Belangrijkste concepten

* Public/Private Key Pair: Elke gebruiker in het systeem heeft een paar sleutels:een publieke sleutel, die vrijelijk gedeeld kan worden, en een private sleutel, die geheim gehouden moet worden.

* Codering: Om een ​​bericht te versleutelen gebruikt de afzender de publieke sleutel van de ontvanger. Alleen de ontvanger, die over de bijbehorende privésleutel beschikt, kan het bericht ontsleutelen.

* Digitale handtekeningen: Om een ​​bericht te ondertekenen (voor authenticatie), gebruikt de afzender zijn *privé* sleutel om een ​​digitale handtekening te maken. De ontvanger kan de handtekening vervolgens verifiëren met de *openbare* sleutel van de afzender. Als de handtekening geldig is, bewijst dit dat het bericht afkomstig is van de beweerde afzender en dat er niet mee is geknoeid.

Hoe het werkt in e-mail

Een typische e-mailbeveiligingsconfiguratie met behulp van codering met openbare sleutels (vaak geïmplementeerd met technologieën zoals S/MIME of PGP) omvat de volgende stappen:

1. Actie van de afzender:

* Ondertekening (authenticatie):

* De e-mailclient van de afzender genereert een hash (een cryptografische vingerafdruk) van het e-mailbericht.

* De e-mailclient van de afzender codeert deze hash met behulp van de *privé* sleutel van de afzender. Deze gecodeerde hash is de digitale handtekening.

* De digitale handtekening is aan het e-mailbericht toegevoegd.

* Codering (vertrouwelijkheid):

* De e-mailclient van de afzender haalt de *openbare* sleutel van de ontvanger op (van een sleutelserver, een directory of eerdere communicatie).

* De e-mailclient van de afzender codeert het e-mailbericht (inclusief de bijlagen) met behulp van de *openbare* sleutel van de ontvanger.

* Het gecodeerde bericht wordt naar de ontvanger verzonden.

2. Actie van de ontvanger:

* Decodering:

* De e-mailclient van de ontvanger gebruikt de *privé* sleutel van de ontvanger om het e-mailbericht te decoderen.

* Verificatie (authenticatie):

* De e-mailclient van de ontvanger haalt de *openbare* sleutel van de afzender op.

* De e-mailclient van de ontvanger decodeert de digitale handtekening met behulp van de *openbare* sleutel van de afzender om de oorspronkelijke hashwaarde te verkrijgen.

* De e-mailclient van de ontvanger berekent onafhankelijk de hash van het ontvangen e-mailbericht.

* De e-mailclient van de ontvanger vergelijkt de twee hashwaarden. Als ze overeenkomen, bevestigt dit dat het bericht afkomstig is van de afzender en niet is gewijzigd tijdens de verzending.

Voordelen

* Authenticatie: Verifieert de identiteit van de afzender en zorgt ervoor dat de e-mail niet vervalst is.

* Vertrouwelijkheid: Beschermt de e-mailinhoud tegen afluisteren tijdens verzending. Alleen de beoogde ontvanger kan het lezen.

* Integriteit: Zorgt ervoor dat er tijdens de verzending niet met het e-mailbericht is geknoeid of beschadigd.

* Niet-afwijzing: De afzender kan niet ontkennen dat hij de e-mail heeft verzonden (ervan uitgaande dat de privésleutel veilig wordt beheerd).

Voorbeelden

* S/MIME (veilige/multifunctionele internetmailextensies): Een breed ondersteunde standaard voor het beveiligen van e-mail met behulp van X.509-certificaten (die worden uitgegeven door certificeringsinstanties). Veel e-mailclients hebben ingebouwde S/MIME-ondersteuning.

* PGP (redelijk goede privacy) / GPG (GNU Privacy Guard): Een andere populaire standaard die gebruik maakt van een ‘web of trust’-model voor sleuteldistributie, in plaats van te vertrouwen op certificeringsinstanties.

Overwegingen

* Sleutelbeheer: Het veilig opslaan en beheren van privésleutels is *cruciaal*. Als een privésleutel in gevaar komt, kan een aanvaller zich voordoen als de eigenaar.

* Certificaatautoriteiten (S/MIME): S/MIME vertrouwt op vertrouwde certificeringsinstanties om digitale certificaten uit te geven en te verifiëren. U moet een certificaat verkrijgen van een vertrouwde CA.

* Vertrouwensinstelling (PGP): Met PGP moet u vertrouwen scheppen in de openbare sleutels die u gebruikt, vaak door sleutels persoonlijk te verifiëren of te vertrouwen op een 'web van vertrouwen' waarin andere vertrouwde personen instaan ​​voor de sleutels.

* Bruikbaarheid: Het instellen en gebruiken van e-mailversleuteling kan voor niet-technische gebruikers enigszins ingewikkeld zijn. E-mailclients en plug-ins hebben de bruikbaarheid verbeterd, maar het vergt nog steeds enige inspanning.

* Prestaties: Encryptie en decryptie kunnen wat overhead toevoegen aan de e-mailverwerking, maar moderne algoritmen en hardware maken dit over het algemeen verwaarloosbaar voor normaal e-mailgebruik.

* Juridisch en naleving: In sommige sectoren en rechtsgebieden kunnen er voorschriften of vereisten gelden met betrekking tot gegevensversleuteling en privacy.

Samenvattend is encryptie met publieke sleutels *de* fundamentele technologie die veilige e-mailcommunicatie mogelijk maakt door zowel authenticatie (verificatie van de afzender) als encryptie (bescherming van de inhoud) te bieden. S/MIME en PGP zijn de twee belangrijkste standaarden die worden gebruikt om deze principes te implementeren.