Trusler mot e-post

Standard SMTP har ingen innebygd kryptering, autentisering eller integritetssikring. Trusler: avlytting, avsender-spoofing, phishing/BEC (Business Email Compromise) og innholdsmanipulering.

PGP / GPG

PGP (Pretty Good Privacy) gir ende-til-ende-kryptering og signering av e-post via hybridkryptering:

Kryptering: Generer tilfeldig symmetrisk sesjons-nøkkel $K_s$. Krypter melding med $K_s$ (AES). Krypter $K_s$ med mottakerens offentlige nøkkel. Send $(E_{pk}(K_s), \text{AES}_{K_s}(m))$.
Signering: Hash meldingen, signer med avsenders private nøkkel.

Web of Trust: PGP bruker ikke hierarkisk PKI. Brukere signerer hverandres nøkler. Skalerer dårlig for store organisasjoner.

S/MIME

S/MIME bruker X.509-sertifikater og hierarkisk PKI. Integrert i Outlook, Apple Mail m.fl. Bedre egnet for bedriftsmiljøer enn PGP.

SPF, DKIM og DMARC

SPF (Sender Policy Framework): DNS TXT-post som lister autoriserte SMTP-servere for et domene. Mottakers server sjekker om avsenders IP er i SPF-recorden. Beskytter mot forfalsket server-IP, ikke forfalsket From:-header direkte.
DKIM (DomainKeys Identified Mail): Avsenderserver signerer e-posten kryptografisk (RSA/Ed25519). Signatur i DKIM-Signature-header. Mottaker henter offentlig nøkkel via DNS og verifiserer. Beskytter integritet av spesifiserte header-felt og body.
DMARC (Domain-based Message Authentication, Reporting and Conformance): Policy-lag over SPF og DKIM. Definerer hva som skjer ved feil (none / quarantine / reject) og gir rapportering til domene-eier.

Eksempel 1 — SPF + DKIM + DMARC mot spoofing

Angriper sender e-post fra tilfeldig server med From: ceo@bedrift.no og DMARC-policy «reject».

SPF: Mottakers MTA sjekker om angriperens IP er i bedrift.no's SPF-record → SPF fail.

DKIM: Ingen gyldig DKIM-signatur fra bedrift.no → DKIM fail.

DMARC «reject»: meldingen avvises. ✓

Signal-protokollen

Signal er grunnlaget for ende-til-ende-kryptering i Signal, WhatsApp og andre moderne meldingsapper.

X3DH (Extended Triple Diffie-Hellman): Initiell nøkkelutveksling. Bruker identitetsnøkkel, signed prekey og one-time prekey for å etablere en delt hemmelighet selv om en part er offline.

Double Ratchet Algorithm: Kombinerer en symmetrisk nøkkelratchet og en DH-ratchet. Gir:

Forward secrecy: Kompromiss av dagens nøkkel kompromitterer ikke tidligere meldinger.
Break-in recovery (future secrecy): Etter at angriperen kompromitterer en nøkkel, vil han ikke lenger kunne lese meldinger etter neste DH-ratchet-steg. Dette er sterkere enn PFS i TLS.

Eksempel 2 — Hvorfor to ratcheter? (klassisk skriftlig oppgave 6)

Hvorfor er én DH-ratchet ikke nok i Signal? Og hvis nåværende meldingsnøkkel lekker mens flere meldinger sendes i samme retning, hvor mange meldinger kan angriperen gjenopprette?

DH-ratchet krever en ny DH-andel fra motparten, og den kommer kun når retningen snur. Sendes flere meldinger i samme retning finnes ingen ny DH-andel, så forward secrecy mellom disse oppnås ved den symmetriske ratchet-en: nøkkelen utvikles ved hashing $K' = H(K)$.

Hash-en er enveis, så fra en lekket nøkkel kan angriperen IKKE gå bakover. Han kan kun gjenopprette meldinger fra lekkasjepunktet og fremover i samme retning — fram til neste DH-ratchet (retningsskifte) gjenoppretter sikkerheten (break-in recovery).

Studieguide: E-postsikkerhet og sikker meldingsutveksling