DKIM (DomainKeys Identified Mail)

Sources : Proofpoint Threat Reference, dmarcian.com, RFC 6376 RFC officielle : https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc6376

Définition

DKIM est un protocole d’authentification email qui permet à un expéditeur d’apposer une signature cryptographique sur ses emails. Cette signature prouve deux choses :

L’email a bien été envoyé par le domaine signataire
Le contenu de l’email n’a pas été modifié en transit

DKIM utilise une cryptographie asymétrique (paire de clés publique/privée).

Origine : DKIM est né en 2004 de la fusion de “Enhanced DomainKeys” (Yahoo) et “Identified Internet Mail” (Cisco).

Comment DKIM fonctionne

CÔTÉ EXPÉDITEUR (à l'envoi)
─────────────────────────────────────────────
1. Sélection des champs à signer
   (From, Subject, To, Date, corps du message...)

2. Calcul d'un hash de ces champs
   Exemple : hash("From: alice@example.com\nSubject: Bonjour\n...")
   → "3303baf8986f910720abcfa607d81f53"

3. Chiffrement du hash avec la CLÉ PRIVÉE
   (stockée sur le serveur mail expéditeur, secrète)

4. Ajout du header DKIM-Signature à l'email
   avec le hash chiffré (valeur du tag b=)

CÔTÉ RÉCEPTEUR (à la réception)
─────────────────────────────────────────────
1. Lecture du header DKIM-Signature
   → Récupération du domaine (d=) et du sélecteur (s=)

2. Requête DNS pour récupérer la CLÉ PUBLIQUE
   → TXT record : s._domainkey.example.com

3. Déchiffrement de la signature avec la clé publique

4. Recalcul du hash des champs signés

5. Comparaison : hash reçu = hash recalculé ?
   → OUI → DKIM pass ✓ (message intègre)
   → NON → DKIM fail ✗ (message altéré ou clé incorrecte)

Structure du header DKIM-Signature

Un header DKIM-Signature réel ressemble à ceci :

DKIM-Signature: v=1; a=rsa-sha256; c=relaxed/relaxed;
        d=gmail.com; s=20230601;
        h=from:to:subject:date:message-id:mime-version:content-type;
        bh=47DEQpj8HBSa+/TImW+5JCeuQeRkm5NMpJWZG3hSuFU=;
        b=AbCdEfGhIjKlMnOpQrStUvWxYz0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
           abcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/==

Description de chaque tag

Tag	Nom	Description	Exemple
`v=`	Version	Toujours `1`	`v=1`
`a=`	Algorithme	Algorithme de signature	`a=rsa-sha256`
`c=`	Canonicalisation	Normalisation header/body avant hash	`c=relaxed/relaxed`
`d=`	Domaine	Domaine signataire (vérifié dans le DNS)	`d=gmail.com`
`s=`	Sélecteur	Identifie quelle clé DNS utiliser	`s=20230601`
`h=`	Headers	Liste des headers inclus dans la signature	`h=from:to:subject:date`
`bh=`	Body Hash	Hash du corps de l’email (base64)	`bh=47DEQpj8...`
`b=`	Signature	La signature cryptographique elle-même (base64)	`b=AbCdEf...`
`t=`	Timestamp	Date/heure de signature (optionnel)	`t=1698765432`
`x=`	Expiration	Date d’expiration de la signature (optionnel)	`x=1698851832`
`i=`	Identité	Identité de l’agent signataire (optionnel)	`i=@gmail.com`

Canonicalisation (`c=`)

La canonicalisation normalise les headers et le body avant de calculer le hash, pour tolérer certaines modifications bénignes :

Mode	Description
`simple`	Strict : moindre modification invalide la signature
`relaxed`	Tolère changements mineurs (espaces, casse des noms de headers)

Le format est c=<header>/<body>, par exemple c=relaxed/relaxed.

Enregistrement DNS DKIM (clé publique)

La clé publique est publiée en DNS sous la forme :

<selector>._domainkey.<domaine>   IN   TXT   "v=DKIM1; k=rsa; p=<clé_publique_base64>"

Exemple réel :

20230601._domainkey.gmail.com   IN   TXT
  "v=DKIM1; k=rsa; p=MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQC5N3lnvvrYgPCRSoqn8vr...AQAB"

Comment trouver le sélecteur : il est indiqué dans le tag s= du header DKIM-Signature.

Vérification DNS en ligne de commande :

dig TXT 20230601._domainkey.gmail.com

Résultats DKIM dans les en-têtes email

Dans Authentication-Results :

Authentication-Results: mx.google.com;
       dkim=pass header.d=example.com header.s=20230601 header.b=AbCdEfGh

Résultat	Signification
`pass`	Signature valide — email intègre et provenant du domaine
`fail`	Signature invalide (email modifié en transit ou fausse clé)
`none`	Pas de signature DKIM dans l’email
`policy`	La politique DKIM du domaine interdit la signature
`neutral`	Le message est signé mais la signature ne confirme rien
`temperror`	Erreur DNS temporaire lors de la récupération de la clé
`permerror`	Erreur permanente (sélecteur inexistant, clé malformée)

Limites de DKIM

DKIM ne protège pas le From: contre le spoofing : Un attaquant peut envoyer un email avec une signature DKIM valide depuis attacker.com, mais afficher From: support@votre-banque.fr. DKIM passe, mais l’email est frauduleux. → DMARC est nécessaire pour l’alignement.
DKIM survit au forwarding : Contrairement à SPF, DKIM résiste à la redirection d’email (le hash signé voyage avec le message).
Rotation des clés : Les clés DKIM doivent être régulièrement changées. Une clé compromise permettrait de signer des emails frauduleux.

Outils de vérification

MXToolbox DKIM Lookup : https://mxtoolbox.com/dkim.aspx
dmarcian DKIM Inspector : https://dmarcian.com/dkim-inspector/

En ligne de commande :

dig TXT <selector>._domainkey.<domain>
# Exemple :
dig TXT 20230601._domainkey.gmail.com