Versleutelen van mails met bruikbare tools

De massale toepassing van versleutelingstechnologieën

Kali Kaneko

Encryptie is de toepassing van wiskunde om te verzekeren dat onze informatie enkel* toegankelijk is voor de personen of machines met wie we het willen delen. Encryptie heeft een lange geschiedenis. Protocollen voor het verzenden van versleutelde informatie, zonder eerst een sleutel overeen te komen om de data te decrypteren, bestaat al ongeveer 35 jaar. Het mijlpaal-programma Pretty Good Privacy, vaak afgekort als PGP, maakte sterke encryptie van e-mail met garanties voor vertrouwelijkheid, authenticatie en integriteit op grote schaal beschikbaar voor gebruikers en ontwikkelaars in 1991 ⁰.

De relatieve populariteit van PGP en de daaropvolgende standaardisatie is vaak afgeschilderd als een overwinning voor de cypherpunks (cryptografie-activisten) tijdens de Eerste Crypto oorlogen ¹. Dus, wat zijn de problemen die verhinderen dat e-mailversleuteling nog steeds niet door de kritische en grote massa wordt aanvaard? Waarom kon de gerespecteerde journalist, Greenwald, een e-mail niet versleutelen wanneer er contact met hem werd opgenomen door zijn bron Snowden, de analist die voor de NSA werkte ²?

Om dat te beantwoorden, moeten we eerst kijken naar de architectuur van internetdiensten, dan de economie van de surveillance, en ten slotte een aantal historische gebreken in de bruikbaarheid.

E-mail in tijden van surveillance kapitalisme

E-mail is een open, gedecentraliseerd protocol dat opnieuw gecentraliseerd is door grote bedrijven. Deze ondernemingen maken gebruik van schaalvoordelen die leiden tot de vermarkting van e-mail. De negatieve externe effecten van dit proces omvatten de wapenwedloop die evolueerde om te belemmeren dat de spamindustrie grote hoeveelheid ongevraagde en vaak frauduleuze e-mails naar gebruikers kon verzenden.

In de begindagen van het internet kon iedereen een e-mailprovider runnen. De afgelopen tien jaar is het aantal emailaanbieders echter drastisch gedaald. Niet alleen zijn er weinig individuen en collectieven die hun eigen e-mail servers hebben, maar steeds minder mensen weten dat dit zelfs mogelijk is. E-mail is een ander voorbeeld geworden van technologie die geacht wordt "er gewoon te zijn". De boodschap lijkt te zijn dat vitale infrastructuur niet iets is dat je voor de lol beheert. Iets vergelijkbaars gebeurt met Instant Messaging³.

De strijd verliezen voor open, gedecentraliseerde architecturen, betekent ook de controle verliezen over de communicatie-infrastructuren die we gebruiken. De toename van monopolistische praktijken leidt tot een gebrek aan interoperabiliteit tussen aanbieders, zodat de toegang wordt belemmert voor nieuwe e-mailproviders.

Monocultuur is een noodzaak voor gecentraliseerde controle: het betekent dat een tegenstander enkel de medewerking nodig heeft van één enkele speler om de privé communicatie van miljoenen te compromitteren. E-mail gaat niet alleen over berichten: vandaag is het een van de laatste technologische verdedigingslinies op het internet voor privacybewuste en gelokaliseerde alternatieven voor Identiteitsbepaling. Legitieme aanbieders van e-maildiensten kunnen er nog steeds voor kiezen om anonimiteit of pseudonimiteit toe te staan bij de gebruikers, het opsporen of verkopen van gegevens te weigeren, enz.

We zien steeds vaker hoe mobiele apparaten in plaats van e-mailaccounts nodig zijn om de communicatie met uw contacten op te starten. De telefoon is in veel landen de toegangspoort geworden tot de ommuurde tuinen van Facebook ⁴. De advocaat en privacybeschermer Lawrence Lessig waarschuwde dat de Big Regulatory Loop tussen de industrie en de staat aan het sluiten is ⁵, een grote prestatie voor die "vermoeide reuzen van vlees en staal" waar we vroeger niet bang voor waren.

Overheden en bedrijven wedijveren voor de inzet van alomtegenwoordige toezicht. Wanneer grote mogendheden zoveel moeite investeren in het eroderen van de fundamentele rechten van individuen en gemeenschappen om te beslissen over de reikwijdte van hun communicatie, wordt de bouw en het gebruik van privacy-instrumenten moreel van groot belang. Het recht om te fluisteren is een onherroepelijk en fundamenteel recht dat met geweld wordt afgenomen. De criminalisering en verdwijning ervan heeft een een diepgaande invloed op ons vermogen om onze mensenrechten uit te oefenen en de democratische samenleving vorm te geven.

We slaagden er niet in om mensen in staat te stellen te versleutelen

Strategisch gezien lijkt e-mail tegenwoordig een vreemde keuze, in een steeds veranderend technologisch landschap dat steeds meer leunt op mobiele applicaties en waar de meeste gebruikers hun eerste ervaring op het internet reeds hadden via de Grote Silos. E-mail wordt vaak bekritiseerd als een verouderde technologie, omdat de architectuur het moeilijk maakt om berichten te versleutelen op een manier die verbergt wie aan wie schrijft en waarover.

Zelfs als interessantere en aanvals-resistentere technologieën verschijnen in de toekomst ⁶, zal e-mail op zijn minst nog voor een tijdje blijven. E-mail is het asynchrone medium dat we hebben en dat beschermd moet worden. Miljoenen e-mails worden nog steeds dagelijks verzonden zonder versleuteling, en e-mails met ongecontroleerde afzenders worden nog steeds gebruikt voor verwoestende phishing of malware-aanvallen.

Het is moeilijk in te schatten of dit van fundamenteel belang is voor het probleem met de bruikbaarheid waarmee we te maken hebben, of dat we integendeel een algemeen verlies van interesse hebben in: 1. e-mail als een hulpmiddel; 2. privacy en veiligheid in online communicatie; of 3. een combinatie van beiden.

Opslag op commercieel niveau is goedkoop, en aanbieders die afhankelijk zijn van de exploitatie van silo-gegevens en metadata kunnen het zich veroorloven om het "gratis" weg te geven. Het is duidelijk dat deze aanbieders geen echte aansporing tot versleuteling hebben, omdat het hun inkomstenstromen zou ondermijnen. Zelfs aanbieders die versleuteling ondersteunen profiteren van de verkeersanalyse.

Er wordt aangetoond dat gebruikers bereid zijn om extra kosten te betalen voor diensten of apps die hun privacy ⁷ respecteren, maar privacybewuste e-mailaanbieders moeten concurreren met de grote marktspelers die schaalvoordelen benutten om standaard als basis 15 GB "gratis" opslag aan te bieden, hoge betrouwbaarheid, snelheid enz. Met andere woorden, er zijn veel kritische gebruikers die zouden kunnen bijdragen aan de kosten van privacybewuste e-mailaanbieders, maar bruikbaarheid en de operationele kosten maken het zeer moeilijk om te concurreren met de gevestigde monopolies.

In die zin moet elke serieuze poging om alternatieven aan te reiken, gericht zijn op duurzaamheid van techpolitieke projecten zoals privacybewuste e-mail aanbieders.

Het is ook een probleem met gereedschap voor nerds

De 'scratch your itch'-houding van de Vrije Softwaregemeenschap is niet meer voldoende voor massale gebruik. Zelfdiscipline en kwaliteit zijn de sleutel om een duurzame gemeenschap in stand te houden rond aangename, bruikbare en effectieve software.

Gezien de kolossale omvang van de middelen die het Kapitaal heeft geïnvesteerd in de digitale controle van de massa's, zijn de huidige verwachtingen van de gebruiker over bruikbaarheid hoog. Interactie met digitale tools mogen slechts een zeer kleine hoeveelheid cognitieve inspanning vragen. Nieuwe technologieën die te veel conventies trotseren (visuele taal en 'best practices' zoals gemeenschappelijke metaforen, gevestigde interfaces, features zoals de synchronisatie van meerdere apparaten, mobile first design, etc.) zetten een rem op massaal gebruik ervan. De eeuwige vraag van gebruikers aan ontwikkelaars voor de bekende "wall"- of "like" functies in nieuwe technologieën toont aan dat de willekeurige tekenen genormaliseerd zijn.

Niettemin, oversimplificatie, om de complexiteit onherroepelijk voor de gebruiker te verhullen, is niet de enige beschikbare optie - en het werkt vaak averechts. Men zou kunnen dromen van een interface die alledaagse taken eenvoudig maakt, maar gebruikers in staat stelt verdere mogelijkheden te verkennen naarmate zij meer te weten komen.

Nerd-gedreven ontwikkeling verschuift ook de focus wanneer een nieuwe blinkende technologie uitkomt. Dat zou deels kunnen verklaren waarom sommige stapels technologie gewoon wegkwijnen en rotten. We moeten excellentie cultiveren.Ook zelfs voor technologische onderdelen die niet even opwindend zijn als die waarmee we nieuwe ontwikkelingen associëren. Als we willen dat de crypto zich buiten de tech getto verspreidt, moeten halfbakken en niet-onderhouden gereedschappen die onbruikbaar zijn, worden afgeschaft. Arrogantie over wat gebruikers moeten weten of doen voordat ze de meest basale taak hebben volbracht, moet onder controle worden gehouden.

Een voorbeeld van gebroken technologie is het Web of Trust systeem dat wordt gebruikt om sleutels te identificeren die aan een bepaald e-mailadres zijn gekoppeld. Didactische pogingen om te verklaren dat ze de noodzaak voor veilige versleutelingspraktijken zijn, zijn in de loop der jaren gefaald, misschien omdat het sinds het begin al gebaseerd was op gebroken veronderstellingen ⁸.

Op zoek naar mogelijke oplossingen

In het post-Snowden-tijdperk zijn veel projecten tot bloei gekomen. Ik noem er één waaraan ik zelf heb bijgedragen en andere die ik interessant vind, zowel qua werkende software als evoluerende protocollen. Mijn focus ligt op initiatieven die interoperabele oplossingen bouwen bovenop de bestaande e-mailinfrastructuur met behulp van de OpenPGP-standaard ¹⁵. Ik noem ook kort enkele nieuwe silo's die geld proberen te slaan door middel uit het crypto-gebeuren.

Bitmask en het LEAP-encryptietoegangsproject

LEAP streeft ernaar versleutelde e-maildiensten te ontwikkelen die gemakkelijk te implementeren zijn en clients die eenvoudig te gebruiken zijn ⁹. LEAP implementeert opportunistische e-mailencryptie met een transparant proces dat slechts weinig cognitieve inspanning van de gebruikers vergt en lage onderhoudskosten voor de aanbieders. LEAP software kan veel gedecentraliseerde aanbieders in staat stellen om de e-mailvoorzieningen in te voeren door de verlaging van de technische en economische kosten.

Aan de serverkant is het LEAP-platform een verzameling aanvullende softwarepakketten en recepten om het onderhoud van LEAP-diensten te automatiseren. Het doel is om het voor sysadmins zo pijnloos mogelijk te maken om veilige communicatiediensten in te zetten en te onderhouden, alsmede om aanbieders te helpen bij het beheer van registratie en facturering.

Aan de gebruikerszijde draait de Bitmask-toepassing op de achtergrond. Het treedt op als een proxy voor dezelfde e-mailprogramma's waarmee gebruikers reeds vertrouwd zijn. Als alternatief is er een andere interface beschikbaar die in de browser draait (via een aangepaste versie van Pixelated ¹⁶. Bitmask vindt de relevante coderingssleutels voor e-mailadressen automatisch, en werkt op verschillende toestellen. Alle gegevens (inclusief de versleutelingsdatabase en de e-mail zelf) zijn end-to-end versleuteld, wat betekent dat dienstverleners geen toegang hebben tot de inhoud. Als onderdeel van het Panoramix-project ¹⁷, zullen anonieme routemogelijkheden toegevoegd worden als bescherming tegen dataverkeersanalyse. Om op die manier meer privacy te bieden.

Gooi uw metadata door de Memory Hole

In een e-mail zijn de gegevens de inhoud: de brief die je schrijft. De metagegevens is alles wat ervoor zorgt dat de inhoud naar de ontvanger geraakt: het is het equivalent van de postzegel, de enveloppe en het adres van de geadresseerde en de afzender bij een traditionele post.

Conventionele e-mailversleutelingstechnologieën hebben alleen betrekking op de bescherming van de inhoud van het bericht. Daarom blijven de metadata zichtbaar onderweg. Tussenpersonen die als postbodes fungeren, kunnen uw adres, de ontvanger, de datum, de onderwerpregel lezen en zelfs het pad dat het bericht heeft gevolgd naar zijn bestemming.

Het Memory Hole project heeft tot doel dit probleem te verhelpen door de metadata in de inhoud van de e-mail op te slaan op een gestandaardiseerde manier. Dit betekent dat zoveel mogelijk metadata verborgen wordt binnen de "beschermde" enveloppe tegen tussenpersonen zoals online dienstverleners of spionageagentschappen.

Door de implementatie van deze voorgestelde standaard kunnen Memory Hole-compatibele e-mailprogramma's een goede hoeveelheid metadata beschermen tegen het doorsnuffelen en modificeren van het verkeer. Zoek deze functie in de nabije toekomst!

Autocrypt: Such crypto, much mail

Het Autocrypt-project ontwikkelt e-mailencryptie die gemakkelijk genoeg is voor massaal gebruik, ook al kan het niet even veilig zijn als traditionele e-mailversleuteling.

Het project wordt aangestuurd door een diverse groep van mail app ontwikkelaars, hackers en onderzoekers die bereid zijn een nieuwe aanpak te volgen, te leren van fouten uit het verleden en daarmee de algemene acceptatie van versleutelde e-mail te verhogen. Sommige populaire software zoals K9 (mobiele e-mail app), Enigmail (encryptie plugin voor de Thunderbird desktop e-mailclient) of Mailpile (een webinterface voor e-mail) ondersteunen dit protocol reeds.

Autocrypt maakt gebruik van regelmatige e-mailberichten om informatie uit te wisselen om latere berichten te versleutelen. Het voegt metadata toe aan de e-mail die de versleutelingscodes van de gebruikers en de relevante versleutelingscodes opslaat, alsook de voorkeuren over het versleutelingsgedrag.

De Webmail familie: Moderne e-mail clients gebouwd op web technologieën

Een webmailinterface biedt een intuïtieve gebruikerservaring. Het werkt in de browser die op elke desktopcomputer beschikbaar is. In-browser apps brengen beveiligingsproblemen met zich mee (oncontroleerbare uitvoering van code, geheime opslag met een zeer wijd aanvalsoppervlak, enz.), maar het verlaagt ook drastisch de barrière naar aanvaarding.

Mailpile ¹⁰ is een zelf gehoste e-mailservice. Zijn gebruikersinterface maakt gebruik van breed ondersteunde webstandaarden zoals HTML5 en JavaScript. De interface maakt verbinding met een backend dat typisch op een lokaal toestel draait, maar ook op een server kan draaien. Het ondersteunt end-to-end encryptie via de traditionele OpenPGP-standaard. De interface legt de nadruk op zoeken en taggen, waardoor het een beetje lijkt op de populaire Gmail web inferface en zich daarmee onderscheidt van de meeste andere gratis software e-mailprogramma's. Het initiatief Mailpile is veelbelovend als moderne platformoverkoepelende mailclient, vooral sinds de Mozilla Stichting haar steun aan de ontwikkeling van haar belangrijkste alternatieve programma, de Thunderbird desktop e-mailclient, heeft gestaakt.

Een andere interessante open-system webmail benadering was Whiteout, die in 2015 sloot met meer dan 10.000 gebruikers. Hun open-sourcesoftware implementeert interoperabele protocollen. In hun postmortembrief deelden zij een aantal berekeningen over hoe een levensvatbare markt van versleutelde messaging apps er zou kunnen uitzien ¹¹. Alhoewel de les misschien wel is dat een start-up niet geschikt is om het surveillanceprobleem aan te pakken.

Mailvelope ¹² zou een geschikte optie kunnen zijn als er compromissen moeten worden gesloten. Het is een browserextensie waarmee u OpenPGP e-mailversleuteling kunt gebruiken met gangbare webmailproviders zoals Gmail, Yahoo en Outlook. Populaire gratis software webmailtoepassingen zoals Roundcube (de webmail aangeboden door projecten zoals Riseup of Autistici) ondersteunen ook de Mailvelope plugin ¹³.

Niet-e-mailberichtendiensten

Tot slot wil ik nog een aantal initiatieven noemen die steeds meer opgang maken onder gebruikers die op zoek zijn naar veilige e-mailaanbieders, maar die niet kunnen worden beschouwd als interoperabele en versleutelde e-maildiensten. Ze ondersteunen meestal alleen end-to-end versleuteling tussen gebruikers van dezelfde dienst, en vallen terug op onversleutelde e-mail voor gebruikers van andere providers. Als alternatief kunnen sommige vereisen dat gebruikers tussen verschillende providers handmatig een gedeeld geheim uitwisselen - wat het doel van public key cryptografie onderuit haalt, dat hét grote ding is bij de OpenPGP standaard die gebruikt wordt door de andere projecten, en het ecosysteem opnieuw centraliseert.

Bekende voorbeelden van deze categorie van gecentraliseerde, niet-e-maildiensten zijn ProtonMail (een Zwitserse webmail-app die alleen versleuteling tussen de eigen webmail-app gebruikers toepast en ongecodeerde e-mail naar anderen verzendt) en Tutanota (een webmailinterface en mobiele app die externe ontvangers vereist om het bericht op de Tutanota website te ontsleutelen met een vooraf gedeeld geheim).

Voor een grondige evaluatie van andere initiatieven, en een mooi overzicht van projecten die e-mailversleuteling ondersteunen, is een uitgebreide vergelijking online beschikbaar ¹⁴.

Enkele resterende uitdagingen

Het streven naar een vermindering van de mogelijkheid tot het onderscheppen van onze wereldwijde communicatie is nog steeds bezig. De uitdaging is om gezamenlijk de controle over het medium e-mail te herstellen. Zoals hierboven is aangetoond, boeken sommige projecten goede vooruitgang. Zij gebruiken nieuwe strategieën om massaal gebruik van gemakkelijk te gebruiken encryptie in te voeren.

De belofte is dat de komende maanden betere programma's voor e-mailcodering kunnen samenwerken in een veelal geautomatiseerde manier. Hierdoor zijn er minder gebruikersinterventie nodig is, terwijl de gebruikers nog steeds kunnen beslissen wie hun berichten kan lezen als ze over het internet reizen.

Maar programma's worden niet alleen geschreven: Ik moedig u in het bijzonder aan om clients zoals K9, Enigmail, Mailpile en Bitmask uit te proberen. Test ze uit. Probeer het meer dan eens. Probeer ze uit met je vrienden, met je familie. Engageer met hun communities, sluit je aan bij hun mailinglijsten en IRC-kanalen. Leer meer over hun sterktes en zwaktes. Meld problemen wanneer ze falen, probeer nieuwe versies, schrijf of verbeter vertalingen naar uw eigen taal, host een nieuwe e-mailprovider als u dat kan en bovenal, blijf bijdragen aan het proces van de collectieve creatie. Als u gelooft in het recht om te fluisteren, neem dan deel aan het wereldwijde gesprek en verhef uw stem.

Hou u goed! Ik kijk ernaar uit om beveiligd van u te lezen in de intertubes.

⁰. Er zijn verschillende eigenschappen die crytografische versleutelingsoplossingen van oudsher nastreven. Vertrouwelijkheid wordt verkregen door berichten te versleutelen, wat in het gewone Nederlands betekent dat ze door elkaar worden geklutst om te voorkomen dat derden (zoals een overheid, bedrijf of kwaadwillende persoon) de inhoud kan herstellen en lezen. Authenticatie gebeurt door aan de ene kant de inhoud te ondertekenen en aan de andere kant de handtekeningen te verifiëren om er zeker van te zijn dat het bericht echt door de geclaimde auteur is verzonden. De manier waarop de versleuteling wordt uitgevoerd, maakt het ook mogelijk om de integriteit van de inhoud te bewaren, zodat geen enkele derde het bericht tijdens de verzending kan wijzigen. ↩

¹. In de Koude Oorlog ontwikkelden de VS en hun bondgenoten een uitgebreide reeks exportcontroleregelingen om te voorkomen dat een breed scala aan westerse technologie in handen van anderen valt, met name het Sovjetblok. Met de invoering van de personal computer werd de controle op de uitvoer van encryptie in het openbaar bespreekbaar. Zimmermanns PGP en de distributie ervan op het internet in 1991 werd beschouwd als de eerste grote 'individuele' uitdaging voor de controle op de uitvoer van cryptografie, hoewel uiteindelijk de popularisering van e-commerce waarschijnlijk een veel grotere rol speelde in het resultaat. https://en.wikipedia.org/wiki/Crypto_Wars ↩

². Toen Snowden voor het eerst contact probeerde op te nemen met de Guardian journalist Glenn Greenwald, ondergingen hackers op het gebied van cryptografie en privacy-activisten collectief een harde reality check die ons kleine Online Bubble doorboorde: zonder gebruiksvriendelijkheid is geen enkele beveiliging effectief. Als een NSA-analist gedwongen wordt vreselijke video's te maken om een journalist te leren hoe hij een tool moet installeren met de naam gpg4win, gedownload van een lelijke website, en gemaakt met enkele enge copy/paste's en andere van dat soort heerlijkheden (getoond in de 12 minuten durende video: http://www.dailymail.co.uk/embed/video/1094895.html ), kunnen we sterk concluderen dat de bruikbaarheid en de algemene staat van e-mailversleuteling verschrikkelijk om zeep is. Dus, meer dan tien jaar na het baanbrekende artikel, kunnen we bevestigen dat Johnny helaas nog steeds niet kan versleutelen: https://people.eecs.berkeley.edu/~tygar/papers/Why_Johnny_Cant_Encrypt/OReilly.pdf ↩

³. Met andere woorden: de lange dood van Jabber/XMPP. Het is frustrerend hoe de versnippering van een open ecosysteem keer op keer leidt tot centraliserende oplossingen. Je kunt de hoogdravende taal van Signal-ontwikkelaar en crypto-anarchist Moxie Marlinspike tegen de federatie alleen begrijpen als een wens om updates te implementeren voor miljoenen gebruikers zonder te wachten op de lange staart en de gedistribueerde consensus om de achterstand in te halen. In de wereld van mobiele berichten is Signal op dit moment het beste wat we hebben, maar het is nog steeds een mislukking van de techno-sociale processen die verhinderden dat de open federatie van communicatie-infrastructuren vandaag de dag werkelijkheid kon worden. ↩

⁴. En met de telefoon, het beleid van de verplichte registratie van echte namen. Deze praktijk wordt gehandhaafd door telecommunicatiebedrijven namens staten die anti-anonimiteit wetten aannemen. ↩

⁵. http://codev2.cc/download%2Bremix/Lessig-Codev2.pdf ↩

⁶. Projecten zoals Pond, Retroshare of Secushare kunnen een goed inzicht bieden in hoe een beveiligde, gedistribueerde standaard er na de e-mail zou kunnen uitzien. https://github.com/agl/pond - http://retroshare.us/ - http://secushare.org/ - Merk op dat de auteur van de Pond het gebruik van de Signal app voor praktische doeleinden aanbeveelt totdat zijn eigen software meer gepolijst en beoordeeld is. ↩

⁷. Zie bijvoorbeeld De waarde van online privacy en Wat is privacy waard? https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=2341311 - https://www.cmu.edu/dietrich/sds/docs/loewenstein/WhatPrivacyWorth.pdf ↩

⁸. https://github.com/micahflee/trollwot ↩

⁹. https://downloads.leap.se/publications/cans2016.pdf ↩

¹⁰. https://mailpile.is ↩

¹¹. https://tankredhase.com/2015/12/01/whiteout-post-mortem/index.html ↩

¹². https://mailvelope.com ↩

¹³. https://roundcube.net/news/2016/05/22/roundcube-webmail-1.2.0-released ↩

¹⁴. https://github.com/OpenTechFund/secure-email ↩

¹⁵. https://openpgp.org/ ↩

¹⁶. https://pixelated-project.org/ ↩

¹⁷. https://panoramix-project.eu/ ↩

¹⁸. https://modernpgp.org/ ↩

¹⁹. https://autocrypt.readthedocs.io/ ↩