C#实现.Net对邮件进行DKIM签名和验证，支持附件，发送邮件签名后直接投递到对方服务器（无需己方邮件服务器）

2022-11-20 16:14:49

项目地址

https://github.com/xiangyuecn/DKIM-Smtp-csharp

主要支持

  • 对邮件进行DKIM签名，支持带附件
  • 对整个邮件内容（.eml文件）的DKIM签名进行验证
  • 对MailMessage、SmtpClient进行了一次封装，发送邮件简单易用，进行DKIM签名后直接投递到对方服务器（无需己方邮件服务器）

DKIM签名、验证规则

对于DKIM的签名和验证规则，QQ邮箱的《DKIM指引》这个文章已经写的足够详细，就不搬运了。

还不行还可以去参考DKIM.Net库对签名的实现。

举个例子

//创建DKIM签名对象

var dkim = new EMail_DKIM("domain.com", "dkimSelector", new RSA.RSA(/*"-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----....", true*/ 1024));

//通过EMail类来操作发邮件

using (var email = new EMail("mx1.qq.com", 25)) {

	//使用签名

	email.TryUseDKIM(dkim);

	email.FromEmail = "test@test.test";

	email.ToEmail("11111111@qq.com");//改成有效的邮箱地址

	//发送邮件出去，去垃圾箱找，如果私钥是域名设置的话正常点

	var res = email.Send("标题", "内容");

	Console.WriteLine(res.IsError ? "发送失败:" + res.ErrorMessage : "发送成功");

}

//直接给MailMessage签名

var msg = new MailMessage("test@test.test", "11111111@qq.com");

msg.SubjectEncoding = msg.BodyEncoding = msg.HeadersEncoding = Encoding.UTF8;

msg.Subject = "标题";

msg.Body = "内容";

msg.Attachments.Add(new Attachment(new MemoryStream(Encoding.UTF8.GetBytes("abc文本内容123")), "文本.txt"));

//签名

Console.WriteLine(dkim.Sign(msg).IsError ? "签名失败" : "签名完成");

//获取邮件内容

var eml = EMail_DKIM_MailMessageText.ToRAW(msg).Value;

//验证eml文件签名

Console.WriteLine(dkim.Verify(eml) ? "验证通过" : "验证未通过");

//邮件整体内容

Console.WriteLine(eml.Raw);

输出：

发送失败:邮件发送出错：邮箱不可用。 服务器响应为:Mailbox not found. http://servi

ce.mail.qq.com/cgi-bin/help?subtype=1&&id=20022&&no=1000728

签名完成

验证通过

MIME-Version: 1.0

From: test@test.test

To: 11111111@qq.com

Date: Sun, 11 Nov 2018 05:31:55 +000

Subject: =?utf-8?B?5qCH6aKY?=

DKIM-Signature: v=1; a=rsa-sha256; c=relaxed/relaxed; d=domain.com;

 s=dkimSelector; q=dns/txt; t=1541914315; h=Date:From:Subject:To;

 bh=iKgtfjx6cvO8YCUPyjjnbHU9jziQ+q1c/Hrz0aRDb98=;

 b=CidpxecyNHkZGsIQGnUD8eQwrEGS+Nx09RUOff6hU/7H1DV50m/h0xqRLFlgskiqm1r0exDTPf/zS

CKui1WWNO5iKXSZt9/3s0YN9fhliP72c0GRIJ8DM3tQilVYgFnayK61jmvCW0gtrPd3biDdMp/s+Arq8

lWD6CbQfBMIPmQ=

Content-Type: multipart/mixed; boundary=--boundaryhRN0aXVHKzDLi76qUZTq

----boundaryhRN0aXVHKzDLi76qUZTq

Content-Type: text/plain; charset=utf-8

Content-Transfer-Encoding: base64

5YaF5a65

----boundaryhRN0aXVHKzDLi76qUZTq

Content-Type: application/octet-stream; name="=?utf-8?B?5paH5pysLnR4dA==?="

Content-Transfer-Encoding: base64

Content-Disposition: attachment

YWJj5paH5pys5YaF5a65MTIz

----boundaryhRN0aXVHKzDLi76qUZTq--

跑起来

clone下来用vs应该能够直接打开，经目测看起来没什么卵用的文件都svn:ignore掉了（svn滑稽。

前言、自述、还有啥

在实现邮件发送时发现就算不把邮件投递到自己的邮件服务器（由邮件服务服务器进行发送给对方），有些邮箱（QQ邮箱）不会拒绝，但有邮箱直接就拒绝了（网易邮箱）。对比由邮件服务器发送的和直接发送的邮件内容的区别，发现直接发送缺少了DKIM-Signature邮件头。

好了，缺少那就加上。但.Net的MailMessage、SmtpClient简陋到一份邮件发送到一个Stream的接口都不舍得暴露（任性写入到文件夹不给文件名却支持），直接就没有支持签名的头绪。那自行实现。

研究了一下RFC 6376长篇大论看不懂（主要没给一个简单的实现步骤），然后QQ给的简单易懂多了（流式.清晰）。签名和验证算法就清楚了。

发现DKIM.Net

要签名先搞定body的hash计算，body怎么获取？一堆附件、一堆转码...... MailMessage、SmtpClient没给获取body的支持。然后找到一个库 DKIM.Net，他里面实现了获取整个邮件内容的方法，简单调用一下MailMessage的私有方法搞定。

然后遇到了DKIM.Net也没有搞定的问题，对于带附件Attachments或AlternateViews的邮件，由于每次获取的邮件内容因为boundary分隔符（边界）不一致导致签名无效，DKIM.Net是直接粗暴的拒绝multipart格式邮件的签名的。然后翻阅.NET Framework MimeMultiPart源码找到了以下代码：

internal string GetNextBoundary() {

	int b = Interlocked.Increment(ref boundary) - 1;

	string boundaryString = "--boundary_" + b.ToString(CultureInfo.InvariantCulture)+"_"+Guid.NewGuid().ToString(null, CultureInfo.InvariantCulture);

	return boundaryString;

}

这个方法只会在MimeMultiPart初始化时调用一次，MimeMultiPart的初始化时机在MailMessage.Send调用时，通过MailMessage.SetContent来初始化。而私有方法MailMessage.Send是发送邮件时才会调用到的，我们获取邮件内容也是通过这个方法。如果我们通过手段使MimeMultiPart.GetNextBoundary返回的boundary相同，那么每次获取的邮件内容也会相同了（Date相同的情况下）。

发现DotNetDetour

然后就是寻找控制MimeMultiPart.GetNextBoundary函数的方法。研究了半天反射，没有找到头绪，反射能替换一个类实例的方法为另一个方法？然后顺着查找C# hook，找到多篇一样的内容，还是看原创吧《自己写的一个可以hook .net方法的库》，内容本身并不感冒（没看懂），但结尾一句话但hook一般都需要dll注入来配合，因为hook自身进程没什么意义，hook别人的进程才有意义，咦，搞自己，有意思，然后仔细看了一下代码，没错！这就是我要的功能，修改类的一个方法为另外一个方法！DotNetDetour库。

Date隐患

因为签名和发送是在不同时间内，就有可能导致签名时是8:05.999，而发送时是8:06.001，从而导致带Date header的签名失败，但签名时建议携带Date header一起签名。

so 这个问题hook System.Net.Mail.Message.PrepareHeaders 可以解决，每次原始函数处理完成后我们获取System.Net.Mail.Message.Headers，然后把Date header删掉，然后写入我们可以控制的值。

对DotNetDetour的修改

测试DotNetDetour过程中发现他不能 hook 非public的方法，然后魔改了一下Monitor.cs，主要在反射获取类的方法的时候添加了flags参数，用来获取类的所有方法。

使用中给IMethodMonitor接口加了一个void SetMethod(MethodInfo method)方法，用来把原始方法信息传递给我们自己的方法，简化我们自己函数内的反射操作（获取.Net框架内的类型敲的字符串比较复杂，有了MethodInfo就是一个属性调用的事）。

准备好了

有了DKIM.Net提供的思路来获取邮件内容，搬来DotNetDetour hook修改 .Net系统类的方法，邮件DKIM签名唾手可得~

参考文章：

《C#发送DKIM签名的邮件》：发现DKIM.Net

《RFC 6376》：DKIM签名规则

《DKIM指引》：QQ提供的DKIM签名、验证规则文档

《自己写的一个可以hook .net方法的库》：发现DotNetDetour

《DKIM 测试》：测试签名，测试前提：需要有一个自己的域名，并配置邮箱域名的DKIM公钥

方法文档

EMail_DKIM.cs

邮件进行DKIM签名和验证的所有代码都在里面。

EMail_DKIM类：提供签名Sign和验证Verify。

EMail_DKIM_RAW_EML类：提供ParseOrNull用来解析一封.eml文件内容。

EMail_DKIM_MailMessageText类：提供ToRAW用来获取MailMessage的全部内容，并转成EMail_DKIM_RAW_EML格式。

EMail.cs

封装的一个发送邮件的功能。

主要提供TimeoutMillisecond,ClientName设置，一堆添加附件的方法AddAttachment(x,x,x)，最后Send发送邮件。

EMail_Unit.cs

封装的一些通用方法，如：base64。都是比较周边的功能。

/Lib/RSA-csharp目录

这个目录里面是我的RSA-csharp仓库代码，用来解析PEM秘钥对的。

/Lib/DotNetDetour目录

这个目录里面是DotNetDetour库，使用的这个版本代码。已经修改过，用来支持私有方法的hook。

附

任意邮箱收件地址查询

比如qq邮箱，smtp.qq.com这种是发件用的地址，不是收件地址，接收邮件的地址需要进行mx查询。有了收件地址就可以发送任意邮件给他，他收不收是另外一回事，比如伪造发件人。

mx查询方法：

比如查询qq邮箱的收件地址

> nslookup

> set type=mx

> qq.com

非权威应答:

qq.com  MX preference = 30, mail exchanger = mx1.qq.com

qq.com  MX preference = 20, mail exchanger = mx2.qq.com

qq.com  MX preference = 10, mail exchanger = mx3.qq.com

然后响应的mail exchanger就是收件地址，随便挑一个给他发垃圾邮件。

邮箱域名DKIM公钥查询

要验证一份邮件的签名，需要先获取公钥（有私钥用私钥验证也可以）。给个邮箱然后查询公钥的方法（比如QQ邮箱）：

步骤1：打开邮件源码获取到DKIM-Signature中的s参数(selector)，QQ为s201512

步骤2：和QQ邮箱拼接出ns txt记录名称：s201512._domainkey.qq.com

> nslookup

> set type=txt

> s201512._domainkey.qq.com

非权威应答:

s201512._domainkey.qq.com       text =

        "v=DKIM1; k=rsa; p=MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQDPsFIOSteMStsN6

15gUWK2RpNJ/B/ekmm4jVlu2fNzXADFkjF8mCMgh0uYe8w46FVqxUS97habZq6P5jmCj/WvtPGZAX49j

mdaB38hzZ5cUmwYZkdue6dM17sWocPZO8e7HVdq7bQwfGuUjVuMKfeTB3iNeo6/hFhb9TmUgnwjpQIDA

QAB"

然后响应的text内的p参数就是公钥了，copy出来拼成PEM格式就可以拿来进行DKIM验证。

线上DKIM签名测试

测试需要有一个域名并且配置好相应ns DKIM的 txt记录。

本次测试实例代码：

var rsa = new RSA.RSA(@"-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----

私钥内容

-----END RSA PRIVATE KEY-----

", true);

var mail = new EMail("mail.appmaildev.com", 25);

mail.TryUseDKIM(new EMail_DKIM("email.jiebian.life", "email", rsa));

mail.FromEmail = "test-7ea72484@email.jiebian.life";

mail.ToEmail("test-7ea72484@appmaildev.com");

var res=mail.Send("测试", "测试内容");

Console.WriteLine(res.IsError?"发送失败:"+res.ErrorMessage:"发送成功");

本次测试报告：见images/report-7ea72484.txt

相关截图

测试线上结果：

C#实现.Net对邮件进行DKIM签名和验证，支持附件，发送邮件签名后直接投递到对方服务器（无需己方邮件服务器）

开始线上测试：

C#实现.Net对邮件进行DKIM签名和验证，支持附件，发送邮件签名后直接投递到对方服务器（无需己方邮件服务器）

控制台运行：

C#实现.Net对邮件进行DKIM签名和验证，支持附件，发送邮件签名后直接投递到对方服务器（无需己方邮件服务器）

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