XMPP

XMPP ( X tensible  M essaging and Presence P protokol "  Extensible Messaging and Presence Protocol " ) , dříve  známý Jabberjako otevřený , volně použitelný protokol založený na XML pro rychlé zasílání zpráv a informace o přítomnosti ( viz seznam kontaktů  ) v téměř reálném čase. Protokol byl od počátku navržen tak, aby byl snadno rozšiřitelný, podporuje kromě textových zpráv také přenos hlasu , videa a souborů po síti .

Rozšiřitelnost protokolu je navržena tak, aby do jedné komunikační sítě přidala instant messenger, sociální sítě, stránky používající různé, nekompatibilní standardy. Velké společnosti měly otevřít komunikaci server-to-server s ostatními IM a popsat své metody šifrování, přenosu médií a dalších dat prostřednictvím publikování rozšíření XMPP. Rozšíření budou přijata nebo odmítnuta globální komunitou podle způsobu, jakým jsou nejvíce distribuovány, ale základní funkce pro zasílání zpráv pro uživatele různých messengerů budou vždy k dispozici. Ve skutečnosti se tento nápad nedočkal řádné distribuce a většina velkých společností neotevřela svým uživatelům možnost komunikace s jinými službami.

Na rozdíl od komerčních systémů pro rychlé zasílání zpráv, jako jsou AIM , ICQ , WLM a Yahoo , je XMPP federovaný , rozšiřitelný a otevřený. Kdokoli může spustit svůj vlastní server pro rychlé zasílání zpráv, registrovat na něm uživatele a komunikovat s jinými servery XMPP. Mnoho soukromých a podnikových serverů XMPP je již otevřeno na základě protokolu XMPP. Mezi nimi jsou nebo byly velké projekty jako Google Talk , Odnoklassniki.ru , LiveJournal , Juick , Facebook [2] , VKontakte , Yandex [3] [4] .

Historie

Projekt Jabber založil Jeremy Miller na začátku roku 1999 s vývojem serveru jabberd [5] . Projekt byl poprvé ohlášen 4. ledna 1999 na webu Slashdot [6] . Toto datum je považováno za narozeniny technologie [7] . Krátce poté se k projektu připojilo několik klíčových vývojářů a začali pracovat na serveru jabberd, klientech Windows a GNU/Linux a branách do hlavních systémů rychlého zasílání zpráv (AIM, ICQ, MSN a Yahoo). Později, v roce 1999, začala Webb Interactive Services sponzorovat základní vývojáře, což urychlilo proces vytváření projektu. V té době se objevil základ protokolu Jabber, stejně jako server jabberd a raní klienti jako WinJab (zastaralý a vyvinutý v Exodu ) a Gabber. Toto rané období neustálých změn skončilo v květnu 2000 vydáním jabberd 1.0.

Raný protokol Jabber tvořil základ pro standard XMPP publikovaný jako RFC 3920 . Toto je často považováno za začátek soupeření s SIMPLE , založeným na protokolu SIP , jako standardním protokolem pro rychlé zasílání zpráv a informace o přítomnosti.

Od srpna 2001 je protokol Jabber pod kontrolou nadace Jabber Software Foundation (Jabber Software Foundation byla 16. ledna 2007 přejmenována na XMPP Standards Foundation [8] ), aby byla přesněji popsána její práce na vývoji rozšíření samotného protokolu, na rozdíl od vývojové řady programu se stejnojmenným názvem.

Společnost Jabber Inc. vyvíjí dva projekty – Jabber Extensible Communications Platform (Jabber XCP) a JabberNow. Prvním je framework a druhým softwarové a hardwarové řešení (speciálně sestavený a nakonfigurovaný počítač). Jabber.org je stále aktivní. Investoři projektu Jabber jsou Jona, Inc. , France Telecom , Intel Capital a Webb Interactive Services, Inc. [jeden]

V srpnu 2005 Google představil Google Talk  , kombinaci VoIP a komunikačního klienta, který používá XMPP pro funkci zpráv a jako základ pro přenos hlasu a souborů. Počáteční spuštění služby Google nepodporovalo komunikaci server-to- server , ale 17. ledna 2006 byla tato schopnost přidána [9] . V květnu 2013 však Google oznámil, že postupně ukončí podporu komunikace server-to-server kvůli propagaci jejich služby Google Hangouts [10] . Navzdory oficiálním prohlášením však Google Talk stále podporuje XMPP [11] [12] .

Protokol

Rodina protokolů XMPP byla přijata jako standard RFC [13] . Standardní port pro XMPP je 5222 [14] . V případě problémů s firewallem je také možné použít port 80 a/nebo 443 [15] . Protokol popisuje komunikaci klient-server (c2s) a interserver (s2s). Messenger s povoleným XMPP nemusí dodržovat standard c2s, aby mohl být federován přes s2s s jinými messengery XMPP.[ co? ] Řada XMPP messengerů s registrací podle telefonního čísla vám neumožňuje používat jiné XMPP klienty nebo se připojovat k jiným serverům, ale jejich servery podporují federovanou komunikaci (interagují s jinými XMPP servery).

Výhody

• Decentralizace : Architektura sítě XMPP je podobná e-mailu; každý může provozovat svůj vlastní XMPP server a neexistuje žádný centrální server.
• Otevřený standard : Internet Engineering Task Force formalizoval XMPP jako standard technologie instant messagingu a přítomnosti nazvaný XMPP a specifikace XMPP byly publikovány jako RFC 3920 a RFC 3921 . K přidání podpory pro tyto specifikace nejsou vyžadována žádná oprávnění a jejich vývoj není vázán na žádného vývojáře. Existuje mnoho serverových a klientských implementací a knihoven s otevřeným zdrojovým kódem.
• Nekonečná rozšiřitelnost. Každý si může napsat vlastní rozšíření XEP a přidat je do protokolu. Zpočátku se předpokládalo, že velké společnosti vytvoří svá vlastní rozšíření protokolu, aby integrovaly své vlastní messengery. To by umožnilo vytvořit univerzální komunikační protokol mezi různými manažery. V praxi se tak nestalo. Velké internetové společnosti začaly preferovat své vlastní, proprietární protokoly.
• Historie : Technologie XMPP se používají od roku 1998. S podporou velkých společností, jako jsou Sun Microsystems a Google, bylo provedeno mnoho dodatků ke standardům XMPP pro klienty, servery, komponenty a knihovny kódů. V současné době XMPP existuje s malými až žádnými investicemi, nicméně to nebrání dalšímu rozvoji protokolu komunitou a neustále jsou přidávána nová rozšíření.
• Zabezpečení : Servery XMPP lze izolovat od veřejných sítí XMPP (např. na interní síti společnosti) a dobře chránit (pomocí SASL a TLS ) pomocí specifikací zabudovaných do jádra XMPP. Pro podporu použití šifrování kanálu XMPP použila Nadace Standards také podřízenou certifikační autoritu xmpp.net , která poskytuje digitální certifikáty správcům serverů XMPP, kterým pomáhá certifikační autorita StartCom (což je primární správce certifikátů pro všechny dceřiné společnosti). Mnoho serverových implementací používá SSL mezi klientem a serverem a nemálo klientů podporuje šifrování PGP / GPG v rámci protokolu [16] [17] [18] .
• Flexibilita : Na XMPP lze postavit vlastní funkce; pro podporu interoperability napříč sítěmi jsou standardní rozšíření podporována nadací XMPP Software Foundation. Aplikace XMPP kromě klientských funkcí síťové komunikace zahrnují správu sítě, alokaci zdrojů, nástroje pro spolupráci, sdílení souborů, hraní her a vzdálené monitorování systému.

Slabé stránky

• Ekonomická nevýhoda pro velké posly . Otevřený protokol vede k odlivu uživatelů od velkých messengerů k mnoha malým soukromým serverům a dalším poskytovatelům služeb.
• Redundance přenosu : Více než 70 % provozu XMPP server-to-server tvoří zprávy o přítomnosti [19] , z nichž asi 60 % je redundantních [20] . XMPP generuje nadměrný provoz při doručování zpráv o přítomnosti (tj. „stav zprávy“) více uživatelům. Existuje několik rozšíření pro řešení. XEP-0352 pouze odesílá zprávy místo stavu přítomnosti. Řešením je také rozšíření XEP-0138 [21]  - komprese přenášených protokolových dat algoritmy lzw a zlib a dále využití komprese v rámci šifrování TLS spojení RFC 3749 , kapitola 3 [22] .
  Od roku 2006 trpí XMPP prakticky stejným problémem redundance, ale s ohledem na chatovací místnosti a možnosti publikování [23] . Očekává se také řešení těchto problémů v podobě rozšíření XEP . Dokud nebudou zavedeny, velké chatovací místnosti generují nadměrný provoz.
• Neefektivnost přenosu binárních dat : Protože XMPP je v podstatě jeden dlouhý dokument XML, není možné přenášet neupravené binární informace. V důsledku toho mají přenosy souborů tendenci používat další rozšíření, jako je HTTP (nahrávání http). K přenosu souborů a dalších binárních informací přímo v proudu XMPP se používá kódování base64 . Na druhou stranu některé klientské programy používají technologie p2p pro přenos bez zapojení serveru.

Rozšíření XMPP

Protokol XMPP obsahuje pouze základní rámec pro předávání zpráv. K implementaci dalších funkcí se používají rozšíření XEP (XMPP Extension Protocols). Modulární systém vám umožňuje sestavit systémy založené na XMPP, a to jak pro zasílání zpráv, tak pro přenos dat zařízení IoT a další úkoly. Klienti Jabber vyžadují podporu příslušných rozšíření, aby správně fungovaly. Některé z nejdůležitějších klientů XMPP, se kterými lze pracovat, jsou rozšíření:

• XEP-0163 Osobní protokol pro pořádání akcí. Umístění avatarů, přenos OMEMO klíčů
• XEP-0191 Blokování kontaktů. Černá listina partnerů
• XEP-0198 Stream Manager. Vyžadováno pro doručování zpráv, když je internetový kanál nestabilní a archiv zpráv je zakázán. Pokud server neobdrží oznámení o doručení, odešle zprávu znovu
• Verze XEP-0237 Roaster. Místo úplného stahování dat účastníků rozhovoru se přenášejí pouze aktualizované údaje
• XEP-0280 Duplicitní zprávy. Odeslání zprávy na všechna povolená zařízení. Používá se, pokud není povolen archiv zpráv
• XEP-0352 Stav klienta. Pokud je klient XMPP minimalizován, server pouze odesílá zprávy. Šetří spotřebu baterie a provoz na internetu
• XEP-0363 Nahrání souboru HTTP. Univerzální přenos souborů mezi různými klienty (přes HTTP )

Boti

Konferenční roboti jsou v Jabberu velmi populární . Jsou široce používány k ochraně konferencí před spamem , jako cenzor , k vedení různých statistik, k analýze webových stránek (vtipy, zprávy atd.), k vytváření „mostů“ mezi chaty , k vedení protokolů, ke správě konferencí atd. . Funkčnost xmpp botů a jejich rozsah jsou omezeny pouze představivostí jejich vývojářů.

Pozoruhodní roboti

• Neutron [24]  - bot v angličtině v Pythonu ( knihovna " xmpppy "), jeden z prvních xmpp botů;
• FreQ je multifunkční xmpp bot napsaný v Pythonu ( Twisted library );
• Sulci je talker bot, nějakou dobu byl extrémně populární jako zábava;
• Gluxi je multifunkční bot napsaný v C++ ;
• Talisman je ruskojazyčná modifikace neutronového bota, pozoruhodná přítomností mnoha modifikací a je nejpopulárnějším [25] botem na ruskojazyčných Jabber konferencích;
• EndLess je modifikace Talismanu. Pozoruhodný tím, že je prvním robotem, který používá více než jeden JID. Podle vývojáře je bot vlastníkem jakéhosi záznamu: jedna kopie sloužila po dlouhou dobu ~500 konferencím. Zdrojový kód robota není volně dostupný;
• Fatal [Neutrino] [26]  je modifikace bota Talisman/Neutron s mírně upravenou knihovnou „xmpppy“. V posledních verzích byl kompletně přepsán a se svými předky nemá prakticky nic společného. Pro zajištění co největšího výkonu je jeho kód distribuován v kompilované podobě, která však není v rozporu s GNU GPL v2 . Vyznačuje se vysokou spolehlivostí a odolností proti poruchám. Lokalizace EN a RU .
• Snapi [27]  – byl původně modifikací bota Talisman, ale později jej „přerostl“. Dá se popsat jako "Správně kódovaný Talisman ". Pozoruhodný tím, že je založen na kompletně přepsané knihovně xmpppy;
• BlackSmith mark.1 [28]  je aktivně se vyvíjející bot napsaný v Pythonu . Vyznačuje se širokou funkčností, vysokou stabilitou a odolností vůči různým projevům zaplavení. Má svůj vlastní systém zásuvných modulů a je také částečně kompatibilní s botem Talisman prostřednictvím speciálního modulu. Jedná se o projekt s otevřeným zdrojovým kódem a distribuovaný pod licencí Apache 2 ;
• BlackSmith mark.2 [29]  - s předchozím botem má kromě názvu jen málo společného. Napsáno v Pythonu a používá mírně upravenou knihovnu "xmpppy". Vyznačuje se podporou několika JID, vysokou stabilitou a přítomností tří jazykových balíčků ( EN , RU , FI ). Většina funkcí nezávislých na architektuře byla přenesena na mark.1;
• Taho [30]  je konferenční bot napsaný v Tcl .
• Pako [31]  je bot distribuovaný v anglické části sítě Jabber. Napsáno v C# ;
• Isida [32]  je multifunkční a vícejazyčný bot napsaný v Pythonu (knihovna „xmpppy“). Pozoruhodný tím, že je jediným robotem, který plně využívá muc-filter [33] , a tím, že jeho kód je v rozporu s většinou Python Style Guide [34] ;
• Erl [35]  – bot napsaný v Erlangu , pozoruhodný funkcemi ochrany konferencí před spamem.

Adresování

Každý uživatel v síti Jabber má jedinečný identifikátor – Jabber ID (zkráceně JID ). Adresa JID, stejně jako e-mailová adresa, obsahuje uživatelské jméno a název domény serveru, kde je uživatel registrován, oddělené znakem @ . Například uživatel registrovaný na serveru example.com bude mít adresu: už[email protected].

Uživatel může mít několik připojení současně, která se odlišují dalším atributem JID zvaným prostředek a přidaným lomítkem na konec adresy. Nechte například úplnou adresu uživatele už[email protected]/práce, pak zprávy odeslané na adresu už[email protected] dorazí na zadanou adresu bez ohledu na název zdroje, ale zprávy na adresu už[email protected]/práce se dostanou na zadanou adresu pouze v případě, že je připojen odpovídající zdroj.

JID lze také použít bez explicitního uživatelského jména (s názvem zdroje nebo bez něj) pro systémové zprávy a pro řízení dostupnosti na serveru.

Připojení k jiným protokolům

Užitečnou funkcí systémů XMPP jsou transporty neboli brány , které uživatelům umožňují přístup k sítím pomocí jiných protokolů. Mohou to být jiné protokoly pro rychlé zasílání zpráv, IRC nebo protokoly jako SMS a e- mail .

Na rozdíl od víceprotokolových klientů poskytuje XMPP přístup na úrovni serveru prostřednictvím komunikace prostřednictvím speciálních služeb brány běžících na vzdáleném počítači.

Každý uživatel se může "zaregistrovat" u jedné z těchto bran poskytnutím informací potřebných pro přihlášení do sítě a může komunikovat s uživateli sítě, jako by byli uživateli sítě Jabber. To znamená, že jakýkoli klient, který plně podporuje XMPP, může být použit pro přístup k jakékoli síti, pro kterou existují brány, bez jakéhokoli dalšího kódu v klientovi a bez toho, aby klient musel mít přímý přístup k internetu.

Implementace bran je specifická pro konkrétní XMPP server a podléhá nestabilitě kvůli uzavřené povaze komerčních IM služeb.

Příklady globálních integrací XMPP

Vysoká odolnost proti chybám a nízká režie serverů XMPP [36] povzbuzuje řadu velkých společností k používání XMPP jako základní platformy pro vytváření soukromých zpráv a chatů a také pro doručování push notifikací [37]

• WhatsApp ~ 800 milionů uživatelů používá pro chatování upravený protokol XMPP
• Electronic Arts ~ 40 milionů uživatelů, používá XMPP pro chaty
• Nintendo Switch NPNS ~ 35 milionů kusů. Doručování novinek, upozornění a dalších zpráv [38]
• Odnoklassniki (sociální síť)  — 42 milionů uživatelů. Interní doručování zpráv mezi uživateli. Připojení k sociální síti dostupné prostřednictvím klienta XMPP
• League of Legends ~ 27 milionů uživatelů, používá XMPP pro chatování
• Neverwinter (MMORPG) −16 milionů uživatelů, používá XMPP pro chatování
• Fortnite ~ 250 milionů uživatelů, používá XMPP pro chatování
• EVE Online ~ 1M uživatelů, používá XMPP pro chaty
• Star Trek Online ~900 000 uživatelů, používá XMPP pro chatování
• Google ~1,5 miliardy uživatelů. Doručování push notifikací
• Apple ~ 500 milionů uživatelů. Doručování push notifikací
• Americká národní bezpečnostní agentura používá XMPP pro interní komunikaci [39]
• Armáda USA [40] a NATO [41] používá protokol k odesílání zpráv ve vojenských poslech
• NATO používá XMPP ve vojenském klientovi JChat
• Fermilab  - Národní laboratoř akcelerátorů pojmenovaná po A.I. Enrico Fermi používá XMPP pro interní komunikaci.
• Evropský parlament  – ​​Bezpečnostní služba Evropského parlamentu doporučuje poslancům, aby místo Signal a WhatsApp používali Cisco Jabber [42]
• Německá spolková policie používá tajného posla založeného na XMPP [43] a konverzacích

Software

XMPP servery

• CommuniGate Pro
• ejabberd  je bezplatný , distribuovaný a chybám odolný XMPP server napsaný v Erlangu . Běží na největším ruském XMPP serveru jabber.ru. Docela nenasytný.
• jabberd2  je bezplatný odlehčený server napsaný v C , který nebyl vyvinut od roku 2018
• Openfire (dříve Wildfire, dříve Jive Messenger) je bezplatný server XMPP s bohatými funkcemi a odolností proti chybám napsaný v Javě . Umístěno na 1. místě v žebříčku příležitostí Jabber.org (ke konci března 2007) [44]
• Prosody  je multiplatformní XMPP server napsaný v programovacím jazyce Lua, snadno konfigurovatelný a nenáročný na zdroje
• Tigase XMPP Server je server, který podporuje přednastavené klastrování [45]
• Wokkel je knihovna, která do Twisted přidává podporu pro rozšíření XMPP [46]
• Xabber Server je server založený na forku ejabberdu. Kód projektu je distribuován pod licencí AGPLv3 [47] .

Klienti XMPP

Podle statistik veřejného XMPP serveru 404.city [48] (za léto 2017) jsou nejoblíbenějšími klienty pro desktopy a notebooky Pidgin a Psi+ . Na Androidu vedou Xabber a Conversations.