tidying
[exim.git] / src / src / tls-gnu.c
1 /*************************************************
2 *     Exim - an Internet mail transport agent    *
3 *************************************************/
4
5 /* Copyright (c) University of Cambridge 1995 - 2018 */
6 /* See the file NOTICE for conditions of use and distribution. */
7
8 /* Copyright (c) Phil Pennock 2012 */
9
10 /* This file provides TLS/SSL support for Exim using the GnuTLS library,
11 one of the available supported implementations.  This file is #included into
12 tls.c when USE_GNUTLS has been set.
13
14 The code herein is a revamp of GnuTLS integration using the current APIs; the
15 original tls-gnu.c was based on a patch which was contributed by Nikos
16 Mavrogiannopoulos.  The revamp is partially a rewrite, partially cut&paste as
17 appropriate.
18
19 APIs current as of GnuTLS 2.12.18; note that the GnuTLS manual is for GnuTLS 3,
20 which is not widely deployed by OS vendors.  Will note issues below, which may
21 assist in updating the code in the future.  Another sources of hints is
22 mod_gnutls for Apache (SNI callback registration and handling).
23
24 Keeping client and server variables more split than before and is currently
25 the norm, in anticipation of TLS in ACL callouts.
26
27 I wanted to switch to gnutls_certificate_set_verify_function() so that
28 certificate rejection could happen during handshake where it belongs, rather
29 than being dropped afterwards, but that was introduced in 2.10.0 and Debian
30 (6.0.5) is still on 2.8.6.  So for now we have to stick with sub-par behaviour.
31
32 (I wasn't looking for libraries quite that old, when updating to get rid of
33 compiler warnings of deprecated APIs.  If it turns out that a lot of the rest
34 require current GnuTLS, then we'll drop support for the ancient libraries).
35 */
36
37 #include <gnutls/gnutls.h>
38 /* needed for cert checks in verification and DN extraction: */
39 #include <gnutls/x509.h>
40 /* man-page is incorrect, gnutls_rnd() is not in gnutls.h: */
41 #include <gnutls/crypto.h>
42
43 /* needed to disable PKCS11 autoload unless requested */
44 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x020c00
45 # include <gnutls/pkcs11.h>
46 # define SUPPORT_PARAM_TO_PK_BITS
47 #endif
48 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x030103 && !defined(DISABLE_OCSP)
49 # warning "GnuTLS library version too old; define DISABLE_OCSP in Makefile"
50 # define DISABLE_OCSP
51 #endif
52 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x020a00 && !defined(DISABLE_EVENT)
53 # warning "GnuTLS library version too old; tls:cert event unsupported"
54 # define DISABLE_EVENT
55 #endif
56 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030306
57 # define SUPPORT_CA_DIR
58 #else
59 # undef  SUPPORT_CA_DIR
60 #endif
61 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030014
62 # define SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
63 #endif
64 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030104
65 # define GNUTLS_CERT_VFY_STATUS_PRINT
66 #endif
67 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030109
68 # define SUPPORT_CORK
69 #endif
70 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x03010a
71 # define SUPPORT_GNUTLS_SESS_DESC
72 #endif
73 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030500
74 # define SUPPORT_GNUTLS_KEYLOG
75 #endif
76 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030506 && !defined(DISABLE_OCSP)
77 # define SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
78 #endif
79
80 #ifdef SUPPORT_DANE
81 # if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030000
82 #  define DANESSL_USAGE_DANE_TA 2
83 #  define DANESSL_USAGE_DANE_EE 3
84 # else
85 #  error GnuTLS version too early for DANE
86 # endif
87 # if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x999999
88 #  define GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
89 # endif
90 #endif
91
92 #ifndef DISABLE_OCSP
93 # include <gnutls/ocsp.h>
94 #endif
95 #ifdef SUPPORT_DANE
96 # include <gnutls/dane.h>
97 #endif
98
99 #include "tls-cipher-stdname.c"
100
101
102 /* GnuTLS 2 vs 3
103
104 GnuTLS 3 only:
105   gnutls_global_set_audit_log_function()
106
107 Changes:
108   gnutls_certificate_verify_peers2(): is new, drop the 2 for old version
109 */
110
111 /* Local static variables for GnuTLS */
112
113 /* Values for verify_requirement */
114
115 enum peer_verify_requirement
116   { VERIFY_NONE, VERIFY_OPTIONAL, VERIFY_REQUIRED, VERIFY_DANE };
117
118 /* This holds most state for server or client; with this, we can set up an
119 outbound TLS-enabled connection in an ACL callout, while not stomping all
120 over the TLS variables available for expansion.
121
122 Some of these correspond to variables in globals.c; those variables will
123 be set to point to content in one of these instances, as appropriate for
124 the stage of the process lifetime.
125
126 Not handled here: global tls_channelbinding_b64.
127 */
128
129 typedef struct exim_gnutls_state {
130   gnutls_session_t      session;
131   gnutls_certificate_credentials_t x509_cred;
132   gnutls_priority_t     priority_cache;
133   enum peer_verify_requirement verify_requirement;
134   int                   fd_in;
135   int                   fd_out;
136   BOOL                  peer_cert_verified;
137   BOOL                  peer_dane_verified;
138   BOOL                  trigger_sni_changes;
139   BOOL                  have_set_peerdn;
140   const struct host_item *host;         /* NULL if server */
141   gnutls_x509_crt_t     peercert;
142   uschar                *peerdn;
143   uschar                *ciphersuite;
144   uschar                *received_sni;
145
146   const uschar *tls_certificate;
147   const uschar *tls_privatekey;
148   const uschar *tls_sni; /* client send only, not received */
149   const uschar *tls_verify_certificates;
150   const uschar *tls_crl;
151   const uschar *tls_require_ciphers;
152
153   uschar *exp_tls_certificate;
154   uschar *exp_tls_privatekey;
155   uschar *exp_tls_verify_certificates;
156   uschar *exp_tls_crl;
157   uschar *exp_tls_require_ciphers;
158   const uschar *exp_tls_verify_cert_hostnames;
159 #ifndef DISABLE_EVENT
160   uschar *event_action;
161 #endif
162 #ifdef SUPPORT_DANE
163   char * const *        dane_data;
164   const int *           dane_data_len;
165 #endif
166
167   tls_support *tlsp;    /* set in tls_init() */
168
169   uschar *xfer_buffer;
170   int xfer_buffer_lwm;
171   int xfer_buffer_hwm;
172   BOOL xfer_eof;        /*XXX never gets set! */
173   BOOL xfer_error;
174 } exim_gnutls_state_st;
175
176 static const exim_gnutls_state_st exim_gnutls_state_init = {
177   .session =            NULL,
178   .x509_cred =          NULL,
179   .priority_cache =     NULL,
180   .verify_requirement = VERIFY_NONE,
181   .fd_in =              -1,
182   .fd_out =             -1,
183   .peer_cert_verified = FALSE,
184   .peer_dane_verified = FALSE,
185   .trigger_sni_changes =FALSE,
186   .have_set_peerdn =    FALSE,
187   .host =               NULL,
188   .peercert =           NULL,
189   .peerdn =             NULL,
190   .ciphersuite =        NULL,
191   .received_sni =       NULL,
192
193   .tls_certificate =    NULL,
194   .tls_privatekey =     NULL,
195   .tls_sni =            NULL,
196   .tls_verify_certificates = NULL,
197   .tls_crl =            NULL,
198   .tls_require_ciphers =NULL,
199
200   .exp_tls_certificate = NULL,
201   .exp_tls_privatekey = NULL,
202   .exp_tls_verify_certificates = NULL,
203   .exp_tls_crl =        NULL,
204   .exp_tls_require_ciphers = NULL,
205   .exp_tls_verify_cert_hostnames = NULL,
206 #ifndef DISABLE_EVENT
207   .event_action =       NULL,
208 #endif
209   .tlsp =               NULL,
210
211   .xfer_buffer =        NULL,
212   .xfer_buffer_lwm =    0,
213   .xfer_buffer_hwm =    0,
214   .xfer_eof =           FALSE,
215   .xfer_error =         FALSE,
216 };
217
218 /* Not only do we have our own APIs which don't pass around state, assuming
219 it's held in globals, GnuTLS doesn't appear to let us register callback data
220 for callbacks, or as part of the session, so we have to keep a "this is the
221 context we're currently dealing with" pointer and rely upon being
222 single-threaded to keep from processing data on an inbound TLS connection while
223 talking to another TLS connection for an outbound check.  This does mean that
224 there's no way for heart-beats to be responded to, for the duration of the
225 second connection.
226 XXX But see gnutls_session_get_ptr()
227 */
228
229 static exim_gnutls_state_st state_server;
230
231 /* dh_params are initialised once within the lifetime of a process using TLS;
232 if we used TLS in a long-lived daemon, we'd have to reconsider this.  But we
233 don't want to repeat this. */
234
235 static gnutls_dh_params_t dh_server_params = NULL;
236
237 /* No idea how this value was chosen; preserving it.  Default is 3600. */
238
239 static const int ssl_session_timeout = 200;
240
241 static const uschar * const exim_default_gnutls_priority = US"NORMAL";
242
243 /* Guard library core initialisation */
244
245 static BOOL exim_gnutls_base_init_done = FALSE;
246
247 #ifndef DISABLE_OCSP
248 static BOOL gnutls_buggy_ocsp = FALSE;
249 #endif
250
251
252 /* ------------------------------------------------------------------------ */
253 /* macros */
254
255 #define MAX_HOST_LEN 255
256
257 /* Set this to control gnutls_global_set_log_level(); values 0 to 9 will setup
258 the library logging; a value less than 0 disables the calls to set up logging
259 callbacks.  Possibly GNuTLS also looks for an environment variable
260 "GNUTLS_DEBUG_LEVEL". */
261 #ifndef EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL
262 # define EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL -1
263 #endif
264
265 #ifndef EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS
266 # define EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS 1024
267 #endif
268
269 /* With GnuTLS 2.12.x+ we have gnutls_sec_param_to_pk_bits() with which we
270 can ask for a bit-strength.  Without that, we stick to the constant we had
271 before, for now. */
272 #ifndef EXIM_SERVER_DH_BITS_PRE2_12
273 # define EXIM_SERVER_DH_BITS_PRE2_12 1024
274 #endif
275
276 #define exim_gnutls_err_check(rc, Label) do { \
277   if ((rc) != GNUTLS_E_SUCCESS) \
278     return tls_error((Label), US gnutls_strerror(rc), host, errstr); \
279   } while (0)
280
281 #define expand_check_tlsvar(Varname, errstr) \
282   expand_check(state->Varname, US #Varname, &state->exp_##Varname, errstr)
283
284 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x020c00
285 # define HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
286 # define HAVE_GNUTLS_SEC_PARAM_CONSTANTS
287 # define HAVE_GNUTLS_RND
288 /* The security fix we provide with the gnutls_allow_auto_pkcs11 option
289  * (4.82 PP/09) introduces a compatibility regression. The symbol simply
290  * isn't available sometimes, so this needs to become a conditional
291  * compilation; the sanest way to deal with this being a problem on
292  * older OSes is to block it in the Local/Makefile with this compiler
293  * definition  */
294 # ifndef AVOID_GNUTLS_PKCS11
295 #  define HAVE_GNUTLS_PKCS11
296 # endif /* AVOID_GNUTLS_PKCS11 */
297 #endif
298
299
300
301
302 /* ------------------------------------------------------------------------ */
303 /* Callback declarations */
304
305 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
306 static void exim_gnutls_logger_cb(int level, const char *message);
307 #endif
308
309 static int exim_sni_handling_cb(gnutls_session_t session);
310
311 #ifndef DISABLE_OCSP
312 static int server_ocsp_stapling_cb(gnutls_session_t session, void * ptr,
313   gnutls_datum_t * ocsp_response);
314 #endif
315
316
317
318 /* ------------------------------------------------------------------------ */
319 /* Static functions */
320
321 /*************************************************
322 *               Handle TLS error                 *
323 *************************************************/
324
325 /* Called from lots of places when errors occur before actually starting to do
326 the TLS handshake, that is, while the session is still in clear. Always returns
327 DEFER for a server and FAIL for a client so that most calls can use "return
328 tls_error(...)" to do this processing and then give an appropriate return. A
329 single function is used for both server and client, because it is called from
330 some shared functions.
331
332 Argument:
333   prefix    text to include in the logged error
334   msg       additional error string (may be NULL)
335             usually obtained from gnutls_strerror()
336   host      NULL if setting up a server;
337             the connected host if setting up a client
338   errstr    pointer to returned error string
339
340 Returns:    OK/DEFER/FAIL
341 */
342
343 static int
344 tls_error(const uschar *prefix, const uschar *msg, const host_item *host,
345   uschar ** errstr)
346 {
347 if (errstr)
348   *errstr = string_sprintf("(%s)%s%s", prefix, msg ? ": " : "", msg ? msg : US"");
349 return host ? FAIL : DEFER;
350 }
351
352
353
354
355 /*************************************************
356 *    Deal with logging errors during I/O         *
357 *************************************************/
358
359 /* We have to get the identity of the peer from saved data.
360
361 Argument:
362   state    the current GnuTLS exim state container
363   rc       the GnuTLS error code, or 0 if it's a local error
364   when     text identifying read or write
365   text     local error text when rc is 0
366
367 Returns:   nothing
368 */
369
370 static void
371 record_io_error(exim_gnutls_state_st *state, int rc, uschar *when, uschar *text)
372 {
373 const uschar * msg;
374 uschar * errstr;
375
376 if (rc == GNUTLS_E_FATAL_ALERT_RECEIVED)
377   msg = string_sprintf("A TLS fatal alert has been received: %s",
378     US gnutls_alert_get_name(gnutls_alert_get(state->session)));
379 else
380   msg = US gnutls_strerror(rc);
381
382 (void) tls_error(when, msg, state->host, &errstr);
383
384 if (state->host)
385   log_write(0, LOG_MAIN, "H=%s [%s] TLS error on connection %s",
386     state->host->name, state->host->address, errstr);
387 else
388   {
389   uschar * conn_info = smtp_get_connection_info();
390   if (Ustrncmp(conn_info, US"SMTP ", 5) == 0) conn_info += 5;
391   /* I'd like to get separated H= here, but too hard for now */
392   log_write(0, LOG_MAIN, "TLS error on %s %s", conn_info, errstr);
393   }
394 }
395
396
397
398
399 /*************************************************
400 *        Set various Exim expansion vars         *
401 *************************************************/
402
403 #define exim_gnutls_cert_err(Label) \
404   do \
405     { \
406     if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) \
407       { \
408       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cert problem: %s: %s\n", \
409         (Label), gnutls_strerror(rc)); \
410       return rc; \
411       } \
412     } while (0)
413
414 static int
415 import_cert(const gnutls_datum_t * cert, gnutls_x509_crt_t * crtp)
416 {
417 int rc;
418
419 rc = gnutls_x509_crt_init(crtp);
420 exim_gnutls_cert_err(US"gnutls_x509_crt_init (crt)");
421
422 rc = gnutls_x509_crt_import(*crtp, cert, GNUTLS_X509_FMT_DER);
423 exim_gnutls_cert_err(US"failed to import certificate [gnutls_x509_crt_import(cert)]");
424
425 return rc;
426 }
427
428 #undef exim_gnutls_cert_err
429
430
431 /* We set various Exim global variables from the state, once a session has
432 been established.  With TLS callouts, may need to change this to stack
433 variables, or just re-call it with the server state after client callout
434 has finished.
435
436 Make sure anything set here is unset in tls_getc().
437
438 Sets:
439   tls_active                fd
440   tls_bits                  strength indicator
441   tls_certificate_verified  bool indicator
442   tls_channelbinding_b64    for some SASL mechanisms
443   tls_cipher                a string
444   tls_peercert              pointer to library internal
445   tls_peerdn                a string
446   tls_sni                   a (UTF-8) string
447   tls_ourcert               pointer to library internal
448
449 Argument:
450   state      the relevant exim_gnutls_state_st *
451 */
452
453 static void
454 extract_exim_vars_from_tls_state(exim_gnutls_state_st * state)
455 {
456 gnutls_cipher_algorithm_t cipher;
457 #ifdef HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
458 int old_pool;
459 int rc;
460 gnutls_datum_t channel;
461 #endif
462 tls_support * tlsp = state->tlsp;
463
464 tlsp->active.sock = state->fd_out;
465 tlsp->active.tls_ctx = state;
466
467 cipher = gnutls_cipher_get(state->session);
468 /* returns size in "bytes" */
469 tlsp->bits = gnutls_cipher_get_key_size(cipher) * 8;
470
471 tlsp->cipher = state->ciphersuite;
472
473 DEBUG(D_tls) debug_printf("cipher: %s\n", state->ciphersuite);
474
475 tlsp->certificate_verified = state->peer_cert_verified;
476 #ifdef SUPPORT_DANE
477 tlsp->dane_verified = state->peer_dane_verified;
478 #endif
479
480 /* note that tls_channelbinding_b64 is not saved to the spool file, since it's
481 only available for use for authenticators while this TLS session is running. */
482
483 tls_channelbinding_b64 = NULL;
484 #ifdef HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
485 channel.data = NULL;
486 channel.size = 0;
487 if ((rc = gnutls_session_channel_binding(state->session, GNUTLS_CB_TLS_UNIQUE, &channel)))
488   { DEBUG(D_tls) debug_printf("Channel binding error: %s\n", gnutls_strerror(rc)); }
489 else
490   {
491   old_pool = store_pool;
492   store_pool = POOL_PERM;
493   tls_channelbinding_b64 = b64encode(CUS channel.data, (int)channel.size);
494   store_pool = old_pool;
495   DEBUG(D_tls) debug_printf("Have channel bindings cached for possible auth usage.\n");
496   }
497 #endif
498
499 /* peercert is set in peer_status() */
500 tlsp->peerdn = state->peerdn;
501 tlsp->sni =    state->received_sni;
502
503 /* record our certificate */
504   {
505   const gnutls_datum_t * cert = gnutls_certificate_get_ours(state->session);
506   gnutls_x509_crt_t crt;
507
508   tlsp->ourcert = cert && import_cert(cert, &crt)==0 ? crt : NULL;
509   }
510 }
511
512
513
514
515 /*************************************************
516 *            Setup up DH parameters              *
517 *************************************************/
518
519 /* Generating the D-H parameters may take a long time. They only need to
520 be re-generated every so often, depending on security policy. What we do is to
521 keep these parameters in a file in the spool directory. If the file does not
522 exist, we generate them. This means that it is easy to cause a regeneration.
523
524 The new file is written as a temporary file and renamed, so that an incomplete
525 file is never present. If two processes both compute some new parameters, you
526 waste a bit of effort, but it doesn't seem worth messing around with locking to
527 prevent this.
528
529 Returns:     OK/DEFER/FAIL
530 */
531
532 static int
533 init_server_dh(uschar ** errstr)
534 {
535 int fd, rc;
536 unsigned int dh_bits;
537 gnutls_datum_t m;
538 uschar filename_buf[PATH_MAX];
539 uschar *filename = NULL;
540 size_t sz;
541 uschar *exp_tls_dhparam;
542 BOOL use_file_in_spool = FALSE;
543 BOOL use_fixed_file = FALSE;
544 host_item *host = NULL; /* dummy for macros */
545
546 DEBUG(D_tls) debug_printf("Initialising GnuTLS server params.\n");
547
548 rc = gnutls_dh_params_init(&dh_server_params);
549 exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_dh_params_init");
550
551 m.data = NULL;
552 m.size = 0;
553
554 if (!expand_check(tls_dhparam, US"tls_dhparam", &exp_tls_dhparam, errstr))
555   return DEFER;
556
557 if (!exp_tls_dhparam)
558   {
559   DEBUG(D_tls) debug_printf("Loading default hard-coded DH params\n");
560   m.data = US std_dh_prime_default();
561   m.size = Ustrlen(m.data);
562   }
563 else if (Ustrcmp(exp_tls_dhparam, "historic") == 0)
564   use_file_in_spool = TRUE;
565 else if (Ustrcmp(exp_tls_dhparam, "none") == 0)
566   {
567   DEBUG(D_tls) debug_printf("Requested no DH parameters.\n");
568   return OK;
569   }
570 else if (exp_tls_dhparam[0] != '/')
571   {
572   if (!(m.data = US std_dh_prime_named(exp_tls_dhparam)))
573     return tls_error(US"No standard prime named", exp_tls_dhparam, NULL, errstr);
574   m.size = Ustrlen(m.data);
575   }
576 else
577   {
578   use_fixed_file = TRUE;
579   filename = exp_tls_dhparam;
580   }
581
582 if (m.data)
583   {
584   rc = gnutls_dh_params_import_pkcs3(dh_server_params, &m, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
585   exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_dh_params_import_pkcs3");
586   DEBUG(D_tls) debug_printf("Loaded fixed standard D-H parameters\n");
587   return OK;
588   }
589
590 #ifdef HAVE_GNUTLS_SEC_PARAM_CONSTANTS
591 /* If you change this constant, also change dh_param_fn_ext so that we can use a
592 different filename and ensure we have sufficient bits. */
593 dh_bits = gnutls_sec_param_to_pk_bits(GNUTLS_PK_DH, GNUTLS_SEC_PARAM_NORMAL);
594 if (!dh_bits)
595   return tls_error(US"gnutls_sec_param_to_pk_bits() failed", NULL, NULL, errstr);
596 DEBUG(D_tls)
597   debug_printf("GnuTLS tells us that for D-H PK, NORMAL is %d bits.\n",
598       dh_bits);
599 #else
600 dh_bits = EXIM_SERVER_DH_BITS_PRE2_12;
601 DEBUG(D_tls)
602   debug_printf("GnuTLS lacks gnutls_sec_param_to_pk_bits(), using %d bits.\n",
603       dh_bits);
604 #endif
605
606 /* Some clients have hard-coded limits. */
607 if (dh_bits > tls_dh_max_bits)
608   {
609   DEBUG(D_tls)
610     debug_printf("tls_dh_max_bits clamping override, using %d bits instead.\n",
611         tls_dh_max_bits);
612   dh_bits = tls_dh_max_bits;
613   }
614
615 if (use_file_in_spool)
616   {
617   if (!string_format(filename_buf, sizeof(filename_buf),
618         "%s/gnutls-params-%d", spool_directory, dh_bits))
619     return tls_error(US"overlong filename", NULL, NULL, errstr);
620   filename = filename_buf;
621   }
622
623 /* Open the cache file for reading and if successful, read it and set up the
624 parameters. */
625
626 if ((fd = Uopen(filename, O_RDONLY, 0)) >= 0)
627   {
628   struct stat statbuf;
629   FILE *fp;
630   int saved_errno;
631
632   if (fstat(fd, &statbuf) < 0)  /* EIO */
633     {
634     saved_errno = errno;
635     (void)close(fd);
636     return tls_error(US"TLS cache stat failed", US strerror(saved_errno), NULL, errstr);
637     }
638   if (!S_ISREG(statbuf.st_mode))
639     {
640     (void)close(fd);
641     return tls_error(US"TLS cache not a file", NULL, NULL, errstr);
642     }
643   if (!(fp = fdopen(fd, "rb")))
644     {
645     saved_errno = errno;
646     (void)close(fd);
647     return tls_error(US"fdopen(TLS cache stat fd) failed",
648         US strerror(saved_errno), NULL, errstr);
649     }
650
651   m.size = statbuf.st_size;
652   if (!(m.data = malloc(m.size)))
653     {
654     fclose(fp);
655     return tls_error(US"malloc failed", US strerror(errno), NULL, errstr);
656     }
657   if (!(sz = fread(m.data, m.size, 1, fp)))
658     {
659     saved_errno = errno;
660     fclose(fp);
661     free(m.data);
662     return tls_error(US"fread failed", US strerror(saved_errno), NULL, errstr);
663     }
664   fclose(fp);
665
666   rc = gnutls_dh_params_import_pkcs3(dh_server_params, &m, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
667   free(m.data);
668   exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_dh_params_import_pkcs3");
669   DEBUG(D_tls) debug_printf("read D-H parameters from file \"%s\"\n", filename);
670   }
671
672 /* If the file does not exist, fall through to compute new data and cache it.
673 If there was any other opening error, it is serious. */
674
675 else if (errno == ENOENT)
676   {
677   rc = -1;
678   DEBUG(D_tls)
679     debug_printf("D-H parameter cache file \"%s\" does not exist\n", filename);
680   }
681 else
682   return tls_error(string_open_failed(errno, "\"%s\" for reading", filename),
683       NULL, NULL, errstr);
684
685 /* If ret < 0, either the cache file does not exist, or the data it contains
686 is not useful. One particular case of this is when upgrading from an older
687 release of Exim in which the data was stored in a different format. We don't
688 try to be clever and support both formats; we just regenerate new data in this
689 case. */
690
691 if (rc < 0)
692   {
693   uschar *temp_fn;
694   unsigned int dh_bits_gen = dh_bits;
695
696   if ((PATH_MAX - Ustrlen(filename)) < 10)
697     return tls_error(US"Filename too long to generate replacement",
698         filename, NULL, errstr);
699
700   temp_fn = string_copy(US"%s.XXXXXXX");
701   if ((fd = mkstemp(CS temp_fn)) < 0)   /* modifies temp_fn */
702     return tls_error(US"Unable to open temp file", US strerror(errno), NULL, errstr);
703   (void)fchown(fd, exim_uid, exim_gid);   /* Probably not necessary */
704
705   /* GnuTLS overshoots!
706    * If we ask for 2236, we might get 2237 or more.
707    * But there's no way to ask GnuTLS how many bits there really are.
708    * We can ask how many bits were used in a TLS session, but that's it!
709    * The prime itself is hidden behind too much abstraction.
710    * So we ask for less, and proceed on a wing and a prayer.
711    * First attempt, subtracted 3 for 2233 and got 2240.
712    */
713   if (dh_bits >= EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS + 10)
714     {
715     dh_bits_gen = dh_bits - 10;
716     DEBUG(D_tls)
717       debug_printf("being paranoid about DH generation, make it '%d' bits'\n",
718           dh_bits_gen);
719     }
720
721   DEBUG(D_tls)
722     debug_printf("requesting generation of %d bit Diffie-Hellman prime ...\n",
723         dh_bits_gen);
724   rc = gnutls_dh_params_generate2(dh_server_params, dh_bits_gen);
725   exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_dh_params_generate2");
726
727   /* gnutls_dh_params_export_pkcs3() will tell us the exact size, every time,
728   and I confirmed that a NULL call to get the size first is how the GnuTLS
729   sample apps handle this. */
730
731   sz = 0;
732   m.data = NULL;
733   rc = gnutls_dh_params_export_pkcs3(dh_server_params, GNUTLS_X509_FMT_PEM,
734       m.data, &sz);
735   if (rc != GNUTLS_E_SHORT_MEMORY_BUFFER)
736     exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_dh_params_export_pkcs3(NULL) sizing");
737   m.size = sz;
738   if (!(m.data = malloc(m.size)))
739     return tls_error(US"memory allocation failed", US strerror(errno), NULL, errstr);
740
741   /* this will return a size 1 less than the allocation size above */
742   rc = gnutls_dh_params_export_pkcs3(dh_server_params, GNUTLS_X509_FMT_PEM,
743       m.data, &sz);
744   if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
745     {
746     free(m.data);
747     exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_dh_params_export_pkcs3() real");
748     }
749   m.size = sz; /* shrink by 1, probably */
750
751   if ((sz = write_to_fd_buf(fd, m.data, (size_t) m.size)) != m.size)
752     {
753     free(m.data);
754     return tls_error(US"TLS cache write D-H params failed",
755         US strerror(errno), NULL, errstr);
756     }
757   free(m.data);
758   if ((sz = write_to_fd_buf(fd, US"\n", 1)) != 1)
759     return tls_error(US"TLS cache write D-H params final newline failed",
760         US strerror(errno), NULL, errstr);
761
762   if ((rc = close(fd)))
763     return tls_error(US"TLS cache write close() failed", US strerror(errno), NULL, errstr);
764
765   if (Urename(temp_fn, filename) < 0)
766     return tls_error(string_sprintf("failed to rename \"%s\" as \"%s\"",
767           temp_fn, filename), US strerror(errno), NULL, errstr);
768
769   DEBUG(D_tls) debug_printf("wrote D-H parameters to file \"%s\"\n", filename);
770   }
771
772 DEBUG(D_tls) debug_printf("initialized server D-H parameters\n");
773 return OK;
774 }
775
776
777
778
779 /* Create and install a selfsigned certificate, for use in server mode */
780
781 static int
782 tls_install_selfsign(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
783 {
784 gnutls_x509_crt_t cert = NULL;
785 time_t now;
786 gnutls_x509_privkey_t pkey = NULL;
787 const uschar * where;
788 int rc;
789
790 where = US"initialising pkey";
791 if ((rc = gnutls_x509_privkey_init(&pkey))) goto err;
792
793 where = US"initialising cert";
794 if ((rc = gnutls_x509_crt_init(&cert))) goto err;
795
796 where = US"generating pkey";
797 if ((rc = gnutls_x509_privkey_generate(pkey, GNUTLS_PK_RSA,
798 #ifdef SUPPORT_PARAM_TO_PK_BITS
799 # ifndef GNUTLS_SEC_PARAM_MEDIUM
800 #  define GNUTLS_SEC_PARAM_MEDIUM GNUTLS_SEC_PARAM_HIGH
801 # endif
802             gnutls_sec_param_to_pk_bits(GNUTLS_PK_RSA, GNUTLS_SEC_PARAM_MEDIUM),
803 #else
804             2048,
805 #endif
806             0)))
807   goto err;
808
809 where = US"configuring cert";
810 now = 1;
811 if (  (rc = gnutls_x509_crt_set_version(cert, 3))
812    || (rc = gnutls_x509_crt_set_serial(cert, &now, sizeof(now)))
813    || (rc = gnutls_x509_crt_set_activation_time(cert, now = time(NULL)))
814    || (rc = gnutls_x509_crt_set_expiration_time(cert, now + 60 * 60)) /* 1 hr */
815    || (rc = gnutls_x509_crt_set_key(cert, pkey))
816
817    || (rc = gnutls_x509_crt_set_dn_by_oid(cert,
818               GNUTLS_OID_X520_COUNTRY_NAME, 0, "UK", 2))
819    || (rc = gnutls_x509_crt_set_dn_by_oid(cert,
820               GNUTLS_OID_X520_ORGANIZATION_NAME, 0, "Exim Developers", 15))
821    || (rc = gnutls_x509_crt_set_dn_by_oid(cert,
822               GNUTLS_OID_X520_COMMON_NAME, 0,
823               smtp_active_hostname, Ustrlen(smtp_active_hostname)))
824    )
825   goto err;
826
827 where = US"signing cert";
828 if ((rc = gnutls_x509_crt_sign(cert, cert, pkey))) goto err;
829
830 where = US"installing selfsign cert";
831                                         /* Since: 2.4.0 */
832 if ((rc = gnutls_certificate_set_x509_key(state->x509_cred, &cert, 1, pkey)))
833   goto err;
834
835 rc = OK;
836
837 out:
838   if (cert) gnutls_x509_crt_deinit(cert);
839   if (pkey) gnutls_x509_privkey_deinit(pkey);
840   return rc;
841
842 err:
843   rc = tls_error(where, US gnutls_strerror(rc), NULL, errstr);
844   goto out;
845 }
846
847
848
849
850 /* Add certificate and key, from files.
851
852 Return:
853   Zero or negative: good.  Negate value for certificate index if < 0.
854   Greater than zero: FAIL or DEFER code.
855 */
856
857 static int
858 tls_add_certfile(exim_gnutls_state_st * state, const host_item * host,
859   uschar * certfile, uschar * keyfile, uschar ** errstr)
860 {
861 int rc = gnutls_certificate_set_x509_key_file(state->x509_cred,
862     CS certfile, CS keyfile, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
863 if (rc < 0)
864   return tls_error(
865     string_sprintf("cert/key setup: cert=%s key=%s", certfile, keyfile),
866     US gnutls_strerror(rc), host, errstr);
867 return -rc;
868 }
869
870
871 /*************************************************
872 *       Variables re-expanded post-SNI           *
873 *************************************************/
874
875 /* Called from both server and client code, via tls_init(), and also from
876 the SNI callback after receiving an SNI, if tls_certificate includes "tls_sni".
877
878 We can tell the two apart by state->received_sni being non-NULL in callback.
879
880 The callback should not call us unless state->trigger_sni_changes is true,
881 which we are responsible for setting on the first pass through.
882
883 Arguments:
884   state           exim_gnutls_state_st *
885   errstr          error string pointer
886
887 Returns:          OK/DEFER/FAIL
888 */
889
890 static int
891 tls_expand_session_files(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
892 {
893 struct stat statbuf;
894 int rc;
895 const host_item *host = state->host;  /* macro should be reconsidered? */
896 uschar *saved_tls_certificate = NULL;
897 uschar *saved_tls_privatekey = NULL;
898 uschar *saved_tls_verify_certificates = NULL;
899 uschar *saved_tls_crl = NULL;
900 int cert_count;
901
902 /* We check for tls_sni *before* expansion. */
903 if (!host)      /* server */
904   if (!state->received_sni)
905     {
906     if (  state->tls_certificate
907        && (  Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_sni")
908           || Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_in_sni")
909           || Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_out_sni")
910        )  )
911       {
912       DEBUG(D_tls) debug_printf("We will re-expand TLS session files if we receive SNI.\n");
913       state->trigger_sni_changes = TRUE;
914       }
915     }
916   else
917     {
918     /* useful for debugging */
919     saved_tls_certificate = state->exp_tls_certificate;
920     saved_tls_privatekey = state->exp_tls_privatekey;
921     saved_tls_verify_certificates = state->exp_tls_verify_certificates;
922     saved_tls_crl = state->exp_tls_crl;
923     }
924
925 rc = gnutls_certificate_allocate_credentials(&state->x509_cred);
926 exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_certificate_allocate_credentials");
927
928 #ifdef SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
929 gnutls_certificate_set_flags(state->x509_cred, GNUTLS_CERTIFICATE_API_V2);
930 #endif
931
932 /* remember: expand_check_tlsvar() is expand_check() but fiddling with
933 state members, assuming consistent naming; and expand_check() returns
934 false if expansion failed, unless expansion was forced to fail. */
935
936 /* check if we at least have a certificate, before doing expensive
937 D-H generation. */
938
939 if (!expand_check_tlsvar(tls_certificate, errstr))
940   return DEFER;
941
942 /* certificate is mandatory in server, optional in client */
943
944 if (  !state->exp_tls_certificate
945    || !*state->exp_tls_certificate
946    )
947   if (!host)
948     return tls_install_selfsign(state, errstr);
949   else
950     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: no client certificate specified; okay\n");
951
952 if (state->tls_privatekey && !expand_check_tlsvar(tls_privatekey, errstr))
953   return DEFER;
954
955 /* tls_privatekey is optional, defaulting to same file as certificate */
956
957 if (state->tls_privatekey == NULL || *state->tls_privatekey == '\0')
958   {
959   state->tls_privatekey = state->tls_certificate;
960   state->exp_tls_privatekey = state->exp_tls_certificate;
961   }
962
963
964 if (state->exp_tls_certificate && *state->exp_tls_certificate)
965   {
966   DEBUG(D_tls) debug_printf("certificate file = %s\nkey file = %s\n",
967       state->exp_tls_certificate, state->exp_tls_privatekey);
968
969   if (state->received_sni)
970     if (  Ustrcmp(state->exp_tls_certificate, saved_tls_certificate) == 0
971        && Ustrcmp(state->exp_tls_privatekey,  saved_tls_privatekey)  == 0
972        )
973       {
974       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS SNI: cert and key unchanged\n");
975       }
976     else
977       {
978       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS SNI: have a changed cert/key pair.\n");
979       }
980
981   if (!host)    /* server */
982     {
983     const uschar * clist = state->exp_tls_certificate;
984     const uschar * klist = state->exp_tls_privatekey;
985     const uschar * olist;
986     int csep = 0, ksep = 0, osep = 0, cnt = 0;
987     uschar * cfile, * kfile, * ofile;
988
989 #ifndef DISABLE_OCSP
990     if (!expand_check(tls_ocsp_file, US"tls_ocsp_file", &ofile, errstr))
991       return DEFER;
992     olist = ofile;
993 #endif
994
995     while (cfile = string_nextinlist(&clist, &csep, NULL, 0))
996
997       if (!(kfile = string_nextinlist(&klist, &ksep, NULL, 0)))
998         return tls_error(US"cert/key setup: out of keys", NULL, host, errstr);
999       else if (0 < (rc = tls_add_certfile(state, host, cfile, kfile, errstr)))
1000         return rc;
1001       else
1002         {
1003         int gnutls_cert_index = -rc;
1004         DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cert/key %s registered\n", cfile);
1005
1006         /* Set the OCSP stapling server info */
1007
1008 #ifndef DISABLE_OCSP
1009         if (tls_ocsp_file)
1010           if (gnutls_buggy_ocsp)
1011             {
1012             DEBUG(D_tls)
1013               debug_printf("GnuTLS library is buggy for OCSP; avoiding\n");
1014             }
1015           else if ((ofile = string_nextinlist(&olist, &osep, NULL, 0)))
1016             {
1017             /* Use the full callback method for stapling just to get
1018             observability.  More efficient would be to read the file once only,
1019             if it never changed (due to SNI). Would need restart on file update,
1020             or watch datestamp.  */
1021
1022 # ifdef SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
1023             rc = gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function2(
1024               state->x509_cred, gnutls_cert_index,
1025               server_ocsp_stapling_cb, ofile);
1026
1027             exim_gnutls_err_check(rc,
1028               US"gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function2");
1029 # else
1030             if (cnt++ > 0)
1031               {
1032               DEBUG(D_tls)
1033                 debug_printf("oops; multiple OCSP files not supported\n");
1034               break;
1035               }
1036               gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function(
1037                 state->x509_cred, server_ocsp_stapling_cb, ofile);
1038 # endif
1039
1040             DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP response file = %s\n", ofile);
1041             }
1042           else
1043             DEBUG(D_tls) debug_printf("ran out of OCSP response files in list\n");
1044 #endif
1045         }
1046     }
1047   else
1048     {
1049     if (0 < (rc = tls_add_certfile(state, host,
1050                 state->exp_tls_certificate, state->exp_tls_privatekey, errstr)))
1051       return rc;
1052     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cert/key registered\n");
1053     }
1054
1055   } /* tls_certificate */
1056
1057
1058 /* Set the trusted CAs file if one is provided, and then add the CRL if one is
1059 provided. Experiment shows that, if the certificate file is empty, an unhelpful
1060 error message is provided. However, if we just refrain from setting anything up
1061 in that case, certificate verification fails, which seems to be the correct
1062 behaviour. */
1063
1064 if (state->tls_verify_certificates && *state->tls_verify_certificates)
1065   {
1066   if (!expand_check_tlsvar(tls_verify_certificates, errstr))
1067     return DEFER;
1068 #ifndef SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
1069   if (Ustrcmp(state->exp_tls_verify_certificates, "system") == 0)
1070     state->exp_tls_verify_certificates = NULL;
1071 #endif
1072   if (state->tls_crl && *state->tls_crl)
1073     if (!expand_check_tlsvar(tls_crl, errstr))
1074       return DEFER;
1075
1076   if (!(state->exp_tls_verify_certificates &&
1077         *state->exp_tls_verify_certificates))
1078     {
1079     DEBUG(D_tls)
1080       debug_printf("TLS: tls_verify_certificates expanded empty, ignoring\n");
1081     /* With no tls_verify_certificates, we ignore tls_crl too */
1082     return OK;
1083     }
1084   }
1085 else
1086   {
1087   DEBUG(D_tls)
1088     debug_printf("TLS: tls_verify_certificates not set or empty, ignoring\n");
1089   return OK;
1090   }
1091
1092 #ifdef SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
1093 if (Ustrcmp(state->exp_tls_verify_certificates, "system") == 0)
1094   cert_count = gnutls_certificate_set_x509_system_trust(state->x509_cred);
1095 else
1096 #endif
1097   {
1098   if (Ustat(state->exp_tls_verify_certificates, &statbuf) < 0)
1099     {
1100     log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC, "could not stat %s "
1101         "(tls_verify_certificates): %s", state->exp_tls_verify_certificates,
1102         strerror(errno));
1103     return DEFER;
1104     }
1105
1106 #ifndef SUPPORT_CA_DIR
1107   /* The test suite passes in /dev/null; we could check for that path explicitly,
1108   but who knows if someone has some weird FIFO which always dumps some certs, or
1109   other weirdness.  The thing we really want to check is that it's not a
1110   directory, since while OpenSSL supports that, GnuTLS does not.
1111   So s/!S_ISREG/S_ISDIR/ and change some messaging ... */
1112   if (S_ISDIR(statbuf.st_mode))
1113     {
1114     DEBUG(D_tls)
1115       debug_printf("verify certificates path is a dir: \"%s\"\n",
1116           state->exp_tls_verify_certificates);
1117     log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
1118         "tls_verify_certificates \"%s\" is a directory",
1119         state->exp_tls_verify_certificates);
1120     return DEFER;
1121     }
1122 #endif
1123
1124   DEBUG(D_tls) debug_printf("verify certificates = %s size=" OFF_T_FMT "\n",
1125           state->exp_tls_verify_certificates, statbuf.st_size);
1126
1127   if (statbuf.st_size == 0)
1128     {
1129     DEBUG(D_tls)
1130       debug_printf("cert file empty, no certs, no verification, ignoring any CRL\n");
1131     return OK;
1132     }
1133
1134   cert_count =
1135
1136 #ifdef SUPPORT_CA_DIR
1137     (statbuf.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR
1138     ?
1139     gnutls_certificate_set_x509_trust_dir(state->x509_cred,
1140       CS state->exp_tls_verify_certificates, GNUTLS_X509_FMT_PEM)
1141     :
1142 #endif
1143     gnutls_certificate_set_x509_trust_file(state->x509_cred,
1144       CS state->exp_tls_verify_certificates, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
1145   }
1146
1147 if (cert_count < 0)
1148   {
1149   rc = cert_count;
1150   exim_gnutls_err_check(rc, US"setting certificate trust");
1151   }
1152 DEBUG(D_tls) debug_printf("Added %d certificate authorities.\n", cert_count);
1153
1154 if (state->tls_crl && *state->tls_crl &&
1155     state->exp_tls_crl && *state->exp_tls_crl)
1156   {
1157   DEBUG(D_tls) debug_printf("loading CRL file = %s\n", state->exp_tls_crl);
1158   cert_count = gnutls_certificate_set_x509_crl_file(state->x509_cred,
1159       CS state->exp_tls_crl, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
1160   if (cert_count < 0)
1161     {
1162     rc = cert_count;
1163     exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_certificate_set_x509_crl_file");
1164     }
1165   DEBUG(D_tls) debug_printf("Processed %d CRLs.\n", cert_count);
1166   }
1167
1168 return OK;
1169 }
1170
1171
1172
1173
1174 /*************************************************
1175 *          Set X.509 state variables             *
1176 *************************************************/
1177
1178 /* In GnuTLS, the registered cert/key are not replaced by a later
1179 set of a cert/key, so for SNI support we need a whole new x509_cred
1180 structure.  Which means various other non-re-expanded pieces of state
1181 need to be re-set in the new struct, so the setting logic is pulled
1182 out to this.
1183
1184 Arguments:
1185   state           exim_gnutls_state_st *
1186   errstr          error string pointer
1187
1188 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1189 */
1190
1191 static int
1192 tls_set_remaining_x509(exim_gnutls_state_st *state, uschar ** errstr)
1193 {
1194 int rc;
1195 const host_item *host = state->host;  /* macro should be reconsidered? */
1196
1197 /* Create D-H parameters, or read them from the cache file. This function does
1198 its own SMTP error messaging. This only happens for the server, TLS D-H ignores
1199 client-side params. */
1200
1201 if (!state->host)
1202   {
1203   if (!dh_server_params)
1204     {
1205     rc = init_server_dh(errstr);
1206     if (rc != OK) return rc;
1207     }
1208   gnutls_certificate_set_dh_params(state->x509_cred, dh_server_params);
1209   }
1210
1211 /* Link the credentials to the session. */
1212
1213 rc = gnutls_credentials_set(state->session, GNUTLS_CRD_CERTIFICATE, state->x509_cred);
1214 exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_credentials_set");
1215
1216 return OK;
1217 }
1218
1219 /*************************************************
1220 *            Initialize for GnuTLS               *
1221 *************************************************/
1222
1223
1224 #ifndef DISABLE_OCSP
1225
1226 static BOOL
1227 tls_is_buggy_ocsp(void)
1228 {
1229 const uschar * s;
1230 uschar maj, mid, mic;
1231
1232 s = CUS gnutls_check_version(NULL);
1233 maj = atoi(CCS s);
1234 if (maj == 3)
1235   {
1236   while (*s && *s != '.') s++;
1237   mid = atoi(CCS ++s);
1238   if (mid <= 2)
1239     return TRUE;
1240   else if (mid >= 5)
1241     return FALSE;
1242   else
1243     {
1244     while (*s && *s != '.') s++;
1245     mic = atoi(CCS ++s);
1246     return mic <= (mid == 3 ? 16 : 3);
1247     }
1248   }
1249 return FALSE;
1250 }
1251
1252 #endif
1253
1254
1255 /* Called from both server and client code. In the case of a server, errors
1256 before actual TLS negotiation return DEFER.
1257
1258 Arguments:
1259   host            connected host, if client; NULL if server
1260   certificate     certificate file
1261   privatekey      private key file
1262   sni             TLS SNI to send, sometimes when client; else NULL
1263   cas             CA certs file
1264   crl             CRL file
1265   require_ciphers tls_require_ciphers setting
1266   caller_state    returned state-info structure
1267   errstr          error string pointer
1268
1269 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1270 */
1271
1272 static int
1273 tls_init(
1274     const host_item *host,
1275     const uschar *certificate,
1276     const uschar *privatekey,
1277     const uschar *sni,
1278     const uschar *cas,
1279     const uschar *crl,
1280     const uschar *require_ciphers,
1281     exim_gnutls_state_st **caller_state,
1282     tls_support * tlsp,
1283     uschar ** errstr)
1284 {
1285 exim_gnutls_state_st * state;
1286 int rc;
1287 size_t sz;
1288 const char * errpos;
1289 const uschar * p;
1290
1291 if (!exim_gnutls_base_init_done)
1292   {
1293   DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS global init required.\n");
1294
1295 #ifdef HAVE_GNUTLS_PKCS11
1296   /* By default, gnutls_global_init will init PKCS11 support in auto mode,
1297   which loads modules from a config file, which sounds good and may be wanted
1298   by some sysadmin, but also means in common configurations that GNOME keyring
1299   environment variables are used and so breaks for users calling mailq.
1300   To prevent this, we init PKCS11 first, which is the documented approach. */
1301   if (!gnutls_allow_auto_pkcs11)
1302     {
1303     rc = gnutls_pkcs11_init(GNUTLS_PKCS11_FLAG_MANUAL, NULL);
1304     exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_pkcs11_init");
1305     }
1306 #endif
1307
1308   rc = gnutls_global_init();
1309   exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_global_init");
1310
1311 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
1312   DEBUG(D_tls)
1313     {
1314     gnutls_global_set_log_function(exim_gnutls_logger_cb);
1315     /* arbitrarily chosen level; bump up to 9 for more */
1316     gnutls_global_set_log_level(EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL);
1317     }
1318 #endif
1319
1320 #ifndef DISABLE_OCSP
1321   if (tls_ocsp_file && (gnutls_buggy_ocsp = tls_is_buggy_ocsp()))
1322     log_write(0, LOG_MAIN, "OCSP unusable with this GnuTLS library version");
1323 #endif
1324
1325   exim_gnutls_base_init_done = TRUE;
1326   }
1327
1328 if (host)
1329   {
1330   /* For client-side sessions we allocate a context. This lets us run
1331   several in parallel. */
1332   int old_pool = store_pool;
1333   store_pool = POOL_PERM;
1334   state = store_get(sizeof(exim_gnutls_state_st));
1335   store_pool = old_pool;
1336
1337   memcpy(state, &exim_gnutls_state_init, sizeof(exim_gnutls_state_init));
1338   state->tlsp = tlsp;
1339   DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS client session\n");
1340   rc = gnutls_init(&state->session, GNUTLS_CLIENT);
1341   }
1342 else
1343   {
1344   state = &state_server;
1345   memcpy(state, &exim_gnutls_state_init, sizeof(exim_gnutls_state_init));
1346   state->tlsp = tlsp;
1347   DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS server session\n");
1348   rc = gnutls_init(&state->session, GNUTLS_SERVER);
1349   }
1350 exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_init");
1351
1352 state->host = host;
1353
1354 state->tls_certificate = certificate;
1355 state->tls_privatekey = privatekey;
1356 state->tls_require_ciphers = require_ciphers;
1357 state->tls_sni = sni;
1358 state->tls_verify_certificates = cas;
1359 state->tls_crl = crl;
1360
1361 /* This handles the variables that might get re-expanded after TLS SNI;
1362 that's tls_certificate, tls_privatekey, tls_verify_certificates, tls_crl */
1363
1364 DEBUG(D_tls)
1365   debug_printf("Expanding various TLS configuration options for session credentials.\n");
1366 if ((rc = tls_expand_session_files(state, errstr)) != OK) return rc;
1367
1368 /* These are all other parts of the x509_cred handling, since SNI in GnuTLS
1369 requires a new structure afterwards. */
1370
1371 if ((rc = tls_set_remaining_x509(state, errstr)) != OK) return rc;
1372
1373 /* set SNI in client, only */
1374 if (host)
1375   {
1376   if (!expand_check(sni, US"tls_out_sni", &state->tlsp->sni, errstr))
1377     return DEFER;
1378   if (state->tlsp->sni && *state->tlsp->sni)
1379     {
1380     DEBUG(D_tls)
1381       debug_printf("Setting TLS client SNI to \"%s\"\n", state->tlsp->sni);
1382     sz = Ustrlen(state->tlsp->sni);
1383     rc = gnutls_server_name_set(state->session,
1384         GNUTLS_NAME_DNS, state->tlsp->sni, sz);
1385     exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_server_name_set");
1386     }
1387   }
1388 else if (state->tls_sni)
1389   DEBUG(D_tls) debug_printf("*** PROBABLY A BUG *** " \
1390       "have an SNI set for a server [%s]\n", state->tls_sni);
1391
1392 /* This is the priority string support,
1393 http://www.gnutls.org/manual/html_node/Priority-Strings.html
1394 and replaces gnutls_require_kx, gnutls_require_mac & gnutls_require_protocols.
1395 This was backwards incompatible, but means Exim no longer needs to track
1396 all algorithms and provide string forms for them. */
1397
1398 p = NULL;
1399 if (state->tls_require_ciphers && *state->tls_require_ciphers)
1400   {
1401   if (!expand_check_tlsvar(tls_require_ciphers, errstr))
1402     return DEFER;
1403   if (state->exp_tls_require_ciphers && *state->exp_tls_require_ciphers)
1404     {
1405     p = state->exp_tls_require_ciphers;
1406     DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS session cipher/priority \"%s\"\n", p);
1407     }
1408   }
1409 if (!p)
1410   {
1411   p = exim_default_gnutls_priority;
1412   DEBUG(D_tls)
1413     debug_printf("GnuTLS using default session cipher/priority \"%s\"\n", p);
1414   }
1415 rc = gnutls_priority_init(&state->priority_cache, CCS p, &errpos);
1416
1417 exim_gnutls_err_check(rc, string_sprintf(
1418       "gnutls_priority_init(%s) failed at offset %ld, \"%.6s..\"",
1419       p, errpos - CS p, errpos));
1420
1421 rc = gnutls_priority_set(state->session, state->priority_cache);
1422 exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_priority_set");
1423
1424 gnutls_db_set_cache_expiration(state->session, ssl_session_timeout);
1425
1426 /* Reduce security in favour of increased compatibility, if the admin
1427 decides to make that trade-off. */
1428 if (gnutls_compat_mode)
1429   {
1430 #if LIBGNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x020104
1431   DEBUG(D_tls) debug_printf("lowering GnuTLS security, compatibility mode\n");
1432   gnutls_session_enable_compatibility_mode(state->session);
1433 #else
1434   DEBUG(D_tls) debug_printf("Unable to set gnutls_compat_mode - GnuTLS version too old\n");
1435 #endif
1436   }
1437
1438 *caller_state = state;
1439 return OK;
1440 }
1441
1442
1443
1444 /*************************************************
1445 *            Extract peer information            *
1446 *************************************************/
1447
1448 static const uschar *
1449 cipher_stdname_kcm(gnutls_kx_algorithm_t kx, gnutls_cipher_algorithm_t cipher,
1450   gnutls_mac_algorithm_t mac)
1451 {
1452 uschar cs_id[2];
1453 gnutls_kx_algorithm_t kx_i;
1454 gnutls_cipher_algorithm_t cipher_i;
1455 gnutls_mac_algorithm_t mac_i;
1456
1457 for (size_t i = 0;
1458      gnutls_cipher_suite_info(i, cs_id, &kx_i, &cipher_i, &mac_i, NULL);
1459      i++)
1460   if (kx_i == kx && cipher_i == cipher && mac_i == mac)
1461     return cipher_stdname(cs_id[0], cs_id[1]);
1462 return NULL;
1463 }
1464
1465
1466
1467 /* Called from both server and client code.
1468 Only this is allowed to set state->peerdn and state->have_set_peerdn
1469 and we use that to detect double-calls.
1470
1471 NOTE: the state blocks last while the TLS connection is up, which is fine
1472 for logging in the server side, but for the client side, we log after teardown
1473 in src/deliver.c.  While the session is up, we can twist about states and
1474 repoint tls_* globals, but those variables used for logging or other variable
1475 expansion that happens _after_ delivery need to have a longer life-time.
1476
1477 So for those, we get the data from POOL_PERM; the re-invoke guard keeps us from
1478 doing this more than once per generation of a state context.  We set them in
1479 the state context, and repoint tls_* to them.  After the state goes away, the
1480 tls_* copies of the pointers remain valid and client delivery logging is happy.
1481
1482 tls_certificate_verified is a BOOL, so the tls_peerdn and tls_cipher issues
1483 don't apply.
1484
1485 Arguments:
1486   state           exim_gnutls_state_st *
1487   errstr          pointer to error string
1488
1489 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1490 */
1491
1492 static int
1493 peer_status(exim_gnutls_state_st *state, uschar ** errstr)
1494 {
1495 const gnutls_datum_t *cert_list;
1496 int old_pool, rc;
1497 unsigned int cert_list_size = 0;
1498 gnutls_protocol_t protocol;
1499 gnutls_cipher_algorithm_t cipher;
1500 gnutls_kx_algorithm_t kx;
1501 gnutls_mac_algorithm_t mac;
1502 gnutls_certificate_type_t ct;
1503 gnutls_x509_crt_t crt;
1504 uschar *dn_buf;
1505 size_t sz;
1506
1507 if (state->have_set_peerdn)
1508   return OK;
1509 state->have_set_peerdn = TRUE;
1510
1511 state->peerdn = NULL;
1512
1513 /* tls_cipher */
1514 cipher = gnutls_cipher_get(state->session);
1515 protocol = gnutls_protocol_get_version(state->session);
1516 mac = gnutls_mac_get(state->session);
1517 kx = gnutls_kx_get(state->session);
1518
1519 old_pool = store_pool;
1520   {
1521   store_pool = POOL_PERM;
1522   state->ciphersuite = string_sprintf("%s:%s:%d",
1523       gnutls_protocol_get_name(protocol),
1524       gnutls_cipher_suite_get_name(kx, cipher, mac),
1525       (int) gnutls_cipher_get_key_size(cipher) * 8);
1526
1527   /* I don't see a way that spaces could occur, in the current GnuTLS
1528   code base, but it was a concern in the old code and perhaps older GnuTLS
1529   releases did return "TLS 1.0"; play it safe, just in case. */
1530
1531   for (uschar * p = state->ciphersuite; *p; p++) if (isspace(*p)) *p = '-';
1532   state->tlsp->cipher = state->ciphersuite;
1533
1534   state->tlsp->cipher_stdname = cipher_stdname_kcm(kx, cipher, mac);
1535   }
1536 store_pool = old_pool;
1537
1538 /* tls_peerdn */
1539 cert_list = gnutls_certificate_get_peers(state->session, &cert_list_size);
1540
1541 if (!cert_list || cert_list_size == 0)
1542   {
1543   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: no certificate from peer (%p & %d)\n",
1544       cert_list, cert_list_size);
1545   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
1546     return tls_error(US"certificate verification failed",
1547         US"no certificate received from peer", state->host, errstr);
1548   return OK;
1549   }
1550
1551 if ((ct = gnutls_certificate_type_get(state->session)) != GNUTLS_CRT_X509)
1552   {
1553   const uschar * ctn = US gnutls_certificate_type_get_name(ct);
1554   DEBUG(D_tls)
1555     debug_printf("TLS: peer cert not X.509 but instead \"%s\"\n", ctn);
1556   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
1557     return tls_error(US"certificate verification not possible, unhandled type",
1558         ctn, state->host, errstr);
1559   return OK;
1560   }
1561
1562 #define exim_gnutls_peer_err(Label) \
1563   do { \
1564     if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) \
1565       { \
1566       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: peer cert problem: %s: %s\n", \
1567         (Label), gnutls_strerror(rc)); \
1568       if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED) \
1569         return tls_error((Label), US gnutls_strerror(rc), state->host, errstr); \
1570       return OK; \
1571       } \
1572     } while (0)
1573
1574 rc = import_cert(&cert_list[0], &crt);
1575 exim_gnutls_peer_err(US"cert 0");
1576
1577 state->tlsp->peercert = state->peercert = crt;
1578
1579 sz = 0;
1580 rc = gnutls_x509_crt_get_dn(crt, NULL, &sz);
1581 if (rc != GNUTLS_E_SHORT_MEMORY_BUFFER)
1582   {
1583   exim_gnutls_peer_err(US"getting size for cert DN failed");
1584   return FAIL; /* should not happen */
1585   }
1586 dn_buf = store_get_perm(sz);
1587 rc = gnutls_x509_crt_get_dn(crt, CS dn_buf, &sz);
1588 exim_gnutls_peer_err(US"failed to extract certificate DN [gnutls_x509_crt_get_dn(cert 0)]");
1589
1590 state->peerdn = dn_buf;
1591
1592 return OK;
1593 #undef exim_gnutls_peer_err
1594 }
1595
1596
1597
1598
1599 /*************************************************
1600 *            Verify peer certificate             *
1601 *************************************************/
1602
1603 /* Called from both server and client code.
1604 *Should* be using a callback registered with
1605 gnutls_certificate_set_verify_function() to fail the handshake if we dislike
1606 the peer information, but that's too new for some OSes.
1607
1608 Arguments:
1609   state         exim_gnutls_state_st *
1610   errstr        where to put an error message
1611
1612 Returns:
1613   FALSE     if the session should be rejected
1614   TRUE      if the cert is okay or we just don't care
1615 */
1616
1617 static BOOL
1618 verify_certificate(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
1619 {
1620 int rc;
1621 uint verify;
1622
1623 if (state->verify_requirement == VERIFY_NONE)
1624   return TRUE;
1625
1626 DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: checking peer certificate\n");
1627 *errstr = NULL;
1628
1629 if ((rc = peer_status(state, errstr)) != OK || !state->peerdn)
1630   {
1631   verify = GNUTLS_CERT_INVALID;
1632   *errstr = US"certificate not supplied";
1633   }
1634 else
1635
1636   {
1637 #ifdef SUPPORT_DANE
1638   if (state->verify_requirement == VERIFY_DANE && state->host)
1639     {
1640     /* Using dane_verify_session_crt() would be easy, as it does it all for us
1641     including talking to a DNS resolver.  But we want to do that bit ourselves
1642     as the testsuite intercepts and fakes its own DNS environment. */
1643
1644     dane_state_t s;
1645     dane_query_t r;
1646     uint lsize;
1647     const gnutls_datum_t * certlist =
1648       gnutls_certificate_get_peers(state->session, &lsize);
1649     int usage = tls_out.tlsa_usage;
1650
1651 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
1652     /* Split the TLSA records into two sets, TA and EE selectors.  Run the
1653     dane-verification separately so that we know which selector verified;
1654     then we know whether to do name-verification (needed for TA but not EE). */
1655
1656     if (usage == ((1<<DANESSL_USAGE_DANE_TA) | (1<<DANESSL_USAGE_DANE_EE)))
1657       {                                         /* a mixed-usage bundle */
1658       int i, j, nrec;
1659       const char ** dd;
1660       int * ddl;
1661
1662       for(nrec = 0; state->dane_data_len[nrec]; ) nrec++;
1663       nrec++;
1664
1665       dd = store_get(nrec * sizeof(uschar *));
1666       ddl = store_get(nrec * sizeof(int));
1667       nrec--;
1668
1669       if ((rc = dane_state_init(&s, 0)))
1670         goto tlsa_prob;
1671
1672       for (usage = DANESSL_USAGE_DANE_EE;
1673            usage >= DANESSL_USAGE_DANE_TA; usage--)
1674         {                               /* take records with this usage */
1675         for (j = i = 0; i < nrec; i++)
1676           if (state->dane_data[i][0] == usage)
1677             {
1678             dd[j] = state->dane_data[i];
1679             ddl[j++] = state->dane_data_len[i];
1680             }
1681         if (j)
1682           {
1683           dd[j] = NULL;
1684           ddl[j] = 0;
1685
1686           if ((rc = dane_raw_tlsa(s, &r, (char * const *)dd, ddl, 1, 0)))
1687             goto tlsa_prob;
1688
1689           if ((rc = dane_verify_crt_raw(s, certlist, lsize,
1690                             gnutls_certificate_type_get(state->session),
1691                             r, 0,
1692                             usage == DANESSL_USAGE_DANE_EE
1693                             ? DANE_VFLAG_ONLY_CHECK_EE_USAGE : 0,
1694                             &verify)))
1695             {
1696             DEBUG(D_tls)
1697               debug_printf("TLSA record problem: %s\n", dane_strerror(rc));
1698             }
1699           else if (verify == 0) /* verification passed */
1700             {
1701             usage = 1 << usage;
1702             break;
1703             }
1704           }
1705         }
1706
1707         if (rc) goto tlsa_prob;
1708       }
1709     else
1710 # endif
1711       {
1712       if (  (rc = dane_state_init(&s, 0))
1713          || (rc = dane_raw_tlsa(s, &r, state->dane_data, state->dane_data_len,
1714                         1, 0))
1715          || (rc = dane_verify_crt_raw(s, certlist, lsize,
1716                         gnutls_certificate_type_get(state->session),
1717                         r, 0,
1718 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
1719                         usage == (1 << DANESSL_USAGE_DANE_EE)
1720                         ? DANE_VFLAG_ONLY_CHECK_EE_USAGE : 0,
1721 # else
1722                         0,
1723 # endif
1724                         &verify))
1725          )
1726         goto tlsa_prob;
1727       }
1728
1729     if (verify != 0)            /* verification failed */
1730       {
1731       gnutls_datum_t str;
1732       (void) dane_verification_status_print(verify, &str, 0);
1733       *errstr = US str.data;    /* don't bother to free */
1734       goto badcert;
1735       }
1736
1737 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
1738     /* If a TA-mode TLSA record was used for verification we must additionally
1739     verify the cert name (but not the CA chain).  For EE-mode, skip it. */
1740
1741     if (usage & (1 << DANESSL_USAGE_DANE_EE))
1742 # endif
1743       {
1744       state->peer_dane_verified = state->peer_cert_verified = TRUE;
1745       goto goodcert;
1746       }
1747 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
1748     /* Assume that the name on the A-record is the one that should be matching
1749     the cert.  An alternate view is that the domain part of the email address
1750     is also permissible. */
1751
1752     if (gnutls_x509_crt_check_hostname(state->tlsp->peercert,
1753           CS state->host->name))
1754       {
1755       state->peer_dane_verified = state->peer_cert_verified = TRUE;
1756       goto goodcert;
1757       }
1758 # endif
1759     }
1760 #endif  /*SUPPORT_DANE*/
1761
1762   rc = gnutls_certificate_verify_peers2(state->session, &verify);
1763   }
1764
1765 /* Handle the result of verification. INVALID is set if any others are. */
1766
1767 if (rc < 0 || verify & (GNUTLS_CERT_INVALID|GNUTLS_CERT_REVOKED))
1768   {
1769   state->peer_cert_verified = FALSE;
1770   if (!*errstr)
1771     {
1772 #ifdef GNUTLS_CERT_VFY_STATUS_PRINT
1773     DEBUG(D_tls)
1774       {
1775       gnutls_datum_t txt;
1776
1777       if (gnutls_certificate_verification_status_print(verify,
1778             gnutls_certificate_type_get(state->session), &txt, 0)
1779           == GNUTLS_E_SUCCESS)
1780         {
1781         debug_printf("%s\n", txt.data);
1782         gnutls_free(txt.data);
1783         }
1784       }
1785 #endif
1786     *errstr = verify & GNUTLS_CERT_REVOKED
1787       ? US"certificate revoked" : US"certificate invalid";
1788     }
1789
1790   DEBUG(D_tls)
1791     debug_printf("TLS certificate verification failed (%s): peerdn=\"%s\"\n",
1792         *errstr, state->peerdn ? state->peerdn : US"<unset>");
1793
1794   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
1795     goto badcert;
1796   DEBUG(D_tls)
1797     debug_printf("TLS verify failure overridden (host in tls_try_verify_hosts)\n");
1798   }
1799
1800 else
1801   {
1802   /* Client side, check the server's certificate name versus the name on the
1803   A-record for the connection we made.  What to do for server side - what name
1804   to use for client?  We document that there is no such checking for server
1805   side. */
1806
1807   if (  state->exp_tls_verify_cert_hostnames
1808      && !gnutls_x509_crt_check_hostname(state->tlsp->peercert,
1809                 CS state->exp_tls_verify_cert_hostnames)
1810      )
1811     {
1812     DEBUG(D_tls)
1813       debug_printf("TLS certificate verification failed: cert name mismatch\n");
1814     if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
1815       goto badcert;
1816     return TRUE;
1817     }
1818
1819   state->peer_cert_verified = TRUE;
1820   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS certificate verified: peerdn=\"%s\"\n",
1821       state->peerdn ? state->peerdn : US"<unset>");
1822   }
1823
1824 goodcert:
1825   state->tlsp->peerdn = state->peerdn;
1826   return TRUE;
1827
1828 #ifdef SUPPORT_DANE
1829 tlsa_prob:
1830   *errstr = string_sprintf("TLSA record problem: %s",
1831     rc == DANE_E_REQUESTED_DATA_NOT_AVAILABLE ? "none usable" : dane_strerror(rc));
1832 #endif
1833
1834 badcert:
1835   gnutls_alert_send(state->session, GNUTLS_AL_FATAL, GNUTLS_A_BAD_CERTIFICATE);
1836   return FALSE;
1837 }
1838
1839
1840
1841
1842 /* ------------------------------------------------------------------------ */
1843 /* Callbacks */
1844
1845 /* Logging function which can be registered with
1846  *   gnutls_global_set_log_function()
1847  *   gnutls_global_set_log_level() 0..9
1848  */
1849 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
1850 static void
1851 exim_gnutls_logger_cb(int level, const char *message)
1852 {
1853   size_t len = strlen(message);
1854   if (len < 1)
1855     {
1856     DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS<%d> empty debug message\n", level);
1857     return;
1858     }
1859   DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS<%d>: %s%s", level, message,
1860       message[len-1] == '\n' ? "" : "\n");
1861 }
1862 #endif
1863
1864
1865 /* Called after client hello, should handle SNI work.
1866 This will always set tls_sni (state->received_sni) if available,
1867 and may trigger presenting different certificates,
1868 if state->trigger_sni_changes is TRUE.
1869
1870 Should be registered with
1871   gnutls_handshake_set_post_client_hello_function()
1872
1873 "This callback must return 0 on success or a gnutls error code to terminate the
1874 handshake.".
1875
1876 For inability to get SNI information, we return 0.
1877 We only return non-zero if re-setup failed.
1878 Only used for server-side TLS.
1879 */
1880
1881 static int
1882 exim_sni_handling_cb(gnutls_session_t session)
1883 {
1884 char sni_name[MAX_HOST_LEN];
1885 size_t data_len = MAX_HOST_LEN;
1886 exim_gnutls_state_st *state = &state_server;
1887 unsigned int sni_type;
1888 int rc, old_pool;
1889 uschar * dummy_errstr;
1890
1891 rc = gnutls_server_name_get(session, sni_name, &data_len, &sni_type, 0);
1892 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
1893   {
1894   DEBUG(D_tls) {
1895     if (rc == GNUTLS_E_REQUESTED_DATA_NOT_AVAILABLE)
1896       debug_printf("TLS: no SNI presented in handshake.\n");
1897     else
1898       debug_printf("TLS failure: gnutls_server_name_get(): %s [%d]\n",
1899         gnutls_strerror(rc), rc);
1900     }
1901   return 0;
1902   }
1903
1904 if (sni_type != GNUTLS_NAME_DNS)
1905   {
1906   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: ignoring SNI of unhandled type %u\n", sni_type);
1907   return 0;
1908   }
1909
1910 /* We now have a UTF-8 string in sni_name */
1911 old_pool = store_pool;
1912 store_pool = POOL_PERM;
1913 state->received_sni = string_copyn(US sni_name, data_len);
1914 store_pool = old_pool;
1915
1916 /* We set this one now so that variable expansions below will work */
1917 state->tlsp->sni = state->received_sni;
1918
1919 DEBUG(D_tls) debug_printf("Received TLS SNI \"%s\"%s\n", sni_name,
1920     state->trigger_sni_changes ? "" : " (unused for certificate selection)");
1921
1922 if (!state->trigger_sni_changes)
1923   return 0;
1924
1925 if ((rc = tls_expand_session_files(state, &dummy_errstr)) != OK)
1926   {
1927   /* If the setup of certs/etc failed before handshake, TLS would not have
1928   been offered.  The best we can do now is abort. */
1929   return GNUTLS_E_APPLICATION_ERROR_MIN;
1930   }
1931
1932 rc = tls_set_remaining_x509(state, &dummy_errstr);
1933 if (rc != OK) return GNUTLS_E_APPLICATION_ERROR_MIN;
1934
1935 return 0;
1936 }
1937
1938
1939
1940 #ifndef DISABLE_OCSP
1941
1942 static int
1943 server_ocsp_stapling_cb(gnutls_session_t session, void * ptr,
1944   gnutls_datum_t * ocsp_response)
1945 {
1946 int ret;
1947 DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP stapling callback: %s\n", US ptr);
1948
1949 if ((ret = gnutls_load_file(ptr, ocsp_response)) < 0)
1950   {
1951   DEBUG(D_tls) debug_printf("Failed to load ocsp stapling file %s\n",
1952                               CS ptr);
1953   tls_in.ocsp = OCSP_NOT_RESP;
1954   return GNUTLS_E_NO_CERTIFICATE_STATUS;
1955   }
1956
1957 tls_in.ocsp = OCSP_VFY_NOT_TRIED;
1958 return 0;
1959 }
1960
1961 #endif
1962
1963
1964 #ifndef DISABLE_EVENT
1965 /*
1966 We use this callback to get observability and detail-level control
1967 for an exim TLS connection (either direction), raising a tls:cert event
1968 for each cert in the chain presented by the peer.  Any event
1969 can deny verification.
1970
1971 Return 0 for the handshake to continue or non-zero to terminate.
1972 */
1973
1974 static int
1975 verify_cb(gnutls_session_t session)
1976 {
1977 const gnutls_datum_t * cert_list;
1978 unsigned int cert_list_size = 0;
1979 gnutls_x509_crt_t crt;
1980 int rc;
1981 uschar * yield;
1982 exim_gnutls_state_st * state = gnutls_session_get_ptr(session);
1983
1984 if ((cert_list = gnutls_certificate_get_peers(session, &cert_list_size)))
1985   while (cert_list_size--)
1986   {
1987   if ((rc = import_cert(&cert_list[cert_list_size], &crt)) != GNUTLS_E_SUCCESS)
1988     {
1989     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: peer cert problem: depth %d: %s\n",
1990       cert_list_size, gnutls_strerror(rc));
1991     break;
1992     }
1993
1994   state->tlsp->peercert = crt;
1995   if ((yield = event_raise(state->event_action,
1996               US"tls:cert", string_sprintf("%d", cert_list_size))))
1997     {
1998     log_write(0, LOG_MAIN,
1999               "SSL verify denied by event-action: depth=%d: %s",
2000               cert_list_size, yield);
2001     return 1;                     /* reject */
2002     }
2003   state->tlsp->peercert = NULL;
2004   }
2005
2006 return 0;
2007 }
2008
2009 #endif
2010
2011
2012 static gstring *
2013 ddump(gnutls_datum_t * d)
2014 {
2015 gstring * g = string_get((d->size+1) * 2);
2016 uschar * s = d->data;
2017 for (unsigned i = d->size; i > 0; i--, s++)
2018   {
2019   g = string_catn(g, US "0123456789abcdef" + (*s >> 4), 1);
2020   g = string_catn(g, US "0123456789abcdef" + (*s & 0xf), 1);
2021   }
2022 return g;
2023 }
2024
2025 /* ------------------------------------------------------------------------ */
2026 /* Exported functions */
2027
2028
2029
2030
2031 /*************************************************
2032 *       Start a TLS session in a server          *
2033 *************************************************/
2034
2035 /* This is called when Exim is running as a server, after having received
2036 the STARTTLS command. It must respond to that command, and then negotiate
2037 a TLS session.
2038
2039 Arguments:
2040   require_ciphers  list of allowed ciphers or NULL
2041   errstr           pointer to error string
2042
2043 Returns:           OK on success
2044                    DEFER for errors before the start of the negotiation
2045                    FAIL for errors during the negotiation; the server can't
2046                      continue running.
2047 */
2048
2049 int
2050 tls_server_start(const uschar * require_ciphers, uschar ** errstr)
2051 {
2052 int rc;
2053 exim_gnutls_state_st * state = NULL;
2054
2055 /* Check for previous activation */
2056 if (tls_in.active.sock >= 0)
2057   {
2058   tls_error(US"STARTTLS received after TLS started", US "", NULL, errstr);
2059   smtp_printf("554 Already in TLS\r\n", FALSE);
2060   return FAIL;
2061   }
2062
2063 /* Initialize the library. If it fails, it will already have logged the error
2064 and sent an SMTP response. */
2065
2066 DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS as a server\n");
2067
2068 if ((rc = tls_init(NULL, tls_certificate, tls_privatekey,
2069     NULL, tls_verify_certificates, tls_crl,
2070     require_ciphers, &state, &tls_in, errstr)) != OK) return rc;
2071
2072 /* If this is a host for which certificate verification is mandatory or
2073 optional, set up appropriately. */
2074
2075 if (verify_check_host(&tls_verify_hosts) == OK)
2076   {
2077   DEBUG(D_tls)
2078     debug_printf("TLS: a client certificate will be required.\n");
2079   state->verify_requirement = VERIFY_REQUIRED;
2080   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUIRE);
2081   }
2082 else if (verify_check_host(&tls_try_verify_hosts) == OK)
2083   {
2084   DEBUG(D_tls)
2085     debug_printf("TLS: a client certificate will be requested but not required.\n");
2086   state->verify_requirement = VERIFY_OPTIONAL;
2087   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUEST);
2088   }
2089 else
2090   {
2091   DEBUG(D_tls)
2092     debug_printf("TLS: a client certificate will not be requested.\n");
2093   state->verify_requirement = VERIFY_NONE;
2094   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_IGNORE);
2095   }
2096
2097 #ifndef DISABLE_EVENT
2098 if (event_action)
2099   {
2100   state->event_action = event_action;
2101   gnutls_session_set_ptr(state->session, state);
2102   gnutls_certificate_set_verify_function(state->x509_cred, verify_cb);
2103   }
2104 #endif
2105
2106 /* Register SNI handling; always, even if not in tls_certificate, so that the
2107 expansion variable $tls_sni is always available. */
2108
2109 gnutls_handshake_set_post_client_hello_function(state->session,
2110     exim_sni_handling_cb);
2111
2112 /* Set context and tell client to go ahead, except in the case of TLS startup
2113 on connection, where outputting anything now upsets the clients and tends to
2114 make them disconnect. We need to have an explicit fflush() here, to force out
2115 the response. Other smtp_printf() calls do not need it, because in non-TLS
2116 mode, the fflush() happens when smtp_getc() is called. */
2117
2118 if (!state->tlsp->on_connect)
2119   {
2120   smtp_printf("220 TLS go ahead\r\n", FALSE);
2121   fflush(smtp_out);
2122   }
2123
2124 /* Now negotiate the TLS session. We put our own timer on it, since it seems
2125 that the GnuTLS library doesn't.
2126 From 3.1.0 there is gnutls_handshake_set_timeout() - but it requires you
2127 to set (and clear down afterwards) up a pull-timeout callback function that does
2128 a select, so we're no better off unless avoiding signals becomes an issue. */
2129
2130 gnutls_transport_set_ptr2(state->session,
2131     (gnutls_transport_ptr_t)(long) fileno(smtp_in),
2132     (gnutls_transport_ptr_t)(long) fileno(smtp_out));
2133 state->fd_in = fileno(smtp_in);
2134 state->fd_out = fileno(smtp_out);
2135
2136 sigalrm_seen = FALSE;
2137 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM(smtp_receive_timeout);
2138 do
2139   rc = gnutls_handshake(state->session);
2140 while (rc == GNUTLS_E_AGAIN ||  rc == GNUTLS_E_INTERRUPTED && !sigalrm_seen);
2141 ALARM_CLR(0);
2142
2143 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
2144   {
2145   /* It seems that, except in the case of a timeout, we have to close the
2146   connection right here; otherwise if the other end is running OpenSSL it hangs
2147   until the server times out. */
2148
2149   if (sigalrm_seen)
2150     {
2151     tls_error(US"gnutls_handshake", US"timed out", NULL, errstr);
2152     gnutls_db_remove_session(state->session);
2153     }
2154   else
2155     {
2156     tls_error(US"gnutls_handshake", US gnutls_strerror(rc), NULL, errstr);
2157     (void) gnutls_alert_send_appropriate(state->session, rc);
2158     gnutls_deinit(state->session);
2159     gnutls_certificate_free_credentials(state->x509_cred);
2160     millisleep(500);
2161     shutdown(state->fd_out, SHUT_WR);
2162     for (int i = 1024; fgetc(smtp_in) != EOF && i > 0; ) i--;   /* drain skt */
2163     (void)fclose(smtp_out);
2164     (void)fclose(smtp_in);
2165     smtp_out = smtp_in = NULL;
2166     }
2167
2168   return FAIL;
2169   }
2170
2171 DEBUG(D_tls)
2172   {
2173   debug_printf("gnutls_handshake was successful\n");
2174 #ifdef SUPPORT_GNUTLS_SESS_DESC
2175   debug_printf("%s\n", gnutls_session_get_desc(state->session));
2176 #endif
2177 #ifdef SUPPORT_GNUTLS_KEYLOG
2178   {
2179   gnutls_datum_t c, s;
2180   gstring * gc, * gs;
2181   gnutls_session_get_random(state->session, &c, &s);
2182   gnutls_session_get_master_secret(state->session, &s);
2183   gc = ddump(&c);
2184   gs = ddump(&s);
2185   debug_printf("CLIENT_RANDOM %.*s %.*s\n", (int)gc->ptr, gc->s, (int)gs->ptr, gs->s);
2186   }
2187 #endif
2188   }
2189
2190 /* Verify after the fact */
2191
2192 if (!verify_certificate(state, errstr))
2193   {
2194   if (state->verify_requirement != VERIFY_OPTIONAL)
2195     {
2196     (void) tls_error(US"certificate verification failed", *errstr, NULL, errstr);
2197     return FAIL;
2198     }
2199   DEBUG(D_tls)
2200     debug_printf("TLS: continuing on only because verification was optional, after: %s\n",
2201         *errstr);
2202   }
2203
2204 /* Figure out peer DN, and if authenticated, etc. */
2205
2206 if ((rc = peer_status(state, NULL)) != OK) return rc;
2207
2208 /* Sets various Exim expansion variables; always safe within server */
2209
2210 extract_exim_vars_from_tls_state(state);
2211
2212 /* TLS has been set up. Adjust the input functions to read via TLS,
2213 and initialize appropriately. */
2214
2215 state->xfer_buffer = store_malloc(ssl_xfer_buffer_size);
2216
2217 receive_getc = tls_getc;
2218 receive_getbuf = tls_getbuf;
2219 receive_get_cache = tls_get_cache;
2220 receive_ungetc = tls_ungetc;
2221 receive_feof = tls_feof;
2222 receive_ferror = tls_ferror;
2223 receive_smtp_buffered = tls_smtp_buffered;
2224
2225 return OK;
2226 }
2227
2228
2229
2230
2231 static void
2232 tls_client_setup_hostname_checks(host_item * host, exim_gnutls_state_st * state,
2233   smtp_transport_options_block * ob)
2234 {
2235 if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_verify_cert_hostnames, host) == OK)
2236   {
2237   state->exp_tls_verify_cert_hostnames =
2238 #ifdef SUPPORT_I18N
2239     string_domain_utf8_to_alabel(host->name, NULL);
2240 #else
2241     host->name;
2242 #endif
2243   DEBUG(D_tls)
2244     debug_printf("TLS: server cert verification includes hostname: \"%s\".\n",
2245                     state->exp_tls_verify_cert_hostnames);
2246   }
2247 }
2248
2249
2250
2251
2252 #ifdef SUPPORT_DANE
2253 /* Given our list of RRs from the TLSA lookup, build a lookup block in
2254 GnuTLS-DANE's preferred format.  Hang it on the state str for later
2255 use in DANE verification.
2256
2257 We point at the dnsa data not copy it, so it must remain valid until
2258 after verification is done.*/
2259
2260 static BOOL
2261 dane_tlsa_load(exim_gnutls_state_st * state, dns_answer * dnsa)
2262 {
2263 dns_scan dnss;
2264 int i;
2265 const char **   dane_data;
2266 int *           dane_data_len;
2267
2268 i = 1;
2269 for (dns_record * rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_ANSWERS); rr;
2270      rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_NEXT)
2271     ) if (rr->type == T_TLSA) i++;
2272
2273 dane_data = store_get(i * sizeof(uschar *));
2274 dane_data_len = store_get(i * sizeof(int));
2275
2276 i = 0;
2277 for (dns_record * rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_ANSWERS); rr;
2278      rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_NEXT)
2279     ) if (rr->type == T_TLSA && rr->size > 3)
2280   {
2281   const uschar * p = rr->data;
2282   uint8_t usage = p[0], sel = p[1], type = p[2];
2283
2284   DEBUG(D_tls)
2285     debug_printf("TLSA: %d %d %d size %d\n", usage, sel, type, rr->size);
2286
2287   if (  (usage != DANESSL_USAGE_DANE_TA && usage != DANESSL_USAGE_DANE_EE)
2288      || (sel != 0 && sel != 1)
2289      )
2290     continue;
2291   switch(type)
2292     {
2293     case 0:     /* Full: cannot check at present */
2294                 break;
2295     case 1:     if (rr->size != 3 + 256/8) continue;    /* sha2-256 */
2296                 break;
2297     case 2:     if (rr->size != 3 + 512/8) continue;    /* sha2-512 */
2298                 break;
2299     default:    continue;
2300     }
2301
2302   tls_out.tlsa_usage |= 1<<usage;
2303   dane_data[i] = CS p;
2304   dane_data_len[i++] = rr->size;
2305   }
2306
2307 if (!i) return FALSE;
2308
2309 dane_data[i] = NULL;
2310 dane_data_len[i] = 0;
2311
2312 state->dane_data = (char * const *)dane_data;
2313 state->dane_data_len = dane_data_len;
2314 return TRUE;
2315 }
2316 #endif
2317
2318
2319
2320 /*************************************************
2321 *    Start a TLS session in a client             *
2322 *************************************************/
2323
2324 /* Called from the smtp transport after STARTTLS has been accepted.
2325
2326 Arguments:
2327   cctx          connection context
2328   conn_args     connection details
2329   cookie        datum for randomness (not used)
2330   tlsp          record details of channel configuration here; must be non-NULL
2331   errstr        error string pointer
2332
2333 Returns:        TRUE for success with TLS session context set in smtp context,
2334                 FALSE on error
2335 */
2336
2337 BOOL
2338 tls_client_start(client_conn_ctx * cctx, smtp_connect_args * conn_args,
2339   void * cookie ARG_UNUSED,
2340   tls_support * tlsp, uschar ** errstr)
2341 {
2342 host_item * host = conn_args->host;          /* for msgs and option-tests */
2343 transport_instance * tb = conn_args->tblock; /* always smtp or NULL */
2344 smtp_transport_options_block * ob = tb
2345   ? (smtp_transport_options_block *)tb->options_block
2346   : &smtp_transport_option_defaults;
2347 int rc;
2348 exim_gnutls_state_st * state = NULL;
2349 uschar * cipher_list = NULL;
2350
2351 #ifndef DISABLE_OCSP
2352 BOOL require_ocsp =
2353   verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_require_ocsp, host) == OK;
2354 BOOL request_ocsp = require_ocsp ? TRUE
2355   : verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_request_ocsp, host) == OK;
2356 #endif
2357
2358 DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS as a client on fd %d\n", cctx->sock);
2359
2360 #ifdef SUPPORT_DANE
2361 /* If dane is flagged, have either request or require dane for this host, and
2362 a TLSA record found.  Therefore, dane verify required.  Which implies cert must
2363 be requested and supplied, dane verify must pass, and cert verify irrelevant
2364 (incl.  hostnames), and (caller handled) require_tls */
2365
2366 if (conn_args->dane && ob->dane_require_tls_ciphers)
2367   {
2368   /* not using expand_check_tlsvar because not yet in state */
2369   if (!expand_check(ob->dane_require_tls_ciphers, US"dane_require_tls_ciphers",
2370       &cipher_list, errstr))
2371     return FALSE;
2372   cipher_list = cipher_list && *cipher_list
2373     ? ob->dane_require_tls_ciphers : ob->tls_require_ciphers;
2374   }
2375 #endif
2376
2377 if (!cipher_list)
2378   cipher_list = ob->tls_require_ciphers;
2379
2380 if (tls_init(host, ob->tls_certificate, ob->tls_privatekey,
2381     ob->tls_sni, ob->tls_verify_certificates, ob->tls_crl,
2382     cipher_list, &state, tlsp, errstr) != OK)
2383   return FALSE;
2384
2385   {
2386   int dh_min_bits = ob->tls_dh_min_bits;
2387   if (dh_min_bits < EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS)
2388     {
2389     DEBUG(D_tls)
2390       debug_printf("WARNING: tls_dh_min_bits far too low,"
2391                     " clamping %d up to %d\n",
2392           dh_min_bits, EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS);
2393     dh_min_bits = EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS;
2394     }
2395
2396   DEBUG(D_tls) debug_printf("Setting D-H prime minimum"
2397                     " acceptable bits to %d\n",
2398       dh_min_bits);
2399   gnutls_dh_set_prime_bits(state->session, dh_min_bits);
2400   }
2401
2402 /* Stick to the old behaviour for compatibility if tls_verify_certificates is
2403 set but both tls_verify_hosts and tls_try_verify_hosts are unset. Check only
2404 the specified host patterns if one of them is defined */
2405
2406 #ifdef SUPPORT_DANE
2407 if (conn_args->dane && dane_tlsa_load(state, &conn_args->tlsa_dnsa))
2408   {
2409   DEBUG(D_tls)
2410     debug_printf("TLS: server certificate DANE required.\n");
2411   state->verify_requirement = VERIFY_DANE;
2412   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUIRE);
2413   }
2414 else
2415 #endif
2416     if (  (  state->exp_tls_verify_certificates
2417           && !ob->tls_verify_hosts
2418           && (!ob->tls_try_verify_hosts || !*ob->tls_try_verify_hosts)
2419           )
2420         || verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_verify_hosts, host) == OK
2421        )
2422   {
2423   tls_client_setup_hostname_checks(host, state, ob);
2424   DEBUG(D_tls)
2425     debug_printf("TLS: server certificate verification required.\n");
2426   state->verify_requirement = VERIFY_REQUIRED;
2427   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUIRE);
2428   }
2429 else if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_try_verify_hosts, host) == OK)
2430   {
2431   tls_client_setup_hostname_checks(host, state, ob);
2432   DEBUG(D_tls)
2433     debug_printf("TLS: server certificate verification optional.\n");
2434   state->verify_requirement = VERIFY_OPTIONAL;
2435   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUEST);
2436   }
2437 else
2438   {
2439   DEBUG(D_tls)
2440     debug_printf("TLS: server certificate verification not required.\n");
2441   state->verify_requirement = VERIFY_NONE;
2442   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_IGNORE);
2443   }
2444
2445 #ifndef DISABLE_OCSP
2446                         /* supported since GnuTLS 3.1.3 */
2447 if (request_ocsp)
2448   {
2449   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: will request OCSP stapling\n");
2450   if ((rc = gnutls_ocsp_status_request_enable_client(state->session,
2451                     NULL, 0, NULL)) != OK)
2452     {
2453     tls_error(US"cert-status-req", US gnutls_strerror(rc), state->host, errstr);
2454     return FALSE;
2455     }
2456   tlsp->ocsp = OCSP_NOT_RESP;
2457   }
2458 #endif
2459
2460 #ifndef DISABLE_EVENT
2461 if (tb && tb->event_action)
2462   {
2463   state->event_action = tb->event_action;
2464   gnutls_session_set_ptr(state->session, state);
2465   gnutls_certificate_set_verify_function(state->x509_cred, verify_cb);
2466   }
2467 #endif
2468
2469 gnutls_transport_set_ptr(state->session, (gnutls_transport_ptr_t)(long) cctx->sock);
2470 state->fd_in = cctx->sock;
2471 state->fd_out = cctx->sock;
2472
2473 DEBUG(D_tls) debug_printf("about to gnutls_handshake\n");
2474 /* There doesn't seem to be a built-in timeout on connection. */
2475
2476 sigalrm_seen = FALSE;
2477 ALARM(ob->command_timeout);
2478 do
2479   rc = gnutls_handshake(state->session);
2480 while (rc == GNUTLS_E_AGAIN || rc == GNUTLS_E_INTERRUPTED && !sigalrm_seen);
2481 ALARM_CLR(0);
2482
2483 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
2484   {
2485   if (sigalrm_seen)
2486     {
2487     gnutls_alert_send(state->session, GNUTLS_AL_FATAL, GNUTLS_A_USER_CANCELED);
2488     tls_error(US"gnutls_handshake", US"timed out", state->host, errstr);
2489     }
2490   else
2491     tls_error(US"gnutls_handshake", US gnutls_strerror(rc), state->host, errstr);
2492   return FALSE;
2493   }
2494
2495 DEBUG(D_tls)
2496   {
2497   debug_printf("gnutls_handshake was successful\n");
2498 #ifdef SUPPORT_GNUTLS_SESS_DESC
2499   debug_printf("%s\n", gnutls_session_get_desc(state->session));
2500 #endif
2501 #ifdef SUPPORT_GNUTLS_KEYLOG
2502   {
2503   gnutls_datum_t c, s;
2504   gstring * gc, * gs;
2505   gnutls_session_get_random(state->session, &c, &s);
2506   gnutls_session_get_master_secret(state->session, &s);
2507   gc = ddump(&c);
2508   gs = ddump(&s);
2509   debug_printf("CLIENT_RANDOM %.*s %.*s\n", (int)gc->ptr, gc->s, (int)gs->ptr, gs->s);
2510   }
2511 #endif
2512   }
2513
2514 /* Verify late */
2515
2516 if (!verify_certificate(state, errstr))
2517   {
2518   tls_error(US"certificate verification failed", *errstr, state->host, errstr);
2519   return FALSE;
2520   }
2521
2522 #ifndef DISABLE_OCSP
2523 if (require_ocsp)
2524   {
2525   DEBUG(D_tls)
2526     {
2527     gnutls_datum_t stapling;
2528     gnutls_ocsp_resp_t resp;
2529     gnutls_datum_t printed;
2530     if (  (rc= gnutls_ocsp_status_request_get(state->session, &stapling)) == 0
2531        && (rc= gnutls_ocsp_resp_init(&resp)) == 0
2532        && (rc= gnutls_ocsp_resp_import(resp, &stapling)) == 0
2533        && (rc= gnutls_ocsp_resp_print(resp, GNUTLS_OCSP_PRINT_FULL, &printed)) == 0
2534        )
2535       {
2536       debug_printf("%.4096s", printed.data);
2537       gnutls_free(printed.data);
2538       }
2539     else
2540       (void) tls_error(US"ocsp decode", US gnutls_strerror(rc), state->host, errstr);
2541     }
2542
2543   if (gnutls_ocsp_status_request_is_checked(state->session, 0) == 0)
2544     {
2545     tlsp->ocsp = OCSP_FAILED;
2546     tls_error(US"certificate status check failed", NULL, state->host, errstr);
2547     return FALSE;
2548     }
2549   DEBUG(D_tls) debug_printf("Passed OCSP checking\n");
2550   tlsp->ocsp = OCSP_VFIED;
2551   }
2552 #endif
2553
2554 /* Figure out peer DN, and if authenticated, etc. */
2555
2556 if (peer_status(state, errstr) != OK)
2557   return FALSE;
2558
2559 /* Sets various Exim expansion variables; may need to adjust for ACL callouts */
2560
2561 extract_exim_vars_from_tls_state(state);
2562
2563 cctx->tls_ctx = state;
2564 return TRUE;
2565 }
2566
2567
2568
2569
2570 /*************************************************
2571 *         Close down a TLS session               *
2572 *************************************************/
2573
2574 /* This is also called from within a delivery subprocess forked from the
2575 daemon, to shut down the TLS library, without actually doing a shutdown (which
2576 would tamper with the TLS session in the parent process).
2577
2578 Arguments:
2579   ct_ctx        client context pointer, or NULL for the one global server context
2580   shutdown      1 if TLS close-alert is to be sent,
2581                 2 if also response to be waited for
2582
2583 Returns:     nothing
2584 */
2585
2586 void
2587 tls_close(void * ct_ctx, int shutdown)
2588 {
2589 exim_gnutls_state_st * state = ct_ctx ? ct_ctx : &state_server;
2590
2591 if (!state->tlsp || state->tlsp->active.sock < 0) return;  /* TLS was not active */
2592
2593 if (shutdown)
2594   {
2595   DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_close(): shutting down TLS%s\n",
2596     shutdown > 1 ? " (with response-wait)" : "");
2597
2598   ALARM(2);
2599   gnutls_bye(state->session, shutdown > 1 ? GNUTLS_SHUT_RDWR : GNUTLS_SHUT_WR);
2600   ALARM_CLR(0);
2601   }
2602
2603 gnutls_deinit(state->session);
2604 gnutls_certificate_free_credentials(state->x509_cred);
2605
2606
2607 state->tlsp->active.sock = -1;
2608 state->tlsp->active.tls_ctx = NULL;
2609 if (state->xfer_buffer) store_free(state->xfer_buffer);
2610 memcpy(state, &exim_gnutls_state_init, sizeof(exim_gnutls_state_init));
2611 }
2612
2613
2614
2615
2616 static BOOL
2617 tls_refill(unsigned lim)
2618 {
2619 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
2620 ssize_t inbytes;
2621
2622 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling gnutls_record_recv(%p, %p, %u)\n",
2623   state->session, state->xfer_buffer, ssl_xfer_buffer_size);
2624
2625 sigalrm_seen = FALSE;
2626 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM(smtp_receive_timeout);
2627
2628 do
2629   inbytes = gnutls_record_recv(state->session, state->xfer_buffer,
2630     MIN(ssl_xfer_buffer_size, lim));
2631 while (inbytes == GNUTLS_E_AGAIN);
2632
2633 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM_CLR(0);
2634
2635 if (had_command_timeout)                /* set by signal handler */
2636   smtp_command_timeout_exit();          /* does not return */
2637 if (had_command_sigterm)
2638   smtp_command_sigterm_exit();
2639 if (had_data_timeout)
2640   smtp_data_timeout_exit();
2641 if (had_data_sigint)
2642   smtp_data_sigint_exit();
2643
2644 /* Timeouts do not get this far.  A zero-byte return appears to mean that the
2645 TLS session has been closed down, not that the socket itself has been closed
2646 down. Revert to non-TLS handling. */
2647
2648 if (sigalrm_seen)
2649   {
2650   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got tls read timeout\n");
2651   state->xfer_error = TRUE;
2652   return FALSE;
2653   }
2654
2655 else if (inbytes == 0)
2656   {
2657   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got TLS_EOF\n");
2658
2659   receive_getc = smtp_getc;
2660   receive_getbuf = smtp_getbuf;
2661   receive_get_cache = smtp_get_cache;
2662   receive_ungetc = smtp_ungetc;
2663   receive_feof = smtp_feof;
2664   receive_ferror = smtp_ferror;
2665   receive_smtp_buffered = smtp_buffered;
2666
2667   gnutls_deinit(state->session);
2668   gnutls_certificate_free_credentials(state->x509_cred);
2669
2670   state->session = NULL;
2671   state->tlsp->active.sock = -1;
2672   state->tlsp->active.tls_ctx = NULL;
2673   state->tlsp->bits = 0;
2674   state->tlsp->certificate_verified = FALSE;
2675   tls_channelbinding_b64 = NULL;
2676   state->tlsp->cipher = NULL;
2677   state->tlsp->peercert = NULL;
2678   state->tlsp->peerdn = NULL;
2679
2680   return FALSE;
2681   }
2682
2683 /* Handle genuine errors */
2684
2685 else if (inbytes < 0)
2686   {
2687   DEBUG(D_tls) debug_printf("%s: err from gnutls_record_recv\n", __FUNCTION__);
2688   record_io_error(state, (int) inbytes, US"recv", NULL);
2689   state->xfer_error = TRUE;
2690   return FALSE;
2691   }
2692 #ifndef DISABLE_DKIM
2693 dkim_exim_verify_feed(state->xfer_buffer, inbytes);
2694 #endif
2695 state->xfer_buffer_hwm = (int) inbytes;
2696 state->xfer_buffer_lwm = 0;
2697 return TRUE;
2698 }
2699
2700 /*************************************************
2701 *            TLS version of getc                 *
2702 *************************************************/
2703
2704 /* This gets the next byte from the TLS input buffer. If the buffer is empty,
2705 it refills the buffer via the GnuTLS reading function.
2706 Only used by the server-side TLS.
2707
2708 This feeds DKIM and should be used for all message-body reads.
2709
2710 Arguments:  lim         Maximum amount to read/buffer
2711 Returns:    the next character or EOF
2712 */
2713
2714 int
2715 tls_getc(unsigned lim)
2716 {
2717 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
2718
2719 if (state->xfer_buffer_lwm >= state->xfer_buffer_hwm)
2720   if (!tls_refill(lim))
2721     return state->xfer_error ? EOF : smtp_getc(lim);
2722
2723 /* Something in the buffer; return next uschar */
2724
2725 return state->xfer_buffer[state->xfer_buffer_lwm++];
2726 }
2727
2728 uschar *
2729 tls_getbuf(unsigned * len)
2730 {
2731 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
2732 unsigned size;
2733 uschar * buf;
2734
2735 if (state->xfer_buffer_lwm >= state->xfer_buffer_hwm)
2736   if (!tls_refill(*len))
2737     {
2738     if (!state->xfer_error) return smtp_getbuf(len);
2739     *len = 0;
2740     return NULL;
2741     }
2742
2743 if ((size = state->xfer_buffer_hwm - state->xfer_buffer_lwm) > *len)
2744   size = *len;
2745 buf = &state->xfer_buffer[state->xfer_buffer_lwm];
2746 state->xfer_buffer_lwm += size;
2747 *len = size;
2748 return buf;
2749 }
2750
2751
2752 void
2753 tls_get_cache()
2754 {
2755 #ifndef DISABLE_DKIM
2756 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
2757 int n = state->xfer_buffer_hwm - state->xfer_buffer_lwm;
2758 if (n > 0)
2759   dkim_exim_verify_feed(state->xfer_buffer+state->xfer_buffer_lwm, n);
2760 #endif
2761 }
2762
2763
2764 BOOL
2765 tls_could_read(void)
2766 {
2767 return state_server.xfer_buffer_lwm < state_server.xfer_buffer_hwm
2768  || gnutls_record_check_pending(state_server.session) > 0;
2769 }
2770
2771
2772
2773
2774 /*************************************************
2775 *          Read bytes from TLS channel           *
2776 *************************************************/
2777
2778 /* This does not feed DKIM, so if the caller uses this for reading message body,
2779 then the caller must feed DKIM.
2780
2781 Arguments:
2782   ct_ctx    client context pointer, or NULL for the one global server context
2783   buff      buffer of data
2784   len       size of buffer
2785
2786 Returns:    the number of bytes read
2787             -1 after a failed read, including EOF
2788 */
2789
2790 int
2791 tls_read(void * ct_ctx, uschar *buff, size_t len)
2792 {
2793 exim_gnutls_state_st * state = ct_ctx ? ct_ctx : &state_server;
2794 ssize_t inbytes;
2795
2796 if (len > INT_MAX)
2797   len = INT_MAX;
2798
2799 if (state->xfer_buffer_lwm < state->xfer_buffer_hwm)
2800   DEBUG(D_tls)
2801     debug_printf("*** PROBABLY A BUG *** " \
2802         "tls_read() called with data in the tls_getc() buffer, %d ignored\n",
2803         state->xfer_buffer_hwm - state->xfer_buffer_lwm);
2804
2805 DEBUG(D_tls)
2806   debug_printf("Calling gnutls_record_recv(%p, %p, " SIZE_T_FMT ")\n",
2807       state->session, buff, len);
2808
2809 do
2810   inbytes = gnutls_record_recv(state->session, buff, len);
2811 while (inbytes == GNUTLS_E_AGAIN);
2812
2813 if (inbytes > 0) return inbytes;
2814 if (inbytes == 0)
2815   {
2816   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got TLS_EOF\n");
2817   }
2818 else
2819   {
2820   DEBUG(D_tls) debug_printf("%s: err from gnutls_record_recv\n", __FUNCTION__);
2821   record_io_error(state, (int)inbytes, US"recv", NULL);
2822   }
2823
2824 return -1;
2825 }
2826
2827
2828
2829
2830 /*************************************************
2831 *         Write bytes down TLS channel           *
2832 *************************************************/
2833
2834 /*
2835 Arguments:
2836   ct_ctx    client context pointer, or NULL for the one global server context
2837   buff      buffer of data
2838   len       number of bytes
2839   more      more data expected soon
2840
2841 Returns:    the number of bytes after a successful write,
2842             -1 after a failed write
2843 */
2844
2845 int
2846 tls_write(void * ct_ctx, const uschar * buff, size_t len, BOOL more)
2847 {
2848 ssize_t outbytes;
2849 size_t left = len;
2850 exim_gnutls_state_st * state = ct_ctx ? ct_ctx : &state_server;
2851 #ifdef SUPPORT_CORK
2852 static BOOL corked = FALSE;
2853
2854 if (more && !corked) gnutls_record_cork(state->session);
2855 #endif
2856
2857 DEBUG(D_tls) debug_printf("%s(%p, " SIZE_T_FMT "%s)\n", __FUNCTION__,
2858   buff, left, more ? ", more" : "");
2859
2860 while (left > 0)
2861   {
2862   DEBUG(D_tls) debug_printf("gnutls_record_send(SSL, %p, " SIZE_T_FMT ")\n",
2863       buff, left);
2864
2865   do
2866     outbytes = gnutls_record_send(state->session, buff, left);
2867   while (outbytes == GNUTLS_E_AGAIN);
2868
2869   DEBUG(D_tls) debug_printf("outbytes=" SSIZE_T_FMT "\n", outbytes);
2870   if (outbytes < 0)
2871     {
2872     DEBUG(D_tls) debug_printf("%s: gnutls_record_send err\n", __FUNCTION__);
2873     record_io_error(state, outbytes, US"send", NULL);
2874     return -1;
2875     }
2876   if (outbytes == 0)
2877     {
2878     record_io_error(state, 0, US"send", US"TLS channel closed on write");
2879     return -1;
2880     }
2881
2882   left -= outbytes;
2883   buff += outbytes;
2884   }
2885
2886 if (len > INT_MAX)
2887   {
2888   DEBUG(D_tls)
2889     debug_printf("Whoops!  Wrote more bytes (" SIZE_T_FMT ") than INT_MAX\n",
2890         len);
2891   len = INT_MAX;
2892   }
2893
2894 #ifdef SUPPORT_CORK
2895 if (more != corked)
2896   {
2897   if (!more) (void) gnutls_record_uncork(state->session, 0);
2898   corked = more;
2899   }
2900 #endif
2901
2902 return (int) len;
2903 }
2904
2905
2906
2907
2908 /*************************************************
2909 *            Random number generation            *
2910 *************************************************/
2911
2912 /* Pseudo-random number generation.  The result is not expected to be
2913 cryptographically strong but not so weak that someone will shoot themselves
2914 in the foot using it as a nonce in input in some email header scheme or
2915 whatever weirdness they'll twist this into.  The result should handle fork()
2916 and avoid repeating sequences.  OpenSSL handles that for us.
2917
2918 Arguments:
2919   max       range maximum
2920 Returns     a random number in range [0, max-1]
2921 */
2922
2923 #ifdef HAVE_GNUTLS_RND
2924 int
2925 vaguely_random_number(int max)
2926 {
2927 unsigned int r;
2928 int i, needed_len;
2929 uschar smallbuf[sizeof(r)];
2930
2931 if (max <= 1)
2932   return 0;
2933
2934 needed_len = sizeof(r);
2935 /* Don't take 8 times more entropy than needed if int is 8 octets and we were
2936 asked for a number less than 10. */
2937
2938 for (r = max, i = 0; r; ++i)
2939   r >>= 1;
2940 i = (i + 7) / 8;
2941 if (i < needed_len)
2942   needed_len = i;
2943
2944 i = gnutls_rnd(GNUTLS_RND_NONCE, smallbuf, needed_len);
2945 if (i < 0)
2946   {
2947   DEBUG(D_all) debug_printf("gnutls_rnd() failed, using fallback.\n");
2948   return vaguely_random_number_fallback(max);
2949   }
2950 r = 0;
2951 for (uschar * p = smallbuf; needed_len; --needed_len, ++p)
2952   r = r * 256 + *p;
2953
2954 /* We don't particularly care about weighted results; if someone wants
2955  * smooth distribution and cares enough then they should submit a patch then. */
2956 return r % max;
2957 }
2958 #else /* HAVE_GNUTLS_RND */
2959 int
2960 vaguely_random_number(int max)
2961 {
2962   return vaguely_random_number_fallback(max);
2963 }
2964 #endif /* HAVE_GNUTLS_RND */
2965
2966
2967
2968
2969 /*************************************************
2970 *  Let tls_require_ciphers be checked at startup *
2971 *************************************************/
2972
2973 /* The tls_require_ciphers option, if set, must be something which the
2974 library can parse.
2975
2976 Returns:     NULL on success, or error message
2977 */
2978
2979 uschar *
2980 tls_validate_require_cipher(void)
2981 {
2982 int rc;
2983 uschar *expciphers = NULL;
2984 gnutls_priority_t priority_cache;
2985 const char *errpos;
2986 uschar * dummy_errstr;
2987
2988 #define validate_check_rc(Label) do { \
2989   if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) { if (exim_gnutls_base_init_done) gnutls_global_deinit(); \
2990   return string_sprintf("%s failed: %s", (Label), gnutls_strerror(rc)); } } while (0)
2991 #define return_deinit(Label) do { gnutls_global_deinit(); return (Label); } while (0)
2992
2993 if (exim_gnutls_base_init_done)
2994   log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
2995       "already initialised GnuTLS, Exim developer bug");
2996
2997 #ifdef HAVE_GNUTLS_PKCS11
2998 if (!gnutls_allow_auto_pkcs11)
2999   {
3000   rc = gnutls_pkcs11_init(GNUTLS_PKCS11_FLAG_MANUAL, NULL);
3001   validate_check_rc(US"gnutls_pkcs11_init");
3002   }
3003 #endif
3004 rc = gnutls_global_init();
3005 validate_check_rc(US"gnutls_global_init()");
3006 exim_gnutls_base_init_done = TRUE;
3007
3008 if (!(tls_require_ciphers && *tls_require_ciphers))
3009   return_deinit(NULL);
3010
3011 if (!expand_check(tls_require_ciphers, US"tls_require_ciphers", &expciphers,
3012                   &dummy_errstr))
3013   return_deinit(US"failed to expand tls_require_ciphers");
3014
3015 if (!(expciphers && *expciphers))
3016   return_deinit(NULL);
3017
3018 DEBUG(D_tls)
3019   debug_printf("tls_require_ciphers expands to \"%s\"\n", expciphers);
3020
3021 rc = gnutls_priority_init(&priority_cache, CS expciphers, &errpos);
3022 validate_check_rc(string_sprintf(
3023       "gnutls_priority_init(%s) failed at offset %ld, \"%.8s..\"",
3024       expciphers, errpos - CS expciphers, errpos));
3025
3026 #undef return_deinit
3027 #undef validate_check_rc
3028 gnutls_global_deinit();
3029
3030 return NULL;
3031 }
3032
3033
3034
3035
3036 /*************************************************
3037 *         Report the library versions.           *
3038 *************************************************/
3039
3040 /* See a description in tls-openssl.c for an explanation of why this exists.
3041
3042 Arguments:   a FILE* to print the results to
3043 Returns:     nothing
3044 */
3045
3046 void
3047 tls_version_report(FILE *f)
3048 {
3049 fprintf(f, "Library version: GnuTLS: Compile: %s\n"
3050            "                         Runtime: %s\n",
3051            LIBGNUTLS_VERSION,
3052            gnutls_check_version(NULL));
3053 }
3054
3055 /* vi: aw ai sw=2
3056 */
3057 /* End of tls-gnu.c */