XMPP

XMPP ( X tensible  M essaging and Presence Protocol "  Extensible Messaging and Presence Protocol " ) , tidigare känt som Jabber ett öppet , XML - baserat , gratis att använda protokoll för snabbmeddelanden och närvaroinformation ( se kontaktlista ) i nära realtid. Designat från början för att vara lätt att utöka, stöder protokollet överföring av röst , video och filer över ett nätverk förutom textmeddelanden . 

Protokollets utökbarhet är utformad för att lägga till snabbmeddelanden, sociala nätverk, webbplatser som använder olika, inkompatibla standarder till ett enda kommunikationsnätverk. Stora företag var tänkta att öppna server-till-server-kommunikation med andra snabbmeddelanden och beskriva deras metoder för kryptering, överföring av media och annan data genom publicering av XMPP-tillägg. Tilläggen kommer att accepteras eller avvisas av det globala samfundet på det sätt de är mest distribuerade, men den grundläggande meddelandefunktionen för användare av olika budbärare kommer alltid att vara tillgänglig. I verkligheten har denna idé inte fått ordentlig spridning, och de flesta stora företag öppnade inte möjligheten att kommunicera för sina användare med andra tjänster.

Till skillnad från kommersiella snabbmeddelandesystem som AIM , ICQ , WLM och Yahoo är XMPP federerat , utbyggbart och öppet. Vem som helst kan starta sin egen snabbmeddelandeserver, registrera användare på den och interagera med andra XMPP-servrar. Många privata och företags XMPP-servrar är redan öppna baserat på XMPP-protokollet. Bland dem finns eller fanns det stora projekt som Google Talk , Odnoklassniki.ru , LiveJournal , Juick , Facebook [2] , VKontakte , Yandex [3] [4] .

Historik

Jabber-projektet grundades av Jeremy Miller i början av 1999 med utvecklingen av jabberd-servern [5] . Projektet rapporterades första gången den 4 januari 1999 på Slashdot- webbplatsen [6] . Detta datum anses vara teknikens födelsedag [7] . Kort därefter anslöt sig flera kärnutvecklare till projektet och började arbeta på jabberd-servern, Windows- och GNU/Linux-klienter och gateways till de viktigaste IM-systemen (AIM, ICQ, MSN och Yahoo). Senare, 1999, började Webb Interactive Services sponsra kärnutvecklare, vilket påskyndade processen att skapa projekt. Vid den tiden dök grunden för Jabber-protokollet upp, liksom jabberd-servern och tidiga klienter som WinJab (utfasad och utvecklad i Exodus ) och Gabber. Denna tidiga period av konstant förändring slutade i maj 2000 med lanseringen av jabberd 1.0.

Det tidiga Jabber-protokollet låg till grund för XMPP-standarden publicerad som RFC 3920 . Detta ses ofta som början på en rivalitet med SIMPLE , baserat på SIP-protokollet , som standardprotokoll för snabbmeddelanden och närvaroinformation.

Sedan augusti 2001 har Jabber-protokollet varit under kontroll av Jabber Software Foundation (Jabber Software Foundation döptes om till XMPP Standards Foundation [8] den 16 januari 2007 ), för att mer exakt beskriva dess arbete med att utveckla tillägg till själva protokollet, i motsats till utvecklingslinjen för programmet med samma namn.

Jabber Inc. utvecklar två projekt - Jabber Extensible Communications Platform (Jabber XCP) och JabberNow. Den första är ett ramverk och den andra är en mjukvaru- och hårdvarulösning (en speciellt sammansatt och konfigurerad dator). Jabber.org är fortfarande aktivt. Jabber-projektinvesterare är Jona, Inc. , France Telecom , Intel Capital och Webb Interactive Services, Inc. [ett]

I augusti 2005 introducerade Google Google Talk  , en kombination av VoIP och en meddelandeklient som använder XMPP för meddelandefunktioner och som bas för röst- och filöverföringar. Den första lanseringen av Google-tjänsten stödde inte server-till- server - kommunikation, men den 17 januari 2006 lades denna funktion till [9] . Men i maj 2013 meddelade Google att de skulle fasa ut stödet för server-till-server-kommunikation på grund av marknadsföringen av deras Google Hangouts -tjänst [10] . Men trots officiella uttalanden stöder Google Talk fortfarande XMPP [11] [12] .

Protokoll

XMPP-familjen av protokoll har antagits som en RFC -standard [13] . Standardporten för XMPP är 5222 [14] . Det är också möjligt att använda port 80 och/eller 443 [15] om det finns brandväggsproblem . Protokollet beskriver klient-server (c2s) och interserver (s2s) kommunikation. En XMPP-aktiverad messenger behöver inte följa c2s-standarden för att kunna federeras över s2s med andra XMPP-budbärare.[ vad? ] Ett antal XMPP-meddelanden med registrering via telefonnummer tillåter dig inte att använda andra XMPP-klienter eller ansluta till andra servrar, men deras servrar stöder federerad kommunikation (interagerar med andra XMPP-servrar).

Fördelar

• Decentralisering : XMPP-nätverkets arkitektur liknar e-post; vem som helst kan köra sin egen XMPP-server och det finns ingen central server.
• Öppen standard : Internet Engineering Task Force formaliserade XMPP som en standard för snabbmeddelanden och närvaroteknik som kallas XMPP och XMPP-specifikationerna publicerades som RFC 3920 och RFC 3921 . Inga privilegier krävs för att lägga till stöd för dessa specifikationer, och deras utveckling är inte knuten till någon utvecklare. Det finns många server- och klientimplementationer och bibliotek med öppen källkod.
• Oändlig expanderbarhet. Vem som helst kan skriva sin egen XEP-tillägg och lägga till den i protokollet. Till en början antog man att stora företag skulle skapa sina egna protokolltillägg för att integrera sina egna budbärare. Detta skulle göra det möjligt att skapa ett universellt kommunikationsprotokoll mellan olika chefer. I praktiken blev det inte så. Stora internetföretag började föredra sina egna, proprietära protokoll.
• Historik : XMPP-tekniker har använts sedan 1998. Med stöd av stora företag som Sun Microsystems och Google har många tillägg till XMPP-standarderna gjorts för klienter, servrar, komponenter och kodbibliotek. För närvarande existerar XMPP med liten eller ingen investering, men detta hindrar inte vidareutveckling av protokollet av gemenskapen, och nya tillägg läggs ständigt till.
• Säkerhet : XMPP-servrar kan isoleras från offentliga XMPP-nätverk (t.ex. på ett företags interna nätverk) och väl skyddade (genom användning av SASL och TLS ) av specifikationerna inbyggda i XMPP-kärnan. För att stödja användningen av XMPP-kanalkryptering har Standards Foundation också använt xmpp.net sub- CA , som tillhandahåller digitala certifikat till XMPP-serveradministratörer, assisterad av StartCom Certification Authority (som är den primära certifikatförvararen för alla dotterbolag). Många serverimplementationer använder SSL mellan klient och server, och en hel del klienter stöder PGP / GPG- kryptering inom protokollet [16] [17] [18] .
• Flexibilitet : Anpassad funktionalitet kan byggas ovanpå XMPP; För att stödja interoperabilitet över nätverk, stöds standardtillägg av XMPP Software Foundation. XMPP-applikationer, förutom nätverkskommunikationsklientfunktionalitet, inkluderar nätverksadministration, resursallokering, samarbetsverktyg, fildelning, spel och fjärrsystemövervakning.

Svagheter

• Ekonomisk nackdel för stora budbärare . Det öppna protokollet leder till ett utflöde av användare från stora budbärare, till många små privata servrar och andra tjänsteleverantörer.
• Överföringsredundans : Mer än 70 % av XMPP-server-till-server-trafiken är närvaromeddelanden [19] , av vilka cirka 60 % är redundanta [20] . XMPP genererar överskottstrafik vid leverans av närvaromeddelanden (d.v.s. "meddelandestatus") till flera användare. Det finns flera tillägg för lösningen. XEP-0352 skickar bara meddelanden istället för närvarostatus. Lösningen är också XEP-0138-tillägget [21]  - komprimering av de överförda protokolldata av lzw- och zlib-algoritmerna, samt användning av komprimering inom ramen för kryptering av TLS-anslutningen RFC 3749 , kapitel 3 [22] .
  Från och med 2006 lider XMPP av praktiskt taget samma redundansproblem, men med hänsyn till chattrum och publiceringsmöjligheter [23] . Lösningar på dessa problem förväntas också i form av XEP- förlängningar. Tills de introduceras genererar stora chattrum överskottstrafik.
• Ineffektivitet i binär dataöverföring : Eftersom XMPP i huvudsak är ett långt XML-dokument, är det inte möjligt att överföra omodifierad binär information. Som ett resultat tenderar filöverföringar att använda ytterligare tillägg, som HTTP (http-uppladdning). För att överföra filer och annan binär information direkt i XMPP-strömmen används base64- kodning . Å andra sidan använder vissa klientprogram p2p -tekniker för överföring utan att involvera servern.

XMPP-tillägg

XMPP-protokollet inkluderar endast det grundläggande ramverket för meddelandeöverföring. För att implementera ytterligare funktioner används XEP-tillägg (XMPP Extension Protocols). Det modulära systemet låter dig sätta ihop XMPP-baserade system, både för meddelanden och för dataöverföring av IoT-enheter och andra uppgifter. Jabber-klienter kräver support för att lämpliga tillägg ska fungera korrekt. Några av de viktigaste XMPP-klienterna att arbeta med är tillägg:

• XEP-0163 Personal Eventing Protocol. Placering av avatarer, överföring av OMEMO- nycklar
• XEP-0191 Blockerande kontakter. Svart lista över samtalspartners
• XEP-0198 Stream Manager. Krävs för att leverera meddelanden när internetkanalen är instabil och meddelandearkivet är inaktiverat. Om servern inte tar emot ett leveransmeddelande skickar den meddelandet igen
• XEP-0237 Roaster versioner. Istället för att fullständigt ladda ner data från samtalspartnerna överförs endast uppdaterad data
• XEP-0280 Dubbletter av meddelanden. Skickar ett meddelande till alla aktiverade enheter. Används om meddelandearkiv inte är aktiverat
• XEP-0352 Klientstatus. Om XMPP-klienten minimeras skickar servern bara meddelanden. Det sparar batteriförbrukning och internettrafik
• XEP-0363 HTTP-filuppladdning. Universell filöverföring mellan olika klienter (via HTTP )

Bots

Konferensrobotar är mycket populära i Jabber . De används ofta för att skydda konferenser från skräppost , som censor , för att upprätthålla olika statistik, för att analysera webbplatser (skämt, nyheter, etc.), för att skapa "bryggor" mellan chattar , för att föra loggar, för att hantera konferenser, och så vidare . Funktionaliteten hos xmpp-bots och deras omfattning begränsas endast av deras utvecklares fantasi.

Anmärkningsvärda bots

• Neutron [24]  - engelskspråkig bot i Python ( " xmpppy "-bibliotek), en av de första xmpp-botarna;
• FreQ är en multifunktionell xmpp-bot skriven i Python ( Twisted library );
• Sulci är en pratrobot, under en tid var den extremt populär som underhållning;
• Gluxi är en multifunktionell bot skriven i C++ ;
• Talisman är en ryskspråkig modifikation av Neutronboten, känd för förekomsten av många modifieringar och är den mest populära [25] boten i ryskspråkiga Jabber-konferenser;
• EndLess är en modifiering av Talisman. Anmärkningsvärt för att vara den första boten att använda mer än ett JID. Enligt utvecklaren är boten ägare till ett slags rekord: en kopia tjänade ~500 konferenser under lång tid. Källkoden för boten är inte fritt tillgänglig;
• Fatal [Neutrino] [26]  är en modifiering av Talisman/Neutron-boten med ett något modifierat "xmpppy"-bibliotek. I de senaste versionerna har den blivit helt omskriven och har praktiskt taget ingenting att göra med sina förfäder. För att säkerställa bästa prestanda distribueras dess kod i kompilerad form, vilket dock inte motsäger GNU GPL v2 . Känd för sin höga tillförlitlighet och feltolerans. Lokaliseringar EN och RU .
• Snapi [27]  - var ursprungligen en modifiering av Talisman-boten, men "växte ur" den senare. Kan beskrivas som "Korrekt kodad Talisman ". Noterbart genom att det är baserat på ett helt omskrivet xmpppy-bibliotek;
• BlackSmith mark.1 [28]  är en aktivt utvecklande bot skriven i Python . Känd för sin breda funktionalitet, höga stabilitet och motståndskraft mot olika manifestationer av översvämningar. Den har sitt eget plugin-system och är också delvis kompatibel med Talisman-boten genom en speciell modul. Det är ett projekt med öppen källkod och distribueras under Apache 2 -licensen ;
• BlackSmith mark.2 [29]  - har lite gemensamt med den tidigare boten, förutom namnet. Skrivet i Python och använder ett något modifierat "xmpppy"-bibliotek. Det är anmärkningsvärt för stödet av flera JID, hög stabilitet och närvaron av tre språkpaket ( EN , RU , FI ). De flesta av de arkitekturoberoende funktionerna har porterats till mark.1;
• Taho [30]  är en konferensbot skriven i Tcl .
• Pako [31]  är en bot som distribueras i den engelska delen av Jabber-nätverket. Skrivet i C# ;
• Isida [32]  är en multifunktionell och flerspråkig bot skriven i Python ("xmpppy"-bibliotek). Anmärkningsvärt för att vara den enda boten som fullt ut använder muc-filter [33] , och för det faktum att dess kod motsäger det mesta av Python Style Guide [34] ;
• Erl [35]  - en bot skriven i Erlang , känd för funktionerna att skydda konferenser från spam.

Adressering

Varje användare i Jabber-nätverket har en unik identifierare - Jabber-ID (förkortat JID ). En JID-adress, som en e-postadress, innehåller användarnamnet och domännamnet för servern där användaren är registrerad, åtskilda av ett @ -tecken . Till exempel kommer användaren som är registrerad på example.com-servern att ha adressen: [email protected].

En användare kan ha flera anslutningar samtidigt, som kännetecknas av ett ytterligare JID-attribut som kallas en resurs och läggs till genom ett snedstreck i slutet av adressen. Låt till exempel användarens fullständiga adress vara [email protected]/work, då kommer meddelanden som skickas till [email protected] att nå den angivna adressen oavsett resursnamn, men meddelanden till [email protected]/work kommer att nå specificerad adress endast om motsvarande resurs är ansluten.

JID kan också användas utan ett uttryckligt användarnamn (med eller utan ett resursnamn) för systemmeddelanden och för att kontrollera tillgängligheten på servern.

Ansluter till andra protokoll

En användbar funktion i XMPP-system är transporter , eller gateways , som tillåter användare att komma åt nätverk med andra protokoll. Dessa kan vara andra protokoll för snabbmeddelanden, IRC eller protokoll som SMS och e- post .

Till skillnad från multiprotokollklienter ger XMPP åtkomst på servernivå, genom kommunikation genom speciella gatewaytjänster som körs på en fjärrdator.

Alla användare kan "registrera sig" med en av dessa gateways genom att tillhandahålla den information som krävs för att logga in på nätverket och kan kommunicera med nätverksanvändare som om de vore användare av Jabber-nätverket. Detta innebär att vilken klient som helst som fullt ut stöder XMPP kan användas för att komma åt vilket nätverk som helst för vilka gateways finns, utan någon ytterligare kod i klienten, och utan att klienten behöver ha direkt tillgång till Internet.

Implementeringen av gateways är specifik för den specifika XMPP-servern och är föremål för instabilitet på grund av kommersiella IM-tjänsters stängda karaktär.

Exempel på globala XMPP-integrationer

Den höga feltoleransen och låga overhead för XMPP-servrar [36] uppmuntrar ett antal stora företag att använda XMPP som en basplattform för att skapa privata meddelanden och chattar, samt för att leverera push-meddelanden [37]

• WhatsApp ~ 800 miljoner användare, använder ett modifierat XMPP-protokoll för chattar
• Electronic Arts ~40M användare, använder XMPP för chattar
• Nintendo Switch NPNS ~ 35 miljoner enheter. Leverans av nyheter, notiser och andra meddelanden [38]
• Odnoklassniki (socialt nätverk)  — 42 miljoner användare. Intern meddelandeleverans mellan användare. Social nätverksanslutning tillgänglig via XMPP-klient
• League of Legends ~ 27 miljoner användare, använder XMPP för chattar
• Neverwinter (MMORPG) -16 miljoner användare, använder XMPP för chattar
• Fortnite ~ 250 miljoner användare, använder XMPP för chattar
• EVE Online ~ 1M användare, använder XMPP för chattar
• Star Trek Online ~900 000 användare, använder XMPP för chattar
• Google ~1,5 miljarder användare. Leverans av push-notiser
• Apple ~ 500 miljoner användare. Leverans av push-notiser
• US National Security Agency använder XMPP för intern kommunikation [39]
• USA [40] och NATO [41] militärer använder protokollet för att skicka meddelanden i militära budbärare
• NATO använder XMPP i militär JChat-klient
• Fermilab  - National Accelerator Laboratory uppkallat efter A.I. Enrico Fermi använder XMPP för intern kommunikation.
• Europaparlamentet  - Europaparlamentets säkerhetstjänst rekommenderar att parlamentariker använder Cisco Jabber istället för Signal och WhatsApp [42]
• Den tyska federala polisen använder en hemlig budbärare baserad på XMPP [43] och konversationer

Programvara

XMPP- servrar

• CommuniGate Pro
• ejabberd  är en gratis , distribuerad och feltolerant XMPP-server skriven i Erlang . Drivs av den största ryska XMPP-servern jabber.ru. Ganska glupsk.
• jabberd2  är en gratis lättviktsserver skriven i C , inte utvecklad sedan 2018
• Openfire (tidigare Wildfire, tidigare Jive Messenger) är en gratis, funktionsrik och feltolerant XMPP-server skriven i Java . Rankad som nummer 1 i Jabber.orgs möjlighetsrankning (i slutet av mars 2007) [44]
• Prosody  är en plattformsoberoende XMPP - server skriven i programmeringsspråket Lua, lätt att konfigurera och krävande för resurser
• Tigase XMPP Server är en server som stöder out-of-the-box klustring [45]
• Wokkel är ett bibliotek som lägger till stöd för XMPP-tillägg till Twisted [46]
• Xabber Server är en server baserad på en gaffel av ejabberd. Projektkoden distribueras under AGPLv3-licensen [47] .

XMPP- klienter

Enligt statistiken för den offentliga XMPP-servern 404.city [48] (för sommaren 2017) är de mest populära klienterna för stationära och bärbara datorer Pidgin och Psi+ . På Android leder Xabber och Conversations.