Was ist SMTP? Definition und Grundlagen

Wenn die E-Mail die elektronische Post ist, dann ist das SMTP der Postbote. SMTP ist bis heute das wichtigste Protokoll für den E-Mail-Versand, wird in der Praxis aber fast immer in der erweiterten Form ESMTP eingesetzt – mit Authentifizierung und Verschlüsselung als Standard.

Was ist das SMTP-Protokoll?

SMTP steht für „Simple Mail Transfer Protocol“, was sich mit „Einfaches E-Mail-Transferprotokoll“ übersetzen lässt. Es handelt sich dabei um ein verbindungsorientiertes, textbasiertes Netzwerkprotokoll aus der Internetprotokollfamilie und ist als solches auf der siebten Schicht des OSI-Modells, der Anwendungsschicht, angesiedelt. Genauso wie jedes andere Netzprotokoll enthält es Regeln für die korrekte Kommunikation zwischen Computern in einem Netzwerk. Dabei ist SMTP speziell für das Einspeisen und Weiterleiten von E-Mails von einem Absender zu einem Empfänger zuständig.

Seit seiner Veröffentlichung im Jahr 1982 im Arpanet ist SMTP zum Standardprotokoll für den Versand von E-Mails avanciert. Für Endnutzerinnen und Endnutzer erfolgt die Konfiguration heute fast automatisch: Moderne Clients wie Outlook, Thunderbird oder Webmail-Anwendungen stellen SMTP (bzw. ESMTP) mit STARTTLS und Port 587 als Voreinstellung bereit.

Die nachfolgende Übersicht zeigt Ihnen die SMTP-Server-Adressen und SMTP-Ports für einige der beliebtesten E-Mail-Provider:

Wie funktioniert das SMTP-Verfahren?

Das SMTP-Verfahren zu verstehen bedeutet, E-Mail zu verstehen. Im Grunde läuft es wie folgt ab:

Schritt 1: Absender/Absenderin überträgt an SMTP-Server (Submission)

• Der SMTP-Client, also der Absender bzw. die Absenderin, lädt die E-Mail auf den SMTP-Server, also den E-Mail-Server (Postausgangsserver) des jeweiligen Providers.
• Dies geschieht über eine Webmail-Anwendung im Browser oder ein E-Mail-Programm („Mail User Agent“, kurz MUA) wie Outlook oder Mozilla Thunderbird.
• Mittlerweile erfolgt diese Übertragung standardmäßig über Port 587 mit STARTTLS-Verschlüsselung und SMTP AUTH (Benutzername + Passwort).

Schritt 2: Adressauflösung via DNS

• Der SMTP-Server der absendenden Person kontaktiert den DNS-Server und ermittelt die IP-Adresse des Ziel-SMTP-Servers (MX-Record der Empfängerdomain).

Schritt 3: Weiterleitung über Mail Transfer Agents (MTAs)

• Die E-Mail wird über einen oder mehrere Mail Transfer Agents (MTA) weitergeleitet.
• Jeder MTA arbeitet nach den SMTP- bzw. ESMTP-Regeln.
• Auf dem Transportweg wird die Verbindung in der Regel per TLS gesichert, um Manipulation und Mitlesen zu verhindern.

Schritt 4: Annahme beim Ziel-SMTP-Server

• Der Zielserver (Empfänger-Mailserver) prüft, ob das Postfach existiert.
• Viele Mailserver kontrollieren zusätzlich SPF-, DKIM- und DMARC-Einträge, um Spoofing und Spam zu verhindern.
• Die E-Mail wird im Nachrichtenspeicher zwischengespeichert.

Schritt 5: Abruf durch den Empfänger oder die Empfängerin

• Die empfangende Person ruft die E-Mail über IMAP oder POP3 ab.
• Heute ist IMAP der Standard, da es eine Synchronisation zwischen Geräten ermöglicht.

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Wie läuft eine SMTP-Session ab?

Die im ersten Schritt des SMTP-Verfahrens erwähnte Interaktion zwischen dem SMTP-Client und dem SMTP-Server stellt die eigentliche SMTP-Session dar. Jede Session besteht aus einer Abfolge von SMTP-Kommandos seitens des Clients und Antworten in Form von Statuscodes seitens des Servers.

Übersicht über die SMTP-Kommandos

Gemäß den geltenden SMTP-Spezifikationen muss jede Implementierung des Netzwerkprotokolls mindestens die folgenden acht Kommandos, bestehend aus 7-Bit-ASCII-Zeichen, unterstützen:

Übersicht über die Server-Statuscodes

Auf jedes dieser SMTP-Kommandos des Clients antwortet der Server mit einem dreistelligen Statuscode inklusive Klartextmeldung. Zum besseren Verständnis haben wir diese Meldungen in den folgenden Übersichten ins Deutsche übersetzt.

Statuscodes, die signalisieren, dass der Server das Kommando erfolgreich ausgeführt hat:

Statuscodes, die signalisieren, dass der Server das Kommando verstanden hat, für die Verarbeitung aber weitere Informationen benötigt:

Statuscodes, die signalisieren, dass der Server einen temporären Fehler festgestellt hat, das Kommando aber möglicherweise trotzdem verarbeitet werden kann:

Statuscodes, die signalisieren, dass der Server einen fatalen Fehler festgestellt hat und das Kommando nicht verarbeitet werden kann:

SMTP-Beispiel-Session

Eine SMTP-Session zwischen Client und Server kann beispielsweise wie folgt ablaufen:

Welche Nachteile hat das SMTP-Protokoll?

Trotz seiner weiten Verbreitung hat SMTP einige Nachteile, die das Protokoll von Haus aus mitbringt:

Keine standardisierte Versandbestätigung

• SMTP liefert von sich aus keine verlässliche Empfangsbestätigung.
• Zwar können Server Rückmeldungen geben (z. B. sogenannte Delivery Status Notifications), doch deren Formatierung ist nicht einheitlich und oft schwer verständlich.
• Die Folge: Es ist schwierig, die genaue Ursache einer fehlgeschlagenen Zustellung (z. B. Tippfehler in der Adresse, überfülltes Postfach) zu erkennen.

Fehlende Authentifizierung im Ursprung

• SMTP kennt ursprünglich keine Benutzer-Authentifizierung. Theoretisch kann jede Person eine E-Mail mit beliebiger Absenderadresse versenden.
• Dieses Problem führte zu massenhaftem Spam und Spoofing (Fälschung von Absenderadressen).
• Um Missbrauch zu verhindern, setzen Provider heute fast ausschließlich auf: SMTP AUTH (Benutzerauthentifizierung mit Login-Daten), TLS-Verschlüsselung (STARTTLS, Port 587 oder Port 465) und das Abweisen von offenen Relays

Anfälligkeit für Spam & Spoofing

• Ohne zusätzliche Schutzmechanismen können Angreiferinnen und Angreifer im Namen fremder Domains E-Mails verschicken.
• Moderne Sicherheitsstandards, die dieses Problem abfedern, sind unter anderem die bereits genannten SPF, DKIM und DMARC
• MTA-STS (Mail Transfer Agent Strict Transport Security) sorgt dafür, dass E-Mails nur über verschlüsselte Verbindungen übertragen werden.
• DANE (DNS-based Authentication of Named Entities) gewährt eine zusätzliche Absicherung von TLS-Zertifikaten via DNSSEC.

Dank dieser Erweiterungen ist SMTP in Kombination mit ESMTP und den modernen Sicherheitsstandards heute deutlich zuverlässiger und sicherer als noch vor wenigen Jahren.

Was ist ESMTP?

Als Reaktion auf die Sicherheitslücken und Beschränkungen des ursprünglichen SMTP wurde 1995 das Extended Simple Mail Transfer Protocol (ESMTP) eingeführt. ESMTP erweitert SMTP um zusätzliche Kommandos und Optionen, die den Versand von E-Mails sicherer, flexibler und effizienter machen.

Wichtige Funktionen von ESMTP

• Authentifizierung des Absenders bzw. der Absenderin über SMTP AUTH, um Spoofing und Spam zu verhindern.
• TLS-Verschlüsselung über STARTTLS, sodass Nachrichten beim Versand geschützt sind.
• Anhängen von Multimedia-Dateien (z. B. Bilder, Videos, Dokumente).
• Größenbeschränkungen nach Server-Vorgaben (z. B. SIZE).
• Paralleler Versand an mehrere Empfängerinnen und Empfänger.
• Standardisierte Fehlermeldungen bei Unzustellbarkeit.
• Unterstützung von 8-Bit-Inhalten durch das Kommando 8BITMIME, womit z. B. Sonderzeichen und UTF-8-Symbole direkt übertragen werden können.

Beispiele für ESMTP-Kommandos