Comment un e-mail voyage de l'expéditeur au destinataire

Vous cliquez sur « Envoyer », et quelques secondes plus tard le message apparaît à l'autre bout du monde. Cela semble instantané et direct. En réalité, l'e-mail a voyagé de serveur en serveur, un peu comme une lettre passe de boîte aux lettres en centre de tri. Comprendre ce trajet aide à comprendre pourquoi le spam existe, et comment on retrouve son origine.

Un e-mail, c'est une lettre, pas un coup de téléphone

Quand vous ouvrez une page web, votre navigateur et le site discutent en direct, comme au téléphone : le navigateur pose une question, le site répond aussitôt. Si le site est en panne, vous le savez tout de suite, avec un message d'erreur.

L'e-mail fonctionne autrement : il est asynchrone, comme le courrier postal. Personne n'attend la réponse au bout du fil. Chaque serveur reçoit le message, le garde en stock, puis le fait suivre à l'étape d'après quand il le peut. Si le serveur du destinataire est en panne, le message n'est pas perdu : le serveur d'envoi réessaie régulièrement, pendant plusieurs jours (souvent 4 ou 5). S'il n'y arrive toujours pas, il vous renvoie un avis de non-distribution, l'équivalent du « n'habite pas à l'adresse indiquée » de La Poste.

Les six étapes du voyage

1. Écrire. Vous rédigez le message dans votre logiciel de messagerie. Les spécialistes l'appellent le MUA (Mail User Agent) : c'est votre papier et votre stylo.
2. Déposer. Le logiciel remet le message au serveur d'envoi de votre fournisseur, après vous avoir identifié par votre mot de passe. C'est la boîte aux lettres jaune au coin de la rue.
3. Trouver l'adresse. Le serveur d'envoi regarde le domaine du destinataire (ce qui suit le @) et demande à l'annuaire d'Internet, le DNS, quel serveur reçoit le courrier pour ce domaine. Cette information s'appelle l'enregistrement MX : c'est le code postal de l'e-mail.
4. Transporter. Le serveur d'envoi contacte le serveur de réception et lui transmet le message avec le protocole SMTP. Ces serveurs de transport s'appellent des MTA (Mail Transfer Agent) : ce sont les centres de tri. Il y en a parfois plusieurs à la suite (passerelle antispam, serveur d'entreprise…). Chacun ajoute un tampon en haut de l'en-tête : une ligne Received.
5. Distribuer. Une fois les contrôles passés (antispam, antivirus), le MDA (Mail Delivery Agent) range le message dans la bonne boîte : réception ou courrier indésirable. C'est le facteur.
6. Lire. Le destinataire relève son courrier avec son propre logiciel, qui parle IMAP ou POP, ou avec un webmail dans son navigateur.

Trois façons d'envoyer, un seul chemin

Un e-mail peut partir de trois endroits différents. Seul le début du trajet change :

• Un logiciel de messagerie (Thunderbird, Outlook, Apple Mail, l'application Mail de votre téléphone) : il parle directement SMTP, la langue de l'e-mail, avec le serveur d'envoi.
• Un webmail (Gmail ou Outlook.com dans le navigateur, par exemple) : votre navigateur parle HTTP, la langue du Web, avec le site du fournisseur. C'est ensuite le fournisseur qui passe le message à son propre serveur de messagerie, en SMTP.
• Un programme sur un serveur : un formulaire « Contactez-nous » écrit en PHP, une boutique en ligne qui envoie ses factures, une lettre d'information… Le programme confie le message au logiciel de messagerie du serveur, sans personne derrière un clavier.

Dans les trois cas, le message finit par arriver à un MTA, puis au MDA du destinataire. La suite du voyage est exactement la même.

Le fameux port 25, et pourquoi votre box le bloque

Un serveur est comme un grand immeuble : chaque service y a sa porte numérotée, qu'on appelle un port. Le Web passe par la porte 443 (ou 80), et depuis 1982, les serveurs de messagerie se transmettent le courrier par la porte 25.

Votre logiciel de messagerie, lui, n'utilise normalement pas cette porte : il dépose ses messages chez votre fournisseur par le port 587 (ou 465), en s'identifiant avec votre mot de passe.

Beaucoup de fournisseurs d'accès à Internet bloquent le port 25 en sortie des connexions de particuliers. La raison est simple : un ordinateur infecté par un virus pourrait sinon envoyer des milliers de spams directement aux serveurs de réception, sans passer par aucun contrôle. Chaque maison deviendrait un émetteur de spam potentiel. En fermant cette porte, le fournisseur oblige tout le courrier à passer par son serveur d'envoi, qui identifie l'expéditeur et limite le nombre de messages.

C'est aussi pour cela que les arnaqueurs préfèrent louer un serveur ou en pirater un : là-bas, la porte 25 est ouverte. Le guide Phishing : comment les arnaqueurs font passer leurs e-mails détaille ces techniques.

Le mail de l'arnaqueur prend exactement le même chemin

Tout, dans l'e-mail, est standard : les mêmes règles s'appliquent partout dans le monde, et c'est ce qui permet à n'importe qui d'écrire à n'importe qui. Un e-mail d'arnaque suit donc exactement le même trajet qu'un e-mail honnête. Seul le point de départ change : un serveur loué pour quelques jours, un site piraté, un compte volé.

Et comme pour une lettre, il y a d'un côté l'enveloppe, utilisée par les serveurs pour transporter le message, et de l'autre la lettre elle-même, avec son en-tête « De : » que vous voyez s'afficher. Rien n'oblige les deux à correspondre. C'est pourquoi l'expéditeur affiché peut être falsifié si facilement.

En revanche, les tampons Received ajoutés par les serveurs de réception, et surtout par le vôtre, disent la vérité sur la provenance du message. C'est précisément là que Baitback va chercher l'adresse IP du serveur qui a envoyé l'e-mail.

Le saviez-vous ?

• Le premier e-mail date de 1971. L'ingénieur américain Ray Tomlinson l'a envoyé entre deux ordinateurs posés côte à côte. C'est lui qui a choisi le signe @, pour séparer le nom de la personne du nom de la machine.
• Au début, pas d'accents ! Le protocole SMTP, publié en 1982, ne transportait que du texte simple, en caractères anglais : ni lettres accentuées, ni pièces jointes, ni images. Tout cela est arrivé avec la norme MIME, à partir de 1992 : elle transforme n'importe quel fichier en texte pour qu'il puisse voyager. Conséquence amusante : une pièce jointe grossit d'environ un tiers pendant le trajet.
• Aucune taille maximale dans la norme. Ce sont les serveurs qui fixent leurs propres limites : souvent entre 20 et 50 Mo par message, certains types de fichiers interdits (.exe, .js…), un quota par boîte, un nombre maximal d'envois par jour. La norme impose seulement… qu'une ligne ne dépasse pas 998 caractères.
• Des adresses avec accents. Depuis 2012, une norme permet des adresses comme josé@café.example. Elles restent encore mal acceptées par beaucoup de serveurs.
• Une conversation lisible en clair. Les serveurs se parlent avec des commandes en texte, que l'on pourrait presque taper à la main. Voici un échange simplifié (C : le serveur qui envoie, S : le serveur qui reçoit) :

S: 220 mx.destinataire.example ESMTP
C: EHLO mail.expediteur.example
S: 250 mx.destinataire.example
C: MAIL FROM:<alice@expediteur.example>
S: 250 OK
C: RCPT TO:<bob@destinataire.example>
S: 250 OK
C: DATA
S: 354 End data with <CR><LF>.<CR><LF>
C: From: Alice <alice@expediteur.example>
C: Subject: Bonjour !
C:
C: Salut Bob !
C: .
S: 250 OK: queued
C: QUIT

Les lignes MAIL FROM et RCPT TO forment l'enveloppe ; la ligne From: fait partie de la lettre. Le message se termine par une ligne qui ne contient qu'un point.