Informationelle Selbstbestimmung für mehr Privatsphäre bei E-Mail: Verschlüsselung mit GnuPG/PGP

Wenn Alice und Bob Wert auf Privatsphäre legen oder einfach nicht möchten, dass jede/r an der Übertragung Beteiligte (Internet- und E-Mail-Provider, Geheimdienste, andere Kriminelle) ihre Nachrichten lesen (und auch beliebig verändern) kann, müssen sie diese im Rahmen digitaler Selbstverteidigung verschlüsseln. Aus ihren Nachrichten werden dann unverständliche Zeichenfolgen, die nur noch von Alice und Bob selbst entschlüsselt werden können. Haben Sie keine Angst: Verschlüsseln ist nicht so kompliziert, wie oft behauptet wird. Die im Zusammenhang mit Verschlüsselung verwendeten Begriffe mögen ungewohnt sein, kompliziert sind die grundlegenden Mechanismen aber nicht.

Im Folgenden stelle ich die Grundlagen der sogenannten asymmetrischen Kryptographie basierend auf Schlüsselpaaren vor, deren Kenntnis für die E-Mail-Verschlüsselung notwendig sind. Wenn Sie in der Wahl Ihrer Kommunikationsmittel frei sind und vertraulich Kommunizieren möchten, sollten Sie allerdings nicht auf E-Mail setzen, sondern auf den bereits zuvor erwähnten und von Krypto-Experten empfohlenen Messenger Signal oder einen dezentralen Messenger. Signal verkörpert auch im Jahre 2019 den Stand der Technik für sichere Kommunikation und erfordert überhaupt keine kryptographischen Kenntnisse auf Seiten von Alice und Bob, während E-Mail-Kommunikation einerseits prinzipbedingt die zuvor erläuterten, Jahrtausende alten Sicherheitseigenschaften des Off-the-Record-Messaging nicht garantieren kann und andererseits mit zahlreichen Altlasten und Herausforderungen bei korrekter Umsetzung und Nutzung zu kämpfen hat. Diese Analyse (englisch, 2019) verdeutlicht die Probleme von GnuPG zur E-Mail-Verschlüsselung.

Wenn Alice und Bob allerdings per E-Mail kommunizieren, gibt es keinen Grund, dies ungeschützt im Klartext zu tun, der während der Übertragung und auch im Postfach mitgelesen und modifiziert werden kann. Wenn Alice vertrauliche und unverfälschte Nachrichten empfangen möchte, muss sie einen geöffneten Tresor bereitstellen. Das ist alles.

Bob kann seine Nachricht dann in den Tresor von Alice legen. Wenn er den Tresor schließt, schnappt das Schloss zu, und niemand außer Alice – weder Eve noch Mallory noch Bob selbst – kann auf die Nachricht zugreifen. Nur Alice, die die öffnende Zahlenkombination (oder den öffnenden Schlüssel) zum Tresor besitzt, ist jetzt noch in der Lage, an Bobs Nachricht zu gelangen und diese zu lesen.

So einfach ist das. Alice benötigt nur einen Tresor, zu dem niemand außer ihr die öffnende Kombination besitzt.

Im Rahmen der E-Mail-Verschlüsselung werden der Tresor und die öffnende Zahlenkombination durch ein sogenanntes Schlüsselpaar verkörpert. So ein Schlüsselpaar besteht aus zwei Schlüsseln, einem öffentlichen und einem geheimen (oder privaten) Schlüssel. Der Tresor entspricht dem öffentlichen Schlüssel. Entsprechend verschlüsselt Bob seine Nachrichten an Alice mit ihrem öffentlichen Schlüssel. Die den Tresor öffnende Zahlenkombination entspricht dem geheimen Schlüssel, mit dem Alice die an sie verschlüsselten Nachrichten entschlüsselt. Wie die Begriffe „geheim“ und „öffentlich“ schon andeuten, muss Alice gut auf ihren geheimen Schlüssel aufpassen, so dass dieser nie in fremde Hände gerät, während sie ihren öffentlichen Schlüssel weitergibt.

Am Computer werden Tresor und öffnende Zahlenkombination durch Zahlen dargestellt, und die Nachricht im geschlossenen Tresor ist unverständlicher Kauderwelsch. Wie diese Zahlen genau aussehen, ist Thema moderner Magie, der sogenannten asymmetrischen (genauer der hybriden) Verschlüsselung, deren Details in zahlreichen Lehrbüchern dargestellt werden. Alice und Bob erstellen und verwenden die notwendigen Zahlen mit geeigneter Software; Bob macht das, ohne diese Magie zu verstehen. (Alice und Bob können auch nicht erklären, wie die Magie eines Fernsehers funktioniert, sie verwenden ihn trotzdem.)

GnuPG (GNU Privacy Guard, gpg, deutsch etwa „Privatsphäre-Wächter“) ist bewährte freie Software, die diese Magie als Umsetzung des offenen Standards OpenPGP zur E-Mail-Verschlüsselung nutzbar macht. Mit GnuPG stellt Alice ihren persönlichen, an ihre E-Mail-Adresse gebundenen Tresor mit öffnender Zahlenkombination her. Dann erzählt sie Familie, Freunden und Bekannten, dass diese ihre Nachrichten von nun an in ihren Tresor legen sollen. Dafür müssen auch diese GnuPG verwenden.

Das ist die zentrale Herausforderung.

Alice muss einen Tresor aufstellen, und ihre Gesprächspartner müssen den Willen aufbringen, den Tresor zu benutzen (und eigene Tresore für die an sie adressierten E-Mails aufstellen).

Eine gute Anleitung zur Nutzung von GnuPG mit dem E-Mail-Programm Thunderbird und der GnuPG-Erweiterung Enigmail ist die Seite zur E-Mail-Selbstverteidigung. Sie werden schrittweise von der Installation über die Erzeugung eines Schlüsselpaares und den Austausch öffentlicher Schlüssel bis zu Ver- und Entschlüsselung geleitet. Probieren Sie das unbedingt aus. Verschlüsseln ist nicht so kompliziert, wie oft behauptet wird. Für erste Tests beinhaltet die Anleitung zur E-Mail-Selbstverteidigung den E-Mail-Roboter Edward (eine E-Mail-Adresse mit zugehörigem Programm, das automatisiert auf Ihre Test-E-Mails reagiert).

Der vorangehende Test ist ein Auszug aus meinem Plädoyer für E-Mail-Verschlüsselung mit GnuPG. Lesen Sie bei Interesse doch dort weiter. Zudem finden im Rahmen des CryptoParty-Projekts Schulungen mit „echten“ Menschen statt. Umfassende deutschsprachige Darstellungen zu OpenPGP und GnuPG mit vielfältigen technischen Details finden Sie bei Hauke Laging und im Raven Wiki.

Hier weise ich noch nachdrücklich darauf hin, dass ich bewusst GnuPG (und damit implizit den zugrunde liegenden Internet-Standard OpenPGP) empfohlen habe, aber nicht S/MIME, was oftmals in Unternehmen zum Einsatz kommt. Für Privatanwender ist S/MIME nicht zu empfehlen, weil (a) die Einrichtung deutlich komplizierter ist, (b) sie gezwungen sind, in der Regel nicht vertrauenswürdigen Zertifizierungsstellen zu „vertrauen“ und (c) bei S/MIME jegliche Form von Integritätssicherung fehlt, was etwa im Rahmen von Efail-Angriffen ausgenutzt wird, um an den Klartext verschlüsselter Nachrichten zu gelangen.

Alice und Bob halten die nachfolgend skizzierte De-Mail für Quatsch, und auch das Sommermärchen 2013 von mehr Sicherheit durch Umstellung auf verschlüsselten E-Mail-Versand bei deutschen Providern ersetzt keine eigene E-Mail-Verschlüsselung mit GnuPG.

Bei Verwendung von GnuPG kann z. B. Alice’ Internet-Provider nur noch sehen, dass Alice vertrauliche E-Mails an Bob schickt, einschließlich der nicht verschlüsselten Betreff-Zeile, kann aber den Text nicht mehr lesen. Evtl. möchte Alice aber gar nicht, dass überhaupt jemand von ihrer Kommunikation mit Bob weiß. Dann muss Alice weitergehende Maßnahmen ergreifen und könnte z. B. Remailer verwenden, die nach dem oben beschriebenen Prinzip von Chaum die E-Mail mehrfach verschlüsselt über Zwischenstationen zu Bob weiterleiten und dabei identifizierende Daten entfernen.

In der Vergangenheit habe ich hier Mixminion empfohlen, ein Remailer-Projekt mit freier Software. Seit August 2013 warnt der Autor, dass die Software nicht mehr weiterentwickelt wird und vermutlich nicht funktioniert. Eine Alternative sind Mixmaster-Remailer.

Abschließend sei erwähnt, dass mit OpenKeychain eine Android-Implementierung von OpenPGP existiert. Eine damit einsetzbare E-Mail-App ist K-9 Mail, die seit Ende 2016 auch PGP/MIME unterstützt. Wenn Sie mit einer älteren Version von K-9 Mail Probleme mit verschlüsselten E-Mails hatten, sollten Sie das erneut ausprobieren.

Persönlich ist mir mein Smartphone zu unsicher, um darauf geheime Schlüssel zu speichern: Ich entschlüssele nur am PC. Wenn Sie E-Mails nur am Smartphone lesen und schreiben, gewinnen Sie allerdings immer noch an Sicherheit, wenn Sie Ihre Schlüssel dem Gerät anvertrauen und auf verschlüsselte E-Mails umsteigen.