MSNP9协议分析

转自：http://www.blogjava.net/wadise/archive/2006/04/23/42638.html?opt=admin

前 言

MSN Messenger 是Microsoft开发的聊天工具，目前在国内拥有很大的用户群。使用MSN Messenger可以与他人进行文字聊天，语音对话，视频会议等即时交流，还可以通过此软件来查看联系人是否联机等。该软件的最新版本是6.1。

1999年，Microsoft向IETF提交了一份"MSN Messenger Service 1.0 Protocol"草案，这是最初版本的MSN Messenger协议。在以后几年，该公司不再公开有关MSN Messenger协议的升级、修改细节的官方文档。但无论是开发第三方的聊天客户端软件(如Gaim, MyIM等)，还是做协议分析，必须对其通信协议有深入了解。正因为如此，有一些民间人士对这些协议开展了研究(见本文的"相关资源"一节)。

当我们还在感叹"这世界，变化快"的时候，MSN Messenger的协议已经到了第10版，简称MSNP10，对应于MSN Messenger 6.1。MSN Messenger 6.0则使用MSNP9。现在Microsoft强迫MSN Messenger用户升级到6.0或6.1版，因为服务器对MSNP8以下的版本不再支持。本文及后续文章所描述的MSN Messenger协议主要针对MSNP9/MSNP10。

1. 连 接

MSN Messenger协议建立在TCP/IP之上。除了文件传输和语音聊天是直接的"点对点"通信之外，其它所有的情形全部通过服务器进行。

在逻辑上，一共有三种类型的服务器，各司其职：

派遣服务器(Dispatch Server, DS) - 客户端最初连接的服务器。负责给客户端分配合适的通知服务器。域名是messenger.hotmail.com，标准服务端口是1863。完成派遣任务后，切断TCP连接。

通知服务器(Notification Server, NS) - 客户端需要一直保持连接的服务器。很多任务要在这个会话内完成，包括登录、改变状态、获取用户列表、修改用户信息、发起聊天、接受呼叫、邮件通知、退出等等。服务端口由派遣服务器指定，通常也是1863。

接线服务器(Switchboard Server, SS) - 客户端之间聊天使用的中转服务器。每开一个聊天窗口，客户端和服务器就建立一个TCP会话。当客户端之间需要进行文件传输或语音聊天时，发送系统消息，建立"点对点"会话通道(可能转为使用UDP)。服务端口通常也是1863。"点对点" 通信使用的端口由客户端自动协商决定，如文件传输通常使用6891端口。

2. 命 令

MSN Messenger命令使用纯ASCII码。对非ASCII码字符使用URL编码。命令的语法是

XXX[<SP>TrID<SP>PARAM1<SP>PARAM2…]<CRLF>

其中，<SP>是空白字符，<CRLF>是回车换行，XXX是一个3字符的命令串，TrID是一个流水号，PARAMx是参数，[ ]内是可选项。最简单的命令没有流水号和参数。为了方便起见，下面讨论时用" "代表<SP>，"\r\n"代表<CRLF>，"\x??"代表一个值为0x??字节。红色表示由客户端发出，蓝色表示由服务器发出。一个MSN Messenger命令的例子如下：

USR 18 TWN I [email protected]\r\n

3. 错 误

无论是由于客户端发出的命令无效，参数无效，还是其他什么原因，服务器可以返回一个错误。格式为

XXX[<SP>TrID]<CRLF>

其中，XXX是一个3位数字的串。如

ADD 21 AL [email protected] [email protected]\r\n
205 21\r\n

上例中，[email protected]是一个不存在的账号。

4. 消 息

MSN Messenger消息符合MIME 1.0标准，由消息头与消息体组成。通常使用UTF-8编码，消息头中也需要URL编码格式，消息体则直接用二进制数据。

一个MSN Messenger消息的例子如下：

MIME-Version: 1.0\r\n
Content-Type: text/plain; charset=UTF-8\r\n
X-MMS-IM-Format: FN=%E5%AE%8B%E4%BD%93; EF=; CO=0; CS=86; PF=0\r\n
\r\n
bhw98\xE4\xBD\xA0\xE5\xA5\xBD\xEF\xBC\x81

经简单分析可知，"%E5%AE%8B%E4%BD%93"是"宋体"的UTF-8加URL编码，而"bhw98\xE4\xBD\xA0\xE5\xA5\xBD\xEF\xBC\x81"是"bhw98你好！"的UTF-8编码。

命令一览

命令	来源	去向	说明	备注
ACK	SS	Client	确认，做出肯定回答。	acknowledgement
ADD	Client	NS	发出添加新联系人到列表的请求。	add user
	NS	Client	返回添加新联系人请求的应答。
ADG	Client	NS	发出添加新联系人组请求。	add group
	NS	Client	返回添加新联系人组请求的应答。
ANS	Client	SS	接受聊天连接请求。	answer
BLP	Client	NS	设置对尚未列入明确允许/禁止的联系人列表的保密策略。	block list privacy
	NS	Client	返回设置保密策略请求的应答。
BYE	SS	Client	通知客户端结束会话。	bye
CAL	Client	SS	发出建立聊天连接的请求。	call
	SS	Client	返回建立聊天连接请求的应答。
CHG	Client	NS	发出改变状态的请求。	change state
	NS	Client	返回改变状态的应答。
CHL	NS	Client	服务器发出验证要求。	challenge
	SS	Client
CVR	Client	NS	发出客户端的OS、语言、MSN Messenger版本等信息。	client version
	Client	SS
	NS	Client	返回推荐的MSN Messenger版本、升级软件需要的下载地址等信息。
	SS	Client
FLN	NS	Client	通知有联系人列表中的用户下线。	off-line
GTC	Client	NS	设置当有联系人列表中的用户状态改变时给出的提示。	greeting to changes?
	NS	Client	返回设置请求的应答。
INF	Client	NS	询问服务器所支持的认证方式。	information?
	Client	SS
	NS	Client	返回服务器所支持的认证方式。
	SS	Client
ILN	NS	Client	当客户端登录或添加联系人到列表时，通知列表中的联系人的状态。	initial online state
IRO	SS	Client	当有新用户加入聊天连接时，通知客户端该连接中的用户名单。	initial roster information
JIO	SS	Client	通知客户端已经同另外的用户建立了聊天连接。	jion
LSG	Client	NS	发出获取联系人组列表的请求。	list groups
	NS	Client	返回获取联系人组列表请求的应答。
LST	Client	NS	发出获取联系人列表的请求。	list
	NS	Client	返回获取联系人列表请求的应答。
MSG	Client	SS	发送消息到其他用户(聊天对象)。	message
	NS	Client	传递服务器(系统) 的消息到客户端。
	SS	Client	传递其他用户(聊天对象)的消息到客户端。
NAK	SS	Client	做出否定回答。	negative acknowledgement
NLN	NS	Client	通知客户端联系人上线或改变状态。	on-line
OUT	All	All	结束客户端-服务器的连接。	out
PNG	Client	NS	测试TCP连接状态。	ping
	Client	SS
PRP	Client	NS	发出设置个人电话号码的请求。	personal phone number
	NS	Client	返回设置请求的应答
PNG	Client	NS	测试TCP连接状态。	ping
	Client	SS
QNG	NS	Client	返回测试TCP连接状态的应答。	quiz ping?
	SS	Client
QRY	Client	NS	客户端回答服务器的验证要求。	quiz reply?
	Client	SS
REA	Client	NS	发出修改用户昵称的请求。	rename nickname
	NS	Client	返回修改用户昵称请求的应答。
REG	Client	NS	发出修改联系人组的请求。	rename group
	NS	Client	返回修改联系人组请求的应答。
REM	Client	NS	发出从联系人列表中删除用户的请求。	rename user
	NS	Client	返回删除用户请求的应答。
RMG	Client	NS	发出删除联系人组的请求。	remove group
	NS	Client	返回删除联系人组请求的应答。
RNG	NS	Client	通知客户端有人要建立聊天连接。	ring
SYN	Client	NS	客户端-服务器同步。	synchronization
	NS	Client
URL	Client	NS	发出获取MSN服务URL的请求。	URL
	NS	Client	返回获取URL请求的应答。
USR	All	All	声明、传递、鉴别用户身份。	user
VER	Client	DS	协商MSN Messenger协议版本。	version
	Client	NS
	DS	Client
	NS	Client
XFR	DS	Client	向客户端分配NS（通知客户端转向连接指定的NS）。	transfer
	Client	NS	发出分配SS的请求。
	NS	Client	返回分配SS请求的应答。

MSN Messenger协议--错误代码一览

代码	含义	可能的命令	错误示例	备注
200	非法命令		ABC 18\r\n 200 18\r\n
201	非法参数		CHG 19 FLN 0\r\n 201 19\r\n ADD 20 AL aaa@bbb@ccc aaa@bbb@ccc\r\n 201 20\r\n
205	用户不存在	ADD	ADD 21 AL [email protected] [email protected]\r\n 205 21\r\n
206	缺少域名
207	已经登录	USR	USR 20 TWN I [email protected]\r\n 207 20\r\n USR 21 TWN S 8d30fc782aa25ec9e1293fdda13cab42\r\n 207 21\r\n
208	非法用户名	CAL	CAL 2 @@hotmail.com\r\n 208 2\r\n
209	非法用户昵称	REA	REA 18 [email protected] kill%20microsoft\r\n 209 18\r\n
210	用户太多	ADD	ADD 23 FL [email protected] [email protected] 0\r\n 210 23\r\n	最大150
215	用户已在列表中	ADD	ADD 36 FL [email protected] [email protected] 2\r\n ADD 36 825 FL [email protected] [email protected] 2\r\n ADD 37 FL [email protected] [email protected] 2\r\n 215 37\r\n
		CAL	CAL 5 [email protected]\r\n CAL 5 RINGING 213697\r\n CAL 6 [email protected]\r\n 215 6\r\n
216	用户不在列表中	REM	REM 14 FL [email protected]\r\n 216 14\r\n
		REA	REA 48 [email protected] three\r\n 216 48\r\n
		CAL	CAL 2 [email protected]\r\n 216 2\r\n
217	用户不在线	CAL	CAL 2 [email protected]\r\n 217 2\r\n
218	已在指定模式	BLP	BLP 17 BL\r\n BLP 17 151 BL\r\n BLP 18 BL\r\n 218 18\r\n
		GTC	GTC 19 A\r\n GTC 19 152 A\r\n GTC 20 A\r\n 218 20\r\n
219	用户已经在相反的列表中	ADD	ADD 15 AL [email protected] [email protected]\r\n ADD 15 AL 56 [email protected] four\r\n ADD 16 BL [email protected] [email protected]\r\n 219 16\r\n
223	用户组太多	ADG	ADG 28 new%20group 0\r\n 223 28\r\n	最大30
224	非法组号	ADD	RMG 24 3\r\n RMG 24 11506 3\r\n ADD 25 FL [email protected] 3\r\n 224 25\r\n
		REM	RMG 24 3\r\n RMG 24 11506 3\r\n REM 25 FL [email protected] 3\r\n 224 25\r\n
		REG	RMG 24 3\r\n RMG 24 11506 3\r\n REG 25 3 New%20Name 0\r\n 224 25\r\n
		RMG	RMG 24 3\r\n RMG 24 11506 3\r\n RMG 25 3\r\n 224 25\r\n
225	用户不在组中	REM	REM 26 FL [email protected] 3\r\n 225 26\r\n
229	组名太长	ADG	ADG 27 ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789 0\r\n 229 27\r\n	最大60
230	不能删除组0	RMG	RMG 28 0\r\n 230 28\r\n
300	缺少必要的参数
302	尚未登录
500	服务器内部错误
540	验证应答错误
600	服务器忙
707	无法建立连接
910	服务器忙
911	身份验证失败

过去的MSN Messenger版本(MSNP8以下)，简单地使用MD5等Hash算法对用户身份进行认证。MSNP9/MSNP10使用一种TWN (Tweener)认证方式，通过SSL/TLS连接到login.passport.com和loginnet.passport.com等服务器，借助于HTTP协议输入账号和密码，认证通过后，才能取得“入场券”。

真正意义上的身份认证，发生在客户端与通知服务器(NS)之间。客户端登陆NS时，首先交换版本信息。双方均支持MSNP8以上版本时，才能进行认证过程。如果客户端版本较低，不支持TWN，咋办？服务器会将你一脚揣出去，信不信？

好了，废话少说，现在拿一个成功认证的例子看看。在下面的例子中，账号是“[email protected]”，密码是“password”。

VER 4 MSNP10 MSNP9 CVR0 \r\n
VER 4 MSNP9 CVR0 \r\n
CVR 5 0x0804 winnt 5.0 i386 MSNMSGR 6.1.0203 MSMSGS [email protected] \r\n
CVR 5 6.0.0602 6.0.0602 5.0.0527 http://download.microsoft.com/download/d/4/f/d4f560d5-6dc6-4901-b149-a568415561d7/SETUPNT.EXE http://messenger.msn.com/cn \r\n
USR 6 TWN I [email protected] \r\n
USR 6 TWN Slc=1033,id=507,tw=40,fs=1,ru=http%3A%2F%2Fmessenger%2Emsn%2Ecom,ct=1073355862,kpp=1,kv=5,ver=2.1.0173.1, tpf=ed1c2f217a21c191c61251eb8b73bb60 \r\n
(此时通过SSL进行身份认证，获得“入场券”)
USR 7 TWN S t=4m1wWfEupDgUNb53qys5gJdw8OTJEtT82fcuDbS3U672gTymOOs6cgKeafj7WjgZNcufAQggxqHRRXko02DoflZA$$ &p=4QXNnX9rFDDgki9ZqvqPZGDGJa2Mrd5H13Zfl0NNjh4I78qPyfpzmkZPZEe0nxJTkzZSNDYtk!57cVqiYVfO86KgCRYWhi2kudS0M !7bdi82EDA1FYp3WboHD!sCQ17OZh7lPQI7fozrgsSMZwgSzRi2FNTPxf13oDNIfDCKCG!2guDvZKEpk78A$$ \r\n
USR 7 OK [email protected] [email protected] 1 0 \r\n

第一回合(TrID=4)，双方协商MSN版本号。客户端说“我能支持MSNP9和MSNP10”，NS说“行，就MSNP9吧”。

第二回合(TrID=5)，客户端报告本机信息：OS = Windows 2000 (NT 5.0), 语言 = 简体中文，MSN Messenger版本 = 6.1.0203, 账号 = [email protected]。NS给出了推荐的版本号，能够使用的最老的版本号，新版本下载地址，官方网站地址等信息。

第三回合(TrID=6)，客户端要求身份认证(I = Initial)，NS则给出所需要的一长串信息(S = Subsequent)。其中tpf相当于challenge，参与Hash运算，能保证每次认证返回的串是不同的。

第四回合(TrID=7)，客户端出示从认证服务器得到的“入场券”，NS放行(OK)。

第三、四回合之间，通过SSL的认证过程如下：

首先在HTTPS端口443向login.passport.com发送一个GET请求，将账号、密码和NS给定的一长串信息送出

GET /login2.srf HTTP/1.1 \r\n
Authorization: Passport1.4 OrgVerb=GET,OrgURL=http%3A%2F%2Fmessenger%2Emsn%2Ecom,sign-in=example%40passport.com,pwd=password, lc=1033,id=507,tw=40,fs=1,ru=http%3A%2F%2Fmessenger%2Emsn%2Ecom,ct=1073355862,kpp=1,kv=5,ver=2.1.0173.1, tpf=ed1c2f217a21c191c61251eb8b73bb60 \r\n
Host: login.passport.com \r\n \r\n

根据情况，会重定向到不同的URL。本例中，重定向到"https://loginnet.passport.com/login2.srf?lc=1033"，服务器应答

HTTP/1.1 302 Found \r\n Server: Microsoft-IIS/5.0 \r\n
Date: Mon, 22 Dec 2003 21:10:05 GMT \r\n
PPServer: H: LAWPPLOG5C006 \r\n
Connection: close \r\n
Content-Type: text/html \r\n
Expires: Mon, 22 Jun 2003 21:09:05 GMT \r\n
Cache-Control: no-cache \r\n
cachecontrol: no-store \r\n Pragma: no-cache \r\n
P3P: CP="DSP CUR OTPi IND OTRi ONL FIN" \r\n
Authentication-Info: Passport1.4 da-status=redir \r\n
Location: https://loginnet.passport.com/login2.srf?lc=1033 \r\n
\r\n ... ...

然后，重新向指定的URL发出请求，得到如下响应

HTTP/1.1 200 OK \r\n
Server: Microsoft-IIS/5.0 \r\n
Date: Mon, 22 Dec 2003 21:10:07 GMT \r\n
PPServer: H: LAWPPIIS6B061 \r\n
Connection: close \r\n Content-Type: text/html \r\n
Expires: Mon, 22 Dec 2003 21:09:07 GMT \r\n
Cache-Control: no-cache \r\n
cachecontrol: no-store \r\n
Pragma: no-cache \r\n
P3P: CP="DSP CUR OTPi IND OTRi ONL FIN" \r\n
Set-Cookie: ... ... \r\n
Authentication-Info: Passport1.4 da-status=success,tname=MSPAuth,tname=MSPProf,tname=MSPSec, from-PP='t=4m1wWfEupDgUNb53qys5gJdw8OTJEtT82fcuDbS3U672gTymOOs6cgKeafj7WjgZNcufAQggxqHRRXko02DoflZA$$ &p=4QXNnX9rFDDgki9ZqvqPZGDGJa2Mrd5H13Zfl0NNjh4I78qPyfpzmkZPZEe0nxJTkzZSNDYtk!57cVqiYVfO86KgCRYWhi2kudS0M !7bdi82EDA1FYp3WboHD!sCQ17OZh7lPQI7fozrgsSMZwgSzRi2FNTPxf13oDNIfDCKCG!2guDvZKEpk78A$$', ru=http://messenger.msn.com \r\n
Content-Length: 0 \r\n
\r\n

开始时直接向loginnet.passport.com发出正确的请求，也是可以的。不难看出，在服务器认证成功的返回信息中，Authentication-Info字段的from-PP串值，就是所谓的“入场券”。

如果认证失败，服务器返回401错误

HTTP/1.1 401 Unauthorized \r\n ... ...

这样，就无法拿到“入场券”，自然不能在第四回合中输入合法的串。