Was ist Greylisting?

Beim Greylisting (zu Deutsch: „auf die graue Liste setzen“) handelt es sich um eine effektive Methode zur Unterdrückung des Versands von Spam-E-Mails. Das Greylisting läuft auf dem Mailserver des E-Mail-Empfängers ab und erfordert keinerlei Konfiguration durch den Absender oder Empfänger.

Beim Greylisting gehen theoretisch keine legitimen E-Mails verloren. Daher handelt es sich um eine der am weitesten verbreiteten Techniken zur globalen Spam-Bekämpfung.

Sofern Sie einen eigenen E-Mail-Server betreiben, sollten Sie in Erwägung ziehen, Greylisting als grundlegenden Schutz vor Spam zu nutzen.

Anwendungsgebiet von Greylisting

Bei Spam-Filtern handelt es sich um komplexe Software, die mit Heuristiken versucht, Spam-E-Mails zu erkennen. Im Gegensatz zu diesen aufwendigen Verfahren zielt das Greylisting darauf ab, die Zustellung offensichtlichen Spams zu unterbinden. Da das Greylisting auf einem simplen Vorgang basiert, ist es in der Ausführung ressourcenschonend.

Insbesondere wird Greylisting eingesetzt, um den illegitimen Massenversand von Spam zu bekämpfen. Bei „Unsolicited Bulk E-Mail“ (UBE) handelt es sich um nichtpersonalisierte, massenhaft versandte E-Mails. Oft kommen hierbei Archive eingekaufter oder gestohlener E-Mail-Adressen zum Einsatz.

Für gewöhnlich erfolgt der Versand von gekaperten Rechnern argloser Nutzer aus. In ferngesteuerten Bot-Netzen verbunden, werden diese Rechner dazu eingesetzt, massenhaft Spam zu versenden. In der Regel kommen bei diesen Spam-Wellen gespoofte E-Mail-Absenderadressen zum Einsatz.

Nicht geeignet ist Greylisting für die Bekämpfung von „Unsolicited Commercial E-Mail“ (UCE). Dabei handelt es sich um einzeln versandte, oftmals personalisierte E-Mails von tatsächlichen Unternehmen oder Geschäftspersonen. Zur Bekämpfung dieser Art von Spam werden stattdessen inhaltsbasierte Filter und Blacklisting eingesetzt.

Funktionsweise von Greylisting

Die Idee des Greylistings basiert darauf, potenzielle Spam-E-Mails im Prozess der Zustellung auszusortieren. Schauen wir uns an, wie das Verfahren genau funktioniert.

Um eine E-Mail von einem Absender an einen Empfänger zu senden, kommt das Simple Mail Transfer Protocol  (SMTP) zum Einsatz. Prinzipiell folgt eine über das Internet versandte E-Mail dem folgenden Weg:

  1. Der Absender verfasst eine E-Mail mit seinem Mail User Agent (MUA). Dabei kann es sich um ein lokal installiertes Mailprogramm oder eine Webmail-Oberflächehandeln.
     
  2. Um die E-Mail zu versenden, baut der Mail User Agent eine SMTP-Verbindung zum Mail Transfer Agent (MTA) des Absenders auf. Dabei handelt es sich um eine Software auf dem SMTP-Server, die E-Mails entgegennimmt und weiterleitet.
     
  3. Der Mail Transfer Agent des Absenders leitet die E-Mail an den Mail Transfer Agent des Empfängers weiter. Nimmt dieser Agent die E-Mail an, wird sie im Postfach des Empfängers bereitgestellt.
     
  4. Wenn der Empfänger sein lokales Postfach über das IMAP- oder POP3-Protokoll synchronisiert, wird die E-Mail als neue Nachricht angezeigt.

Das Greylisting erfolgt im dritten Schritt – wenn der Mail Transfer Agent des Empfängers die E-Mail entgegennimmt. Drei Daten sind dem empfangenden MTA vor Annahme der kompletten E-Mail bekannt:

  • Die IP-Adresse des sendenden Mailservers
  • Die E-Mail-Adresse des Absenders, via SMTP-'MAIL FROM'-Kommando
  • Die E-Mail-Adresse(n) des/der Empfänger(s), via SMTP-'RCPT TO'-Kommando

Da diese Daten für den Mail Transfer Agent vor der eigentlichen Nachricht einsehbar sind, werden sie auch als „Umschlagdaten“ bezeichnet. Der Mail Transfer Agent vermerkt die Umschlagdaten jeder eingehenden E-Mail in einer Liste, der sogenannten Greylist. Hier ein beispielhafter Eintrag in der Greylist:

IP-Adresse Absender Empfänger
192.0.2.3 anne@example.com lars@example.net

Tritt eine Kombination von Umschlagdaten zum ersten Mal auf, weist der Mail Transfer Agent die E-Mail zunächst ab. Dabei wird ein Fehlercode zurückgeliefert, der anzeigt, es sei ein technisches Problem aufgetreten. Der absendende Mail Transfer Agent wird aufgefordert, die Zustellung der E-Mail nach einer gewissen Wartezeit erneut zu versuchen.

Ein legitimer und standardkonformer Mail Transfer Agent wird dieser Bitte nachkommen und die Weiterleitung der E-Mail später noch einmal versuchen. Bei einem erneuten Zustellversuch sind die Umschlagdaten bereits in der Greylist enthalten; die E-Mail wird zugestellt.

Demgegenüber meldet sich ein illegitim sendender Mail Transfer Agent in der Regel nicht noch einmal. Und genau an diesem Punkt greift die Spamschutz-Funktion des Greylistings: Da der zweite Zustellversuch nicht erfolgt, wird die Spam-E-Mail nie zugestellt. Der dadurch beschützte Empfänger bekommt davon nichts mit. Eine sehr elegante Variante, sich von lästigem Spam zu befreien.

Einen deutlichen Nachteil hat das Greylisting jedoch: Durch die Wartezeit auf die zweite Zustellung kommen manche E-Mails erst mit einer gewissen, spürbaren Verzögerung beim Empfänger an. Unter Umständen kann es sich um Stunden handeln.

Vielleicht kennen Sie das Problem, wenn Sie die Passwort-Reset-Funktion bei einem Onlinedienst nutzen. DiePasswort-Reset-E-Mail kommt nicht bei Ihnen an. Sie versuchen es einige Male, ohne Erfolg. Stunden später kommen fast gleichzeitig mehrere solcher E-Mails an. Jedoch sind die darin enthaltenen Passwort-Reset-Links bereits abgelaufen. Ursache für dieses lästige Verhalten ist das Greylisting Ihrer E-Mail-Adresse.

Schaubild: So funktioniert Greylisting

(a) Der Mail User Agent (MUA) übergibt eine E-Mail an den Mailserver des Absenders (P).

(b) Der Mailserver des Absenders (P) reicht die E-Mail an den Mailserver des Empfängers (Q) weiter. Dieser überprüft die Umschlagdaten der E-Mail: IP-Adresse des sendenden Servers sowie E-Mail-Adressen des Absenders und Empfängers. Ist die Kombination dieser drei Daten dem Mailserver des Empfängers (Q) noch nicht untergekommen, lehnt der Server den Empfang der E-Mail mit Hinweis auf einen technischen Fehler zunächst ab. Der Mailserver des Empfängers (Q) vermerkt die Umschlagdaten in einer Tabelle; die E-Mail wird „greylisted“.

(c) Handelt es sich um eine legitim versandte E-Mail, versucht der Mailserver des Absenders (P) nach einer Wartezeit erneut, die E-Mail zu versenden. Da die Umschlagdaten dem Mailserver des Empfängers (Q) nun bereits bekannt sind, stellt dieser die E-Mail zu. Optional werden die Umschlagdaten in die Whitelist des Mailservers aufgenommen. In diesem Fall werden künftig eingehende E-Mail mit denselben Umschlagdaten ohne Verzögerung zugestellt.

(d) Handelt es sich um eine illegitim versandte E-Mail, kommt es normalerweise nicht zu einem weiteren Zustellversuch. In diesem Fall erfüllt das Greylisting seinen Zweck als Mittel zur Spambekämpfung; die illegitime E-Mail wird nie zugestellt.

Greylisting wird für gewöhnlich in Kombination mit anderen Spam-Bekämpfungstechnologien eingesetzt. Per Sender Policy Framework (SPF), DomainKeys Identified Mail (DKIM) und Domain-based Message Authentication Reporting and Conformance (DMARC) wird der E-Mail-Verkehr gegenüber geläufigen Formen des Missbrauchs abgesichert.

Besonders gut funktioniert Greylisting im Verbund mit den verwandten Techniken Whitelisting und Blacklisting. Schauen wir uns beispielhaft den zeitlichen Verlauf der Zustellversuche auf dem empfangenden Mailserver an:

e1) Eine E-Mail von einem noch nicht auf der Greylist vermerkten Absender („Listed? Nein.“) geht ein. Der Mail Transfer Agent lehnt den Empfang der E-Mail mit Hinweis auf einen technischen Fehler ab. Die Umschlagdaten werden in die Greylist eingetragen.

e2) Zu einem späteren Zeitpunkt geht eine weitere E-Mail vom selben Absender zum selben Empfänger ein. Da die Umschlagdaten nun bereits in der Greylist enthalten sind, wird die E-Mail zugestellt. Ferner werden die Umschlagdaten in die Whitelist eingetragen.

e3) Seit der letzten Korrespondenz zwischen Anne und Lars hat sich die IP-Adresse von Annes SMTP-Server geändert: Vorher noch 192.0.2.3, lautet sie jetzt 192.0.2.34. Anne wird damit als unbekannter Absender behandelt und landet zunächst auf der Greylist.

e4) Später schreibt Anne wiederum an Lars. Dieses Mal kommt der SMTP-Server unter der ursprünglichen IP-Adresse 192.0.2.3 zum Einsatz. Da sich diese Umschlagdaten bereits auf der Whitelist befinden, wird Annes E-Mail sofort zugestellt.

e5) Es erfolgt ein Zustellversuch vom Server 192.0.2.66. Da dieser als bekannter, bösartiger Server auf der Blacklist vermerkt ist, wird die Zustellung der E-Mail verweigert. Allem Anschein nach wurde die Absenderadresse anne@example.comgespooft.

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Vor- und Nachteile von Greylisting

Vorteil Nachteil
Keine Konfiguration durch den Nutzer erforderlich Dem Nutzer ist ggf. nicht bewusst, dass Greylisting aktiv ist
Führt im Normalfall nicht zum Verlust von E-Mails In Ausnahmefällen können legitime E-Mails verloren gehen
Zeitverzug bei der Annahme kann helfen, bösartige Sender auf Blacklist zu setzen Zeitverzug kann dazu führen, dass Nutzer die Funktionstüchtigkeit des Mailservers in Frage stellen: „Manchmal kommen Mails nicht an.“
Zeitverzug kann vor neuer, noch nicht identifizierter Malware schützen Kann bei zeitlich begrenzten Mail-Inhalten wie Passwort-Reset-Links etc. zu langsam sein
Im Gegensatz zu den meisten Spam-Filtern ressourcenschonend im Einsatz  
Sehr effektive Technik, daher große Entlastung der Mailserver weltweit  

Welche Probleme birgt Greylisting?

Wenngleich die Vorteile des Greylisting attraktiv sind, birgt die Technik auch einige Probleme:

  • Die IP-Adresse des absendenden SMTP-Servers muss gleich bleiben. Ändert sich die IP-Adresse des SMTP-Servers des Absenders, wird der E-Mail-Eingang auf dem SMTP-Server des Empfängers als unbekannt bewertet; die E-Mail wird greylisted.
     
  • Unter Umständen schlägt die Zustellung bei fehlerhafter Implementation oder Konfiguration des sendenden Mailservers fehl. Folgt der Mail Transfer Agent des Absenders der Aufforderung zur erneuten Auslieferung der E-Mail nicht, erfolgt keine Zustellung.
     
  • Der Schutz kann durch Spammer unter Aufwand von Ressourcen überwunden werden. Theoretisch könnten Spammer ihre E-Mails mehrfach versenden, um das Greylisting zu überwinden. Damit ist jedoch derzeit so viel logistischer Aufwand verbunden, dass sich die Mühe nicht lohnt.
     
  • Der Zeitverzug kann dazu führen, dass zeitlich begrenzte Mail-Inhalte ungültig werden. Dieses Problem tritt häufig bei der Wiederherstellung eines Passworts auf: Die Passwort-Reset-E-Mail kommt von einem bis dato unbekannten Absender und bleibt damit im Greylisting des Empfängers hängen. Bis der Absender die E-Mail erneut zustellt, vergeht so viel Zeit, dass der Passwort-Reset-Link oder Login-Code bereits abgelaufen ist.

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