bsfilter / bayesian spam filter / ベイジアン スパム フィルタ

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0. bsfilterとは

1. 目次

2. ダウンロード/インストール

2.1. UNIX系の場合

rubyインタープリタをインストールし、アーカイブの中のbsfilter/bsfilterをPATHが通っている適当なディレクトリに置く。 OS、ディストリビューションによっては、ports、ebuild等のパッケージが用意されている場合もある。

3. ざっくり、どうなっているの?

3.1. 単語(token)のspam確率から判定する

あらかじめtokenごとのspam確率を求めておき、メールの中にspam確率の高いtokenが多く含まれていたら、 そのメールがspamであると判定する。

spam確率から判定

3.2. 準備が必要

実際に使用を開始する前に、spam確率を求めるという準備が必要である。 判定済のメール内のtoken出現回数を求め、spam / (clean + spam)により確率を求める。 --add-clean, --add-spam, --updateというコマンドで準備を行う。

準備が必要

4. やってみよう

準備

実際に判定する前に、データベースを準備する必要がある。

1. cleanなメール中の単語を数える。

% bsfilter --add-clean ~/Mail/inbox/*

2. spam中の単語を数える。

% bsfilter --add-spam ~/Mail/spam/*

3. 単語ごとにclean/spamな確率を求める。

% bsfilter --update

以上で、準備終了。

判定

コマンドライン引数で判定対象のメールを指定する例。0から1の範囲で、spam確率が表示される。

% bsfilter ~/Mail/inbox/1
combined probability /home/nabeken/Mail/inbox/1 1 0.012701

標準入力から判定対象のメールを入力する例。spamの場合、exit statusが0になる。

~% bsfilter < ~/Mail/inbox/1 ; echo $status
1
~% bsfilter < ~/Mail/spam/1 ; echo $status
0

~/.procmailrcから呼ぶときのサンプルレシピその1。 exit statusを利用して、spamをspamフォルダに移動する。

:0 HB:
* ? bsfilter -a
spam/.

~/.procmailrcから呼ぶときのサンプルレシピその2。spamに X-Spam-Flag:、X-Spam-Probability:ヘッダを追加し、 X-Spam-Probabilityの示す確率に従い、blackフォルダ、grayフォルダに移動する。

:0 fw
| /home/nabeken/bin/bsfilter --pipe --insert-flag --insert-probability

:0
* ^X-Spam-Probability: *(1|0\.[89])
black/.

:0
* ^X-Spam-Probability: *0\.[67]
gray/.

5. ヘルプ

issuesへどうぞ。

6. 使い方

コマンドラインの形式

以下の2通りの形式がある。

  1. bsfilter [options] [commands] < MAIL
  2. bsfilter [options] [commands] MAIL ...

maintenance modeとfiltering modeがある。

標準入力からメールを与え、spamかどうか判定させるには、filtering modeで1の形式を使用する。 spamの場合は、exit statusが0になる。 ~/.procmailrcから呼び出す場合は、通常、この形式になる。

コマンドライン引数でメールのファイルネームを与え、spamかどうか判定させる際には、filtering modeで2の形式を使用する。 複数のメールを同時に判定することが出来る。結果は標準出力に表示される。

コマンド一覧

--add-clean
-c
cleanなメール中のtokenをデータベースに足す。
--add-spam
-s
spam中のtokenをデータベースに足す。
--sub-clean
-C
cleanなメール中のtokenをデータベースから引く。
--sub-spam
-S
spam中のtokenをデータベースから引く。
--update
-u
tokenごとのclean/spam確率が入っているデータベースを更新する。-c、-s等と同時に使われた場合は、メール中のtokenについてのみ、確率データベースを更新する。
--export-clean
cleanなtokenをデータベースから独自フォーマットのテキストにエクスポートする。
--export-spam
spamなtokenをデータベースから独自フォーマットのテキストにエクスポートする。
--import-clean
cleanなtokenをデータベースへ独自フォーマットのテキストからインポートする。
--import-spam
spamなtokenをデータベースへ独自フォーマットのテキストからインポートする。
--export-probability
確率データベースをエクスポートする。デバッグ用の機能であり、インポートは出来ない。

複数のコマンドを同時に指定できる。

オプション一覧

--homedir directory
データベース、ロックファイルを作るホームディレクトリを指定する。 --homedirオプションが使用されなかった場合は、 BSFILTERHOME環境変数で設定されたディレクトリを使用する。 BSFILTERHOME環境変数が設定されていない場合は、~/.bsfilterを使用する。 HOME環境変数が設定されていない場合は、bsfilterのあるディレクトリを使用する。
--config-file filename
設定ファイルを指定する。デフォルトでは、上記bsfilterホームディレクトリの bsfilter.confが使用される。 
## example of bsfilter.conf
jtokenizer MeCab
spam-cutoff 0.6
--max-line number
先頭から指定した行数の範囲を、判定、学習の対象にする。
--db sdbm|gdbm|bdb1|bdb|qdbm
データベースの形式を指定する。デフォルトはsdbm。bdb, qdbmのサポートは1.0.8から。
--jtokenizer bigram|block|mecab|chasen|kakasi
-j bigram|block|mecab|chasen|kakasi
日本語のメールからtokenを切り出す際のアルゴリズムを指定する。 bigram(連続する漢字2文字で1token)、 block(連続する漢字全部で1token)、 MeCab(和布蕪)、 ChaSen、 KAKASIを呼び出す方法をサポートしている。 デフォルトはbigram。MeCab, ChaSen, KAKASIを使用するには、 あらかじめrubyバインディングをインストールしておく必要がある。
--method g|r|rf
-m g|r|rf
Paul Graham提案の方式に准ずるか(g)、 Gary Robinson提案の方式に准ずるか(r)、 Gary Robinson-Fisher方式に准ずるか(rf)を指定する。 デフォルトはGary Robinson-Fisher方式。
--spam-cutoff number
spamの確率がいくつ以上だったら、spamと判定するかを指定する。 デフォルトは、Paul Graham方式で0.9、Gary Robinson方式で0.582、Robinson-Fisher方式で0.95。
--auto-update
-a
メールがcleanかspamか判定し、その結果に基づいてメール中のtokenをデータベースに足し、 確率データベースも更新する。
--disable-degeneration
-D
確率データベースを引く際の還元を抑止する。
--disable-utf-8
utf-8サポートを抑止する。
--refer-header header[,header...]
参照するヘッダを指定する。複数指定する場合は、スペースを入れずにコンマで区切り羅列する。デフォルトは "Ufrom,From,To,Cc,Subject,Reply-to,Return-path,Received,Content-Transfer-Encoding,Content-Type,charset,Content-Disposition" を指定したのと同じ。
--ignore-header
-H
メールヘッダを無視する。--refer-header ""を指定したのと同じ。
--ignore-body
-B
URL、メールアドレス以外のメール本文を無視する。
--ignore-plain-text-part
htmlのパートがある場合、plain textのパートを無視する。
--ignore-after-last-atag
最後のA end tag以降を無視する。
--mark-in-token "characters"
token中に現れてもよい(== tokenの区切りにならない)記号を指定する。 デフォルトでは、"*'!"が設定されている。
--show-new-token
新たにデータベースに追加されたtokenを表示する。
--show-process
動作の様子を表示する。 左のカラムから、プロトコル、言語、判定結果、学習コマンド、日時、message-idを意味する。
--show-db-status
データベースの状況を表示して終了する。 左のカラムから"db"(固定)、言語、clean tokenの数、clean mailの数、spam tokenの数、spam mailの数、確率データベース内のtoken数を意味する。
--mbox
mbox形式をサポート。ひとつのファイルを、"unix from"で区切られた複数のメールとして扱う。
--max-mail number
token database中のメールの数がこの値を越えたら、token databaseを縮小する。デフォルトは10000。
--min-mail number
token database中のtoken登場回数に、(min-mailで指定した数/max-mailで指定した数)を掛けることにより、token databaseの縮小を行う。 デフォルトは8000。
--pipe
メールをstdoutに出力する。
--insert-flag
stdoutに出力するメールのヘッダに"X-Spam-Flag: Yes"か"X-Spam-Flag: No"を追加する。 filtering modeの際には判定結果に基づき、maintenance modeの際にはコマンドに基づき、追加する。
--insert-probability
stdoutに出力するメールのヘッダに、"X-Spam-Probability: number"を追加する。filtering modeでのみ有効。
--insert-revision
stdoutに出力するメールのヘッダに、"X-Spam-Revision: bsfilter..."を追加する。filtering modeでのみ有効。
--header-prefix string
メールのヘッダに、"X-Spam-..."ではなく、"X-指定した文字列-..."を追加する。
--mark-spam-subject
spamの場合、メールのSubjectヘッダに"[SPAM] "を挿入する。
--spam-subject-prefix string
メールのSubjectヘッダに"[SPAM] "ではなく、指定した文字列を挿入する。
--list-clean
cleanと判定されたファイルネームを表示する。判定対象のメールをコマンドライン引数で与えた場合のみ有効。
--list-spam
spamと判定されたファイルネームを表示する。判定対象のメールをコマンドライン引数で与えた場合のみ有効。
--help
-h
ヘルプを表示する。
--revision
リビジョンを表示する。
--verbose
-v
メッセージを多めに表示する。
--debug
-d
デバッグ用のメッセージを表示する。

7. 使い方(IMAP編)

IMAPでサーバと通信し、サーバに保存しているメールを学習、判定することができる。 判定結果に従い、ヘッダを挿入すること、指定したフォルダにメールを移動するすることが可能である。

IAMPサーバと通信

IMAPに関するオプション

--imap
IMAPを使用する場合に指定する。必須。
--imap-server hostname
IMAPサーバを指定する。必須。
--imap-port number
IMAPサーバが使用しているポート番号を指定する。デフォルトは143。
--imap-auth cram-md5|login|loginc|auto
認証方法を指定する。 cram-md5(AUTHENTICATE CRAM-MD5命令)、 login(AUTHENTICATE LOGIN命令)、 loginc(LOGIN命令)、 auto(cram-md5、login、logincの順で適当な方法を選択)が指定可能。デフォルトはauto。
--imap-user user_name
IMAPサーバでのユーザネームを指定する。必須。
--imap-password password
IMAPサーバのpasswordを指定する。必須。
--imap-folder-clean folder_name
cleanとして学習したメール、cleanとして判定されたメールを移動する先のフォルダを指定する。
--imap-folder-spam folder_name
spamとして学習したメール、spamとして判定されたメールを移動する先のフォルダを指定する。
--imap-fetch-unseen
SEENフラグが付いていないメールのみを学習、判定の対象とするとき使用する。
--imap-fetch-unflagged
X-Spam-Flagヘッダが付いていないメールのみを学習、判定の対象とするとき使用する。
--imap-reset-seen-flag
bsfilterがヘッダを挿入したメール、別のフォルダに移動したメールのSEENフラグをリセットする。
--ssl
--imap-serverで指定したサーバとの間でIMAP over SSLを使用する。
--ssl-cert filename|dirname
IMAP over SSLの際に使用する証明書を指定する。

--imapを使用している場合に無効なオプション

--pipeは無効である。

使用例

bsfilter.confの例

imap-server imap.example.com
imap-auth login
imap-user hanako
imap-password open_sesame

inboxの中のX-Spam-Flagがついていないメールを判定し、判定結果をヘッダに入れ、spamの場合はinbox.spamに移動する例

% bsfilter --imap --imap-fetch-unflagged --insert-flag --insert-probability --imap-folder-spam inbox.spam inbox

8. 使い方(POP proxy編)

POP proxyとして動作し、MUAがサーバからPOPで受信する経路の途中で、メールを判定しヘッダを挿入することが可能である。--auto-updateによる自動学習は行えるが、--add-clean、--add-spamによる学習は行えない。

pop.example.comのポート110でPOPサーバが動いているとする。

bsfilterなしのPOP

bsfilterがPOP proxyとして動作する。サーバとbsfilter間、bsfilterとMUA間はPOPを使用する。bsfilter内部で、メールを判定しヘッダを挿入する。この場合は、以下のようオプションを設定する(--pop-portのデフォルトは110、--pop-poryx-portのデフォルトは10110なので、省略可能)。 

% bsfilter --pop --auto-update --insert-flag --insert-probability --pop-server pop.example.com --pop-port 110 --pop-proxy-port 10110

POP proxyとして動作

pops.exmaple.comがPOP over SSLを使用している場合は、サーバとbsfilter間はPOP over SSL、bsfilterとMUA間はPOPを使用する。 

% bsfilter --ssl --pop --auto-update --insert-flag --insert-probability --pop-server pops.example.com --pop-port 995 --pop-proxy-port 10110

POP proxyとして動作(SSL)

POPに関するオプション

--pop
POP proxyとして動作させる場合に指定する。必須。
--tasktray
windowsでVisualuRuby使用時、タスクトレイに常駐させる。
--pop-server hostname
POPサーバを指定する。
--pop-port number
POPサーバが使用しているポート番号を指定する。デフォルトは110。
--pop-proxy-if address
bsfilterがメイラからのリクエストを受け取るインターフェイスのアドレスを指定する。 デフォルトは0.0.0.0で全てのインターフェイスから受け取る。
--pop-proxy-port number
bsfilterがメイラからのリクエストを受け取るポート番号を指定する。デフォルトは10110。
--pop-user name
特定のユーザのみ使用を許可する場合に使用する。POPサーバでのユーザネームを指定する。
--pop-proxy-set set[,set...]
POP proxyのルールを記述する。複数記述できる。--pop-server, --pop-port, --pop-proxy-port, --pop-userオプションの代りに使用する。 ルールのフォーマットは"pop-server:[pop-port]:[proxy-interface]:proxy-port[:pop-user]"
pop-server
POPサーバを指定する。
pop-port
POPサーバが使用しているポート番号を指定する。省略時は110。
proxy-interface
bsfilterがメイラからのリクエストを受け取るインターフェイスを指定する。省略時は全てのインターフェイスから受け取る。
proxy-port
bsfilterがメイラからのリクエストを受け取るポート番号を指定する。
pop-user
特定のユーザのみ使用を許可する場合に使用する。POPサーバでのユーザネームを指定する。
--pop-max-size number
指定したバイト数以上のメールについては処理をバイパスし、判定、学習の対象にしない。 0を指定すると、全てのファイルを判定、学習の対象にする。デフォルトは50000(50Kbytes)。
--pid-file filename
Process IDを記録するファイルネームを指定する。デフォルトは、bsfilterホームディレクトリのbsfilter.pid。
--ssl
--pop-serverで指定したサーバとの間でPOP over SSLを使用する。
--ssl-cert filename|dirname
POP over SSLの際に使用する証明書を指定する。

--popを使用している場合に無効なオプション

--pipe、及び、--add-clean等、学習に関するコマンド、オプションは無効である。

9. FAQ

Q. IMAP over SSLの際に証明書を指定すると異常終了する

ruby標準ライブラリのnet/imap.rbの問題。ruby-1.8.3以降なら問題ないはず

Q. in `get_all_responses': Mailbox does not exist, or must be subscribed to. (Net::IMAP::NoResponseError)というエラーで落ちるのだけど

メールボックスの名前が間違っていると思われる。ruby-1.8のimap.rbで以下のようにして調べるとよい。

% ruby /usr/local/lib/ruby/1.8/net/imap.rb --user=taro --auth=login imap.example.com
password: ******
taro@imap.example.com> list
 INBOX.junk
 INBOX

Q. windowsで使いたいのだけど?

mswin32版、cygwin版等、既にRubyがインストール済みの場合は、bsfilterのソースを普通に実行すればよい。

Q. exit statusはどのようになっている?

通常は0。--pipeオプションなしで判定対象メールを標準入力から与えた場合のみ、判定結果をexit statusから得ることが出来る。 その場合、spamは0、cleanは1というexit statusになる。

Q. No such file to load -- sdbmというエラーが出る。

sdbmを使用可能にする。例えばdebianの場合は、libsdbm-rubyをインストールする。

Q. mewと一緒に使うには?

bsfilter with mewを参照。

Q. Wanderlustから使うには?

やまだあきらさんがwl-bsfilter.elを公開中。 \ay diary、 Re: Mark & Action (Re: 2種類の削除コマンド)から。

Q. 日本語の取り扱いは?

メールが日本語か否かをad hocに判断し、日本語らしき場合はnkf.soでEUC に変換している。Subjectや本文でISO-2022-JPと名乗りつつ、実際のコードは shift jisというケースも、nkfが救ってくれている模様。iconvが使えれば、unicodeもサポート。

各種データベースは、日本語用とその他用に分けてある。

デフォルトでは連続する漢字2文字(bigram)、カタカナをtokenとして扱っている。 MeCab(和布蕪)による形態素解析を行うには、MeCabとrubyバインディングをインストールし、 --jtokenizer MeCabを指定すればよい。ChaSen, KAKASIについても同様。

Q. -aオプションを使用したら、cleanなメールをspamと誤判定された。誤判定に基づき更新されたデータベースに対する対処は?

誤判定されたメールが~/Mail/spam/123であるなら、

% bsfilter --sub-spam --add-clean --update ~/Mail/spam/123

とする。~/Mail/spam/123をspam token databaseから削除し、 clean token databaseに追加し、確率データベースを更新する。

Q. 過去に受け取ったspamを保存していないので、spam token databaseが作れない。どうればよい?

TLEC presents spamassassin を fetchmail から利用する方法 で紹介されている、 Linux-usersメイリングリストのspamをかき集めたものを利用するのが便利。

FreeBSD ports-jp MLの以下のアーカイブはspamのみ。

Q. Paul Graham方式、Gary Robinson方式、Gary Robinson-Fisher方式を切り替えるには?

Paul Graham方式と、Gary Robinson、Gary Robinson-Fisher方式との間で切り替えるには、 -uでspam確率データベースを更新するところからやり直す。spam確率データベースを更新するとき(maintenance mode)と、 メールをspamか判定させるとき(filtering mode)とで、同じ方式を-mオプションで指定する必要がある。

Gary Robinson方式と、Gary Robinson-Fisher方式の間で切り替えるときには、-uは不要である。

-c、-sでtokenを数えるところは方式に依存していないので、どの場合もやり直す必要はない。

Q. Paul Graham方式とGary Robinson方式の違いは?

tokenごとのspam確率を求める方法、それを使用してメールのspam確率を求める方法、両方とも異なる。

Paul Graham方式でのtokenごとのspam確率をpg(w)とする。pg(w)を求める際の特徴を挙げる。

Gary Robinson方式でのtokenごとのspam確率をf(w)とする。以下のように求める。

Paul Graham方式では、特徴的な(0.5より遠い)pg(w)を持つ15のtokenを使用してcombining probabilityを求め、 それをメールのspam確率としている。

Gary Robinson方式では、以下で求めたSをメールのspam確率とする(bsfilterが表示するのはS2)。

P = 1 - ((1 - f(w1)) * (1 - f(w2)) * ... * (1 - f(wn))) ^ (1 / n)
Q = 1 - (f(w1) * f(w2) * ... * f(wn)) ^ (1 / n)
S = (P - Q) / (P + Q)
S2 = (1 + S) / 2

Q. Gary Robinson方式とGary Robinson-Fisher方式の違いは?

f(w)を求めるところまでは同じ。それ以降、Robinson-Fisher方式では以下のように計算する。

P = ((1 - f(w1)) * (1 - f(w2)) * ... * (1 - f(wn))) ^ (1 / n)
Q = (f(w1) * f(w2) * ... * f(wn)) ^ (1 / n)
P' = 1 - chi-square(-2 * log(P), 2 * n)
Q' = 1 - chi-square(-2 * log(Q), 2 * n)
S = (1 + P' - Q') / 2

10. バグ

コマンドライン引数で、mbox形式のファイルを指定することも可能であるが、 Content-lengthヘッダを見る機能がない。そのため、Solarisのように 本文中の"From"がエスケープされないシステムでは、本文中の"From"を UnixFromと見誤ることが考えられる。 bsfilterが表示するメールの番号と、MUAでの番号が食い違う障害が発生すると思われる。

コードが汚い。

bsfilterという名前が安直。

11. 更新履歴

筆者の日記の bsfilterカテゴリで代用。

12. 情報源 / リンク