XMPP

XMPP ( X tensible  M essaging and Presence P rotocol "  Extensible Messaging and Presence Protocol " ) , joka tunnettiin aiemmin nimellä Jabber avoin , XML -pohjainen , vapaasti käytettävä protokolla pikaviestintään ja läsnäolotiedoille (katso yhteystietoluettelo ) lähes reaaliajassa. Alusta alkaen helposti laajennettavaksi suunniteltu protokolla tukee puheen , videon ja tiedostojen lähettämistä verkon yli tekstiviestien lisäksi . 

Protokollan laajennettavuus on suunniteltu lisäämään pikaviestit, sosiaaliset verkostot, sivustot, jotka käyttävät erilaisia, yhteensopimattomia standardeja yhteen viestintäverkkoon. Suurten yritysten piti avata palvelinten välinen kommunikaatio muiden IM:ien kanssa ja kuvata salausmenetelmiään, median ja muun tiedon siirtoa julkaisemalla XMPP-laajennuksia. Maailmanlaajuinen yhteisö hyväksyy tai hylkää laajennukset sen mukaan, miten ne levitetään eniten, mutta perusviestintätoiminto eri lähettimien käyttäjille on aina saatavilla. Todellisuudessa tämä idea ei ole saanut kunnollista levitystä, eivätkä useimmat suuret yritykset avaneet käyttäjilleen mahdollisuutta kommunikoida muiden palvelujen kanssa.

Toisin kuin kaupalliset pikaviestijärjestelmät, kuten AIM , ICQ , WLM ja Yahoo , XMPP on yhdistetty , laajennettavissa ja avoin. Kuka tahansa voi perustaa oman pikaviestipalvelimen, rekisteröidä siihen käyttäjiä ja olla vuorovaikutuksessa muiden XMPP-palvelimien kanssa. Monet yksityiset ja yritysten XMPP-palvelimet ovat jo avoinna XMPP-protokollan perusteella. Niiden joukossa on tai oli suuria projekteja, kuten Google Talk , Odnoklassniki.ru , LiveJournal , Juick , Facebook [2] , VKontakte , Yandex [3] [4] .

Historia

Jeremy Miller perusti Jabber-projektin vuoden 1999 alussa kehittämällä jabberd-palvelimen [5] . Hankkeesta raportoitiin ensimmäisen kerran 4. tammikuuta 1999 Slashdotin verkkosivustolla [6] . Tätä päivämäärää pidetään tekniikan syntymäpäivänä [7] . Pian sen jälkeen useat ydinkehittäjät liittyivät projektiin ja aloittivat työskentelyn jalopalvelimen, Windows- ja GNU/Linux-asiakkaiden sekä tärkeimpien pikaviestintäjärjestelmien (AIM, ICQ, MSN ja Yahoo) yhdyskäytävien parissa. Myöhemmin, vuonna 1999, Webb Interactive Services alkoi sponsoroida ydinkehittäjiä, mikä nopeutti projektin luomisprosessia. Tuolloin ilmestyi Jabber-protokollan perusta, samoin kuin jabberd-palvelin ja varhaiset asiakkaat, kuten WinJab (vanhentunut ja kehitetty Exoduksessa ) ja Gabber. Tämä jatkuvan muutoksen varhainen kausi päättyi toukokuussa 2000 jabberd 1.0:n julkaisuun.

Varhainen Jabber-protokolla muodosti perustan XMPP-standardille, joka julkaistiin nimellä RFC 3920 . Tämä nähdään usein kilpailun alkuna SIP-protokollaan perustuvan SIMPLE :n kanssa, joka on vakioprotokolla pikaviestinnässä ja läsnäolotiedoissa.

Elokuusta 2001 lähtien Jabber-protokolla on ollut Jabber Software Foundationin hallinnassa (Jabber Software Foundation nimettiin uudelleen XMPP Standards Foundation [8] 16. tammikuuta 2007 ), jotta se kuvaa tarkemmin sen työtä itse protokollan laajennuksien kehittämisessä. toisin kuin samannimisen ohjelman kehitysrivi.

Jabber Inc. kehittää kahta projektia - Jabber Extensible Communications Platform (Jabber XCP) ja JabberNow. Ensimmäinen on kehys ja toinen ohjelmisto- ja laitteistoratkaisu (erityisesti koottu ja konfiguroitu tietokone). Jabber.org on edelleen aktiivinen. Jabber-projektin sijoittajat ovat Jona, Inc. , France Telecom , Intel Capital ja Webb Interactive Services, Inc. [yksi]

Elokuussa 2005 Google esitteli Google Talkin , VoIP :n ja viestintäasiakkaan  yhdistelmän, joka käyttää XMPP:tä viestitoimintoihin sekä äänen ja tiedostojen siirron perustana. Google-palvelun alkuperäinen julkaisu ei tukenut palvelinten välistä viestintää, mutta 17. tammikuuta 2006 mennessä tämä ominaisuus lisättiin [9] . Toukokuussa 2013 Google ilmoitti kuitenkin lopettavansa asteittain palvelinten välisen viestinnän tuen Google Hangouts -palvelunsa mainostamisen vuoksi [10] . Virallisista lausunnoista huolimatta Google Talk kuitenkin tukee XMPP :tä [11] [12] .

Protokolla

XMPP-protokollaperhe on otettu käyttöön RFC [13] -standardina . XMPP:n vakioportti on 5222 [14] . On myös mahdollista käyttää porttia 80 ja/tai 443 [15] , jos palomuurissa on ongelmia . Protokolla kuvaa asiakas-palvelin (c2s) ja palvelinten välinen (s2s) viestintää. XMPP-yhteensopivien lähettimien ei tarvitse noudattaa c2s-standardia voidakseen yhdistää s2s:n muiden XMPP-lähettimien kanssa.[ mitä? ] Useat XMPP-viestintälaitteet, joihin on rekisteröity puhelinnumero, eivät salli muiden XMPP-asiakkaiden käyttämistä tai yhteyden muodostamista muihin palvelimiin, mutta niiden palvelimet tukevat hajautettua viestintää (vuorovaikutuksessa muiden XMPP-palvelimien kanssa).

Edut

• Hajauttaminen : XMPP-verkon arkkitehtuuri on samanlainen kuin sähköposti; kuka tahansa voi käyttää omaa XMPP-palvelinta, eikä keskuspalvelinta ole.
• Avoin standardi : Internet Engineering Task Force muodosti XMPP:n pikaviestintä- ja läsnäoloteknologiastandardiksi nimeltä XMPP, ja XMPP-spesifikaatiot julkaistiin nimillä RFC 3920 ja RFC 3921 . Näiden määritysten tuen lisääminen ei vaadi oikeuksia, eikä niiden kehitys ole sidottu mihinkään kehittäjään. Palvelin- ja asiakastoteutuksia ja avoimen lähdekoodin kirjastoja on monia.
• Rajaton laajennettavuus. Kuka tahansa voi kirjoittaa oman XEP-laajennuksen ja lisätä sen protokollaan. Aluksi oletettiin, että suuret yritykset luovat omat protokollalaajennukset integroidakseen omat sanansaattajansa. Tämä mahdollistaisi universaalin viestintäprotokollan luomisen eri johtajien välille. Käytännössä näin ei käynyt. Suuret Internet-yritykset alkoivat suosia omia, patentoituja protokolliaan.
• Historia : XMPP-teknologiat ovat olleet käytössä vuodesta 1998. Suuryritysten, kuten Sun Microsystemsin ja Googlen, tuella XMPP-standardeihin on tehty monia lisäyksiä asiakkaille, palvelimille, komponenteille ja koodikirjastoille. Tällä hetkellä XMPP on olemassa vähäisin investoinnein tai ei ollenkaan, mutta tämä ei estä yhteisöä kehittämästä protokollaa edelleen, ja uusia laajennuksia lisätään jatkuvasti.
• Suojaus : XMPP-palvelimet voidaan eristää julkisista XMPP-verkoista (esim. yrityksen sisäisessä verkossa) ja suojata hyvin ( SASL :n ja TLS :n avulla) XMPP-ytimeen sisäänrakennetuilla määrityksillä. Tukeakseen XMPP-kanavasalauksen käyttöä Standards Foundation on käyttänyt myös xmpp.net- alivarmentajaa , joka tarjoaa digitaalisia varmenteita XMPP-palvelimen järjestelmänvalvojille StartCom-varmenneviranomaisen (joka on kaikkien tytäryhtiöiden ensisijainen varmenteiden ylläpitäjä) avustamana. Monet palvelintoteutukset käyttävät SSL :ää asiakkaan ja palvelimen välillä, ja melko monet asiakkaat tukevat PGP / GPG -salausta protokollan sisällä [16] [17] [18] .
• Joustavuus : mukautettuja toimintoja voidaan rakentaa XMPP:n päälle; XMPP Software Foundation tukee vakiolaajennuksia verkkojen yhteentoimivuuden tukemiseksi. XMPP-sovellukset sisältävät verkkoviestintäasiakastoimintojen lisäksi verkonhallinnan, resurssien allokoinnin, yhteistyöapuohjelmat, tiedostojen jakamisen, pelaamisen ja järjestelmän etävalvonnan.

Heikkoudet

• Taloudellinen haitta suurille lähettiläille . Avoin protokolla johtaa käyttäjien ulosvirtaukseen suurista lähettiläistä monille pienille yksityisille palvelimille ja muille palveluntarjoajille.
• Lähetyksen redundanssi : Yli 70 % XMPP-palvelinten välisestä liikenteestä on läsnäoloviestejä [19] , joista noin 60 % on redundantteja [20] . XMPP tuottaa ylimääräistä liikennettä toimittaessaan läsnäoloviestejä (eli "viestin tilaa") useille käyttäjille. Ratkaisulle on olemassa useita laajennuksia. XEP-0352 lähettää vain viestejä läsnäolotilan sijaan. Ratkaisuna on myös XEP-0138-laajennus [21]  - lähetetyn protokollatietojen pakkaaminen lzw- ja zlib-algoritmeilla sekä pakkauksen käyttö TLS-yhteyden salauksen puitteissa RFC 3749 , luku 3 [22] .
  Vuodesta 2006 lähtien XMPP kärsii käytännössä samasta redundanssiongelmasta, mutta mitä tulee chat-huoneisiin ja julkaisuominaisuuksiin [23] . Ratkaisuja näihin ongelmiin odotetaan myös XEP- laajennusten muodossa. Ennen kuin ne otetaan käyttöön, suuret chat-huoneet synnyttävät ylimääräistä liikennettä.
• Binääritiedonsiirron tehottomuus : Koska XMPP on pohjimmiltaan yksi pitkä XML-dokumentti, muokkaamattomia binääritietoja ei ole mahdollista siirtää. Tämän seurauksena tiedostojen siirroissa käytetään yleensä lisälaajennuksia, kuten HTTP (http-lataus). Tiedostojen ja muiden binääritietojen siirtämiseen suoraan XMPP-virrassa käytetään base64 -koodausta . Toisaalta jotkut asiakasohjelmat käyttävät p2p -tekniikoita lähetykseen ilman palvelinta.

XMPP-laajennukset

XMPP-protokolla sisältää vain peruskehyksen viestien välittämiselle. Lisäominaisuuksien toteuttamiseen käytetään XEP-laajennuksia (XMPP Extension Protocols). Modulaarisen järjestelmän avulla voit koota XMPP-pohjaisia ​​järjestelmiä sekä viestintää että IoT-laitteiden tiedonsiirtoa ja muita tehtäviä varten. Jabber-asiakkaat tarvitsevat tukea, jotta asianmukaiset laajennukset toimivat oikein. Jotkut tärkeimmistä XMPP-asiakasohjelmista, joiden kanssa työskennellä, ovat laajennukset:

• XEP-0163 henkilökohtainen tapahtumaprotokolla. Avatarien sijoittaminen, OMEMO- avainten siirto
• XEP-0191 Koskettimien estäminen. Musta lista keskustelukumppaneista
• XEP-0198 Stream Manager. Vaaditaan viestien toimittamiseen, kun Internet-kanava on epävakaa ja viestiarkisto on poistettu käytöstä. Jos palvelin ei saa toimitusilmoitusta, se lähettää viestin uudelleen
• XEP-0237 Roaster-versiot. Sen sijaan, että keskustelukumppanien tiedot ladataan kokonaan, lähetetään vain päivitettyjä tietoja
• XEP-0280 Päällekkäiset viestit. Viestin lähettäminen kaikille käytössä oleville laitteille. Käytetään, jos viestiarkisto ei ole käytössä
• XEP-0352 Asiakkaan tila. Jos XMPP-asiakas on minimoitu, palvelin lähettää vain viestejä. Se säästää akun kulutusta ja nettiliikennettä
• XEP-0363 HTTP-tiedoston lataus. Universaali tiedostonsiirto eri asiakkaiden välillä ( HTTP :n kautta )

Botit

Konferenssibotit ovat erittäin suosittuja Jabberissa . Niitä käytetään laajalti konferenssien suojaamiseen roskapostilta , sensorina , erilaisten tilastojen ylläpitämiseen, verkkosivustojen jäsentämiseen (vitsit, uutiset jne.), "siltojen" luomiseen keskustelujen välille , lokien pitämiseen, konferenssien hallintaan ja niin edelleen. . Xmpp-bottien toimivuutta ja niiden laajuutta rajoittaa vain niiden kehittäjien mielikuvitus.

Merkittävät robotit

• Neutron [24]  - englanninkielinen bot Pythonissa ( " xmpppy " -kirjasto), yksi ensimmäisistä xmpp-boteista;
• FreQ on monitoiminen xmpp-botti, joka on kirjoitettu Pythonilla ( Twisted library );
• Sulci on talker bot, se oli jonkin aikaa erittäin suosittu viihteenä;
• Gluxi on C++ :lla kirjoitettu monitoimibotti ;
• Talisman on venäjänkielinen muunnelma Neutron-botista, joka on tunnettu monista modifikaatioista ja on suosituin [25] botti venäjänkielisissä Jabber-konferensseissa;
• EndLess on muunnos Talismanista. Huomattava siitä, että se on ensimmäinen botti, joka käytti useampaa kuin yhtä JID:tä. Kehittäjän mukaan botti on eräänlaisen ennätyksen omistaja: yksi kopio palveli pitkään ~500 konferenssia. Botin lähdekoodi ei ole vapaasti saatavilla;
• Fatal [Neutrino] [26]  on muunnos Talisman/Neutron-botista, jossa on hieman muokattu "xmpppy"-kirjasto. Uusimmissa versioissa se on kirjoitettu kokonaan uudelleen, eikä sillä ole käytännössä mitään tekemistä esi-isiensä kanssa. Parhaan suorituskyvyn varmistamiseksi sen koodi jaetaan käännetyssä muodossa, mikä ei kuitenkaan ole ristiriidassa GNU GPL v2 :n kanssa . Merkittävä korkeasta luotettavuudestaan ​​ja vikasietoisuudestaan. Lokalisoinnit EN ja RU .
• Snapi [27]  - oli alunperin muunnelma Talisman-botista, mutta myöhemmin "kasvoi siitä ulos". Voidaan kuvata "Oikein koodattu talisman ". Huomattavaa siinä, että se perustuu täysin uudelleen kirjoitettuun xmpppy-kirjastoon;
• BlackSmith mark.1 [28]  on aktiivisesti kehittyvä Pythonilla kirjoitettu robotti . Merkittävä laajasta toiminnallisuudestaan, korkeasta vakaudestaan ​​ja kestävyydestään tulvien eri ilmenemismuodoissa. Sillä on oma laajennusjärjestelmä, ja se on myös osittain yhteensopiva Talisman-botin kanssa erityisen moduulin kautta. Se on avoimen lähdekoodin projekti ja sitä jaetaan Apache 2 -lisenssillä ;
• BlackSmith mark.2 [29]  - sillä on nimeä lukuun ottamatta vähän yhteistä edellisen botin kanssa. Kirjoitettu Pythonilla ja käyttää hieman muokattua "xmpppy"-kirjastoa. Se on tunnettu useiden JID:ien tuesta, korkeasta vakaudesta ja kolmen kielipaketin ( EN , RU , FI ) läsnäolosta. Suurin osa arkkitehtuurin riippumattomista ominaisuuksista on siirretty mark.1;
• Taho [30] on Tcl  :llä kirjoitettu konferenssibotti .
• Pako [31]  on Jabber-verkoston englanninkielisessä osassa jaettu robotti. kirjoitettu C# :lla ;
• Isida [32]  on monitoiminen ja monikielinen Pythonilla kirjoitettu robotti ("xmpppy"-kirjasto). Huomattava siitä, että se on ainoa botti, joka käyttää täysimääräisesti muc-suodatinta [33] , ja siitä, että sen koodi on ristiriidassa useimpien Python Style Guide -ohjeiden kanssa [34] ;
• Erl [35] - Erlang -  kielellä kirjoitettu robotti , joka on tunnettu tehtävistään suojella konferensseja roskapostilta.

Osoitus

Jokaisella Jabber-verkon käyttäjällä on yksilöllinen tunniste - Jabber ID (lyhennetty JID ). JID-osoite, kuten sähköpostiosoite, sisältää käyttäjänimen ja sen palvelimen verkkotunnuksen , johon käyttäjä on rekisteröity, erotettuna @ -merkillä . Esimerkiksi esimerkki.com-palvelimelle rekisteröidyllä käyttäjällä on osoite: [email protected].

Käyttäjällä voi olla useita yhteyksiä samanaikaisesti, jotka erotetaan ylimääräisellä JID-attribuutilla, jota kutsutaan resurssiksi ja lisätään vinoviivalla osoitteen loppuun. Oletetaan esimerkiksi, että käyttäjän koko osoite on [email protected]/work, jolloin osoitteeseen [email protected] lähetetyt viestit saapuvat määritettyyn osoitteeseen resurssin nimestä riippumatta, mutta viestit osoitteeseen [email protected]/work saavuttavat määritetty osoite vain, jos vastaava resurssi on kytketty.

JID:itä voidaan käyttää myös ilman nimenomaista käyttäjätunnusta (resurssinimen kanssa tai ilman) järjestelmäviesteissä ja palvelimen saavutettavuuden ohjaamisessa.

Yhdistäminen muihin protokolliin

XMPP-järjestelmien hyödyllinen ominaisuus ovat siirrot eli yhdyskäytävät , joiden avulla käyttäjät voivat käyttää verkkoja muita protokollia käyttäen. Nämä voivat olla muita pikaviestiprotokollia, IRC : tä tai protokollia, kuten tekstiviesti ja sähköposti .

Toisin kuin moniprotokolla-asiakkaat , XMPP tarjoaa pääsyn palvelintasolla etätietokoneessa suoritettavien erityisten yhdyskäytäväpalvelujen kautta.

Kuka tahansa käyttäjä voi "rekisteröidä" johonkin näistä yhdyskäytävistä antamalla verkkoon kirjautumiseen tarvittavat tiedot ja voi kommunikoida verkon käyttäjien kanssa ikään kuin he olisivat Jabber-verkon käyttäjiä. Tämä tarkoittaa, että mitä tahansa asiakasta, joka tukee täysin XMPP:tä, voidaan käyttää mihin tahansa verkkoon, jolle on olemassa yhdyskäytäviä, ilman lisäkoodia asiakkaassa ja ilman, että asiakkaalla on oltava suora pääsy Internetiin.

Yhdyskäytävien toteutus on ominaista tietylle XMPP-palvelimelle, ja se on alttiina epävakaudelle kaupallisten pikaviestipalvelujen suljetun luonteen vuoksi.

Esimerkkejä globaaleista XMPP-integroinneista

XMPP-palvelimien [36] korkea vikasietokyky ja alhainen ylikuormitus kannustavat useita suuria yrityksiä käyttämään XMPP:tä perusalustana yksityisten viestien ja keskustelujen luomiseen sekä push-ilmoitusten toimittamiseen [37] .

• WhatsApp ~ 800 miljoonaa käyttäjää, käyttää muokattua XMPP-protokollaa keskusteluihin
• Electronic Arts ~40 miljoonaa käyttäjää, käyttää XMPP:tä keskusteluihin
• Nintendo Switch NPNS ~ 35 miljoonaa yksikköä. Uutisten, ilmoitusten ja muiden viestien toimittaminen [38]
• Odnoklassniki (sosiaalinen verkosto)  - 42 miljoonaa käyttäjää. Sisäinen viestien toimitus käyttäjien välillä. Sosiaalinen verkkoyhteys saatavilla XMPP-asiakkaan kautta
• League of Legends ~ 27 miljoonaa käyttäjää, käyttää XMPP:tä keskusteluihin
• Neverwinter (MMORPG) −16 miljoonaa käyttäjää, käyttää XMPP:tä keskusteluihin
• Fortnite ~ 250 miljoonaa käyttäjää, käyttää XMPP:tä keskusteluihin
• EVE Online ~ 1 miljoonaa käyttäjää, käyttää XMPP:tä keskusteluihin
• Star Trek Online ~900 000 käyttäjää, käyttää XMPP:tä keskusteluihin
• Google ~1,5 miljardia käyttäjää. Push-ilmoitusten toimitus
• Apple ~ 500 miljoonaa käyttäjää. Push-ilmoitusten toimitus
• Yhdysvaltain kansallinen turvallisuusvirasto käyttää XMPP:tä sisäiseen viestintään [39]
• Yhdysvaltain [40] ja Naton [41] armeija käyttävät protokollaa viestien lähettämiseen sotilaslähettiläissä
• NATO käyttää XMPP:tä sotilaallisessa JChat-asiakkaassa
• Fermilab  - National Accelerator Laboratory, joka on nimetty A.I. Enrico Fermi käyttää XMPP:tä sisäiseen viestintään.
• Euroopan parlamentti  – Euroopan parlamentin turvallisuuspalvelu suosittelee, että parlamentin jäsenet käyttävät Cisco Jabberia Signalin ja WhatsAppin sijaan [42]
• Saksan liittovaltion poliisi käyttää XMPP:hen [43] ja keskusteluihin perustuvaa salaista sanansaattajaa

Ohjelmisto

XMPP- palvelimet

• CommuniGate Pro
• ejabberd  on ilmainen , hajautettu ja vikasietoinen XMPP-palvelin, joka on kirjoitettu Erlangilla . Toimii Venäjän suurimmalla XMPP-palvelimella jabber.ru. Aika ahne.
• jabberd2  on ilmainen kevyt C -kielellä kirjoitettu palvelin , jota ei ole kehitetty vuoden 2018 jälkeen
• Openfire (aiemmin Wildfire, entinen Jive Messenger) on ilmainen, monipuolinen ja vikasietoinen Java -kielellä kirjoitettu XMPP-palvelin . Sijalla 1 Jabber.orgin tilaisuuksissa (maaliskuun 2007 lopussa) [44]
• Prosody  on monikäyttöinen XMPP - palvelin , joka on kirjoitettu Lua-ohjelmointikielellä, helppo konfiguroida ja ei vaadi resursseja
• Tigase XMPP Server on palvelin, joka tukee valmiita klusterointia [45]
• Wokkel on kirjasto, joka lisää tuen XMPP-laajennuksille Twistediin [46]
• Xabber Server on palvelin, joka perustuu ejabberdiin. Projektikoodia jaetaan AGPLv3-lisenssillä [47] .

XMPP- asiakkaat

Julkisen XMPP-palvelimen 404.city [48] tilastojen (kesällä 2017) mukaan suosituimmat pöytätietokoneiden ja kannettavien tietokoneiden asiakkaat ovat Pidgin ja Psi+ . Androidissa Xabber ja Conversations johtavat.