Ende-zu-Ende-Verschlüsselung sichert Daten, indem sie schon vor dem Versand verschlüsselt werden und erst der Empfänger sie wieder entschlüsseln kann, sodass sie auf dem gesamten Weg dazwischen geschützt sind.
Auf einen Blick
Bei E-Mails wird Ende-zu-Ende-Verschlüsselung nach dem BSI bisher nur sehr selten eingesetzt.
Der Schutz reicht bis zum Empfänger: Erst dort werden die Daten wieder entschlüsselt.
Nach dem BSI ist zum Schutz vor einem unbefugten Zugriff auf die Daten grundsätzlich eine Ende-zu-Ende-Verschlüsselung auch ohne zusätzliche Transportverschlüsselung ausreichend.
Was ist Ende-zu-Ende-Verschlüsselung?
Bei Ende-zu-Ende-Verschlüsselung werden nach Darstellung des BSI nicht die einzelnen Abschnitte des Versandkanals verschlüsselt, sondern die Daten selbst, bevor sie vom Sender auf die Reise durch das Internet zum Empfänger geschickt werden. Nur Sender und Empfänger können die E-Mail im Klartext lesen, wenn sie über den notwendigen Schlüssel verfügen. Weder die beteiligten E-Mail-Anbieter noch potenzielle Angreifer können die so verschlüsselte E-Mail unterwegs lesen; die Vertraulichkeit gewährleistet die Verschlüsselung, Integrität und Authentizität gewährleistet die Signatur. Bei der Transportverschlüsselung wird dagegen zwischen E-Mail-Programm und E-Mail-Server eine Verbindung aufgebaut und etwa mit Transport Layer Security verschlüsselt. Kurz zusammengefasst sichert eine Transportverschlüsselung den Kanal der Übertragung, eine Ende-zu-Ende-Verschlüsselung den übertragenen Inhalt.
Schickt ein Versicherer Gesundheitsangaben per E-Mail an einen Gutachter, schützt Ende-zu-Ende-Verschlüsselung die Nachricht selbst bis zum Empfänger; bei reiner Transportverschlüsselung wie TLS liegen die Daten laut BSI an Zwischenstationen unverschlüsselt vor. Nach dem BSI ist zum Schutz vor einem unbefugten Zugriff auf die Daten grundsätzlich eine Ende-zu-Ende-Verschlüsselung auch ohne zusätzliche Transportverschlüsselung ausreichend. Trotz der vorhandenen Möglichkeit wird sie bei E-Mails bisher nur sehr selten eingesetzt, und bei Messengern setzen nicht alle Anbieter eine vollständige Ende-zu-Ende-Verschlüsselung für all ihre Funktionen ein.
Wie funktioniert Ende-zu-Ende-Verschlüsselung?
E-Mails werden beim Versand über unterschiedliche Knotenpunkte im Web zwischen den Servern der E-Mail-Anbieter zum Empfänger weitergeleitet. Um eine E-Mail Ende-zu-Ende zu verschlüsseln, wird asymmetrische Verschlüsselung benutzt, bei der Sender und Empfänger jeweils ein Schlüsselpaar erzeugen. Mit dem öffentlichen Schlüssel des Empfängers kann jeder Sender E-Mails für diesen Empfänger verschlüsseln; mit dem öffentlichen Schlüssel des Senders lässt sich die Signatur seiner signierten E-Mails prüfen. Geöffnet wird die E-Mail erst beim Empfang durch den dazu passenden geheimen Schlüssel des Empfängers, und auf dem gesamten Weg dazwischen bleibt sie ohne Unterbrechung geschützt.
Setzt ein Messenger nur Transportverschlüsselung ein, sichert sie die Übertragung zwischen Nutzer-Client und Server und macht es Außenstehenden unmöglich, die übertragenen Inhalte zu lesen, nicht jedoch dem Serverbetreiber, da die Inhalte auf dem Server im Klartext vorliegen. Bei der Transportverschlüsselung liegen die Daten an den Knotenpunkten unverschlüsselt vor, bevor sie für das nächste Teilstück der Strecke wieder durch einen verschlüsselten Kanal geschickt werden.
Ende-zu-Ende-Verschlüsselung im Vergleich
| Kriterium | Ende-zu-Ende-Verschlüsselung | Transport Layer Security (TLS) | Festplattenverschlüsselung |
|---|---|---|---|
| Was wird verschlüsselt? | Die Daten selbst, bevor sie der Sender auf den Weg bringt | Die Verbindung zwischen E-Mail-Programm und Server, nicht der Inhalt selbst | Ein ganzer Datenträger |
| Wer kann die Daten lesen? | Nur Sender und Empfänger, wenn sie über den notwendigen Schlüssel verfügen | Außenstehende nicht, wohl aber der Serverbetreiber, bei dem die Inhalte im Klartext vorliegen | Zumindest in abgeschaltetem Zustand sollen keine vertraulichen Informationen aus dem System ausgelesen werden können; etwa mit FileVault sollen Fremde bei Verlust des Computers nicht zugreifen, vor anderen Nutzern des Computers soll FileVault laut BSI nicht schützen |
| Wann besteht der Schutz? | Auf dem gesamten Weg bis zum Empfänger, der die Daten wieder entschlüsselt | Auf den Abschnitten der Verbindung; an Knotenpunkten liegen die Daten unverschlüsselt vor | Zumindest in abgeschaltetem Zustand; etwa mit FileVault soll sie bei Verlust des Computers die Daten vor den Zugriffen Fremder bewahren |
Wann braucht ein Unternehmen Ende-zu-Ende-Verschlüsselung statt Transportverschlüsselung?
| Situation | Worauf es ankommt |
|---|---|
| Sensible oder persönliche Inhalte | Hier empfiehlt es sich laut BSI, auf Ende-zu-Ende-Verschlüsselung Wert zu legen; eine Transportverschlüsselung ist einer unverschlüsselten Kommunikation vorzuziehen. |
| Austausch von E-Mails im Umfeld von Firmen | Im Umfeld von Behörden und Firmen wird nach dem BSI meistens das Protokoll S/MIME benutzt, im privaten Umfeld OpenPGP. |
| Inhalte sollen auch dem Serverbetreiber nicht im Klartext vorliegen | Nach dem BSI (Moderne Messenger) ist dafür eine zusätzliche Verschlüsselung der Inhalte zwischen den Endpunkten der Kommunikation (den Nutzer-Clients von Sender und Empfänger auf den Endgeräten) notwendig, was mittels einer Ende-zu-Ende-Verschlüsselung erreicht werden kann. |
| Bei E-Mails sollen Vertraulichkeit, Authentizität und Integrität gemeinsam gesichert werden | Nach dem BSI gewährleistet bei E-Mails die Verschlüsselung die Vertraulichkeit und die Signatur die Integrität und Authentizität; eine verschlüsselte und signierte E-Mail entspricht einem zugeklebten und versiegelten Brief. |
Schutz im Ernstfall
Vorbeugen
- Es sollte überprüft werden, ob der Schlüssel wirklich dem Kommunikationspartner gehört und kein falscher Schlüssel untergeschoben wurde.
- Eine Transportverschlüsselung ist einer unverschlüsselten Kommunikation vorzuziehen; bei sensiblen oder persönlichen Inhalten empfiehlt es sich laut BSI, auf Ende-zu-Ende-Verschlüsselung Wert zu legen.
- Anwender müssen bei der Ende-zu-Ende-Verschlüsselung laut BSI oft selbst aktiv werden und in den meisten E-Mail-Clients zusätzliche Plugins aktivieren, um die Technologie nutzen zu können.
Beispiele aus der Praxis
- Ein Absender verschlüsselt eine E-Mail vor dem Versand mit dem öffentlichen Schlüssel des Adressaten, und erst beim Empfang öffnet sie dessen dazu passender geheimer Schlüssel.
- Bei einem geschlossenen Messenger kann Ende-zu-Ende-Verschlüsselung angeboten werden, doch nicht alle Anbieter setzen sie für all ihre Funktionen ein.
- Schickt ein Versicherer Gesundheitsangaben per E-Mail an einen Gutachter, könnte Ende-zu-Ende-Verschlüsselung die Nachricht selbst bis zum Empfänger schützen, während bei reiner Transportverschlüsselung die Daten an Zwischenstationen unverschlüsselt vorliegen würden.
