IT-Blog von Sebastian van de Meer

Schlagwort: DANE

DNSSEC, DANE und TLSA mit Postfix: Hintergründe und aktuelle Probleme

Seit ein paar Tagen scheint das Thema DNSSEC, DANE und TLSA im Zusammenhang mit Postfix im Internet besonders aktiv zu sein. Ich bekomme täglich Anfragen dazu und einige scheinen zu testen — E-Mails mit Random-Empfängern an meine Domains. Gegen Tests habe ich nichts, aber grob abgesprochen wäre schön, mein Monitoring wird sonst immer so wuschig.

Kurz zusammengefasst:

  1. Basis von allem ist DNSSEC.
  2. TLSA-Records sind DANE.
  3. Postfix kann TLSA-Records auswerten, ohne selbst welche für sein System zu haben.

Weiterführend:

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Postfix mit DANE und DNSSEC absichern

Meine Domains sind schon lange per DNSSEC gesichert. Für den Webserver hatte ich auch schnell TLSA-Records veröffentlicht, damit die TLS-Verbindung per DANE abgesichert ist. Seit Postfix 2.11 beherrscht auch der MTA die Prüfung von TLSA-Records — damit lässt sich ausgehende E-Mail-Verschlüsselung kryptographisch verifizieren, ohne sich auf das CA-System verlassen zu müssen.

Postfix konfigurieren

Zwei Zeilen in der main.cf reichen, damit Postfix beim Versand TLSA-Records prüft:

postconf -e "smtp_dns_support_level = dnssec"
postconf -e "smtp_tls_security_level = dane"

smtp_dns_support_level = dnssec weist den SMTP-Client an, DNSSEC-validierte DNS-Antworten zu verlangen. smtp_tls_security_level = dane aktiviert die TLSA-Prüfung — Postfix sucht automatisch nach TLSA-Records für den Zielserver. Gibt es keinen TLSA-Record oder kein DNSSEC, fällt Postfix auf opportunistisches TLS zurück. Die Kommunikation mit Servern ohne DANE leidet also nicht. Details stehen in der Postfix DANE-Dokumentation.

TLSA-Record erstellen

Der TLSA-Record enthält einen Hash des TLS-Zertifikats (oder des Public Keys), den der Empfänger-Mailserver im DNS veröffentlicht. So erzeugt man den SHA-256-Hash des Public Keys aus dem Zertifikat:

openssl x509 -in postfix.pem -noout -pubkey \
  | openssl pkey -pubin -outform DER \
  | openssl dgst -sha256

Den Hash trägt man als TLSA-Record in die DNS-Zone ein — für Port 25 (SMTP) und optional Port 465 (Implicit TLS):

_25._tcp.smtp.kernel-error.de.  3600 IN TLSA 3 1 1 8cb0fc6c527506a053f4f14c8464bebbd6dede2738d11468dd953d7d6a3021f1
_465._tcp.smtp.kernel-error.de. 3600 IN TLSA 3 1 1 8cb0fc6c527506a053f4f14c8464bebbd6dede2738d11468dd953d7d6a3021f1

Die Felder 3 1 1 bedeuten: DANE-EE (End Entity, kein CA-Vertrauen nötig), SPKI (nur Public Key, nicht das ganze Zertifikat), SHA-256. Der TTL von 3600 Sekunden ist bewusst kurz — bei einem Zertifikatswechsel soll der alte Record schnell ablaufen. Mehr zum Aufbau von TLSA-Records steht in RFC 7672.

Testen

Mit posttls-finger (Teil von Postfix) lässt sich prüfen, ob die DANE-Verifikation funktioniert:

posttls-finger -t30 -T180 -c -L verbose,summary kernel-error.de

Die entscheidende Zeile in der Ausgabe:

Verified TLS connection established to smtp.kernel-error.de[...]:25:
  TLSv1.2 with cipher ECDHE-RSA-AES256-GCM-SHA384 (256/256 bits)

Verified statt Untrusted — der TLSA-Record stimmt mit dem Zertifikat überein, die Verbindung ist DANE-verifiziert. Im Postfix-Log sieht man denselben Unterschied:

smtp[3779]: Verified TLS connection established to mx02.example.de[...]:25
smtp[3779]: Untrusted TLS connection established to smtp2.example.de[...]:25

Verified = DANE-geprüft und in Ordnung. Untrusted = TLS aktiv, aber kein gültiger TLSA-Record vorhanden — die Verschlüsselung funktioniert trotzdem, nur ohne kryptographische Verifikation des Zertifikats.

Warum DANE besser ist als das CA-System

DANE verankert das Vertrauen im DNS statt bei Certificate Authorities. Der Domaininhaber veröffentlicht den Hash seines Zertifikats selbst — DNSSEC schützt den Record vor Manipulation. Keine CA kann ein falsches Zertifikat für die Domain ausstellen und damit die Verbindung aufbrechen. Das Ganze kostet nichts außer einem DNS-Record und funktioniert für jeden, der DNSSEC betreibt.

Zum Vergleich: Das damalige „E-Mail made in Germany“ (EmiG) setzte auf eine TÜV-Zertifizierung, die sich nur große Provider leisten konnten. Sicherheit nur für Unternehmen mit Budget — das ist das Gegenteil von dem, was ich unterstütze.


Update August 2014: Ich habe Mailgraph um DANE-Graphen erweitert, um den Anteil verifizierter Verbindungen zu visualisieren.

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DNSSEC und DANE: TLS-Zertifikate mit TLSA-Records absichern

Meine Domain ist per DNSSEC gesichert, der Webserver bietet TLS an. Mit DANE (DNS-based Authentication of Named Entities) lässt sich beides verbinden: Die Checksumme des TLS-Zertifikats wird als TLSA-Record im DNS veröffentlicht — DNSSEC schützt diesen Record vor Manipulation.

Warum DANE?

Das klassische CA-System hat ein grundsätzliches Problem: Jede der hunderten Certificate Authorities kann ein Zertifikat für jede Domain ausstellen. Wird eine CA kompromittiert oder handelt fahrlässig, können gefälschte Zertifikate im Umlauf sein — der Browser merkt nichts. DANE löst das, indem der Domaininhaber selbst festlegt, welches Zertifikat gültig ist. Der Hash steht im DNS, DNSSEC garantiert die Integrität. Keine CA kann das unterlaufen.

Unterstützt ein Client DANE, prüft er beim TLS-Handshake, ob der TLSA-Record zum angebotenen Zertifikat passt. Das funktioniert auch mit selbstsignierten Zertifikaten — solange der Hash stimmt und DNSSEC aktiv ist, wird dem Zertifikat vertraut. Die Spezifikation steht in RFC 6698.

TLSA-Record erstellen

Der TLSA-Record enthält einen Hash des Public Keys (SPKI) aus dem Zertifikat. Mit OpenSSL erzeugt:

openssl x509 -in server.pem -noout -pubkey \
  | openssl pkey -pubin -outform DER \
  | openssl dgst -sha256

Den Hash trägt man als TLSA-Record in die DNS-Zone ein. Für den Webserver (Port 443):

_443._tcp.www.kernel-error.de. 3600 IN TLSA 3 1 1 a321...f7

Die drei Zahlen 3 1 1 bedeuten:

  • 3 — DANE-EE (End Entity): Das Zertifikat wird direkt geprüft, kein CA-Vertrauen nötig
  • 1 — SPKI (Subject Public Key Info): Nur der Public Key wird gehasht, nicht das ganze Zertifikat. Vorteil: Bei Erneuerung mit demselben Key bleibt der TLSA-Record gültig
  • 1 — SHA-256 als Hash-Algorithmus

Der TTL von 3600 Sekunden ist bewusst kurz gewählt — bei einem Zertifikatswechsel mit neuem Key soll der alte Record schnell ablaufen.

Prüfen

Mit dig lässt sich der TLSA-Record abfragen:

dig TLSA _443._tcp.www.kernel-error.de +short
3 1 1 a321...f7

Ob der Record auch zum tatsächlich ausgelieferten Zertifikat passt, prüft man mit OpenSSL — Hash vom Server-Zertifikat erzeugen und mit dem DNS-Record vergleichen:

echo | openssl s_client -connect www.kernel-error.de:443 2>/dev/null \
  | openssl x509 -noout -pubkey \
  | openssl pkey -pubin -outform DER \
  | openssl dgst -sha256

Stimmen die Hashes überein, ist alles korrekt. Komfortabler geht es mit posttls-finger (Teil von Postfix) — das Tool prüft TLSA-Record und Zertifikat in einem Schritt.

DANE für E-Mail

DANE funktioniert nicht nur für Webserver. Für E-Mail ist es sogar wichtiger — SMTP hat kein Vertrauensmodell wie Browser, opportunistisches TLS kann trivial per Downgrade-Angriff ausgehebelt werden. Mit DANE und TLSA-Records auf Port 25 wird die Verschlüsselung kryptographisch verifizierbar. Wie man das mit Postfix einrichtet, steht im Beitrag Postfix mit DANE und DNSSEC absichern. Zur Visualisierung des DANE-Anteils im Mailverkehr habe ich damals Mailgraph um DANE-Graphen erweitert.

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