发送者加入黑名单。如果接收者判断不是垃圾邮件则接收者继续接收余下的邮件内容。本系统电子邮件在发送和接收者之间直接传输，安全性更高。不需要中心服务器，只需要每个用户有一个客户端软件，降低了整个系统的成本。本系统通过黑名单和邮件头来判断是否是垃圾邮件，阻止了垃圾邮件的主体在网络上的大量传播，占有网络带宽和邮件服务器的存储空间。本发明具有广泛的应用场景，完全可以替代现有的电子邮件系统。 

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。 

Claims (5)

1.一种能够抵御垃圾邮件的分布式电子邮件系统，该系统包括：

至少两个用于用户申请获得电子邮件帐号、查询获得电子邮件接收者的网络地址、发送和接收电子邮件的节点单元；其中，所述节点单元包括申请电子邮件帐号单元，查询其他帐号网络地址单元，发送电子邮件单元，接收电子邮件单元和存储单元；

至少一个用于响应用户申请电子邮件帐号的请求、分配相应电子邮件帐号，并将与节点单元相邻用户电子邮件帐号及其网络地址传递给用户的目录服务单元；

所述节点单元与所述目录服务单元之间通信连接；

所述发送电子邮件单元发送电子邮件时，首先根据电子邮件接收者的网络地址发送连接请求，等待电子邮件接收者的响应；然后根据电子邮件接收者的响应，如果是接收者拒绝连接，则本次发送结束，否则发送电子邮件的头信息给电子邮件接收者，等待电子邮件接收者的响应；最后根据电子邮件接收者的响应，如果是接收者拒绝连接，则本次发送结束，否则发送电子邮件的体信息给电子邮件接收者，本次发送结束；

所述接收电子邮件单元在接收电子邮件时，首先根据电子邮件发送者的网络地址，判断此网络地址是否在存储单元的黑名单中，如果是，则直接拒绝此连接，否则发送确认连接继续的响应；然后根据电子邮件发送者发送的电子邮件头信息，由用户判断此电子邮件是否为垃圾邮件，如果是，则直接拒绝此连接；否则发送确认连接继续的响应；最后根据电子邮件发送者发送的电子邮件体信息，由用户判断此电子邮件是否为垃圾邮件；如果用户判断为垃圾邮件，则删除此垃圾邮件，并将此发送者的帐号保存到存储单元的黑名单中，如果由此节点单元发送的垃圾邮件超过用户设定的阈值，则将此节点单元的网络地址也保存到存储单元的黑名单中；如果用户判断为不是垃圾邮件，则完成此次电子邮件的接收。

2.根据权利要求1所述能够抵御垃圾邮件的分布式电子邮件系统，其特征是，所述目录服务单元包括分配电子邮件帐号单元，发送相邻用户的电子邮件帐号及其网络地址的发送单元和存储单元。

3.根据权利要求2所述能够抵御垃圾邮件的分布式电子邮件系统，其特征是，所述节点单元至少有一个用户，每个用户有一个系统唯一的电子邮件帐号；用户第一次使用本系统申请电子邮件帐号时，步骤如下：

(1)用户向目录服务单元发送电子邮件帐号申请请求，目录服务单元的分配电子邮件帐号单元根据已分配的帐号给此用户分配一个本系统中唯一的电子邮件帐号；

(2)目录服务单元将此用户相邻的节点的网络地址及其用户的帐号发送给此用户，存放在本地存储单元。

4.根据权利要求1所述能够抵御垃圾邮件的分布式电子邮件系统，其特征是，所述电子邮件头信息包括：电子邮件接收者帐号，电子邮件接收者网络地址，电子邮件发送者帐号，电子邮件发送者网络地址，电子邮件标题。

5.根据权利要求1所述能够抵御垃圾邮件的分布式电子邮件系统，其特征是，所述查询其他帐号网络地址单元按照如下步骤查询其他帐号网络地址：根据电子邮件接收者的帐号查询存储单元是否存有对应的网络地址记录，如果有则返回该帐号对应的网络地址；如果本地没有此记录，则向本节点周围的邻居节点发送查询请求，邻居节点如果有对应的记录，则返回结果，如果邻居节点也没有相应的记录，则该邻居节点向它的邻居节点继续转发此查询请求，直到某一节点单元有其结果；获得此网络地址记录后将其记录到本地存储单元中。

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