Mailverschlüsselung: Googles neues System zur Schlüsselverwaltung

Google hat ein Protokoll zur Verteilung der öffentlichen Schlüssel für sein PGP-basiertes Verschlüsselungsplugin End-to-End vorgestellt. Bisher setzen Mailverschlüsselungssysteme entweder auf ein Web-of-Trust oder auf zentrale Zertifizierungsstellen - beides ist wenig überzeugend.

Artikel veröffentlicht am 29. August 2014, 11:15 Uhr, Hanno Böck

Google macht sich Gedanken über die Schlüsselverwaltung von End-to-End. (Bild: Screenshot Golem.de)

Mit dem Browserplugin End-to-End will Google künftig die Verschlüsselung von E-Mails voranbringen und wird dabei seit kurzem von Yahoo unterstützt. Eine große Herausforderung bei allen Lösungen für verschlüsselte Mails ist die Verteilung und Verwaltung der Schlüssel: Woher bekommt der Nutzer den öffentlichen Schlüssel seines Kommunikationspartners und woher weiß er, dass dieser nicht von einem bösartigen Angreifer stammt? PGP und dessen freies Pendant GnuPG setzen dafür bisher auf ein Web-of-Trust, der konkurrierende S/MIME-Standard auf zentrale Zertifizierungsstellen. Beide Ansätze hält Google für ungeeignet.

Missbrauch nicht geheim halten

Google hat nun Grundzüge eines neuen Ansatzes vorgestellt. Dabei orientiert man sich teilweise an Ideen des Systems Certificate Transparency, das ebenfalls von Google entwickelt wurde und die Sicherheit von HTTPS-Zertifikaten verbessern soll. Die Grundidee: Es gibt zwar weiterhin Zertifizierungsstellen, denen ein Nutzer vertrauen muss, aber wenn diese ihre Macht missbrauchen und falsche Schlüssel in Umlauf bringen, können sie das nicht geheim halten.

Googles Konzept sieht vor, dass es Schlüsselverzeichnisse gibt, die naheliegenderweise vom Anbieter der Mailadresse verwaltet werden können. Theoretisch kann ein solches Schlüsselverzeichnis jedoch auch von Dritten betrieben werden. Ein Nutzer Bob, der die Mailverschlüsselung nutzt, würde seinen öffentlichen Schlüssel an ein Schlüsselverzeichnis senden. Dabei muss der Mailprovider von Bob bestätigen, dass es sich um eine Registrierung von Bob handelt, hierfür muss der Mailanbieter ein Protokoll unterstützen, das Google bisher nicht näher erläutert.

Logbuch ähnlich wie Bitcoin

Die zentrale Idee: Das Schlüsselverzeichnis ist öffentlich und es handelt sich um ein endloses Logbuch. Das bedeutet: Informationen können nur hinzugefügt, jedoch keine daraus gelöscht werden, zumindest nicht ohne dass es anderen auffällt. Die bislang populärste Anwendung eines solchen endlosen Logbuchs ist die Blockchain der Kryptowährung Bitcoin.

Falls Alice nun Bob eine Mail schicken möchte, ruft ihr Mailprogramm oder das entsprechende Browserplugin dessen öffentlichen Schlüssel von dessen Schlüsselverzeichnis ab. Zusätzlich erhält Alice einen signierten Hash des Schlüsselverzeichnisses, der den aktuellen Status des Schlüsselverzeichnisses bestätigt. Diesen schickt Alice in der Mail an Bob mit.

Wenn Bob die Mail empfängt, kann er seinerseits den signierten Hash des Schlüsselverzeichnisses mit dem aktuellen Stand vergleichen. Entweder der Hash ist identisch oder er verweist auf einen älteren Stand des Schlüsselverzeichnisses. In jedem Fall kann Bob erkennen, falls der signierte Hash eine manipulierte Version des Schlüsselverzeichnisses repräsentiert. In diesem Fall wüsste Bob, dass ein Angriff stattgefunden hat.

Signierte Hashes decken Manipulation auf

Doch die signierten Hashes werden noch an weitere Personen verteilt. So schickt Alice nicht nur den signierten Hash von Bobs Schlüsselverzeichnis mit, sondern weitere Hashes von anderen Schlüsselverzeichnissen, deren Informationen sie nutzt. Die Idee dabei: Ein Versuch einer Manipulation würde in jedem Fall auffallen. Wenn Bob beim Versuch, den von Alice erhaltenen signierten Hash zu prüfen, sein Schlüsselverzeichnis nicht erreicht, würde er diesen Hash künftig ebenfalls in anderen Mails mitschicken.