tidying
[exim.git] / src / src / tls-openssl.c
1 /*************************************************
2 *     Exim - an Internet mail transport agent    *
3 *************************************************/
4
5 /* Copyright (c) University of Cambridge 1995 - 2019 */
6 /* Copyright (c) The Exim Maintainers 2020 - 2021 */
7 /* See the file NOTICE for conditions of use and distribution. */
8
9 /* Portions Copyright (c) The OpenSSL Project 1999 */
10
11 /* This module provides the TLS (aka SSL) support for Exim using the OpenSSL
12 library. It is #included into the tls.c file when that library is used. The
13 code herein is based on a patch that was originally contributed by Steve
14 Haslam. It was adapted from stunnel, a GPL program by Michal Trojnara.
15
16 No cryptographic code is included in Exim. All this module does is to call
17 functions from the OpenSSL library. */
18
19
20 /* Heading stuff */
21
22 #include <openssl/lhash.h>
23 #include <openssl/ssl.h>
24 #include <openssl/err.h>
25 #include <openssl/rand.h>
26 #ifndef OPENSSL_NO_ECDH
27 # include <openssl/ec.h>
28 #endif
29 #ifndef DISABLE_OCSP
30 # include <openssl/ocsp.h>
31 #endif
32 #ifdef SUPPORT_DANE
33 # include "danessl.h"
34 #endif
35
36
37 #ifndef DISABLE_OCSP
38 # define EXIM_OCSP_SKEW_SECONDS (300L)
39 # define EXIM_OCSP_MAX_AGE (-1L)
40 #endif
41
42 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x0090806fL && !defined(OPENSSL_NO_TLSEXT)
43 # define EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT
44 #endif
45 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x00908000L
46 # define EXIM_HAVE_RSA_GENKEY_EX
47 #endif
48 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x10100000L
49 # define EXIM_HAVE_OCSP_RESP_COUNT
50 # define OPENSSL_AUTO_SHA256
51 #else
52 # define EXIM_HAVE_EPHEM_RSA_KEX
53 # define EXIM_HAVE_RAND_PSEUDO
54 #endif
55 #if (OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x0090800fL) && !defined(OPENSSL_NO_SHA256)
56 # define EXIM_HAVE_SHA256
57 #endif
58
59 /* X509_check_host provides sane certificate hostname checking, but was added
60 to OpenSSL late, after other projects forked off the code-base.  So in
61 addition to guarding against the base version number, beware that LibreSSL
62 does not (at this time) support this function.
63
64 If LibreSSL gains a different API, perhaps via libtls, then we'll probably
65 opt to disentangle and ask a LibreSSL user to provide glue for a third
66 crypto provider for libtls instead of continuing to tie the OpenSSL glue
67 into even twistier knots.  If LibreSSL gains the same API, we can just
68 change this guard and punt the issue for a while longer. */
69
70 #ifndef LIBRESSL_VERSION_NUMBER
71 # if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x010100000L
72 #  define EXIM_HAVE_OPENSSL_CHECKHOST
73 #  define EXIM_HAVE_OPENSSL_DH_BITS
74 #  define EXIM_HAVE_OPENSSL_TLS_METHOD
75 #  define EXIM_HAVE_OPENSSL_KEYLOG
76 #  define EXIM_HAVE_OPENSSL_CIPHER_GET_ID
77 #  define EXIM_HAVE_SESSION_TICKET
78 #  define EXIM_HAVE_OPESSL_TRACE
79 #  define EXIM_HAVE_OPESSL_GET0_SERIAL
80 #  ifndef DISABLE_OCSP
81 #   define EXIM_HAVE_OCSP
82 #  endif
83 #  define EXIM_HAVE_ALPN /* fail ret from hshake-cb is ignored by LibreSSL */
84 # else
85 #  define EXIM_NEED_OPENSSL_INIT
86 # endif
87 # if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x010000000L \
88     && (OPENSSL_VERSION_NUMBER & 0x0000ff000L) >= 0x000002000L
89 #  define EXIM_HAVE_OPENSSL_CHECKHOST
90 # endif
91 #endif
92
93 #if LIBRESSL_VERSION_NUMBER >= 0x3040000fL
94 # define EXIM_HAVE_OPENSSL_CIPHER_GET_ID
95 #endif
96
97 #if !defined(LIBRESSL_VERSION_NUMBER) \
98     || LIBRESSL_VERSION_NUMBER >= 0x20010000L
99 # if !defined(OPENSSL_NO_ECDH)
100 #  if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x0090800fL
101 #   define EXIM_HAVE_ECDH
102 #  endif
103 #  if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x10002000L
104 #   define EXIM_HAVE_OPENSSL_EC_NIST2NID
105 #  endif
106 # endif
107 #endif
108
109 #ifndef LIBRESSL_VERSION_NUMBER
110 # if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x010101000L
111 #  define OPENSSL_HAVE_KEYLOG_CB
112 #  define OPENSSL_HAVE_NUM_TICKETS
113 #  define EXIM_HAVE_OPENSSL_CIPHER_STD_NAME
114 # else
115 #  define OPENSSL_BAD_SRVR_OURCERT
116 # endif
117 #endif
118
119 #if !defined(EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT) && !defined(DISABLE_OCSP)
120 # warning "OpenSSL library version too old; define DISABLE_OCSP in Makefile"
121 # define DISABLE_OCSP
122 #endif
123
124 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
125 # if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x0101010L
126 #  error OpenSSL version too old for session-resumption
127 # endif
128 #endif
129
130 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_CHECKHOST
131 # include <openssl/x509v3.h>
132 #endif
133
134 #ifndef EXIM_HAVE_OPENSSL_CIPHER_STD_NAME
135 # ifndef EXIM_HAVE_OPENSSL_CIPHER_GET_ID
136 #  define SSL_CIPHER_get_id(c) (c->id)
137 # endif
138 # ifndef MACRO_PREDEF
139 #  include "tls-cipher-stdname.c"
140 # endif
141 #endif
142
143 /*************************************************
144 *        OpenSSL option parse                    *
145 *************************************************/
146
147 typedef struct exim_openssl_option {
148   uschar *name;
149   long    value;
150 } exim_openssl_option;
151 /* We could use a macro to expand, but we need the ifdef and not all the
152 options document which version they were introduced in.  Policylet: include
153 all options unless explicitly for DTLS, let the administrator choose which
154 to apply.
155
156 This list is current as of:
157   ==>  1.1.1c  <==
158
159 XXX could we autobuild this list, as with predefined-macros?
160 Seems just parsing ssl.h for SSL_OP_.* would be enough (except to exclude DTLS).
161 Also allow a numeric literal?
162 */
163 static exim_openssl_option exim_openssl_options[] = {
164 /* KEEP SORTED ALPHABETICALLY! */
165 #ifdef SSL_OP_ALL
166   { US"all", (long) SSL_OP_ALL },
167 #endif
168 #ifdef SSL_OP_ALLOW_NO_DHE_KEX
169   { US"allow_no_dhe_kex", SSL_OP_ALLOW_NO_DHE_KEX },
170 #endif
171 #ifdef SSL_OP_ALLOW_UNSAFE_LEGACY_RENEGOTIATION
172   { US"allow_unsafe_legacy_renegotiation", SSL_OP_ALLOW_UNSAFE_LEGACY_RENEGOTIATION },
173 #endif
174 #ifdef SSL_OP_CIPHER_SERVER_PREFERENCE
175   { US"cipher_server_preference", SSL_OP_CIPHER_SERVER_PREFERENCE },
176 #endif
177 #ifdef SSL_OP_CRYPTOPRO_TLSEXT_BUG
178   { US"cryptopro_tlsext_bug", SSL_OP_CRYPTOPRO_TLSEXT_BUG },
179 #endif
180 #ifdef SSL_OP_DONT_INSERT_EMPTY_FRAGMENTS
181   { US"dont_insert_empty_fragments", SSL_OP_DONT_INSERT_EMPTY_FRAGMENTS },
182 #endif
183 #ifdef SSL_OP_ENABLE_MIDDLEBOX_COMPAT
184   { US"enable_middlebox_compat", SSL_OP_ENABLE_MIDDLEBOX_COMPAT },
185 #endif
186 #ifdef SSL_OP_EPHEMERAL_RSA
187   { US"ephemeral_rsa", SSL_OP_EPHEMERAL_RSA },
188 #endif
189 #ifdef SSL_OP_LEGACY_SERVER_CONNECT
190   { US"legacy_server_connect", SSL_OP_LEGACY_SERVER_CONNECT },
191 #endif
192 #ifdef SSL_OP_MICROSOFT_BIG_SSLV3_BUFFER
193   { US"microsoft_big_sslv3_buffer", SSL_OP_MICROSOFT_BIG_SSLV3_BUFFER },
194 #endif
195 #ifdef SSL_OP_MICROSOFT_SESS_ID_BUG
196   { US"microsoft_sess_id_bug", SSL_OP_MICROSOFT_SESS_ID_BUG },
197 #endif
198 #ifdef SSL_OP_MSIE_SSLV2_RSA_PADDING
199   { US"msie_sslv2_rsa_padding", SSL_OP_MSIE_SSLV2_RSA_PADDING },
200 #endif
201 #ifdef SSL_OP_NETSCAPE_CHALLENGE_BUG
202   { US"netscape_challenge_bug", SSL_OP_NETSCAPE_CHALLENGE_BUG },
203 #endif
204 #ifdef SSL_OP_NETSCAPE_REUSE_CIPHER_CHANGE_BUG
205   { US"netscape_reuse_cipher_change_bug", SSL_OP_NETSCAPE_REUSE_CIPHER_CHANGE_BUG },
206 #endif
207 #ifdef SSL_OP_NO_ANTI_REPLAY
208   { US"no_anti_replay", SSL_OP_NO_ANTI_REPLAY },
209 #endif
210 #ifdef SSL_OP_NO_COMPRESSION
211   { US"no_compression", SSL_OP_NO_COMPRESSION },
212 #endif
213 #ifdef SSL_OP_NO_ENCRYPT_THEN_MAC
214   { US"no_encrypt_then_mac", SSL_OP_NO_ENCRYPT_THEN_MAC },
215 #endif
216 #ifdef SSL_OP_NO_RENEGOTIATION
217   { US"no_renegotiation", SSL_OP_NO_RENEGOTIATION },
218 #endif
219 #ifdef SSL_OP_NO_SESSION_RESUMPTION_ON_RENEGOTIATION
220   { US"no_session_resumption_on_renegotiation", SSL_OP_NO_SESSION_RESUMPTION_ON_RENEGOTIATION },
221 #endif
222 #ifdef SSL_OP_NO_SSLv2
223   { US"no_sslv2", SSL_OP_NO_SSLv2 },
224 #endif
225 #ifdef SSL_OP_NO_SSLv3
226   { US"no_sslv3", SSL_OP_NO_SSLv3 },
227 #endif
228 #ifdef SSL_OP_NO_TICKET
229   { US"no_ticket", SSL_OP_NO_TICKET },
230 #endif
231 #ifdef SSL_OP_NO_TLSv1
232   { US"no_tlsv1", SSL_OP_NO_TLSv1 },
233 #endif
234 #ifdef SSL_OP_NO_TLSv1_1
235 # if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x30000000L
236 #  if SSL_OP_NO_TLSv1_1 == 0x00000400L
237   /* Error in chosen value in 1.0.1a; see first item in CHANGES for 1.0.1b */
238 #   warning OpenSSL 1.0.1a uses a bad value for SSL_OP_NO_TLSv1_1, ignoring
239 #   define NO_SSL_OP_NO_TLSv1_1
240 #  endif
241 # endif
242 # ifndef NO_SSL_OP_NO_TLSv1_1
243   { US"no_tlsv1_1", SSL_OP_NO_TLSv1_1 },
244 # endif
245 #endif
246 #ifdef SSL_OP_NO_TLSv1_2
247   { US"no_tlsv1_2", SSL_OP_NO_TLSv1_2 },
248 #endif
249 #ifdef SSL_OP_NO_TLSv1_3
250   { US"no_tlsv1_3", SSL_OP_NO_TLSv1_3 },
251 #endif
252 #ifdef SSL_OP_PRIORITIZE_CHACHA
253   { US"prioritize_chacha", SSL_OP_PRIORITIZE_CHACHA },
254 #endif
255 #ifdef SSL_OP_SAFARI_ECDHE_ECDSA_BUG
256   { US"safari_ecdhe_ecdsa_bug", SSL_OP_SAFARI_ECDHE_ECDSA_BUG },
257 #endif
258 #ifdef SSL_OP_SINGLE_DH_USE
259   { US"single_dh_use", SSL_OP_SINGLE_DH_USE },
260 #endif
261 #ifdef SSL_OP_SINGLE_ECDH_USE
262   { US"single_ecdh_use", SSL_OP_SINGLE_ECDH_USE },
263 #endif
264 #ifdef SSL_OP_SSLEAY_080_CLIENT_DH_BUG
265   { US"ssleay_080_client_dh_bug", SSL_OP_SSLEAY_080_CLIENT_DH_BUG },
266 #endif
267 #ifdef SSL_OP_SSLREF2_REUSE_CERT_TYPE_BUG
268   { US"sslref2_reuse_cert_type_bug", SSL_OP_SSLREF2_REUSE_CERT_TYPE_BUG },
269 #endif
270 #ifdef SSL_OP_TLS_BLOCK_PADDING_BUG
271   { US"tls_block_padding_bug", SSL_OP_TLS_BLOCK_PADDING_BUG },
272 #endif
273 #ifdef SSL_OP_TLS_D5_BUG
274   { US"tls_d5_bug", SSL_OP_TLS_D5_BUG },
275 #endif
276 #ifdef SSL_OP_TLS_ROLLBACK_BUG
277   { US"tls_rollback_bug", SSL_OP_TLS_ROLLBACK_BUG },
278 #endif
279 #ifdef SSL_OP_TLSEXT_PADDING
280   { US"tlsext_padding", SSL_OP_TLSEXT_PADDING },
281 #endif
282 };
283
284 #ifndef MACRO_PREDEF
285 static int exim_openssl_options_size = nelem(exim_openssl_options);
286 static long init_options = 0;
287 #endif
288
289 #ifdef MACRO_PREDEF
290 void
291 options_tls(void)
292 {
293 uschar buf[64];
294
295 for (struct exim_openssl_option * o = exim_openssl_options;
296      o < exim_openssl_options + nelem(exim_openssl_options); o++)
297   {
298   /* Trailing X is workaround for problem with _OPT_OPENSSL_NO_TLSV1
299   being a ".ifdef _OPT_OPENSSL_NO_TLSV1_3" match */
300
301   spf(buf, sizeof(buf), US"_OPT_OPENSSL_%T_X", o->name);
302   builtin_macro_create(buf);
303   }
304
305 # ifndef DISABLE_TLS_RESUME
306 builtin_macro_create_var(US"_RESUME_DECODE", RESUME_DECODE_STRING );
307 # endif
308 # ifdef SSL_OP_NO_TLSv1_3
309 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS1_3");
310 # endif
311 # ifdef OPENSSL_BAD_SRVR_OURCERT
312 builtin_macro_create(US"_TLS_BAD_MULTICERT_IN_OURCERT");
313 # endif
314 # ifdef EXIM_HAVE_OCSP
315 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS_OCSP");
316 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS_OCSP_LIST");
317 # endif
318 # ifdef EXIM_HAVE_ALPN
319 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS_ALPN");
320 # endif
321 }
322 #else
323
324 /******************************************************************************/
325
326 /* Structure for collecting random data for seeding. */
327
328 typedef struct randstuff {
329   struct timeval tv;
330   pid_t          p;
331 } randstuff;
332
333 /* Local static variables */
334
335 static BOOL client_verify_callback_called = FALSE;
336 static BOOL server_verify_callback_called = FALSE;
337 static const uschar *sid_ctx = US"exim";
338
339 /* We have three different contexts to care about.
340
341 Simple case: client, `client_ctx`
342  As a client, we can be doing a callout or cut-through delivery while receiving
343  a message.  So we have a client context, which should have options initialised
344  from the SMTP Transport.  We may also concurrently want to make TLS connections
345  to utility daemons, so client-contexts are allocated and passed around in call
346  args rather than using a gobal.
347
348 Server:
349  There are two cases: with and without ServerNameIndication from the client.
350  Given TLS SNI, we can be using different keys, certs and various other
351  configuration settings, because they're re-expanded with $tls_sni set.  This
352  allows vhosting with TLS.  This SNI is sent in the handshake.
353  A client might not send SNI, so we need a fallback, and an initial setup too.
354  So as a server, we start out using `server_ctx`.
355  If SNI is sent by the client, then we as server, mid-negotiation, try to clone
356  `server_sni` from `server_ctx` and then initialise settings by re-expanding
357  configuration.
358 */
359
360 typedef struct {
361   SSL_CTX *     ctx;
362   SSL *         ssl;
363   gstring *     corked;
364 } exim_openssl_client_tls_ctx;
365
366
367 /* static SSL_CTX *server_ctx = NULL; */
368 /* static SSL     *server_ssl = NULL; */
369
370 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT
371 static SSL_CTX *server_sni = NULL;
372 #endif
373 #ifdef EXIM_HAVE_ALPN
374 static BOOL server_seen_alpn = FALSE;
375 #endif
376
377 static char ssl_errstring[256];
378
379 static int  ssl_session_timeout = 7200;         /* Two hours */
380 static BOOL client_verify_optional = FALSE;
381 static BOOL server_verify_optional = FALSE;
382
383 static BOOL reexpand_tls_files_for_sni = FALSE;
384
385
386 typedef struct ocsp_resp {
387   struct ocsp_resp *    next;
388   OCSP_RESPONSE *       resp;
389 } ocsp_resplist;
390
391 typedef struct exim_openssl_state {
392   exim_tlslib_state     lib_state;
393 #define lib_ctx                 libdata0
394 #define lib_ssl                 libdata1
395
396   tls_support * tlsp;
397   uschar *      certificate;
398   uschar *      privatekey;
399   BOOL          is_server;
400 #ifndef DISABLE_OCSP
401   STACK_OF(X509) *verify_stack;         /* chain for verifying the proof */
402   union {
403     struct {
404       uschar        *file;
405       const uschar  *file_expanded;
406       ocsp_resplist *olist;
407     } server;
408     struct {
409       X509_STORE    *verify_store;      /* non-null if status requested */
410       BOOL          verify_required;
411     } client;
412   } u_ocsp;
413 #endif
414   uschar *      dhparam;
415   /* these are cached from first expand */
416   uschar *      server_cipher_list;
417   /* only passed down to tls_error: */
418   host_item *   host;
419   const uschar * verify_cert_hostnames;
420 #ifndef DISABLE_EVENT
421   uschar *      event_action;
422 #endif
423 } exim_openssl_state_st;
424
425 /* should figure out a cleanup of API to handle state preserved per
426 implementation, for various reasons, which can be void * in the APIs.
427 For now, we hack around it. */
428 exim_openssl_state_st *client_static_state = NULL;      /*XXX should not use static; multiple concurrent clients! */
429 exim_openssl_state_st state_server = {.is_server = TRUE};
430
431 static int
432 setup_certs(SSL_CTX *sctx, uschar *certs, uschar *crl, host_item *host,
433     uschar ** errstr );
434
435 /* Callbacks */
436 #ifndef DISABLE_OCSP
437 static int tls_server_stapling_cb(SSL *s, void *arg);
438 #endif
439
440
441
442 /* Daemon-called, before every connection, key create/rotate */
443 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
444 static void tk_init(void);
445 static int tls_exdata_idx = -1;
446 #endif
447
448 static void
449 tls_per_lib_daemon_tick(void)
450 {
451 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
452 tk_init();
453 #endif
454 }
455
456 /* Called once at daemon startup */
457
458 static void
459 tls_per_lib_daemon_init(void)
460 {
461 tls_daemon_creds_reload();
462 }
463
464
465 /*************************************************
466 *               Handle TLS error                 *
467 *************************************************/
468
469 /* Called from lots of places when errors occur before actually starting to do
470 the TLS handshake, that is, while the session is still in clear. Always returns
471 DEFER for a server and FAIL for a client so that most calls can use "return
472 tls_error(...)" to do this processing and then give an appropriate return. A
473 single function is used for both server and client, because it is called from
474 some shared functions.
475
476 Argument:
477   prefix    text to include in the logged error
478   host      NULL if setting up a server;
479             the connected host if setting up a client
480   msg       error message or NULL if we should ask OpenSSL
481   errstr    pointer to output error message
482
483 Returns:    OK/DEFER/FAIL
484 */
485
486 static int
487 tls_error(uschar * prefix, const host_item * host, uschar * msg, uschar ** errstr)
488 {
489 if (!msg)
490   {
491   ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
492   msg = US ssl_errstring;
493   }
494
495 msg = string_sprintf("(%s): %s", prefix, msg);
496 DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS error '%s'\n", msg);
497 if (errstr) *errstr = msg;
498 return host ? FAIL : DEFER;
499 }
500
501
502
503 /**************************************************
504 * General library initalisation                   *
505 **************************************************/
506
507 static BOOL
508 lib_rand_init(void * addr)
509 {
510 randstuff r;
511 if (!RAND_status()) return TRUE;
512
513 gettimeofday(&r.tv, NULL);
514 r.p = getpid();
515 RAND_seed(US (&r), sizeof(r));
516 RAND_seed(US big_buffer, big_buffer_size);
517 if (addr) RAND_seed(US addr, sizeof(addr));
518
519 return RAND_status();
520 }
521
522
523 static void
524 tls_openssl_init(void)
525 {
526 static BOOL once = FALSE;
527 if (once) return;
528 once = TRUE;
529
530 #ifdef EXIM_NEED_OPENSSL_INIT
531 SSL_load_error_strings();          /* basic set up */
532 OpenSSL_add_ssl_algorithms();
533 #endif
534
535 #if defined(EXIM_HAVE_SHA256) && !defined(OPENSSL_AUTO_SHA256)
536 /* SHA256 is becoming ever more popular. This makes sure it gets added to the
537 list of available digests. */
538 EVP_add_digest(EVP_sha256());
539 #endif
540
541 (void) lib_rand_init(NULL);
542 (void) tls_openssl_options_parse(openssl_options, &init_options);
543 }
544
545
546
547 /*************************************************
548 *                Initialize for DH               *
549 *************************************************/
550
551 /* If dhparam is set, expand it, and load up the parameters for DH encryption.
552
553 Arguments:
554   sctx      The current SSL CTX (inbound or outbound)
555   dhparam   DH parameter file or fixed parameter identity string
556   host      connected host, if client; NULL if server
557   errstr    error string pointer
558
559 Returns:    TRUE if OK (nothing to set up, or setup worked)
560 */
561
562 static BOOL
563 init_dh(SSL_CTX *sctx, uschar *dhparam, const host_item *host, uschar ** errstr)
564 {
565 BIO *bio;
566 DH *dh;
567 uschar *dhexpanded;
568 const char *pem;
569 int dh_bitsize;
570
571 if (!expand_check(dhparam, US"tls_dhparam", &dhexpanded, errstr))
572   return FALSE;
573
574 if (!dhexpanded || !*dhexpanded)
575   bio = BIO_new_mem_buf(CS std_dh_prime_default(), -1);
576 else if (dhexpanded[0] == '/')
577   {
578   if (!(bio = BIO_new_file(CS dhexpanded, "r")))
579     {
580     tls_error(string_sprintf("could not read dhparams file %s", dhexpanded),
581           host, US strerror(errno), errstr);
582     return FALSE;
583     }
584   }
585 else
586   {
587   if (Ustrcmp(dhexpanded, "none") == 0)
588     {
589     DEBUG(D_tls) debug_printf("Requested no DH parameters.\n");
590     return TRUE;
591     }
592
593   if (!(pem = std_dh_prime_named(dhexpanded)))
594     {
595     tls_error(string_sprintf("Unknown standard DH prime \"%s\"", dhexpanded),
596         host, US strerror(errno), errstr);
597     return FALSE;
598     }
599   bio = BIO_new_mem_buf(CS pem, -1);
600   }
601
602 if (!(dh = PEM_read_bio_DHparams(bio, NULL, NULL, NULL)))
603   {
604   BIO_free(bio);
605   tls_error(string_sprintf("Could not read tls_dhparams \"%s\"", dhexpanded),
606       host, NULL, errstr);
607   return FALSE;
608   }
609
610 /* note: our default limit of 2236 is not a multiple of 8; the limit comes from
611 an NSS limit, and the GnuTLS APIs handle bit-sizes fine, so we went with 2236.
612 But older OpenSSL can only report in bytes (octets), not bits.  If someone wants
613 to dance at the edge, then they can raise the limit or use current libraries. */
614
615 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_DH_BITS
616 /* Added in commit 26c79d5641d; `git describe --contains` says OpenSSL_1_1_0-pre1~1022
617 This predates OpenSSL_1_1_0 (before a, b, ...) so is in all 1.1.0 */
618 dh_bitsize = DH_bits(dh);
619 #else
620 dh_bitsize = 8 * DH_size(dh);
621 #endif
622
623 /* Even if it is larger, we silently return success rather than cause things to
624 fail out, so that a too-large DH will not knock out all TLS; it's a debatable
625 choice. */
626
627 if (dh_bitsize <= tls_dh_max_bits)
628   {
629   SSL_CTX_set_tmp_dh(sctx, dh);
630   DEBUG(D_tls)
631     debug_printf("Diffie-Hellman initialized from %s with %d-bit prime\n",
632       dhexpanded ? dhexpanded : US"default", dh_bitsize);
633   }
634 else
635   DEBUG(D_tls)
636     debug_printf("dhparams file %d bits, is > tls_dh_max_bits limit of %d\n",
637         dh_bitsize, tls_dh_max_bits);
638
639 DH_free(dh);
640 BIO_free(bio);
641
642 return TRUE;
643 }
644
645
646
647
648 /*************************************************
649 *               Initialize for ECDH              *
650 *************************************************/
651
652 /* Load parameters for ECDH encryption.
653
654 For now, we stick to NIST P-256 because: it's simple and easy to configure;
655 it avoids any patent issues that might bite redistributors; despite events in
656 the news and concerns over curve choices, we're not cryptographers, we're not
657 pretending to be, and this is "good enough" to be better than no support,
658 protecting against most adversaries.  Given another year or two, there might
659 be sufficient clarity about a "right" way forward to let us make an informed
660 decision, instead of a knee-jerk reaction.
661
662 Longer-term, we should look at supporting both various named curves and
663 external files generated with "openssl ecparam", much as we do for init_dh().
664 We should also support "none" as a value, to explicitly avoid initialisation.
665
666 Patches welcome.
667
668 Arguments:
669   sctx      The current SSL CTX (inbound or outbound)
670   host      connected host, if client; NULL if server
671   errstr    error string pointer
672
673 Returns:    TRUE if OK (nothing to set up, or setup worked)
674 */
675
676 static BOOL
677 init_ecdh(SSL_CTX * sctx, host_item * host, uschar ** errstr)
678 {
679 #ifdef OPENSSL_NO_ECDH
680 return TRUE;
681 #else
682
683 uschar * exp_curve;
684 int nid;
685 BOOL rv;
686
687 if (host)       /* No ECDH setup for clients, only for servers */
688   return TRUE;
689
690 # ifndef EXIM_HAVE_ECDH
691 DEBUG(D_tls)
692   debug_printf("No OpenSSL API to define ECDH parameters, skipping\n");
693 return TRUE;
694 # else
695
696 if (!expand_check(tls_eccurve, US"tls_eccurve", &exp_curve, errstr))
697   return FALSE;
698 if (!exp_curve || !*exp_curve)
699   return TRUE;
700
701 /* "auto" needs to be handled carefully.
702  * OpenSSL <  1.0.2: we do not select anything, but fallback to prime256v1
703  * OpenSSL <  1.1.0: we have to call SSL_CTX_set_ecdh_auto
704  *                   (openssl/ssl.h defines SSL_CTRL_SET_ECDH_AUTO)
705  * OpenSSL >= 1.1.0: we do not set anything, the libray does autoselection
706  *                   https://github.com/openssl/openssl/commit/fe6ef2472db933f01b59cad82aa925736935984b
707  */
708 if (Ustrcmp(exp_curve, "auto") == 0)
709   {
710 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x10002000L
711   DEBUG(D_tls) debug_printf(
712     "ECDH OpenSSL < 1.0.2: temp key parameter settings: overriding \"auto\" with \"prime256v1\"\n");
713   exp_curve = US"prime256v1";
714 #else
715 # if defined SSL_CTRL_SET_ECDH_AUTO
716   DEBUG(D_tls) debug_printf(
717     "ECDH OpenSSL 1.0.2+: temp key parameter settings: autoselection\n");
718   SSL_CTX_set_ecdh_auto(sctx, 1);
719   return TRUE;
720 # else
721   DEBUG(D_tls) debug_printf(
722     "ECDH OpenSSL 1.1.0+: temp key parameter settings: default selection\n");
723   return TRUE;
724 # endif
725 #endif
726   }
727
728 DEBUG(D_tls) debug_printf("ECDH: curve '%s'\n", exp_curve);
729 if (  (nid = OBJ_sn2nid       (CCS exp_curve)) == NID_undef
730 #   ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_EC_NIST2NID
731    && (nid = EC_curve_nist2nid(CCS exp_curve)) == NID_undef
732 #   endif
733    )
734   {
735   tls_error(string_sprintf("Unknown curve name tls_eccurve '%s'", exp_curve),
736     host, NULL, errstr);
737   return FALSE;
738   }
739
740 # if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x30000000L
741  {
742   EC_KEY * ecdh;
743   if (!(ecdh = EC_KEY_new_by_curve_name(nid)))
744     {
745     tls_error(US"Unable to create ec curve", host, NULL, errstr);
746     return FALSE;
747     }
748
749   /* The "tmp" in the name here refers to setting a temporary key
750   not to the stability of the interface. */
751
752   if ((rv = SSL_CTX_set_tmp_ecdh(sctx, ecdh) == 0))
753     tls_error(string_sprintf("Error enabling '%s' curve", exp_curve), host, NULL, errstr);
754   else
755     DEBUG(D_tls) debug_printf("ECDH: enabled '%s' curve\n", exp_curve);
756   EC_KEY_free(ecdh);
757  }
758
759 #else   /* v 3.0.0 + */
760
761 if ((rv = SSL_CTX_set1_groups(sctx, &nid, 1)) == 0)
762   tls_error(string_sprintf("Error enabling '%s' group", exp_curve), host, NULL, errstr);
763 else
764   DEBUG(D_tls) debug_printf("ECDH: enabled '%s' group\n", exp_curve);
765
766 #endif
767
768 return !rv;
769
770 # endif /*EXIM_HAVE_ECDH*/
771 #endif /*OPENSSL_NO_ECDH*/
772 }
773
774
775
776 /*************************************************
777 *        Expand key and cert file specs          *
778 *************************************************/
779
780 /*
781 Arguments:
782   s          SSL connection (not used)
783   export     not used
784   keylength  keylength
785
786 Returns:     pointer to generated key
787 */
788
789 static RSA *
790 rsa_callback(SSL *s, int export, int keylength)
791 {
792 RSA *rsa_key;
793 #ifdef EXIM_HAVE_RSA_GENKEY_EX
794 BIGNUM *bn = BN_new();
795 #endif
796
797 DEBUG(D_tls) debug_printf("Generating %d bit RSA key...\n", keylength);
798
799 #ifdef EXIM_HAVE_RSA_GENKEY_EX
800 if (  !BN_set_word(bn, (unsigned long)RSA_F4)
801    || !(rsa_key = RSA_new())
802    || !RSA_generate_key_ex(rsa_key, keylength, bn, NULL)
803    )
804 #else
805 if (!(rsa_key = RSA_generate_key(keylength, RSA_F4, NULL, NULL)))
806 #endif
807
808   {
809   ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
810   log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC, "TLS error (RSA_generate_key): %s",
811     ssl_errstring);
812   return NULL;
813   }
814 return rsa_key;
815 }
816
817
818
819 /* Create and install a selfsigned certificate, for use in server mode */
820 /*XXX we could arrange to call this during prelo for a null tls_certificate option.
821 The normal cache inval + relo will suffice.
822 Just need a timer for inval. */
823
824 static int
825 tls_install_selfsign(SSL_CTX * sctx, uschar ** errstr)
826 {
827 X509 * x509 = NULL;
828 EVP_PKEY * pkey;
829 RSA * rsa;
830 X509_NAME * name;
831 uschar * where;
832
833 DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: generating selfsigned server cert\n");
834 where = US"allocating pkey";
835 if (!(pkey = EVP_PKEY_new()))
836   goto err;
837
838 where = US"allocating cert";
839 if (!(x509 = X509_new()))
840   goto err;
841
842 where = US"generating pkey";
843 if (!(rsa = rsa_callback(NULL, 0, 2048)))
844   goto err;
845
846 where = US"assigning pkey";
847 if (!EVP_PKEY_assign_RSA(pkey, rsa))
848   goto err;
849
850 X509_set_version(x509, 2);                              /* N+1 - version 3 */
851 ASN1_INTEGER_set(X509_get_serialNumber(x509), 1);
852 X509_gmtime_adj(X509_get_notBefore(x509), 0);
853 X509_gmtime_adj(X509_get_notAfter(x509), (long)2 * 60 * 60);    /* 2 hour */
854 X509_set_pubkey(x509, pkey);
855
856 name = X509_get_subject_name(x509);
857 X509_NAME_add_entry_by_txt(name, "C",
858                           MBSTRING_ASC, CUS "UK", -1, -1, 0);
859 X509_NAME_add_entry_by_txt(name, "O",
860                           MBSTRING_ASC, CUS "Exim Developers", -1, -1, 0);
861 X509_NAME_add_entry_by_txt(name, "CN",
862                           MBSTRING_ASC, CUS smtp_active_hostname, -1, -1, 0);
863 X509_set_issuer_name(x509, name);
864
865 where = US"signing cert";
866 if (!X509_sign(x509, pkey, EVP_md5()))
867   goto err;
868
869 where = US"installing selfsign cert";
870 if (!SSL_CTX_use_certificate(sctx, x509))
871   goto err;
872
873 where = US"installing selfsign key";
874 if (!SSL_CTX_use_PrivateKey(sctx, pkey))
875   goto err;
876
877 return OK;
878
879 err:
880   (void) tls_error(where, NULL, NULL, errstr);
881   if (x509) X509_free(x509);
882   if (pkey) EVP_PKEY_free(pkey);
883   return DEFER;
884 }
885
886
887
888
889
890
891
892 /*************************************************
893 *           Information callback                 *
894 *************************************************/
895
896 /* The SSL library functions call this from time to time to indicate what they
897 are doing. We copy the string to the debugging output when TLS debugging has
898 been requested.
899
900 Arguments:
901   s         the SSL connection
902   where
903   ret
904
905 Returns:    nothing
906 */
907
908 static void
909 info_callback(SSL *s, int where, int ret)
910 {
911 DEBUG(D_tls)
912   {
913   const uschar * str;
914
915   if (where & SSL_ST_CONNECT)
916      str = US"SSL_connect";
917   else if (where & SSL_ST_ACCEPT)
918      str = US"SSL_accept";
919   else
920      str = US"SSL info (undefined)";
921
922   if (where & SSL_CB_LOOP)
923      debug_printf("%s: %s\n", str, SSL_state_string_long(s));
924   else if (where & SSL_CB_ALERT)
925     debug_printf("SSL3 alert %s:%s:%s\n",
926           str = where & SSL_CB_READ ? US"read" : US"write",
927           SSL_alert_type_string_long(ret), SSL_alert_desc_string_long(ret));
928   else if (where & SSL_CB_EXIT)
929     {
930     if (ret == 0)
931       debug_printf("%s: failed in %s\n", str, SSL_state_string_long(s));
932     else if (ret < 0)
933       debug_printf("%s: error in %s\n", str, SSL_state_string_long(s));
934     }
935   else if (where & SSL_CB_HANDSHAKE_START)
936      debug_printf("%s: hshake start: %s\n", str, SSL_state_string_long(s));
937   else if (where & SSL_CB_HANDSHAKE_DONE)
938      debug_printf("%s: hshake done: %s\n", str, SSL_state_string_long(s));
939   }
940 }
941
942 #ifdef OPENSSL_HAVE_KEYLOG_CB
943 static void
944 keylog_callback(const SSL *ssl, const char *line)
945 {
946 char * filename;
947 FILE * fp;
948 DEBUG(D_tls) debug_printf("%.200s\n", line);
949 if (!(filename = getenv("SSLKEYLOGFILE"))) return;
950 if (!(fp = fopen(filename, "a"))) return;
951 fprintf(fp, "%s\n", line);
952 fclose(fp);
953 }
954 #endif
955
956
957
958
959
960 #ifndef DISABLE_EVENT
961 static int
962 verify_event(tls_support * tlsp, X509 * cert, int depth, const uschar * dn,
963   BOOL *calledp, const BOOL *optionalp, const uschar * what)
964 {
965 uschar * ev;
966 uschar * yield;
967 X509 * old_cert;
968
969 ev = tlsp == &tls_out ? client_static_state->event_action : event_action;
970 if (ev)
971   {
972   DEBUG(D_tls) debug_printf("verify_event: %s %d\n", what, depth);
973   old_cert = tlsp->peercert;
974   tlsp->peercert = X509_dup(cert);
975   /* NB we do not bother setting peerdn */
976   if ((yield = event_raise(ev, US"tls:cert", string_sprintf("%d", depth))))
977     {
978     log_write(0, LOG_MAIN, "[%s] %s verify denied by event-action: "
979                 "depth=%d cert=%s: %s",
980               tlsp == &tls_out ? deliver_host_address : sender_host_address,
981               what, depth, dn, yield);
982     *calledp = TRUE;
983     if (!*optionalp)
984       {
985       if (old_cert) tlsp->peercert = old_cert;  /* restore 1st failing cert */
986       return 1;                     /* reject (leaving peercert set) */
987       }
988     DEBUG(D_tls) debug_printf("Event-action verify failure overridden "
989       "(host in tls_try_verify_hosts)\n");
990     tlsp->verify_override = TRUE;
991     }
992   X509_free(tlsp->peercert);
993   tlsp->peercert = old_cert;
994   }
995 return 0;
996 }
997 #endif
998
999 /*************************************************
1000 *        Callback for verification               *
1001 *************************************************/
1002
1003 /* The SSL library does certificate verification if set up to do so. This
1004 callback has the current yes/no state is in "state". If verification succeeded,
1005 we set the certificate-verified flag. If verification failed, what happens
1006 depends on whether the client is required to present a verifiable certificate
1007 or not.
1008
1009 If verification is optional, we change the state to yes, but still log the
1010 verification error. For some reason (it really would help to have proper
1011 documentation of OpenSSL), this callback function then gets called again, this
1012 time with state = 1.  We must take care not to set the private verified flag on
1013 the second time through.
1014
1015 Note: this function is not called if the client fails to present a certificate
1016 when asked. We get here only if a certificate has been received. Handling of
1017 optional verification for this case is done when requesting SSL to verify, by
1018 setting SSL_VERIFY_FAIL_IF_NO_PEER_CERT in the non-optional case.
1019
1020 May be called multiple times for different issues with a certificate, even
1021 for a given "depth" in the certificate chain.
1022
1023 Arguments:
1024   preverify_ok current yes/no state as 1/0
1025   x509ctx      certificate information.
1026   tlsp         per-direction (client vs. server) support data
1027   calledp      has-been-called flag
1028   optionalp    verification-is-optional flag
1029
1030 Returns:     0 if verification should fail, otherwise 1
1031 */
1032
1033 static int
1034 verify_callback(int preverify_ok, X509_STORE_CTX * x509ctx,
1035   tls_support * tlsp, BOOL * calledp, BOOL * optionalp)
1036 {
1037 X509 * cert = X509_STORE_CTX_get_current_cert(x509ctx);
1038 int depth = X509_STORE_CTX_get_error_depth(x509ctx);
1039 uschar dn[256];
1040
1041 if (!X509_NAME_oneline(X509_get_subject_name(cert), CS dn, sizeof(dn)))
1042   {
1043   DEBUG(D_tls) debug_printf("X509_NAME_oneline() error\n");
1044   log_write(0, LOG_MAIN, "[%s] SSL verify error: internal error",
1045     tlsp == &tls_out ? deliver_host_address : sender_host_address);
1046   return 0;
1047   }
1048 dn[sizeof(dn)-1] = '\0';
1049
1050 tlsp->verify_override = FALSE;
1051 if (preverify_ok == 0)
1052   {
1053   uschar * extra = verify_mode ? string_sprintf(" (during %c-verify for [%s])",
1054       *verify_mode, sender_host_address)
1055     : US"";
1056   log_write(0, LOG_MAIN, "[%s] SSL verify error%s: depth=%d error=%s cert=%s",
1057     tlsp == &tls_out ? deliver_host_address : sender_host_address,
1058     extra, depth,
1059     X509_verify_cert_error_string(X509_STORE_CTX_get_error(x509ctx)), dn);
1060   *calledp = TRUE;
1061   if (!*optionalp)
1062     {
1063     if (!tlsp->peercert)
1064       tlsp->peercert = X509_dup(cert);  /* record failing cert */
1065     return 0;                           /* reject */
1066     }
1067   DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL verify failure overridden (host in "
1068     "tls_try_verify_hosts)\n");
1069   tlsp->verify_override = TRUE;
1070   }
1071
1072 else if (depth != 0)
1073   {
1074   DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL verify ok: depth=%d SN=%s\n", depth, dn);
1075 #ifndef DISABLE_OCSP
1076   if (tlsp == &tls_out && client_static_state->u_ocsp.client.verify_store)
1077     {   /* client, wanting stapling  */
1078     /* Add the server cert's signing chain as the one
1079     for the verification of the OCSP stapled information. */
1080
1081     if (!X509_STORE_add_cert(client_static_state->u_ocsp.client.verify_store,
1082                              cert))
1083       ERR_clear_error();
1084     sk_X509_push(client_static_state->verify_stack, cert);
1085     }
1086 #endif
1087 #ifndef DISABLE_EVENT
1088     if (verify_event(tlsp, cert, depth, dn, calledp, optionalp, US"SSL"))
1089       return 0;                         /* reject, with peercert set */
1090 #endif
1091   }
1092 else
1093   {
1094   const uschar * verify_cert_hostnames;
1095
1096   if (  tlsp == &tls_out
1097      && ((verify_cert_hostnames = client_static_state->verify_cert_hostnames)))
1098         /* client, wanting hostname check */
1099     {
1100
1101 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_CHECKHOST
1102 # ifndef X509_CHECK_FLAG_NO_PARTIAL_WILDCARDS
1103 #  define X509_CHECK_FLAG_NO_PARTIAL_WILDCARDS 0
1104 # endif
1105 # ifndef X509_CHECK_FLAG_SINGLE_LABEL_SUBDOMAINS
1106 #  define X509_CHECK_FLAG_SINGLE_LABEL_SUBDOMAINS 0
1107 # endif
1108     int sep = 0;
1109     const uschar * list = verify_cert_hostnames;
1110     uschar * name;
1111     int rc;
1112     while ((name = string_nextinlist(&list, &sep, NULL, 0)))
1113       if ((rc = X509_check_host(cert, CCS name, 0,
1114                   X509_CHECK_FLAG_NO_PARTIAL_WILDCARDS
1115                   | X509_CHECK_FLAG_SINGLE_LABEL_SUBDOMAINS,
1116                   NULL)))
1117         {
1118         if (rc < 0)
1119           {
1120           log_write(0, LOG_MAIN, "[%s] SSL verify error: internal error",
1121             tlsp == &tls_out ? deliver_host_address : sender_host_address);
1122           name = NULL;
1123           }
1124         break;
1125         }
1126     if (!name)
1127 #else
1128     if (!tls_is_name_for_cert(verify_cert_hostnames, cert))
1129 #endif
1130       {
1131       uschar * extra = verify_mode
1132         ? string_sprintf(" (during %c-verify for [%s])",
1133           *verify_mode, sender_host_address)
1134         : US"";
1135       log_write(0, LOG_MAIN,
1136         "[%s] SSL verify error%s: certificate name mismatch: DN=\"%s\" H=\"%s\"",
1137         tlsp == &tls_out ? deliver_host_address : sender_host_address,
1138         extra, dn, verify_cert_hostnames);
1139       *calledp = TRUE;
1140       if (!*optionalp)
1141         {
1142         if (!tlsp->peercert)
1143           tlsp->peercert = X509_dup(cert);      /* record failing cert */
1144         return 0;                               /* reject */
1145         }
1146       DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL verify name failure overridden (host in "
1147         "tls_try_verify_hosts)\n");
1148       tlsp->verify_override = TRUE;
1149       }
1150     }
1151
1152 #ifndef DISABLE_EVENT
1153   if (verify_event(tlsp, cert, depth, dn, calledp, optionalp, US"SSL"))
1154     return 0;                           /* reject, with peercert set */
1155 #endif
1156
1157   DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL%s verify ok: depth=0 SN=%s\n",
1158     *calledp ? "" : " authenticated", dn);
1159   *calledp = TRUE;
1160   }
1161
1162 return 1;   /* accept, at least for this level */
1163 }
1164
1165 static int
1166 verify_callback_client(int preverify_ok, X509_STORE_CTX *x509ctx)
1167 {
1168 return verify_callback(preverify_ok, x509ctx, &tls_out,
1169   &client_verify_callback_called, &client_verify_optional);
1170 }
1171
1172 static int
1173 verify_callback_server(int preverify_ok, X509_STORE_CTX *x509ctx)
1174 {
1175 return verify_callback(preverify_ok, x509ctx, &tls_in,
1176   &server_verify_callback_called, &server_verify_optional);
1177 }
1178
1179
1180 #ifdef SUPPORT_DANE
1181
1182 /* This gets called *by* the dane library verify callback, which interposes
1183 itself.
1184 */
1185 static int
1186 verify_callback_client_dane(int preverify_ok, X509_STORE_CTX * x509ctx)
1187 {
1188 X509 * cert = X509_STORE_CTX_get_current_cert(x509ctx);
1189 uschar dn[256];
1190 int depth = X509_STORE_CTX_get_error_depth(x509ctx);
1191 #ifndef DISABLE_EVENT
1192 BOOL dummy_called, optional = FALSE;
1193 #endif
1194
1195 if (!X509_NAME_oneline(X509_get_subject_name(cert), CS dn, sizeof(dn)))
1196   {
1197   DEBUG(D_tls) debug_printf("X509_NAME_oneline() error\n");
1198   log_write(0, LOG_MAIN, "[%s] SSL verify error: internal error",
1199     deliver_host_address);
1200   return 0;
1201   }
1202 dn[sizeof(dn)-1] = '\0';
1203
1204 DEBUG(D_tls) debug_printf("verify_callback_client_dane: %s depth %d %s\n",
1205   preverify_ok ? "ok":"BAD", depth, dn);
1206
1207 #ifndef DISABLE_EVENT
1208   if (verify_event(&tls_out, cert, depth, dn,
1209           &dummy_called, &optional, US"DANE"))
1210     return 0;                           /* reject, with peercert set */
1211 #endif
1212
1213 if (preverify_ok == 1)
1214   {
1215   tls_out.dane_verified = TRUE;
1216 #ifndef DISABLE_OCSP
1217   if (client_static_state->u_ocsp.client.verify_store)
1218     {   /* client, wanting stapling  */
1219     /* Add the server cert's signing chain as the one
1220     for the verification of the OCSP stapled information. */
1221
1222     if (!X509_STORE_add_cert(client_static_state->u_ocsp.client.verify_store,
1223                              cert))
1224       ERR_clear_error();
1225     sk_X509_push(client_static_state->verify_stack, cert);
1226     }
1227 #endif
1228   }
1229 else
1230   {
1231   int err = X509_STORE_CTX_get_error(x509ctx);
1232   DEBUG(D_tls)
1233     debug_printf(" - err %d '%s'\n", err, X509_verify_cert_error_string(err));
1234   if (err == X509_V_ERR_APPLICATION_VERIFICATION)
1235     preverify_ok = 1;
1236   }
1237 return preverify_ok;
1238 }
1239
1240 #endif  /*SUPPORT_DANE*/
1241
1242
1243 #ifndef DISABLE_OCSP
1244 /*************************************************
1245 *       Load OCSP information into state         *
1246 *************************************************/
1247 /* Called to load the server OCSP response from the given file into memory, once
1248 caller has determined this is needed.  Checks validity.  Debugs a message
1249 if invalid.
1250
1251 ASSUMES: single response, for single cert.
1252
1253 Arguments:
1254   state           various parts of session state
1255   filename        the filename putatively holding an OCSP response
1256   is_pem          file is PEM format; otherwise is DER
1257 */
1258
1259 static void
1260 ocsp_load_response(exim_openssl_state_st * state, const uschar * filename,
1261   BOOL is_pem)
1262 {
1263 BIO * bio;
1264 OCSP_RESPONSE * resp;
1265 OCSP_BASICRESP * basic_response;
1266 OCSP_SINGLERESP * single_response;
1267 ASN1_GENERALIZEDTIME * rev, * thisupd, * nextupd;
1268 STACK_OF(X509) * sk;
1269 unsigned long verify_flags;
1270 int status, reason, i;
1271
1272 DEBUG(D_tls)
1273   debug_printf("tls_ocsp_file (%s)  '%s'\n", is_pem ? "PEM" : "DER", filename);
1274
1275 if (!filename || !*filename) return;
1276
1277 ERR_clear_error();
1278 if (!(bio = BIO_new_file(CS filename, "rb")))
1279   {
1280   log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
1281     "Failed to open OCSP response file \"%s\": %.100s",
1282     filename, ERR_reason_error_string(ERR_get_error()));
1283   return;
1284   }
1285
1286 if (is_pem)
1287   {
1288   uschar * data, * freep;
1289   char * dummy;
1290   long len;
1291   if (!PEM_read_bio(bio, &dummy, &dummy, &data, &len))
1292     {
1293     log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC, "Failed to read PEM file \"%s\": %.100s",
1294       filename, ERR_reason_error_string(ERR_get_error()));
1295     return;
1296     }
1297   freep = data;
1298   resp = d2i_OCSP_RESPONSE(NULL, CUSS &data, len);
1299   OPENSSL_free(freep);
1300   }
1301 else
1302   resp = d2i_OCSP_RESPONSE_bio(bio, NULL);
1303 BIO_free(bio);
1304
1305 if (!resp)
1306   {
1307   log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC, "Error reading OCSP response from \"%s\": %s",
1308       filename, ERR_reason_error_string(ERR_get_error()));
1309   return;
1310   }
1311
1312 if ((status = OCSP_response_status(resp)) != OCSP_RESPONSE_STATUS_SUCCESSFUL)
1313   {
1314   DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP response not valid: %s (%d)\n",
1315       OCSP_response_status_str(status), status);
1316   goto bad;
1317   }
1318
1319 #ifdef notdef
1320   {
1321   BIO * bp = BIO_new_fp(debug_file, BIO_NOCLOSE);
1322   OCSP_RESPONSE_print(bp, resp, 0);  /* extreme debug: stapling content */
1323   BIO_free(bp);
1324   }
1325 #endif
1326
1327 if (!(basic_response = OCSP_response_get1_basic(resp)))
1328   {
1329   DEBUG(D_tls)
1330     debug_printf("OCSP response parse error: unable to extract basic response.\n");
1331   goto bad;
1332   }
1333
1334 sk = state->verify_stack;
1335 verify_flags = OCSP_NOVERIFY; /* check sigs, but not purpose */
1336
1337 /* May need to expose ability to adjust those flags?
1338 OCSP_NOSIGS OCSP_NOVERIFY OCSP_NOCHAIN OCSP_NOCHECKS OCSP_NOEXPLICIT
1339 OCSP_TRUSTOTHER OCSP_NOINTERN */
1340
1341 /* This does a full verify on the OCSP proof before we load it for serving
1342 up; possibly overkill - just date-checks might be nice enough.
1343
1344 OCSP_basic_verify takes a "store" arg, but does not
1345 use it for the chain verification, which is all we do
1346 when OCSP_NOVERIFY is set.  The content from the wire
1347 "basic_response" and a cert-stack "sk" are all that is used.
1348
1349 We have a stack, loaded in setup_certs() if tls_verify_certificates
1350 was a file (not a directory, or "system").  It is unfortunate we
1351 cannot used the connection context store, as that would neatly
1352 handle the "system" case too, but there seems to be no library
1353 function for getting a stack from a store.
1354 [ In OpenSSL 1.1 - ?  X509_STORE_CTX_get0_chain(ctx) ? ]
1355 We do not free the stack since it could be needed a second time for
1356 SNI handling.
1357
1358 Separately we might try to replace using OCSP_basic_verify() - which seems to not
1359 be a public interface into the OpenSSL library (there's no manual entry) -
1360 But what with?  We also use OCSP_basic_verify in the client stapling callback.
1361 And there we NEED it; we must verify that status... unless the
1362 library does it for us anyway?  */
1363
1364 if ((i = OCSP_basic_verify(basic_response, sk, NULL, verify_flags)) < 0)
1365   {
1366   DEBUG(D_tls)
1367     {
1368     ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
1369     debug_printf("OCSP response verify failure: %s\n", US ssl_errstring);
1370     }
1371   goto bad;
1372   }
1373
1374 /* Here's the simplifying assumption: there's only one response, for the
1375 one certificate we use, and nothing for anything else in a chain.  If this
1376 proves false, we need to extract a cert id from our issued cert
1377 (tls_certificate) and use that for OCSP_resp_find_status() (which finds the
1378 right cert in the stack and then calls OCSP_single_get0_status()).
1379
1380 I'm hoping to avoid reworking a bunch more of how we handle state here.
1381
1382 XXX that will change when we add support for (TLS1.3) whole-chain stapling
1383 */
1384
1385 if (!(single_response = OCSP_resp_get0(basic_response, 0)))
1386   {
1387   DEBUG(D_tls)
1388     debug_printf("Unable to get first response from OCSP basic response.\n");
1389   goto bad;
1390   }
1391
1392 status = OCSP_single_get0_status(single_response, &reason, &rev, &thisupd, &nextupd);
1393 if (status != V_OCSP_CERTSTATUS_GOOD)
1394   {
1395   DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP response bad cert status: %s (%d) %s (%d)\n",
1396       OCSP_cert_status_str(status), status,
1397       OCSP_crl_reason_str(reason), reason);
1398   goto bad;
1399   }
1400
1401 if (!OCSP_check_validity(thisupd, nextupd, EXIM_OCSP_SKEW_SECONDS, EXIM_OCSP_MAX_AGE))
1402   {
1403   DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP status invalid times.\n");
1404   goto bad;
1405   }
1406
1407 supply_response:
1408   /* Add the resp to the list used by tls_server_stapling_cb() */
1409   {
1410   ocsp_resplist ** op = &state->u_ocsp.server.olist, * oentry;
1411   while (oentry = *op)
1412     op = &oentry->next;
1413   *op = oentry = store_get(sizeof(ocsp_resplist), FALSE);
1414   oentry->next = NULL;
1415   oentry->resp = resp;
1416   }
1417 return;
1418
1419 bad:
1420   if (f.running_in_test_harness)
1421     {
1422     extern char ** environ;
1423     if (environ) for (uschar ** p = USS environ; *p; p++)
1424       if (Ustrncmp(*p, "EXIM_TESTHARNESS_DISABLE_OCSPVALIDITYCHECK", 42) == 0)
1425         {
1426         DEBUG(D_tls) debug_printf("Supplying known bad OCSP response\n");
1427         goto supply_response;
1428         }
1429     }
1430 return;
1431 }
1432
1433
1434 static void
1435 ocsp_free_response_list(exim_openssl_state_st * cbinfo)
1436 {
1437 for (ocsp_resplist * olist = cbinfo->u_ocsp.server.olist; olist;
1438      olist = olist->next)
1439   OCSP_RESPONSE_free(olist->resp);
1440 cbinfo->u_ocsp.server.olist = NULL;
1441 }
1442 #endif  /*!DISABLE_OCSP*/
1443
1444
1445
1446
1447
1448 static int
1449 tls_add_certfile(SSL_CTX * sctx, exim_openssl_state_st * cbinfo, uschar * file,
1450   uschar ** errstr)
1451 {
1452 DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_certificate file '%s'\n", file);
1453 if (!SSL_CTX_use_certificate_chain_file(sctx, CS file))
1454   return tls_error(string_sprintf(
1455     "SSL_CTX_use_certificate_chain_file file=%s", file),
1456       cbinfo->host, NULL, errstr);
1457 return 0;
1458 }
1459
1460 static int
1461 tls_add_pkeyfile(SSL_CTX * sctx, exim_openssl_state_st * cbinfo, uschar * file,
1462   uschar ** errstr)
1463 {
1464 DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_privatekey file  '%s'\n", file);
1465 if (!SSL_CTX_use_PrivateKey_file(sctx, CS file, SSL_FILETYPE_PEM))
1466   return tls_error(string_sprintf(
1467     "SSL_CTX_use_PrivateKey_file file=%s", file), cbinfo->host, NULL, errstr);
1468 return 0;
1469 }
1470
1471
1472
1473
1474 /* Called once during tls_init and possibly again during TLS setup, for a
1475 new context, if Server Name Indication was used and tls_sni was seen in
1476 the certificate string.
1477
1478 Arguments:
1479   sctx            the SSL_CTX* to update
1480   state           various parts of session state
1481   errstr          error string pointer
1482
1483 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1484 */
1485
1486 static int
1487 tls_expand_session_files(SSL_CTX * sctx, exim_openssl_state_st * state,
1488   uschar ** errstr)
1489 {
1490 uschar * expanded;
1491
1492 if (!state->certificate)
1493   {
1494   if (!state->is_server)                /* client */
1495     return OK;
1496                                         /* server */
1497   if (tls_install_selfsign(sctx, errstr) != OK)
1498     return DEFER;
1499   }
1500 else
1501   {
1502   int err;
1503
1504   if ( !reexpand_tls_files_for_sni
1505      && (  Ustrstr(state->certificate, US"tls_sni")
1506         || Ustrstr(state->certificate, US"tls_in_sni")
1507         || Ustrstr(state->certificate, US"tls_out_sni")
1508      )  )
1509     reexpand_tls_files_for_sni = TRUE;
1510
1511   if (!expand_check(state->certificate, US"tls_certificate", &expanded, errstr))
1512     return DEFER;
1513
1514   if (expanded)
1515     if (state->is_server)
1516       {
1517       const uschar * file_list = expanded;
1518       int sep = 0;
1519       uschar * file;
1520 #ifndef DISABLE_OCSP
1521       const uschar * olist = state->u_ocsp.server.file;
1522       int osep = 0;
1523       uschar * ofile;
1524       BOOL fmt_pem = FALSE;
1525
1526       if (olist)
1527         if (!expand_check(olist, US"tls_ocsp_file", USS &olist, errstr))
1528           return DEFER;
1529       if (olist && !*olist)
1530         olist = NULL;
1531
1532       if (  state->u_ocsp.server.file_expanded && olist
1533          && (Ustrcmp(olist, state->u_ocsp.server.file_expanded) == 0))
1534         {
1535         DEBUG(D_tls) debug_printf(" - value unchanged, using existing values\n");
1536         olist = NULL;
1537         }
1538       else
1539         {
1540         ocsp_free_response_list(state);
1541         state->u_ocsp.server.file_expanded = olist;
1542         }
1543 #endif
1544
1545       while (file = string_nextinlist(&file_list, &sep, NULL, 0))
1546         {
1547         if ((err = tls_add_certfile(sctx, state, file, errstr)))
1548           return err;
1549
1550 #ifndef DISABLE_OCSP
1551         if (olist)
1552           if ((ofile = string_nextinlist(&olist, &osep, NULL, 0)))
1553             {
1554             if (Ustrncmp(ofile, US"PEM ", 4) == 0)
1555               {
1556               fmt_pem = TRUE;
1557               ofile += 4;
1558               }
1559             else if (Ustrncmp(ofile, US"DER ", 4) == 0)
1560               {
1561               fmt_pem = FALSE;
1562               ofile += 4;
1563               }
1564             ocsp_load_response(state, ofile, fmt_pem);
1565             }
1566           else
1567             DEBUG(D_tls) debug_printf("ran out of ocsp file list\n");
1568 #endif
1569         }
1570       }
1571     else        /* would there ever be a need for multiple client certs? */
1572       if ((err = tls_add_certfile(sctx, state, expanded, errstr)))
1573         return err;
1574
1575   if (  state->privatekey
1576      && !expand_check(state->privatekey, US"tls_privatekey", &expanded, errstr))
1577     return DEFER;
1578
1579   /* If expansion was forced to fail, key_expanded will be NULL. If the result
1580   of the expansion is an empty string, ignore it also, and assume the private
1581   key is in the same file as the certificate. */
1582
1583   if (expanded && *expanded)
1584     if (state->is_server)
1585       {
1586       const uschar * file_list = expanded;
1587       int sep = 0;
1588       uschar * file;
1589
1590       while (file = string_nextinlist(&file_list, &sep, NULL, 0))
1591         if ((err = tls_add_pkeyfile(sctx, state, file, errstr)))
1592           return err;
1593       }
1594     else        /* would there ever be a need for multiple client certs? */
1595       if ((err = tls_add_pkeyfile(sctx, state, expanded, errstr)))
1596         return err;
1597   }
1598
1599 return OK;
1600 }
1601
1602
1603
1604
1605 /**************************************************
1606 * One-time init credentials for server and client *
1607 **************************************************/
1608
1609 static int
1610 server_load_ciphers(SSL_CTX * ctx, exim_openssl_state_st * state,
1611   uschar * ciphers, uschar ** errstr)
1612 {
1613 for (uschar * s = ciphers; *s; s++ ) if (*s == '_') *s = '-';
1614 DEBUG(D_tls) debug_printf("required ciphers: %s\n", ciphers);
1615 if (!SSL_CTX_set_cipher_list(ctx, CS ciphers))
1616   return tls_error(US"SSL_CTX_set_cipher_list", NULL, NULL, errstr);
1617 state->server_cipher_list = ciphers;
1618 return OK;
1619 }
1620
1621
1622
1623 static int
1624 lib_ctx_new(SSL_CTX ** ctxp, host_item * host, uschar ** errstr)
1625 {
1626 SSL_CTX * ctx;
1627 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_TLS_METHOD
1628 if (!(ctx = SSL_CTX_new(host ? TLS_client_method() : TLS_server_method())))
1629 #else
1630 if (!(ctx = SSL_CTX_new(host ? SSLv23_client_method() : SSLv23_server_method())))
1631 #endif
1632   return tls_error(US"SSL_CTX_new", host, NULL, errstr);
1633
1634 /* Set up the information callback, which outputs if debugging is at a suitable
1635 level. */
1636
1637 DEBUG(D_tls)
1638   {
1639   SSL_CTX_set_info_callback(ctx, (void (*)())info_callback);
1640 #if defined(EXIM_HAVE_OPESSL_TRACE) && !defined(OPENSSL_NO_SSL_TRACE)
1641   /* this needs a debug build of OpenSSL */
1642   SSL_CTX_set_msg_callback(ctx, (void (*)())SSL_trace);
1643 #endif
1644 #ifdef OPENSSL_HAVE_KEYLOG_CB
1645   SSL_CTX_set_keylog_callback(ctx, (void (*)())keylog_callback);
1646 #endif
1647   }
1648
1649 /* Automatically re-try reads/writes after renegotiation. */
1650 (void) SSL_CTX_set_mode(ctx, SSL_MODE_AUTO_RETRY);
1651 *ctxp = ctx;
1652 return OK;
1653 }
1654
1655
1656 static unsigned
1657 tls_server_creds_init(void)
1658 {
1659 SSL_CTX * ctx;
1660 uschar * dummy_errstr;
1661 unsigned lifetime = 0;
1662
1663 tls_openssl_init();
1664
1665 state_server.lib_state = null_tls_preload;
1666
1667 if (lib_ctx_new(&ctx, NULL, &dummy_errstr) != OK)
1668   return 0;
1669 state_server.lib_state.lib_ctx = ctx;
1670
1671 /* Preload DH params and EC curve */
1672
1673 if (opt_unset_or_noexpand(tls_dhparam))
1674   {
1675   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: preloading DH params for server\n");
1676   if (init_dh(ctx, tls_dhparam, NULL, &dummy_errstr))
1677     state_server.lib_state.dh = TRUE;
1678   }
1679 if (opt_unset_or_noexpand(tls_eccurve))
1680   {
1681   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: preloading ECDH curve for server\n");
1682   if (init_ecdh(ctx, NULL, &dummy_errstr))
1683     state_server.lib_state.ecdh = TRUE;
1684   }
1685
1686 #if defined(EXIM_HAVE_INOTIFY) || defined(EXIM_HAVE_KEVENT)
1687 /* If we can, preload the server-side cert, key and ocsp */
1688
1689 if (  opt_set_and_noexpand(tls_certificate)
1690 # ifndef DISABLE_OCSP
1691    && opt_unset_or_noexpand(tls_ocsp_file)
1692 #endif
1693    && opt_unset_or_noexpand(tls_privatekey))
1694   {
1695   /* Set watches on the filenames.  The implementation does de-duplication
1696   so we can just blindly do them all.  */
1697
1698   if (  tls_set_watch(tls_certificate, TRUE)
1699 # ifndef DISABLE_OCSP
1700      && tls_set_watch(tls_ocsp_file, TRUE)
1701 #endif
1702      && tls_set_watch(tls_privatekey, TRUE))
1703     {
1704     state_server.certificate = tls_certificate;
1705     state_server.privatekey = tls_privatekey;
1706 #ifndef DISABLE_OCSP
1707     state_server.u_ocsp.server.file = tls_ocsp_file;
1708 #endif
1709
1710     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: preloading server certs\n");
1711     if (tls_expand_session_files(ctx, &state_server, &dummy_errstr) == OK)
1712       state_server.lib_state.conn_certs = TRUE;
1713     }
1714   }
1715 else if (  !tls_certificate && !tls_privatekey
1716 # ifndef DISABLE_OCSP
1717         && !tls_ocsp_file
1718 #endif
1719    )
1720   {             /* Generate & preload a selfsigned cert. No files to watch. */
1721   if (tls_expand_session_files(ctx, &state_server, &dummy_errstr) == OK)
1722     {
1723     state_server.lib_state.conn_certs = TRUE;
1724     lifetime = f.running_in_test_harness ? 2 : 60 * 60;         /* 1 hour */
1725     }
1726   }
1727 else
1728   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: not preloading server certs\n");
1729
1730
1731 /* If we can, preload the Authorities for checking client certs against.
1732 Actual choice to do verify is made (tls_{,try_}verify_hosts)
1733 at TLS conn startup */
1734
1735 if (  opt_set_and_noexpand(tls_verify_certificates)
1736    && opt_unset_or_noexpand(tls_crl))
1737   {
1738   /* Watch the default dir also as they are always included */
1739
1740   if (  tls_set_watch(CUS X509_get_default_cert_file(), FALSE)
1741      && tls_set_watch(tls_verify_certificates, FALSE)
1742      && tls_set_watch(tls_crl, FALSE))
1743     {
1744     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: preloading CA bundle for server\n");
1745
1746     if (setup_certs(ctx, tls_verify_certificates, tls_crl, NULL, &dummy_errstr)
1747         == OK)
1748       state_server.lib_state.cabundle = TRUE;
1749     }
1750   }
1751 else
1752   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: not preloading CA bundle for server\n");
1753 #endif  /* EXIM_HAVE_INOTIFY */
1754
1755
1756 /* If we can, preload the ciphers control string */
1757
1758 if (opt_set_and_noexpand(tls_require_ciphers))
1759   {
1760   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: preloading cipher list for server\n");
1761   if (server_load_ciphers(ctx, &state_server, tls_require_ciphers,
1762                           &dummy_errstr) == OK)
1763     state_server.lib_state.pri_string = TRUE;
1764   }
1765 else
1766   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: not preloading cipher list for server\n");
1767 return lifetime;
1768 }
1769
1770
1771
1772
1773 /* Preload whatever creds are static, onto a transport.  The client can then
1774 just copy the pointer as it starts up.
1775 Called from the daemon after a cache-invalidate with watch set; called from
1776 a queue-run startup with watch clear. */
1777
1778 static void
1779 tls_client_creds_init(transport_instance * t, BOOL watch)
1780 {
1781 smtp_transport_options_block * ob = t->options_block;
1782 exim_openssl_state_st tpt_dummy_state;
1783 host_item * dummy_host = (host_item *)1;
1784 uschar * dummy_errstr;
1785 SSL_CTX * ctx;
1786
1787 tls_openssl_init();
1788
1789 ob->tls_preload = null_tls_preload;
1790 if (lib_ctx_new(&ctx, dummy_host, &dummy_errstr) != OK)
1791   return;
1792 ob->tls_preload.lib_ctx = ctx;
1793
1794 tpt_dummy_state.lib_state = ob->tls_preload;
1795
1796 if (opt_unset_or_noexpand(tls_dhparam))
1797   {
1798   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: preloading DH params for transport '%s'\n", t->name);
1799   if (init_dh(ctx, tls_dhparam, NULL, &dummy_errstr))
1800     ob->tls_preload.dh = TRUE;
1801   }
1802 if (opt_unset_or_noexpand(tls_eccurve))
1803   {
1804   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: preloading ECDH curve for transport '%s'\n", t->name);
1805   if (init_ecdh(ctx, NULL, &dummy_errstr))
1806     ob->tls_preload.ecdh = TRUE;
1807   }
1808
1809 #if defined(EXIM_HAVE_INOTIFY) || defined(EXIM_HAVE_KEVENT)
1810 if (  opt_set_and_noexpand(ob->tls_certificate)
1811    && opt_unset_or_noexpand(ob->tls_privatekey))
1812   {
1813   if (  !watch
1814      || (  tls_set_watch(ob->tls_certificate, FALSE)
1815         && tls_set_watch(ob->tls_privatekey, FALSE)
1816      )  )
1817     {
1818     uschar * pkey = ob->tls_privatekey;
1819
1820     DEBUG(D_tls)
1821       debug_printf("TLS: preloading client certs for transport '%s'\n",t->name);
1822
1823     if (  tls_add_certfile(ctx, &tpt_dummy_state, ob->tls_certificate,
1824                                     &dummy_errstr) == 0
1825        && tls_add_pkeyfile(ctx, &tpt_dummy_state,
1826                                     pkey ? pkey : ob->tls_certificate,
1827                                     &dummy_errstr) == 0
1828        )
1829       ob->tls_preload.conn_certs = TRUE;
1830     }
1831   }
1832 else
1833   DEBUG(D_tls)
1834     debug_printf("TLS: not preloading client certs, for transport '%s'\n", t->name);
1835
1836
1837 if (  opt_set_and_noexpand(ob->tls_verify_certificates)
1838    && opt_unset_or_noexpand(ob->tls_crl))
1839   {
1840   if (  !watch
1841      ||    tls_set_watch(CUS X509_get_default_cert_file(), FALSE)
1842         && tls_set_watch(ob->tls_verify_certificates, FALSE)
1843         && tls_set_watch(ob->tls_crl, FALSE)
1844      )
1845     {
1846     DEBUG(D_tls)
1847       debug_printf("TLS: preloading CA bundle for transport '%s'\n", t->name);
1848
1849     if (setup_certs(ctx, ob->tls_verify_certificates,
1850           ob->tls_crl, dummy_host, &dummy_errstr) == OK)
1851       ob->tls_preload.cabundle = TRUE;
1852     }
1853   }
1854 else
1855   DEBUG(D_tls)
1856       debug_printf("TLS: not preloading CA bundle, for transport '%s'\n", t->name);
1857
1858 #endif /*EXIM_HAVE_INOTIFY*/
1859 }
1860
1861
1862 #if defined(EXIM_HAVE_INOTIFY) || defined(EXIM_HAVE_KEVENT)
1863 /* Invalidate the creds cached, by dropping the current ones.
1864 Call when we notice one of the source files has changed. */
1865  
1866 static void
1867 tls_server_creds_invalidate(void)
1868 {
1869 SSL_CTX_free(state_server.lib_state.lib_ctx);
1870 state_server.lib_state = null_tls_preload;
1871 }
1872
1873
1874 static void
1875 tls_client_creds_invalidate(transport_instance * t)
1876 {
1877 smtp_transport_options_block * ob = t->options_block;
1878 SSL_CTX_free(ob->tls_preload.lib_ctx);
1879 ob->tls_preload = null_tls_preload;
1880 }
1881
1882 #else
1883
1884 static void
1885 tls_server_creds_invalidate(void)
1886 { return; }
1887
1888 static void
1889 tls_client_creds_invalidate(transport_instance * t)
1890 { return; }
1891
1892 #endif  /*EXIM_HAVE_INOTIFY*/
1893
1894
1895 /* Extreme debug
1896 #ifndef DISABLE_OCSP
1897 void
1898 x509_store_dump_cert_s_names(X509_STORE * store)
1899 {
1900 STACK_OF(X509_OBJECT) * roots= store->objs;
1901 static uschar name[256];
1902
1903 for (int i= 0; i < sk_X509_OBJECT_num(roots); i++)
1904   {
1905   X509_OBJECT * tmp_obj= sk_X509_OBJECT_value(roots, i);
1906   if(tmp_obj->type == X509_LU_X509)
1907     {
1908     X509_NAME * sn = X509_get_subject_name(tmp_obj->data.x509);
1909     if (X509_NAME_oneline(sn, CS name, sizeof(name)))
1910       {
1911       name[sizeof(name)-1] = '\0';
1912       debug_printf(" %s\n", name);
1913       }
1914     }
1915   }
1916 }
1917 #endif
1918 */
1919
1920
1921 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
1922 /* Manage the keysets used for encrypting the session tickets, on the server. */
1923
1924 typedef struct {                        /* Session ticket encryption key */
1925   uschar        name[16];
1926
1927   const EVP_CIPHER *    aes_cipher;
1928   uschar                aes_key[32];    /* size needed depends on cipher. aes_128 implies 128/8 = 16? */
1929   const EVP_MD *        hmac_hash;
1930   uschar                hmac_key[16];
1931   time_t                renew;
1932   time_t                expire;
1933 } exim_stek;
1934
1935 static exim_stek exim_tk;       /* current key */
1936 static exim_stek exim_tk_old;   /* previous key */
1937
1938 static void
1939 tk_init(void)
1940 {
1941 time_t t = time(NULL);
1942
1943 if (exim_tk.name[0])
1944   {
1945   if (exim_tk.renew >= t) return;
1946   exim_tk_old = exim_tk;
1947   }
1948
1949 if (f.running_in_test_harness) ssl_session_timeout = 6;
1950
1951 DEBUG(D_tls) debug_printf("OpenSSL: %s STEK\n", exim_tk.name[0] ? "rotating" : "creating");
1952 if (RAND_bytes(exim_tk.aes_key, sizeof(exim_tk.aes_key)) <= 0) return;
1953 if (RAND_bytes(exim_tk.hmac_key, sizeof(exim_tk.hmac_key)) <= 0) return;
1954 if (RAND_bytes(exim_tk.name+1, sizeof(exim_tk.name)-1) <= 0) return;
1955
1956 exim_tk.name[0] = 'E';
1957 exim_tk.aes_cipher = EVP_aes_256_cbc();
1958 exim_tk.hmac_hash = EVP_sha256();
1959 exim_tk.expire = t + ssl_session_timeout;
1960 exim_tk.renew = t + ssl_session_timeout/2;
1961 }
1962
1963 static exim_stek *
1964 tk_current(void)
1965 {
1966 if (!exim_tk.name[0]) return NULL;
1967 return &exim_tk;
1968 }
1969
1970 static exim_stek *
1971 tk_find(const uschar * name)
1972 {
1973 return memcmp(name, exim_tk.name, sizeof(exim_tk.name)) == 0 ? &exim_tk
1974   : memcmp(name, exim_tk_old.name, sizeof(exim_tk_old.name)) == 0 ? &exim_tk_old
1975   : NULL;
1976 }
1977
1978 /* Callback for session tickets, on server */
1979 static int
1980 ticket_key_callback(SSL * ssl, uschar key_name[16],
1981   uschar * iv, EVP_CIPHER_CTX * c_ctx, HMAC_CTX * hctx, int enc)
1982 {
1983 tls_support * tlsp = state_server.tlsp;
1984 exim_stek * key;
1985
1986 if (enc)
1987   {
1988   DEBUG(D_tls) debug_printf("ticket_key_callback: create new session\n");
1989   tlsp->resumption |= RESUME_CLIENT_REQUESTED;
1990
1991   if (RAND_bytes(iv, EVP_MAX_IV_LENGTH) <= 0)
1992     return -1; /* insufficient random */
1993
1994   if (!(key = tk_current()))    /* current key doesn't exist or isn't valid */
1995      return 0;                  /* key couldn't be created */
1996   memcpy(key_name, key->name, 16);
1997   DEBUG(D_tls) debug_printf("STEK expire " TIME_T_FMT "\n", key->expire - time(NULL));
1998
1999   /*XXX will want these dependent on the ssl session strength */
2000   HMAC_Init_ex(hctx, key->hmac_key, sizeof(key->hmac_key),
2001                 key->hmac_hash, NULL);
2002   EVP_EncryptInit_ex(c_ctx, key->aes_cipher, NULL, key->aes_key, iv);
2003
2004   DEBUG(D_tls) debug_printf("ticket created\n");
2005   return 1;
2006   }
2007 else
2008   {
2009   time_t now = time(NULL);
2010
2011   DEBUG(D_tls) debug_printf("ticket_key_callback: retrieve session\n");
2012   tlsp->resumption |= RESUME_CLIENT_SUGGESTED;
2013
2014   if (!(key = tk_find(key_name)) || key->expire < now)
2015     {
2016     DEBUG(D_tls)
2017       {
2018       debug_printf("ticket not usable (%s)\n", key ? "expired" : "not found");
2019       if (key) debug_printf("STEK expire " TIME_T_FMT "\n", key->expire - now);
2020       }
2021     return 0;
2022     }
2023
2024   HMAC_Init_ex(hctx, key->hmac_key, sizeof(key->hmac_key),
2025                 key->hmac_hash, NULL);
2026   EVP_DecryptInit_ex(c_ctx, key->aes_cipher, NULL, key->aes_key, iv);
2027
2028   DEBUG(D_tls) debug_printf("ticket usable, STEK expire " TIME_T_FMT "\n", key->expire - now);
2029
2030   /* The ticket lifetime and renewal are the same as the STEK lifetime and
2031   renewal, which is overenthusiastic.  A factor of, say, 3x longer STEK would
2032   be better.  To do that we'd have to encode ticket lifetime in the name as
2033   we don't yet see the restored session.  Could check posthandshake for TLS1.3
2034   and trigger a new ticket then, but cannot do that for TLS1.2 */
2035   return key->renew < now ? 2 : 1;
2036   }
2037 }
2038 #endif
2039
2040
2041
2042 static void
2043 setup_cert_verify(SSL_CTX * ctx, BOOL optional,
2044     int (*cert_vfy_cb)(int, X509_STORE_CTX *))
2045 {
2046 /* If verification is optional, don't fail if no certificate */
2047
2048 SSL_CTX_set_verify(ctx,
2049     SSL_VERIFY_PEER | (optional ? 0 : SSL_VERIFY_FAIL_IF_NO_PEER_CERT),
2050     cert_vfy_cb);
2051 }
2052
2053
2054 /*************************************************
2055 *            Callback to handle SNI              *
2056 *************************************************/
2057
2058 /* Called when acting as server during the TLS session setup if a Server Name
2059 Indication extension was sent by the client.
2060
2061 API documentation is OpenSSL s_server.c implementation.
2062
2063 Arguments:
2064   s               SSL* of the current session
2065   ad              unknown (part of OpenSSL API) (unused)
2066   arg             Callback of "our" registered data
2067
2068 Returns:          SSL_TLSEXT_ERR_{OK,ALERT_WARNING,ALERT_FATAL,NOACK}
2069
2070 XXX might need to change to using ClientHello callback,
2071 per https://www.openssl.org/docs/manmaster/man3/SSL_client_hello_cb_fn.html
2072 */
2073
2074 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT
2075 static int
2076 tls_servername_cb(SSL *s, int *ad ARG_UNUSED, void *arg)
2077 {
2078 const char *servername = SSL_get_servername(s, TLSEXT_NAMETYPE_host_name);
2079 exim_openssl_state_st *state = (exim_openssl_state_st *) arg;
2080 int rc;
2081 int old_pool = store_pool;
2082 uschar * dummy_errstr;
2083
2084 if (!servername)
2085   return SSL_TLSEXT_ERR_OK;
2086
2087 DEBUG(D_tls) debug_printf("Received TLS SNI \"%s\"%s\n", servername,
2088     reexpand_tls_files_for_sni ? "" : " (unused for certificate selection)");
2089
2090 /* Make the extension value available for expansion */
2091 store_pool = POOL_PERM;
2092 tls_in.sni = string_copy_taint(US servername, TRUE);
2093 store_pool = old_pool;
2094
2095 if (!reexpand_tls_files_for_sni)
2096   return SSL_TLSEXT_ERR_OK;
2097
2098 /* Can't find an SSL_CTX_clone() or equivalent, so we do it manually;
2099 not confident that memcpy wouldn't break some internal reference counting.
2100 Especially since there's a references struct member, which would be off. */
2101
2102 if (lib_ctx_new(&server_sni, NULL, &dummy_errstr) != OK)
2103   goto bad;
2104
2105 /* Not sure how many of these are actually needed, since SSL object
2106 already exists.  Might even need this selfsame callback, for reneg? */
2107
2108   {
2109   SSL_CTX * ctx = state_server.lib_state.lib_ctx;
2110   SSL_CTX_set_info_callback(server_sni, SSL_CTX_get_info_callback(ctx));
2111   SSL_CTX_set_mode(server_sni, SSL_CTX_get_mode(ctx));
2112   SSL_CTX_set_options(server_sni, SSL_CTX_get_options(ctx));
2113   SSL_CTX_set_timeout(server_sni, SSL_CTX_get_timeout(ctx));
2114   SSL_CTX_set_tlsext_servername_callback(server_sni, tls_servername_cb);
2115   SSL_CTX_set_tlsext_servername_arg(server_sni, state);
2116   }
2117
2118 if (  !init_dh(server_sni, state->dhparam, NULL, &dummy_errstr)
2119    || !init_ecdh(server_sni, NULL, &dummy_errstr)
2120    )
2121   goto bad;
2122
2123 if (  state->server_cipher_list
2124    && !SSL_CTX_set_cipher_list(server_sni, CS state->server_cipher_list))
2125   goto bad;
2126
2127 #ifndef DISABLE_OCSP
2128 if (state->u_ocsp.server.file)
2129   {
2130   SSL_CTX_set_tlsext_status_cb(server_sni, tls_server_stapling_cb);
2131   SSL_CTX_set_tlsext_status_arg(server_sni, state);
2132   }
2133 #endif
2134
2135   {
2136   uschar * expcerts;
2137   if (  !expand_check(tls_verify_certificates, US"tls_verify_certificates",
2138                   &expcerts, &dummy_errstr)
2139      || (rc = setup_certs(server_sni, expcerts, tls_crl, NULL,
2140                         &dummy_errstr)) != OK)
2141     goto bad;
2142
2143   if (expcerts && *expcerts)
2144     setup_cert_verify(server_sni, FALSE, verify_callback_server);
2145   }
2146
2147 /* do this after setup_certs, because this can require the certs for verifying
2148 OCSP information. */
2149 if ((rc = tls_expand_session_files(server_sni, state, &dummy_errstr)) != OK)
2150   goto bad;
2151
2152 DEBUG(D_tls) debug_printf("Switching SSL context.\n");
2153 SSL_set_SSL_CTX(s, server_sni);
2154 return SSL_TLSEXT_ERR_OK;
2155
2156 bad: return SSL_TLSEXT_ERR_ALERT_FATAL;
2157 }
2158 #endif /* EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT */
2159
2160
2161
2162
2163 #ifdef EXIM_HAVE_ALPN
2164 /*************************************************
2165 *        Callback to handle ALPN                 *
2166 *************************************************/
2167
2168 /* Called on server if tls_alpn nonblank after expansion,
2169 when client offers ALPN, after the SNI callback.
2170 If set and not matching the list then we dump the connection */
2171
2172 static int
2173 tls_server_alpn_cb(SSL *ssl, const uschar ** out, uschar * outlen,
2174   const uschar * in, unsigned int inlen, void * arg)
2175 {
2176 server_seen_alpn = TRUE;
2177 DEBUG(D_tls)
2178   {
2179   debug_printf("Received TLS ALPN offer:");
2180   for (int pos = 0, siz; pos < inlen; pos += siz+1)
2181     {
2182     siz = in[pos];
2183     if (pos + 1 + siz > inlen) siz = inlen - pos - 1;
2184     debug_printf(" '%.*s'", siz, in + pos + 1);
2185     }
2186   debug_printf(".  Our list: '%s'\n", tls_alpn);
2187   }
2188
2189 /* Look for an acceptable ALPN */
2190
2191 if (  inlen > 1         /* at least one name */
2192    && in[0]+1 == inlen  /* filling the vector, so exactly one name */
2193    )
2194   {
2195   const uschar * list = tls_alpn;
2196   int sep = 0;
2197   for (uschar * name; name = string_nextinlist(&list, &sep, NULL, 0); )
2198     if (Ustrncmp(in+1, name, in[0]) == 0)
2199       {
2200       *out = in+1;                      /* we checked for exactly one, so can just point to it */
2201       *outlen = inlen;
2202       return SSL_TLSEXT_ERR_OK;         /* use ALPN */
2203       }
2204   }
2205
2206 /* More than one name from clilent, or name did not match our list. */
2207
2208 /* This will be fatal to the TLS conn; would be nice to kill TCP also.
2209 Maybe as an option in future; for now leave control to the config (must-tls). */
2210
2211 DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS ALPN rejected\n");
2212 return SSL_TLSEXT_ERR_ALERT_FATAL;
2213 }
2214 #endif  /* EXIM_HAVE_ALPN */
2215
2216
2217
2218 #ifndef DISABLE_OCSP
2219
2220 /*************************************************
2221 *        Callback to handle OCSP Stapling        *
2222 *************************************************/
2223
2224 /* Called when acting as server during the TLS session setup if the client
2225 requests OCSP information with a Certificate Status Request.
2226
2227 Documentation via openssl s_server.c and the Apache patch from the OpenSSL
2228 project.
2229
2230 */
2231
2232 static int
2233 tls_server_stapling_cb(SSL *s, void *arg)
2234 {
2235 const exim_openssl_state_st * state = arg;
2236 ocsp_resplist * olist = state->u_ocsp.server.olist;
2237 uschar * response_der;  /*XXX blob */
2238 int response_der_len;
2239
2240 DEBUG(D_tls)
2241   debug_printf("Received TLS status request (OCSP stapling); %s response list\n",
2242     olist ? "have" : "lack");
2243
2244 tls_in.ocsp = OCSP_NOT_RESP;
2245 if (!olist)
2246   return SSL_TLSEXT_ERR_NOACK;
2247
2248 #ifdef EXIM_HAVE_OPESSL_GET0_SERIAL
2249  {
2250   const X509 * cert_sent = SSL_get_certificate(s);
2251   const ASN1_INTEGER * cert_serial = X509_get0_serialNumber(cert_sent);
2252   const BIGNUM * cert_bn = ASN1_INTEGER_to_BN(cert_serial, NULL);
2253
2254   for (; olist; olist = olist->next)
2255     {
2256     OCSP_BASICRESP * bs = OCSP_response_get1_basic(olist->resp);
2257     const OCSP_SINGLERESP * single = OCSP_resp_get0(bs, 0);
2258     const OCSP_CERTID * cid = OCSP_SINGLERESP_get0_id(single);
2259     ASN1_INTEGER * res_cert_serial;
2260     const BIGNUM * resp_bn;
2261     ASN1_OCTET_STRING * res_cert_iNameHash;
2262
2263
2264     (void) OCSP_id_get0_info(&res_cert_iNameHash, NULL, NULL, &res_cert_serial,
2265       (OCSP_CERTID *) cid);
2266     resp_bn = ASN1_INTEGER_to_BN(res_cert_serial, NULL);
2267
2268     DEBUG(D_tls)
2269       {
2270       debug_printf("cert serial: %s\n", BN_bn2hex(cert_bn));
2271       debug_printf("resp serial: %s\n", BN_bn2hex(resp_bn));
2272       }
2273
2274     if (BN_cmp(cert_bn, resp_bn) == 0)
2275       {
2276       DEBUG(D_tls) debug_printf("matched serial for ocsp\n");
2277
2278       /*XXX TODO: check the rest of the list for duplicate matches.
2279       If any, need to also check the Issuer Name hash.
2280       Without this, we will provide the wrong status in the case of
2281       duplicate id. */
2282
2283       break;
2284       }
2285     DEBUG(D_tls) debug_printf("not match serial for ocsp\n");
2286     }
2287   if (!olist)
2288     {
2289     DEBUG(D_tls) debug_printf("failed to find match for ocsp\n");
2290     return SSL_TLSEXT_ERR_NOACK;
2291     }
2292  }
2293 #else
2294 if (olist->next)
2295   {
2296   DEBUG(D_tls) debug_printf("OpenSSL version too early to support multi-leaf OCSP\n");
2297   return SSL_TLSEXT_ERR_NOACK;
2298   }
2299 #endif
2300
2301 /*XXX could we do the i2d earlier, rather than during the callback? */
2302 response_der = NULL;
2303 response_der_len = i2d_OCSP_RESPONSE(olist->resp, &response_der);
2304 if (response_der_len <= 0)
2305   return SSL_TLSEXT_ERR_NOACK;
2306
2307 SSL_set_tlsext_status_ocsp_resp(state_server.lib_state.lib_ssl,
2308                                 response_der, response_der_len);
2309 tls_in.ocsp = OCSP_VFIED;
2310 return SSL_TLSEXT_ERR_OK;
2311 }
2312
2313
2314 static void
2315 time_print(BIO * bp, const char * str, ASN1_GENERALIZEDTIME * time)
2316 {
2317 BIO_printf(bp, "\t%s: ", str);
2318 ASN1_GENERALIZEDTIME_print(bp, time);
2319 BIO_puts(bp, "\n");
2320 }
2321
2322 static int
2323 tls_client_stapling_cb(SSL *s, void *arg)
2324 {
2325 exim_openssl_state_st * cbinfo = arg;
2326 const unsigned char * p;
2327 int len;
2328 OCSP_RESPONSE * rsp;
2329 OCSP_BASICRESP * bs;
2330 int i;
2331
2332 DEBUG(D_tls) debug_printf("Received TLS status callback (OCSP stapling):\n");
2333 len = SSL_get_tlsext_status_ocsp_resp(s, &p);
2334 if(!p)
2335  {
2336   /* Expect this when we requested ocsp but got none */
2337   if (cbinfo->u_ocsp.client.verify_required && LOGGING(tls_cipher))
2338     log_write(0, LOG_MAIN, "Required TLS certificate status not received");
2339   else
2340     DEBUG(D_tls) debug_printf(" null\n");
2341   return cbinfo->u_ocsp.client.verify_required ? 0 : 1;
2342  }
2343
2344 if (!(rsp = d2i_OCSP_RESPONSE(NULL, &p, len)))
2345   {
2346   tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;   /*XXX should use tlsp-> to permit concurrent outbound */
2347   if (LOGGING(tls_cipher))
2348     log_write(0, LOG_MAIN, "Received TLS cert status response, parse error");
2349   else
2350     DEBUG(D_tls) debug_printf(" parse error\n");
2351   return 0;
2352   }
2353
2354 if (!(bs = OCSP_response_get1_basic(rsp)))
2355   {
2356   tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;
2357   if (LOGGING(tls_cipher))
2358     log_write(0, LOG_MAIN, "Received TLS cert status response, error parsing response");
2359   else
2360     DEBUG(D_tls) debug_printf(" error parsing response\n");
2361   OCSP_RESPONSE_free(rsp);
2362   return 0;
2363   }
2364
2365 /* We'd check the nonce here if we'd put one in the request. */
2366 /* However that would defeat cacheability on the server so we don't. */
2367
2368 /* This section of code reworked from OpenSSL apps source;
2369    The OpenSSL Project retains copyright:
2370    Copyright (c) 1999 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
2371 */
2372   {
2373     BIO * bp = NULL;
2374 #ifndef EXIM_HAVE_OCSP_RESP_COUNT
2375     STACK_OF(OCSP_SINGLERESP) * sresp = bs->tbsResponseData->responses;
2376 #endif
2377
2378     DEBUG(D_tls) bp = BIO_new_fp(debug_file, BIO_NOCLOSE);
2379
2380     /*OCSP_RESPONSE_print(bp, rsp, 0);   extreme debug: stapling content */
2381
2382     /* Use the chain that verified the server cert to verify the stapled info */
2383     /* DEBUG(D_tls) x509_store_dump_cert_s_names(cbinfo->u_ocsp.client.verify_store); */
2384
2385     if ((i = OCSP_basic_verify(bs, cbinfo->verify_stack,
2386               cbinfo->u_ocsp.client.verify_store, OCSP_NOEXPLICIT)) <= 0)
2387       if (ERR_peek_error())
2388         {
2389         tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;
2390         if (LOGGING(tls_cipher)) log_write(0, LOG_MAIN,
2391                 "Received TLS cert status response, itself unverifiable: %s",
2392                 ERR_reason_error_string(ERR_peek_error()));
2393         BIO_printf(bp, "OCSP response verify failure\n");
2394         ERR_print_errors(bp);
2395         OCSP_RESPONSE_print(bp, rsp, 0);
2396         goto failed;
2397         }
2398       else
2399         DEBUG(D_tls) debug_printf("no explicit trust for OCSP signing"
2400           " in the root CA certificate; ignoring\n");
2401
2402     DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP response well-formed and signed OK\n");
2403
2404     /*XXX So we have a good stapled OCSP status.  How do we know
2405     it is for the cert of interest?  OpenSSL 1.1.0 has a routine
2406     OCSP_resp_find_status() which matches on a cert id, which presumably
2407     we should use. Making an id needs OCSP_cert_id_new(), which takes
2408     issuerName, issuerKey, serialNumber.  Are they all in the cert?
2409
2410     For now, carry on blindly accepting the resp. */
2411
2412     for (int idx =
2413 #ifdef EXIM_HAVE_OCSP_RESP_COUNT
2414             OCSP_resp_count(bs) - 1;
2415 #else
2416             sk_OCSP_SINGLERESP_num(sresp) - 1;
2417 #endif
2418          idx >= 0; idx--)
2419       {
2420       OCSP_SINGLERESP * single = OCSP_resp_get0(bs, idx);
2421       int status, reason;
2422       ASN1_GENERALIZEDTIME * rev, * thisupd, * nextupd;
2423
2424   /*XXX so I can see putting a loop in here to handle a rsp with >1 singleresp
2425   - but what happens with a GnuTLS-style input?
2426
2427   we could do with a debug label for each singleresp
2428   - it has a certID with a serialNumber, but I see no API to get that
2429   */
2430       status = OCSP_single_get0_status(single, &reason, &rev,
2431                   &thisupd, &nextupd);
2432
2433       DEBUG(D_tls) time_print(bp, "This OCSP Update", thisupd);
2434       DEBUG(D_tls) if(nextupd) time_print(bp, "Next OCSP Update", nextupd);
2435       if (!OCSP_check_validity(thisupd, nextupd,
2436             EXIM_OCSP_SKEW_SECONDS, EXIM_OCSP_MAX_AGE))
2437         {
2438         tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;
2439         DEBUG(D_tls) ERR_print_errors(bp);
2440         log_write(0, LOG_MAIN, "Server OSCP dates invalid");
2441         goto failed;
2442         }
2443
2444       DEBUG(D_tls) BIO_printf(bp, "Certificate status: %s\n",
2445                     OCSP_cert_status_str(status));
2446       switch(status)
2447         {
2448         case V_OCSP_CERTSTATUS_GOOD:
2449           continue;     /* the idx loop */
2450         case V_OCSP_CERTSTATUS_REVOKED:
2451           log_write(0, LOG_MAIN, "Server certificate revoked%s%s",
2452               reason != -1 ? "; reason: " : "",
2453               reason != -1 ? OCSP_crl_reason_str(reason) : "");
2454           DEBUG(D_tls) time_print(bp, "Revocation Time", rev);
2455           break;
2456         default:
2457           log_write(0, LOG_MAIN,
2458               "Server certificate status unknown, in OCSP stapling");
2459           break;
2460         }
2461
2462       goto failed;
2463       }
2464
2465     i = 1;
2466     tls_out.ocsp = OCSP_VFIED;
2467     goto good;
2468
2469   failed:
2470     tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;
2471     i = cbinfo->u_ocsp.client.verify_required ? 0 : 1;
2472   good:
2473     BIO_free(bp);
2474   }
2475
2476 OCSP_RESPONSE_free(rsp);
2477 return i;
2478 }
2479 #endif  /*!DISABLE_OCSP*/
2480
2481
2482 /*************************************************
2483 *            Initialize for TLS                  *
2484 *************************************************/
2485 /* Called from both server and client code, to do preliminary initialization
2486 of the library.  We allocate and return a context structure.
2487
2488 Arguments:
2489   host            connected host, if client; NULL if server
2490   ob              transport options block, if client; NULL if server
2491   ocsp_file       file of stapling info (server); flag for require ocsp (client)
2492   addr            address if client; NULL if server (for some randomness)
2493   caller_state    place to put pointer to allocated state-struct
2494   errstr          error string pointer
2495
2496 Returns:          OK/DEFER/FAIL
2497 */
2498
2499 static int
2500 tls_init(host_item * host, smtp_transport_options_block * ob,
2501 #ifndef DISABLE_OCSP
2502   uschar *ocsp_file,
2503 #endif
2504   address_item *addr, exim_openssl_state_st ** caller_state,
2505   tls_support * tlsp,
2506   uschar ** errstr)
2507 {
2508 SSL_CTX * ctx;
2509 exim_openssl_state_st * state;
2510 int rc;
2511
2512 if (host)                       /* client */
2513   {
2514   state = store_malloc(sizeof(exim_openssl_state_st));
2515   memset(state, 0, sizeof(*state));
2516   state->certificate = ob->tls_certificate;
2517   state->privatekey =  ob->tls_privatekey;
2518   state->is_server = FALSE;
2519   state->dhparam = NULL;
2520   state->lib_state = ob->tls_preload;
2521   }
2522 else                            /* server */
2523   {
2524   state = &state_server;
2525   state->certificate = tls_certificate;
2526   state->privatekey =  tls_privatekey;
2527   state->is_server = TRUE;
2528   state->dhparam = tls_dhparam;
2529   state->lib_state = state_server.lib_state;
2530   }
2531
2532 state->tlsp = tlsp;
2533 state->host = host;
2534
2535 if (!state->lib_state.pri_string)
2536   state->server_cipher_list = NULL;
2537
2538 #ifndef DISABLE_EVENT
2539 state->event_action = NULL;
2540 #endif
2541
2542 tls_openssl_init();
2543
2544 /* It turns out that we need to seed the random number generator this early in
2545 order to get the full complement of ciphers to work. It took me roughly a day
2546 of work to discover this by experiment.
2547
2548 On systems that have /dev/urandom, SSL may automatically seed itself from
2549 there. Otherwise, we have to make something up as best we can. Double check
2550 afterwards.
2551
2552 Although we likely called this before, at daemon startup, this is a chance
2553 to mix in further variable info (time, pid) if needed. */
2554
2555 if (!lib_rand_init(addr))
2556   return tls_error(US"RAND_status", host,
2557     US"unable to seed random number generator", errstr);
2558
2559 /* Apply administrator-supplied work-arounds.
2560 Historically we applied just one requested option,
2561 SSL_OP_DONT_INSERT_EMPTY_FRAGMENTS, but when bug 994 requested a second, we
2562 moved to an administrator-controlled list of options to specify and
2563 grandfathered in the first one as the default value for "openssl_options".
2564
2565 No OpenSSL version number checks: the options we accept depend upon the
2566 availability of the option value macros from OpenSSL.  */
2567
2568 if (!init_options)
2569   if (!tls_openssl_options_parse(openssl_options, &init_options))
2570     return tls_error(US"openssl_options parsing failed", host, NULL, errstr);
2571
2572 /* Create a context.
2573 The OpenSSL docs in 1.0.1b have not been updated to clarify TLS variant
2574 negotiation in the different methods; as far as I can tell, the only
2575 *_{server,client}_method which allows negotiation is SSLv23, which exists even
2576 when OpenSSL is built without SSLv2 support.
2577 By disabling with openssl_options, we can let admins re-enable with the
2578 existing knob. */
2579
2580 if (!(ctx = state->lib_state.lib_ctx))
2581   {
2582   if ((rc = lib_ctx_new(&ctx, host, errstr)) != OK)
2583     return rc;
2584   state->lib_state.lib_ctx = ctx;
2585   }
2586
2587 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
2588 tlsp->resumption = RESUME_SUPPORTED;
2589 #endif
2590 if (init_options)
2591   {
2592 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
2593   /* Should the server offer session resumption? */
2594   if (!host && verify_check_host(&tls_resumption_hosts) == OK)
2595     {
2596     DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_resumption_hosts overrides openssl_options\n");
2597     init_options &= ~SSL_OP_NO_TICKET;
2598     tlsp->resumption |= RESUME_SERVER_TICKET; /* server will give ticket on request */
2599     tlsp->host_resumable = TRUE;
2600     }
2601 #endif
2602
2603   DEBUG(D_tls) debug_printf("setting SSL CTX options: %#lx\n", init_options);
2604   if (!(SSL_CTX_set_options(ctx, init_options)))
2605     return tls_error(string_sprintf(
2606           "SSL_CTX_set_option(%#lx)", init_options), host, NULL, errstr);
2607   }
2608 else
2609   DEBUG(D_tls) debug_printf("no SSL CTX options to set\n");
2610
2611 /* We'd like to disable session cache unconditionally, but foolish Outlook
2612 Express clients then give up the first TLS connection and make a second one
2613 (which works).  Only when there is an IMAP service on the same machine.
2614 Presumably OE is trying to use the cache for A on B.  Leave it enabled for
2615 now, until we work out a decent way of presenting control to the config.  It
2616 will never be used because we use a new context every time. */
2617 #ifdef notdef
2618 (void) SSL_CTX_set_session_cache_mode(ctx, SSL_SESS_CACHE_OFF);
2619 #endif
2620
2621 /* Initialize with DH parameters if supplied */
2622 /* Initialize ECDH temp key parameter selection */
2623
2624 if (state->lib_state.dh)
2625   { DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: DH params were preloaded\n"); }
2626 else
2627   if (!init_dh(ctx, state->dhparam, host, errstr)) return DEFER;
2628
2629 if (state->lib_state.ecdh)
2630   { DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: ECDH curve was preloaded\n"); }
2631 else
2632   if (!init_ecdh(ctx, host, errstr)) return DEFER;
2633
2634 /* Set up certificate and key (and perhaps OCSP info) */
2635
2636 if (state->lib_state.conn_certs)
2637   {
2638   DEBUG(D_tls)
2639     debug_printf("TLS: %s certs were preloaded\n", host ? "client":"server");
2640   }
2641 else
2642   {
2643 #ifndef DISABLE_OCSP
2644   if (!host)
2645     {
2646     state->u_ocsp.server.file = ocsp_file;
2647     state->u_ocsp.server.file_expanded = NULL;
2648     state->u_ocsp.server.olist = NULL;
2649     }
2650 #endif
2651   if ((rc = tls_expand_session_files(ctx, state, errstr)) != OK) return rc;
2652   }
2653
2654 /* If we need to handle SNI or OCSP, do so */
2655
2656 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT
2657 # ifndef DISABLE_OCSP
2658   if (!(state->verify_stack = sk_X509_new_null()))
2659     {
2660     DEBUG(D_tls) debug_printf("failed to create stack for stapling verify\n");
2661     return FAIL;
2662     }
2663 # endif
2664
2665 if (!host)              /* server */
2666   {
2667 # ifndef DISABLE_OCSP
2668   /* We check u_ocsp.server.file, not server.olist, because we care about if
2669   the option exists, not what the current expansion might be, as SNI might
2670   change the certificate and OCSP file in use between now and the time the
2671   callback is invoked. */
2672   if (state->u_ocsp.server.file)
2673     {
2674     SSL_CTX_set_tlsext_status_cb(ctx, tls_server_stapling_cb);
2675     SSL_CTX_set_tlsext_status_arg(ctx, state);
2676     }
2677 # endif
2678   /* We always do this, so that $tls_sni is available even if not used in
2679   tls_certificate */
2680   SSL_CTX_set_tlsext_servername_callback(ctx, tls_servername_cb);
2681   SSL_CTX_set_tlsext_servername_arg(ctx, state);
2682
2683 # ifdef EXIM_HAVE_ALPN
2684   if (tls_alpn && *tls_alpn)
2685     {
2686     uschar * exp_alpn;
2687     if (  expand_check(tls_alpn, US"tls_alpn", &exp_alpn, errstr)
2688        && *exp_alpn && !isblank(*exp_alpn))
2689       {
2690       tls_alpn = exp_alpn;      /* subprocess so ok to overwrite */
2691       SSL_CTX_set_alpn_select_cb(ctx, tls_server_alpn_cb, state);
2692       }
2693     else
2694       tls_alpn = NULL;
2695     }
2696 # endif
2697   }
2698 # ifndef DISABLE_OCSP
2699 else                    /* client */
2700   if(ocsp_file)         /* wanting stapling */
2701     {
2702     if (!(state->u_ocsp.client.verify_store = X509_STORE_new()))
2703       {
2704       DEBUG(D_tls) debug_printf("failed to create store for stapling verify\n");
2705       return FAIL;
2706       }
2707     SSL_CTX_set_tlsext_status_cb(ctx, tls_client_stapling_cb);
2708     SSL_CTX_set_tlsext_status_arg(ctx, state);
2709     }
2710 # endif
2711 #endif
2712
2713 state->verify_cert_hostnames = NULL;
2714
2715 #ifdef EXIM_HAVE_EPHEM_RSA_KEX
2716 /* Set up the RSA callback */
2717 SSL_CTX_set_tmp_rsa_callback(ctx, rsa_callback);
2718 #endif
2719
2720 /* Finally, set the session cache timeout, and we are done.
2721 The period appears to be also used for (server-generated) session tickets */
2722
2723 SSL_CTX_set_timeout(ctx, ssl_session_timeout);
2724 DEBUG(D_tls) debug_printf("Initialized TLS\n");
2725
2726 *caller_state = state;
2727
2728 return OK;
2729 }
2730
2731
2732
2733
2734 /*************************************************
2735 *           Get name of cipher in use            *
2736 *************************************************/
2737
2738 /*
2739 Argument:   pointer to an SSL structure for the connection
2740             pointer to number of bits for cipher
2741 Returns:    pointer to allocated string in perm-pool
2742 */
2743
2744 static uschar *
2745 construct_cipher_name(SSL * ssl, const uschar * ver, int * bits)
2746 {
2747 int pool = store_pool;
2748 /* With OpenSSL 1.0.0a, 'c' needs to be const but the documentation doesn't
2749 yet reflect that.  It should be a safe change anyway, even 0.9.8 versions have
2750 the accessor functions use const in the prototype. */
2751
2752 const SSL_CIPHER * c = (const SSL_CIPHER *) SSL_get_current_cipher(ssl);
2753 uschar * s;
2754
2755 SSL_CIPHER_get_bits(c, bits);
2756
2757 store_pool = POOL_PERM;
2758 s = string_sprintf("%s:%s:%u", ver, SSL_CIPHER_get_name(c), *bits);
2759 store_pool = pool;
2760 DEBUG(D_tls) debug_printf("Cipher: %s\n", s);
2761 return s;
2762 }
2763
2764
2765 /* Get IETF-standard name for ciphersuite.
2766 Argument:   pointer to an SSL structure for the connection
2767 Returns:    pointer to string
2768 */
2769
2770 static const uschar *
2771 cipher_stdname_ssl(SSL * ssl)
2772 {
2773 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_CIPHER_STD_NAME
2774 return CUS SSL_CIPHER_standard_name(SSL_get_current_cipher(ssl));
2775 #else
2776 ushort id = 0xffff & SSL_CIPHER_get_id(SSL_get_current_cipher(ssl));
2777 return cipher_stdname(id >> 8, id & 0xff);
2778 #endif
2779 }
2780
2781
2782 static const uschar *
2783 tlsver_name(SSL * ssl)
2784 {
2785 uschar * s, * p;
2786 int pool = store_pool;
2787
2788 store_pool = POOL_PERM;
2789 s = string_copy(US SSL_get_version(ssl));
2790 store_pool = pool;
2791 if ((p = Ustrchr(s, 'v')))      /* TLSv1.2 -> TLS1.2 */
2792   for (;; p++) if (!(*p = p[1])) break;
2793 return CUS s;
2794 }
2795
2796
2797 static void
2798 peer_cert(SSL * ssl, tls_support * tlsp, uschar * peerdn, unsigned siz)
2799 {
2800 /*XXX we might consider a list-of-certs variable for the cert chain.
2801 SSL_get_peer_cert_chain(SSL*).  We'd need a new variable type and support
2802 in list-handling functions, also consider the difference between the entire
2803 chain and the elements sent by the peer. */
2804
2805 tlsp->peerdn = NULL;
2806
2807 /* Will have already noted peercert on a verify fail; possibly not the leaf */
2808 if (!tlsp->peercert)
2809   tlsp->peercert = SSL_get_peer_certificate(ssl);
2810 /* Beware anonymous ciphers which lead to server_cert being NULL */
2811 if (tlsp->peercert)
2812   if (!X509_NAME_oneline(X509_get_subject_name(tlsp->peercert), CS peerdn, siz))
2813     { DEBUG(D_tls) debug_printf("X509_NAME_oneline() error\n"); }
2814   else
2815     {
2816     int oldpool = store_pool;
2817
2818     peerdn[siz-1] = '\0';               /* paranoia */
2819     store_pool = POOL_PERM;
2820     tlsp->peerdn = string_copy(peerdn);
2821     store_pool = oldpool;
2822
2823     /* We used to set CV in the cert-verify callbacks (either plain or dane)
2824     but they don't get called on session-resumption.  So use the official
2825     interface, which uses the resumed value.  Unfortunately this claims verified
2826     when it actually failed but we're in try-verify mode, due to us wanting the
2827     knowlege that it failed so needing to have the callback and forcing a
2828     permissive return.  If we don't force it, the TLS startup is failed.
2829     The extra bit of information is set in verify_override in the cb, stashed
2830     for resumption next to the TLS session, and used here. */
2831
2832     if (!tlsp->verify_override)
2833       tlsp->certificate_verified =
2834 #ifdef SUPPORT_DANE
2835         tlsp->dane_verified ||
2836 #endif
2837         SSL_get_verify_result(ssl) == X509_V_OK;
2838     }
2839 }
2840
2841
2842
2843
2844
2845 /*************************************************
2846 *        Set up for verifying certificates       *
2847 *************************************************/
2848
2849 #ifndef DISABLE_OCSP
2850 /* Load certs from file, return TRUE on success */
2851
2852 static BOOL
2853 chain_from_pem_file(const uschar * file, STACK_OF(X509) ** vp)
2854 {
2855 BIO * bp;
2856 STACK_OF(X509) * verify_stack = *vp;
2857
2858 if (verify_stack)
2859   while (sk_X509_num(verify_stack) > 0)
2860     X509_free(sk_X509_pop(verify_stack));
2861 else
2862   verify_stack = sk_X509_new_null();
2863
2864 if (!(bp = BIO_new_file(CS file, "r"))) return FALSE;
2865 for (X509 * x; x = PEM_read_bio_X509(bp, NULL, 0, NULL); )
2866   sk_X509_push(verify_stack, x);
2867 BIO_free(bp);
2868 *vp = verify_stack;
2869 return TRUE;
2870 }
2871 #endif
2872
2873
2874
2875 /* Called by both client and server startup; on the server possibly
2876 repeated after a Server Name Indication.
2877
2878 Arguments:
2879   sctx          SSL_CTX* to initialise
2880   certs         certs file, expanded
2881   crl           CRL file or NULL
2882   host          NULL in a server; the remote host in a client
2883   errstr        error string pointer
2884
2885 Returns:        OK/DEFER/FAIL
2886 */
2887
2888 static int
2889 setup_certs(SSL_CTX *sctx, uschar *certs, uschar *crl, host_item *host,
2890     uschar ** errstr)
2891 {
2892 uschar *expcerts, *expcrl;
2893
2894 if (!expand_check(certs, US"tls_verify_certificates", &expcerts, errstr))
2895   return DEFER;
2896 DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_verify_certificates: %s\n", expcerts);
2897
2898 if (expcerts && *expcerts)
2899   {
2900   /* Tell the library to use its compiled-in location for the system default
2901   CA bundle. Then add the ones specified in the config, if any. */
2902
2903   if (!SSL_CTX_set_default_verify_paths(sctx))
2904     return tls_error(US"SSL_CTX_set_default_verify_paths", host, NULL, errstr);
2905
2906   if (Ustrcmp(expcerts, "system") != 0 && Ustrncmp(expcerts, "system,", 7) != 0)
2907     {
2908     struct stat statbuf;
2909
2910     if (Ustat(expcerts, &statbuf) < 0)
2911       {
2912       log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
2913         "failed to stat %s for certificates", expcerts);
2914       return DEFER;
2915       }
2916     else
2917       {
2918       uschar *file, *dir;
2919       if ((statbuf.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR)
2920         { file = NULL; dir = expcerts; }
2921       else
2922         {
2923         STACK_OF(X509) * verify_stack =
2924 #ifndef DISABLE_OCSP
2925           !host ? state_server.verify_stack :
2926 #endif
2927           NULL;
2928         STACK_OF(X509) ** vp = &verify_stack;
2929
2930         file = expcerts; dir = NULL;
2931 #ifndef DISABLE_OCSP
2932         /* In the server if we will be offering an OCSP proof, load chain from
2933         file for verifying the OCSP proof at load time. */
2934
2935 /*XXX Glitch!   The file here is tls_verify_certs: the chain for verifying the client cert.
2936 This is inconsistent with the need to verify the OCSP proof of the server cert.
2937 */
2938         if (  !host
2939            && statbuf.st_size > 0
2940            && state_server.u_ocsp.server.file
2941            && !chain_from_pem_file(file, vp)
2942            )
2943           {
2944           log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
2945             "failed to load cert chain from %s", file);
2946           return DEFER;
2947           }
2948 #endif
2949         }
2950
2951       /* If a certificate file is empty, the load function fails with an
2952       unhelpful error message. If we skip it, we get the correct behaviour (no
2953       certificates are recognized, but the error message is still misleading (it
2954       says no certificate was supplied).  But this is better. */
2955
2956       if (  (!file || statbuf.st_size > 0)
2957          && !SSL_CTX_load_verify_locations(sctx, CS file, CS dir))
2958           return tls_error(US"SSL_CTX_load_verify_locations",
2959                             host, NULL, errstr);
2960
2961       /* On the server load the list of CAs for which we will accept certs, for
2962       sending to the client.  This is only for the one-file
2963       tls_verify_certificates variant.
2964       If a list isn't loaded into the server, but some verify locations are set,
2965       the server end appears to make a wildcard request for client certs.
2966       Meanwhile, the client library as default behaviour *ignores* the list
2967       we send over the wire - see man SSL_CTX_set_client_cert_cb.
2968       Because of this, and that the dir variant is likely only used for
2969       the public-CA bundle (not for a private CA), not worth fixing.  */
2970
2971       if (file)
2972         {
2973         STACK_OF(X509_NAME) * names = SSL_load_client_CA_file(CS file);
2974         int i = sk_X509_NAME_num(names);
2975
2976         if (!host) SSL_CTX_set_client_CA_list(sctx, names);
2977         DEBUG(D_tls) debug_printf("Added %d additional certificate authorit%s\n",
2978                                     i, i>1 ? "ies":"y");
2979         }
2980       else
2981         DEBUG(D_tls)
2982           debug_printf("Added dir for additional certificate authorities\n");
2983       }
2984     }
2985
2986   /* Handle a certificate revocation list. */
2987
2988 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER > 0x00907000L
2989
2990   /* This bit of code is now the version supplied by Lars Mainka. (I have
2991   merely reformatted it into the Exim code style.)
2992
2993   "From here I changed the code to add support for multiple crl's
2994   in pem format in one file or to support hashed directory entries in
2995   pem format instead of a file. This method now uses the library function
2996   X509_STORE_load_locations to add the CRL location to the SSL context.
2997   OpenSSL will then handle the verify against CA certs and CRLs by
2998   itself in the verify callback." */
2999
3000   if (!expand_check(crl, US"tls_crl", &expcrl, errstr)) return DEFER;
3001   if (expcrl && *expcrl)
3002     {
3003     struct stat statbufcrl;
3004     if (Ustat(expcrl, &statbufcrl) < 0)
3005       {
3006       log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
3007         "failed to stat %s for certificates revocation lists", expcrl);
3008       return DEFER;
3009       }
3010     else
3011       {
3012       /* is it a file or directory? */
3013       uschar *file, *dir;
3014       X509_STORE *cvstore = SSL_CTX_get_cert_store(sctx);
3015       if ((statbufcrl.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR)
3016         {
3017         file = NULL;
3018         dir = expcrl;
3019         DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL CRL value is a directory %s\n", dir);
3020         }
3021       else
3022         {
3023         file = expcrl;
3024         dir = NULL;
3025         DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL CRL value is a file %s\n", file);
3026         }
3027       if (X509_STORE_load_locations(cvstore, CS file, CS dir) == 0)
3028         return tls_error(US"X509_STORE_load_locations", host, NULL, errstr);
3029
3030       /* setting the flags to check against the complete crl chain */
3031
3032       X509_STORE_set_flags(cvstore,
3033         X509_V_FLAG_CRL_CHECK|X509_V_FLAG_CRL_CHECK_ALL);
3034       }
3035     }
3036
3037 #endif  /* OPENSSL_VERSION_NUMBER > 0x00907000L */
3038   }
3039
3040 return OK;
3041 }
3042
3043
3044
3045 /*************************************************
3046 *       Start a TLS session in a server          *
3047 *************************************************/
3048 /* This is called when Exim is running as a server, after having received
3049 the STARTTLS command. It must respond to that command, and then negotiate
3050 a TLS session.
3051
3052 Arguments:
3053   errstr            pointer to error message
3054
3055 Returns:            OK on success
3056                     DEFER for errors before the start of the negotiation
3057                     FAIL for errors during the negotiation; the server can't
3058                       continue running.
3059 */
3060
3061 int
3062 tls_server_start(uschar ** errstr)
3063 {
3064 int rc;
3065 uschar * expciphers;
3066 exim_openssl_state_st * dummy_statep;
3067 SSL_CTX * ctx;
3068 SSL * ssl;
3069 static uschar peerdn[256];
3070
3071 /* Check for previous activation */
3072
3073 if (tls_in.active.sock >= 0)
3074   {
3075   tls_error(US"STARTTLS received after TLS started", NULL, US"", errstr);
3076   smtp_printf("554 Already in TLS\r\n", FALSE);
3077   return FAIL;
3078   }
3079
3080 /* Initialize the SSL library. If it fails, it will already have logged
3081 the error. */
3082
3083 rc = tls_init(NULL, NULL,
3084 #ifndef DISABLE_OCSP
3085     tls_ocsp_file,
3086 #endif
3087     NULL, &dummy_statep, &tls_in, errstr);
3088 if (rc != OK) return rc;
3089 ctx = state_server.lib_state.lib_ctx;
3090
3091 /* In OpenSSL, cipher components are separated by hyphens. In GnuTLS, they
3092 were historically separated by underscores. So that I can use either form in my
3093 tests, and also for general convenience, we turn underscores into hyphens here.
3094
3095 XXX SSL_CTX_set_cipher_list() is replaced by SSL_CTX_set_ciphersuites()
3096 for TLS 1.3 .  Since we do not call it at present we get the default list:
3097 TLS_AES_256_GCM_SHA384:TLS_CHACHA20_POLY1305_SHA256:TLS_AES_128_GCM_SHA256
3098 */
3099
3100 if (state_server.lib_state.pri_string)
3101   { DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cipher list was preloaded\n"); }
3102 else 
3103   {
3104   if (!expand_check(tls_require_ciphers, US"tls_require_ciphers", &expciphers, errstr))
3105     return FAIL;
3106
3107   if (  expciphers
3108      && (rc = server_load_ciphers(ctx, &state_server, expciphers, errstr)) != OK)
3109     return rc;
3110   }
3111
3112 /* If this is a host for which certificate verification is mandatory or
3113 optional, set up appropriately. */
3114
3115 tls_in.certificate_verified = FALSE;
3116 #ifdef SUPPORT_DANE
3117 tls_in.dane_verified = FALSE;
3118 #endif
3119 server_verify_callback_called = FALSE;
3120
3121 if (verify_check_host(&tls_verify_hosts) == OK)
3122   server_verify_optional = FALSE;
3123 else if (verify_check_host(&tls_try_verify_hosts) == OK)
3124   server_verify_optional = TRUE;
3125 else
3126   goto skip_certs;
3127
3128  {
3129   uschar * expcerts;
3130   if (!expand_check(tls_verify_certificates, US"tls_verify_certificates",
3131                     &expcerts, errstr))
3132     return DEFER;
3133   DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_verify_certificates: %s\n", expcerts);
3134
3135   if (state_server.lib_state.cabundle)
3136     { DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: CA bundle for server was preloaded\n"); }
3137   else
3138     if ((rc = setup_certs(ctx, expcerts, tls_crl, NULL, errstr)) != OK)
3139       return rc;
3140
3141   if (expcerts && *expcerts)
3142     setup_cert_verify(ctx, server_verify_optional, verify_callback_server);
3143  }
3144 skip_certs: ;
3145
3146 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
3147 SSL_CTX_set_tlsext_ticket_key_cb(ctx, ticket_key_callback);
3148 /* despite working, appears to always return failure, so ignoring */
3149 #endif
3150 #ifdef OPENSSL_HAVE_NUM_TICKETS
3151 # ifndef DISABLE_TLS_RESUME
3152 SSL_CTX_set_num_tickets(ctx, tls_in.host_resumable ? 1 : 0);
3153 # else
3154 SSL_CTX_set_num_tickets(ctx, 0);        /* send no TLS1.3 stateful-tickets */
3155 # endif
3156 #endif
3157
3158
3159 /* Prepare for new connection */
3160
3161 if (!(ssl = SSL_new(ctx)))
3162   return tls_error(US"SSL_new", NULL, NULL, errstr);
3163 state_server.lib_state.lib_ssl = ssl;
3164
3165 /* Warning: we used to SSL_clear(ssl) here, it was removed.
3166  *
3167  * With the SSL_clear(), we get strange interoperability bugs with
3168  * OpenSSL 1.0.1b and TLS1.1/1.2.  It looks as though this may be a bug in
3169  * OpenSSL itself, as a clear should not lead to inability to follow protocols.
3170  *
3171  * The SSL_clear() call is to let an existing SSL* be reused, typically after
3172  * session shutdown.  In this case, we have a brand new object and there's no
3173  * obvious reason to immediately clear it.  I'm guessing that this was
3174  * originally added because of incomplete initialisation which the clear fixed,
3175  * in some historic release.
3176  */
3177
3178 /* Set context and tell client to go ahead, except in the case of TLS startup
3179 on connection, where outputting anything now upsets the clients and tends to
3180 make them disconnect. We need to have an explicit fflush() here, to force out
3181 the response. Other smtp_printf() calls do not need it, because in non-TLS
3182 mode, the fflush() happens when smtp_getc() is called. */
3183
3184 SSL_set_session_id_context(ssl, sid_ctx, Ustrlen(sid_ctx));
3185 if (!tls_in.on_connect)
3186   {
3187   smtp_printf("220 TLS go ahead\r\n", FALSE);
3188   fflush(smtp_out);
3189   }
3190
3191 /* Now negotiate the TLS session. We put our own timer on it, since it seems
3192 that the OpenSSL library doesn't. */
3193
3194 SSL_set_wfd(ssl, fileno(smtp_out));
3195 SSL_set_rfd(ssl, fileno(smtp_in));
3196 SSL_set_accept_state(ssl);
3197
3198 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling SSL_accept\n");
3199
3200 ERR_clear_error();
3201 sigalrm_seen = FALSE;
3202 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM(smtp_receive_timeout);
3203 rc = SSL_accept(ssl);
3204 ALARM_CLR(0);
3205
3206 if (rc <= 0)
3207   {
3208   int error = SSL_get_error(ssl, rc);
3209   switch(error)
3210     {
3211     case SSL_ERROR_NONE:
3212       break;
3213
3214     case SSL_ERROR_ZERO_RETURN:
3215       DEBUG(D_tls) debug_printf("Got SSL_ERROR_ZERO_RETURN\n");
3216       (void) tls_error(US"SSL_accept", NULL, sigalrm_seen ? US"timed out" : NULL, errstr);
3217
3218       if (SSL_get_shutdown(ssl) == SSL_RECEIVED_SHUTDOWN)
3219             SSL_shutdown(ssl);
3220
3221       tls_close(NULL, TLS_NO_SHUTDOWN);
3222       return FAIL;
3223
3224     /* Handle genuine errors */
3225     case SSL_ERROR_SSL:
3226       {
3227       uschar * s = NULL;
3228       int r = ERR_GET_REASON(ERR_peek_error());
3229       if (  r == SSL_R_WRONG_VERSION_NUMBER
3230 #ifdef SSL_R_VERSION_TOO_LOW
3231          || r == SSL_R_VERSION_TOO_LOW
3232 #endif
3233          || r == SSL_R_UNKNOWN_PROTOCOL || r == SSL_R_UNSUPPORTED_PROTOCOL)
3234         s = string_sprintf("%s (%s)", s, SSL_get_version(ssl));
3235       (void) tls_error(US"SSL_accept", NULL, sigalrm_seen ? US"timed out" : s, errstr);
3236       return FAIL;
3237       }
3238
3239     default:
3240       DEBUG(D_tls) debug_printf("Got SSL error %d\n", error);
3241       if (error == SSL_ERROR_SYSCALL)
3242         {
3243         if (!errno)
3244           {
3245           *errstr = US"SSL_accept: TCP connection closed by peer";
3246           return FAIL;
3247           }
3248         DEBUG(D_tls) debug_printf(" - syscall %s\n", strerror(errno));
3249         }
3250       (void) tls_error(US"SSL_accept", NULL,
3251                       sigalrm_seen ? US"timed out"
3252                       : ERR_peek_error() ? NULL : string_sprintf("ret %d", error),
3253                       errstr);
3254       return FAIL;
3255     }
3256   }
3257
3258 DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL_accept was successful\n");
3259 ERR_clear_error();      /* Even success can leave errors in the stack. Seen with
3260                         anon-authentication ciphersuite negotiated. */
3261
3262 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
3263 if (SSL_session_reused(ssl))
3264   {
3265   tls_in.resumption |= RESUME_USED;
3266   DEBUG(D_tls) debug_printf("Session reused\n");
3267   }
3268 #endif
3269
3270 #ifdef EXIM_HAVE_ALPN
3271 /* If require-alpn, check server_seen_alpn here.  Else abort TLS */
3272 if (!tls_alpn || !*tls_alpn)
3273   { DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: was not watching for ALPN\n"); }
3274 else if (!server_seen_alpn)
3275   if (verify_check_host(&hosts_require_alpn) == OK)
3276     {
3277     /* We'd like to send a definitive Alert but OpenSSL provides no facility */
3278     SSL_shutdown(ssl);
3279     tls_error(US"handshake", NULL, US"ALPN required but not negotiated", errstr);
3280     return FAIL;
3281     }
3282   else
3283     { DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: no ALPN presented in handshake\n"); }
3284 else DEBUG(D_tls)
3285   {
3286   const uschar * name;
3287   unsigned len;
3288   SSL_get0_alpn_selected(ssl, &name, &len);
3289   if (len && name)
3290     debug_printf("ALPN negotiated: '%.*s'\n", (int)*name, name+1);
3291   else
3292     debug_printf("ALPN: no protocol negotiated\n");
3293   }
3294 #endif
3295
3296
3297 /* TLS has been set up. Record data for the connection,
3298 adjust the input functions to read via TLS, and initialize things. */
3299
3300 #ifdef SSL_get_extms_support
3301 tls_in.ext_master_secret = SSL_get_extms_support(ssl) == 1;
3302 #endif
3303 peer_cert(ssl, &tls_in, peerdn, sizeof(peerdn));
3304
3305 tls_in.ver = tlsver_name(ssl);
3306 tls_in.cipher = construct_cipher_name(ssl, tls_in.ver, &tls_in.bits);
3307 tls_in.cipher_stdname = cipher_stdname_ssl(ssl);
3308
3309 DEBUG(D_tls)
3310   {
3311   uschar buf[2048];
3312   if (SSL_get_shared_ciphers(ssl, CS buf, sizeof(buf)))
3313     debug_printf("Shared ciphers: %s\n", buf);
3314
3315 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_KEYLOG
3316   {
3317   BIO * bp = BIO_new_fp(debug_file, BIO_NOCLOSE);
3318   SSL_SESSION_print_keylog(bp, SSL_get_session(ssl));
3319   BIO_free(bp);
3320   }
3321 #endif
3322
3323 #ifdef EXIM_HAVE_SESSION_TICKET
3324   {
3325   SSL_SESSION * ss = SSL_get_session(ssl);
3326   if (SSL_SESSION_has_ticket(ss))       /* 1.1.0 */
3327     debug_printf("The session has a ticket, life %lu seconds\n",
3328       SSL_SESSION_get_ticket_lifetime_hint(ss));
3329   }
3330 #endif
3331   }
3332
3333 /* Record the certificate we presented */
3334   {
3335   X509 * crt = SSL_get_certificate(ssl);
3336   tls_in.ourcert = crt ? X509_dup(crt) : NULL;
3337   }
3338
3339 /* Channel-binding info for authenticators
3340 See description in https://paquier.xyz/postgresql-2/channel-binding-openssl/ */
3341   {
3342   uschar c, * s;
3343   size_t len = SSL_get_peer_finished(ssl, &c, 0);
3344   int old_pool = store_pool;
3345
3346   SSL_get_peer_finished(ssl, s = store_get((int)len, FALSE), len);
3347   store_pool = POOL_PERM;
3348     tls_in.channelbinding = b64encode_taint(CUS s, (int)len, FALSE);
3349   store_pool = old_pool;
3350   DEBUG(D_tls) debug_printf("Have channel bindings cached for possible auth usage %p\n", tls_in.channelbinding);
3351   }
3352
3353 /* Only used by the server-side tls (tls_in), including tls_getc.
3354    Client-side (tls_out) reads (seem to?) go via
3355    smtp_read_response()/ip_recv().
3356    Hence no need to duplicate for _in and _out.
3357  */
3358 if (!ssl_xfer_buffer) ssl_xfer_buffer = store_malloc(ssl_xfer_buffer_size);
3359 ssl_xfer_buffer_lwm = ssl_xfer_buffer_hwm = 0;
3360 ssl_xfer_eof = ssl_xfer_error = FALSE;
3361
3362 receive_getc = tls_getc;
3363 receive_getbuf = tls_getbuf;
3364 receive_get_cache = tls_get_cache;
3365 receive_hasc = tls_hasc;
3366 receive_ungetc = tls_ungetc;
3367 receive_feof = tls_feof;
3368 receive_ferror = tls_ferror;
3369
3370 tls_in.active.sock = fileno(smtp_out);
3371 tls_in.active.tls_ctx = NULL;   /* not using explicit ctx for server-side */
3372 return OK;
3373 }
3374
3375
3376
3377
3378 static int
3379 tls_client_basic_ctx_init(SSL_CTX * ctx,
3380     host_item * host, smtp_transport_options_block * ob, exim_openssl_state_st * state,
3381     uschar ** errstr)
3382 {
3383 int rc;
3384
3385 /* Back-compatible old behaviour if tls_verify_certificates is set but both
3386 tls_verify_hosts and tls_try_verify_hosts are not set. Check only the specified
3387 host patterns if one of them is set with content. */
3388
3389 if (  (  (  !ob->tls_verify_hosts || !ob->tls_verify_hosts
3390          || Ustrcmp(ob->tls_try_verify_hosts, ":") == 0
3391          )
3392       && (  !ob->tls_try_verify_hosts || !*ob->tls_try_verify_hosts
3393          || Ustrcmp(ob->tls_try_verify_hosts, ":") == 0
3394          )
3395       )
3396    || verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_verify_hosts, host) == OK
3397    )
3398   client_verify_optional = FALSE;
3399 else if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_try_verify_hosts, host) == OK)
3400   client_verify_optional = TRUE;
3401 else
3402   return OK;
3403
3404  {
3405   uschar * expcerts;
3406   if (!expand_check(ob->tls_verify_certificates, US"tls_verify_certificates",
3407                     &expcerts, errstr))
3408     return DEFER;
3409   DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_verify_certificates: %s\n", expcerts);
3410
3411   if (state->lib_state.cabundle)
3412     { DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: CA bundle was preloaded\n"); }
3413   else
3414     if ((rc = setup_certs(ctx, expcerts, ob->tls_crl, host, errstr)) != OK)
3415       return rc;
3416
3417   if (expcerts && *expcerts)
3418     setup_cert_verify(ctx, client_verify_optional, verify_callback_client);
3419  }
3420
3421 if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_verify_cert_hostnames, host) == OK)
3422   {
3423   state->verify_cert_hostnames =
3424 #ifdef SUPPORT_I18N
3425     string_domain_utf8_to_alabel(host->certname, NULL);
3426 #else
3427     host->certname;
3428 #endif
3429   DEBUG(D_tls) debug_printf("Cert hostname to check: \"%s\"\n",
3430                     state->verify_cert_hostnames);
3431   }
3432 return OK;
3433 }
3434
3435
3436 #ifdef SUPPORT_DANE
3437 static int
3438 dane_tlsa_load(SSL * ssl, host_item * host, dns_answer * dnsa, uschar ** errstr)
3439 {
3440 dns_scan dnss;
3441 const char * hostnames[2] = { CS host->name, NULL };
3442 int found = 0;
3443
3444 if (DANESSL_init(ssl, NULL, hostnames) != 1)
3445   return tls_error(US"hostnames load", host, NULL, errstr);
3446
3447 for (dns_record * rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_ANSWERS); rr;
3448      rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_NEXT)
3449     ) if (rr->type == T_TLSA && rr->size > 3)
3450   {
3451   const uschar * p = rr->data;
3452   uint8_t usage, selector, mtype;
3453   const char * mdname;
3454
3455   usage = *p++;
3456
3457   /* Only DANE-TA(2) and DANE-EE(3) are supported */
3458   if (usage != 2 && usage != 3) continue;
3459
3460   selector = *p++;
3461   mtype = *p++;
3462
3463   switch (mtype)
3464     {
3465     default: continue;  /* Only match-types 0, 1, 2 are supported */
3466     case 0:  mdname = NULL; break;
3467     case 1:  mdname = "sha256"; break;
3468     case 2:  mdname = "sha512"; break;
3469     }
3470
3471   found++;
3472   switch (DANESSL_add_tlsa(ssl, usage, selector, mdname, p, rr->size - 3))
3473     {
3474     default:
3475       return tls_error(US"tlsa load", host, NULL, errstr);
3476     case 0:     /* action not taken */
3477     case 1:     break;
3478     }
3479
3480   tls_out.tlsa_usage |= 1<<usage;
3481   }
3482
3483 if (found)
3484   return OK;
3485
3486 log_write(0, LOG_MAIN, "DANE error: No usable TLSA records");
3487 return DEFER;
3488 }
3489 #endif  /*SUPPORT_DANE*/
3490
3491
3492
3493 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
3494 /* On the client, get any stashed session for the given IP from hints db
3495 and apply it to the ssl-connection for attempted resumption. */
3496
3497 static void
3498 tls_retrieve_session(tls_support * tlsp, SSL * ssl, const uschar * key)
3499 {
3500 tlsp->resumption |= RESUME_SUPPORTED;
3501 if (tlsp->host_resumable)
3502   {
3503   dbdata_tls_session * dt;
3504   int len;
3505   open_db dbblock, * dbm_file;
3506
3507   tlsp->resumption |= RESUME_CLIENT_REQUESTED;
3508   DEBUG(D_tls) debug_printf("checking for resumable session for %s\n", key);
3509   if ((dbm_file = dbfn_open(US"tls", O_RDWR, &dbblock, FALSE, FALSE)))
3510     {
3511     /* key for the db is the IP */
3512     if ((dt = dbfn_read_with_length(dbm_file, key, &len)))
3513       {
3514       SSL_SESSION * ss = NULL;
3515       const uschar * sess_asn1 = dt->session;
3516
3517       len -= sizeof(dbdata_tls_session);
3518       if (!(d2i_SSL_SESSION(&ss, &sess_asn1, (long)len)))
3519         {
3520         DEBUG(D_tls)
3521           {
3522           ERR_error_string_n(ERR_get_error(),
3523             ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
3524           debug_printf("decoding session: %s\n", ssl_errstring);
3525           }
3526         }
3527       else
3528         {
3529         unsigned long lifetime =
3530 #ifdef EXIM_HAVE_SESSION_TICKET
3531           SSL_SESSION_get_ticket_lifetime_hint(ss);
3532 #else                   /* Use, fairly arbitrilarily, what we as server would */
3533           f.running_in_test_harness ? 6 : ssl_session_timeout;
3534 #endif
3535         if (lifetime + dt->time_stamp < time(NULL))
3536           {
3537           DEBUG(D_tls) debug_printf("session expired\n");
3538           dbfn_delete(dbm_file, key);
3539           }
3540         else if (!SSL_set_session(ssl, ss))
3541           {
3542           DEBUG(D_tls)
3543             {
3544             ERR_error_string_n(ERR_get_error(),
3545               ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
3546             debug_printf("applying session to ssl: %s\n", ssl_errstring);
3547             }
3548           }
3549         else
3550           {
3551           DEBUG(D_tls) debug_printf("good session\n");
3552           tlsp->resumption |= RESUME_CLIENT_SUGGESTED;
3553           tlsp->verify_override = dt->verify_override;
3554           tlsp->ocsp = dt->ocsp;
3555           }
3556         }
3557       }
3558     else
3559       DEBUG(D_tls) debug_printf("no session record\n");
3560     dbfn_close(dbm_file);
3561     }
3562   }
3563 }
3564
3565
3566 /* On the client, save the session for later resumption */
3567
3568 static int
3569 tls_save_session_cb(SSL * ssl, SSL_SESSION * ss)
3570 {
3571 exim_openssl_state_st * cbinfo = SSL_get_ex_data(ssl, tls_exdata_idx);
3572 tls_support * tlsp;
3573
3574 DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_save_session_cb\n");
3575
3576 if (!cbinfo || !(tlsp = cbinfo->tlsp)->host_resumable) return 0;
3577
3578 # ifdef OPENSSL_HAVE_NUM_TICKETS
3579 if (SSL_SESSION_is_resumable(ss))       /* 1.1.1 */
3580 # endif
3581   {
3582   int len = i2d_SSL_SESSION(ss, NULL);
3583   int dlen = sizeof(dbdata_tls_session) + len;
3584   dbdata_tls_session * dt = store_get(dlen, TRUE);
3585   uschar * s = dt->session;
3586   open_db dbblock, * dbm_file;
3587
3588   DEBUG(D_tls) debug_printf("session is resumable\n");
3589   tlsp->resumption |= RESUME_SERVER_TICKET;     /* server gave us a ticket */
3590
3591   dt->verify_override = tlsp->verify_override;
3592   dt->ocsp = tlsp->ocsp;
3593   (void) i2d_SSL_SESSION(ss, &s);               /* s gets bumped to end */
3594
3595   if ((dbm_file = dbfn_open(US"tls", O_RDWR, &dbblock, FALSE, FALSE)))
3596     {
3597     const uschar * key = cbinfo->host->address;
3598     dbfn_delete(dbm_file, key);
3599     dbfn_write(dbm_file, key, dt, dlen);
3600     dbfn_close(dbm_file);
3601     DEBUG(D_tls) debug_printf("wrote session (len %u) to db\n",
3602                   (unsigned)dlen);
3603     }
3604   }
3605 return 1;
3606 }
3607
3608
3609 static void
3610 tls_client_ctx_resume_prehandshake(
3611   exim_openssl_client_tls_ctx * exim_client_ctx, tls_support * tlsp,
3612   smtp_transport_options_block * ob, host_item * host)
3613 {
3614 /* Should the client request a session resumption ticket? */
3615 if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_resumption_hosts, host) == OK)
3616   {
3617   tlsp->host_resumable = TRUE;
3618
3619   SSL_CTX_set_session_cache_mode(exim_client_ctx->ctx,
3620         SSL_SESS_CACHE_CLIENT
3621         | SSL_SESS_CACHE_NO_INTERNAL | SSL_SESS_CACHE_NO_AUTO_CLEAR);
3622   SSL_CTX_sess_set_new_cb(exim_client_ctx->ctx, tls_save_session_cb);
3623   }
3624 }
3625
3626 static BOOL
3627 tls_client_ssl_resume_prehandshake(SSL * ssl, tls_support * tlsp,
3628   host_item * host, uschar ** errstr)
3629 {
3630 if (tlsp->host_resumable)
3631   {
3632   DEBUG(D_tls)
3633     debug_printf("tls_resumption_hosts overrides openssl_options, enabling tickets\n");
3634   SSL_clear_options(ssl, SSL_OP_NO_TICKET);
3635
3636   tls_exdata_idx = SSL_get_ex_new_index(0, 0, 0, 0, 0);
3637   if (!SSL_set_ex_data(ssl, tls_exdata_idx, client_static_state))
3638     {
3639     tls_error(US"set ex_data", host, NULL, errstr);
3640     return FALSE;
3641     }
3642   debug_printf("tls_exdata_idx %d cbinfo %p\n", tls_exdata_idx, client_static_state);
3643   }
3644
3645 tlsp->resumption = RESUME_SUPPORTED;
3646 /* Pick up a previous session, saved on an old ticket */
3647 tls_retrieve_session(tlsp, ssl, host->address);
3648 return TRUE;
3649 }
3650
3651 static void
3652 tls_client_resume_posthandshake(exim_openssl_client_tls_ctx * exim_client_ctx,
3653   tls_support * tlsp)
3654 {
3655 if (SSL_session_reused(exim_client_ctx->ssl))
3656   {
3657   DEBUG(D_tls) debug_printf("The session was reused\n");
3658   tlsp->resumption |= RESUME_USED;
3659   }
3660 }
3661 #endif  /* !DISABLE_TLS_RESUME */
3662
3663
3664 #ifdef EXIM_HAVE_ALPN
3665 /* Expand and convert an Exim list to an ALPN list.  False return for fail.
3666 NULL plist return for silent no-ALPN.
3667 */
3668
3669 static BOOL
3670 tls_alpn_plist(const uschar * tls_alpn, const uschar ** plist, unsigned * plen,
3671   uschar ** errstr)
3672 {
3673 uschar * exp_alpn;
3674
3675 if (!expand_check(tls_alpn, US"tls_alpn", &exp_alpn, errstr))
3676   return FALSE;
3677
3678 if (!exp_alpn)
3679   {
3680   DEBUG(D_tls) debug_printf("Setting TLS ALPN forced to fail, not sending\n");
3681   *plist = NULL;
3682   }
3683 else
3684   {
3685   /* The server implementation only accepts exactly one protocol name
3686   but it's little extra code complexity in the client. */
3687
3688   const uschar * list = exp_alpn;
3689   uschar * p = store_get(Ustrlen(exp_alpn), is_tainted(exp_alpn)), * s, * t;
3690   int sep = 0;
3691   uschar len;
3692
3693   for (t = p; s = string_nextinlist(&list, &sep, NULL, 0); t += len)
3694     {
3695     *t++ = len = (uschar) Ustrlen(s);
3696     memcpy(t, s, len);
3697     }
3698   *plist = (*plen = t - p) ? p : NULL;
3699   }
3700 return TRUE;
3701 }
3702 #endif  /* EXIM_HAVE_ALPN */
3703
3704
3705 /*************************************************
3706 *    Start a TLS session in a client             *
3707 *************************************************/
3708
3709 /* Called from the smtp transport after STARTTLS has been accepted.
3710
3711 Arguments:
3712   cctx          connection context
3713   conn_args     connection details
3714   cookie        datum for randomness; can be NULL
3715   tlsp          record details of TLS channel configuration here; must be non-NULL
3716   errstr        error string pointer
3717
3718 Returns:        TRUE for success with TLS session context set in connection context,
3719                 FALSE on error
3720 */
3721
3722 BOOL
3723 tls_client_start(client_conn_ctx * cctx, smtp_connect_args * conn_args,
3724   void * cookie, tls_support * tlsp, uschar ** errstr)
3725 {
3726 host_item * host = conn_args->host;             /* for msgs and option-tests */
3727 transport_instance * tb = conn_args->tblock;    /* always smtp or NULL */
3728 smtp_transport_options_block * ob = tb
3729   ? (smtp_transport_options_block *)tb->options_block
3730   : &smtp_transport_option_defaults;
3731 exim_openssl_client_tls_ctx * exim_client_ctx;
3732 uschar * expciphers;
3733 int rc;
3734 static uschar peerdn[256];
3735
3736 #ifndef DISABLE_OCSP
3737 BOOL request_ocsp = FALSE;
3738 BOOL require_ocsp = FALSE;
3739 #endif
3740
3741 rc = store_pool;
3742 store_pool = POOL_PERM;
3743 exim_client_ctx = store_get(sizeof(exim_openssl_client_tls_ctx), FALSE);
3744 exim_client_ctx->corked = NULL;
3745 store_pool = rc;
3746
3747 #ifdef SUPPORT_DANE
3748 tlsp->tlsa_usage = 0;
3749 #endif
3750
3751 #ifndef DISABLE_OCSP
3752   {
3753 # ifdef SUPPORT_DANE
3754   /*XXX this should be moved to caller, to be common across gnutls/openssl */
3755   if (  conn_args->dane
3756      && ob->hosts_request_ocsp[0] == '*'
3757      && ob->hosts_request_ocsp[1] == '\0'
3758      )
3759     {
3760     /* Unchanged from default.  Use a safer one under DANE */
3761     request_ocsp = TRUE;
3762     ob->hosts_request_ocsp = US"${if or { {= {0}{$tls_out_tlsa_usage}} "
3763                                       "   {= {4}{$tls_out_tlsa_usage}} } "
3764                                  " {*}{}}";
3765     }
3766 # endif
3767
3768   if ((require_ocsp =
3769         verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_require_ocsp, host) == OK))
3770     request_ocsp = TRUE;
3771   else
3772 # ifdef SUPPORT_DANE
3773     if (!request_ocsp)
3774 # endif
3775       request_ocsp =
3776         verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_request_ocsp, host) == OK;
3777   }
3778 #endif
3779
3780 rc = tls_init(host, ob,
3781 #ifndef DISABLE_OCSP
3782     (void *)(long)request_ocsp,
3783 #endif
3784     cookie, &client_static_state, tlsp, errstr);
3785 if (rc != OK) return FALSE;
3786
3787 exim_client_ctx->ctx = client_static_state->lib_state.lib_ctx;
3788
3789 tlsp->certificate_verified = FALSE;
3790 client_verify_callback_called = FALSE;
3791
3792 expciphers = NULL;
3793 #ifdef SUPPORT_DANE
3794 if (conn_args->dane)
3795   {
3796   /* We fall back to tls_require_ciphers if unset, empty or forced failure, but
3797   other failures should be treated as problems. */
3798   if (ob->dane_require_tls_ciphers &&
3799       !expand_check(ob->dane_require_tls_ciphers, US"dane_require_tls_ciphers",
3800         &expciphers, errstr))
3801     return FALSE;
3802   if (expciphers && *expciphers == '\0')
3803     expciphers = NULL;
3804   }
3805 #endif
3806 if (!expciphers &&
3807     !expand_check(ob->tls_require_ciphers, US"tls_require_ciphers",
3808       &expciphers, errstr))
3809   return FALSE;
3810
3811 /* In OpenSSL, cipher components are separated by hyphens. In GnuTLS, they
3812 are separated by underscores. So that I can use either form in my tests, and
3813 also for general convenience, we turn underscores into hyphens here. */
3814
3815 if (expciphers)
3816   {
3817   uschar *s = expciphers;
3818   while (*s) { if (*s == '_') *s = '-'; s++; }
3819   DEBUG(D_tls) debug_printf("required ciphers: %s\n", expciphers);
3820   if (!SSL_CTX_set_cipher_list(exim_client_ctx->ctx, CS expciphers))
3821     {
3822     tls_error(US"SSL_CTX_set_cipher_list", host, NULL, errstr);
3823     return FALSE;
3824     }
3825   }
3826
3827 #ifdef SUPPORT_DANE
3828 if (conn_args->dane)
3829   {
3830   SSL_CTX_set_verify(exim_client_ctx->ctx,
3831     SSL_VERIFY_PEER | SSL_VERIFY_FAIL_IF_NO_PEER_CERT,
3832     verify_callback_client_dane);
3833
3834   if (!DANESSL_library_init())
3835     {
3836     tls_error(US"library init", host, NULL, errstr);
3837     return FALSE;
3838     }
3839   if (DANESSL_CTX_init(exim_client_ctx->ctx) <= 0)
3840     {
3841     tls_error(US"context init", host, NULL, errstr);
3842     return FALSE;
3843     }
3844   }
3845 else
3846
3847 #endif
3848
3849 if (tls_client_basic_ctx_init(exim_client_ctx->ctx, host, ob,
3850       client_static_state, errstr) != OK)
3851   return FALSE;
3852
3853 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
3854 tls_client_ctx_resume_prehandshake(exim_client_ctx, tlsp, ob, host);
3855 #endif
3856
3857
3858 if (!(exim_client_ctx->ssl = SSL_new(exim_client_ctx->ctx)))
3859   {
3860   tls_error(US"SSL_new", host, NULL, errstr);
3861   return FALSE;
3862   }
3863 SSL_set_session_id_context(exim_client_ctx->ssl, sid_ctx, Ustrlen(sid_ctx));
3864
3865 SSL_set_fd(exim_client_ctx->ssl, cctx->sock);
3866 SSL_set_connect_state(exim_client_ctx->ssl);
3867
3868 if (ob->tls_sni)
3869   {
3870   if (!expand_check(ob->tls_sni, US"tls_sni", &tlsp->sni, errstr))
3871     return FALSE;
3872   if (!tlsp->sni)
3873     {
3874     DEBUG(D_tls) debug_printf("Setting TLS SNI forced to fail, not sending\n");
3875     }
3876   else if (!Ustrlen(tlsp->sni))
3877     tlsp->sni = NULL;
3878   else
3879     {
3880 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT
3881     DEBUG(D_tls) debug_printf("Setting TLS SNI \"%s\"\n", tlsp->sni);
3882     SSL_set_tlsext_host_name(exim_client_ctx->ssl, tlsp->sni);
3883 #else
3884     log_write(0, LOG_MAIN, "SNI unusable with this OpenSSL library version; ignoring \"%s\"\n",
3885           tlsp->sni);
3886 #endif
3887     }
3888   }
3889
3890 if (ob->tls_alpn)
3891 #ifdef EXIM_HAVE_ALPN
3892   {
3893   const uschar * plist;
3894   unsigned plen;
3895
3896   if (!tls_alpn_plist(ob->tls_alpn, &plist, &plen, errstr))
3897     return FALSE;
3898   if (plist)
3899     if (SSL_set_alpn_protos(exim_client_ctx->ssl, plist, plen) != 0)
3900       {
3901       tls_error(US"alpn init", host, NULL, errstr);
3902       return FALSE;
3903       }
3904     else
3905       DEBUG(D_tls) debug_printf("Setting TLS ALPN '%s'\n", ob->tls_alpn);
3906   }
3907 #else
3908   log_write(0, LOG_MAIN, "ALPN unusable with this OpenSSL library version; ignoring \"%s\"\n",
3909           ob->tls_alpn);
3910 #endif
3911
3912 #ifdef SUPPORT_DANE
3913 if (conn_args->dane)
3914   if (dane_tlsa_load(exim_client_ctx->ssl, host, &conn_args->tlsa_dnsa, errstr) != OK)
3915     return FALSE;
3916 #endif
3917
3918 #ifndef DISABLE_OCSP
3919 /* Request certificate status at connection-time.  If the server
3920 does OCSP stapling we will get the callback (set in tls_init()) */
3921 # ifdef SUPPORT_DANE
3922 if (request_ocsp)
3923   {
3924   const uschar * s;
3925   if (  ((s = ob->hosts_require_ocsp) && Ustrstr(s, US"tls_out_tlsa_usage"))
3926      || ((s = ob->hosts_request_ocsp) && Ustrstr(s, US"tls_out_tlsa_usage"))
3927      )
3928     {   /* Re-eval now $tls_out_tlsa_usage is populated.  If
3929         this means we avoid the OCSP request, we wasted the setup
3930         cost in tls_init(). */
3931     require_ocsp = verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_require_ocsp, host) == OK;
3932     request_ocsp = require_ocsp
3933       || verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_request_ocsp, host) == OK;
3934     }
3935   }
3936 # endif
3937
3938 if (request_ocsp)
3939   {
3940   SSL_set_tlsext_status_type(exim_client_ctx->ssl, TLSEXT_STATUSTYPE_ocsp);
3941   client_static_state->u_ocsp.client.verify_required = require_ocsp;
3942   tlsp->ocsp = OCSP_NOT_RESP;
3943   }
3944 #endif
3945
3946 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
3947 if (!tls_client_ssl_resume_prehandshake(exim_client_ctx->ssl, tlsp, host,
3948       errstr))
3949   return FALSE;
3950 #endif
3951
3952 #ifndef DISABLE_EVENT
3953 client_static_state->event_action = tb ? tb->event_action : NULL;
3954 #endif
3955
3956 /* There doesn't seem to be a built-in timeout on connection. */
3957
3958 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling SSL_connect\n");
3959 sigalrm_seen = FALSE;
3960 ALARM(ob->command_timeout);
3961 rc = SSL_connect(exim_client_ctx->ssl);
3962 ALARM_CLR(0);
3963
3964 #ifdef SUPPORT_DANE
3965 if (conn_args->dane)
3966   DANESSL_cleanup(exim_client_ctx->ssl);
3967 #endif
3968
3969 if (rc <= 0)
3970   {
3971   tls_error(US"SSL_connect", host, sigalrm_seen ? US"timed out" : NULL, errstr);
3972   return FALSE;
3973   }
3974
3975 DEBUG(D_tls)
3976   {
3977   debug_printf("SSL_connect succeeded\n");
3978 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_KEYLOG
3979   {
3980   BIO * bp = BIO_new_fp(debug_file, BIO_NOCLOSE);
3981   SSL_SESSION_print_keylog(bp, SSL_get_session(exim_client_ctx->ssl));
3982   BIO_free(bp);
3983   }
3984 #endif
3985   }
3986
3987 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
3988 tls_client_resume_posthandshake(exim_client_ctx, tlsp);
3989 #endif
3990
3991 #ifdef EXIM_HAVE_ALPN
3992 if (ob->tls_alpn)       /* We requested. See what was negotiated. */
3993   {
3994   const uschar * name;
3995   unsigned len;
3996
3997   SSL_get0_alpn_selected(exim_client_ctx->ssl, &name, &len);
3998   if (len > 0)
3999     { DEBUG(D_tls) debug_printf("ALPN negotiated %u: '%.*s'\n", len, (int)*name, name+1); }
4000   else if (verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_require_alpn, host) == OK)
4001     {
4002     /* Would like to send a relevant fatal Alert, but OpenSSL has no API */
4003     tls_error(US"handshake", host, US"ALPN required but not negotiated", errstr);
4004     return FALSE;
4005     }
4006   }
4007 #endif
4008
4009 #ifdef SSL_get_extms_support
4010 tlsp->ext_master_secret = SSL_get_extms_support(exim_client_ctx->ssl) == 1;
4011 #endif
4012 peer_cert(exim_client_ctx->ssl, tlsp, peerdn, sizeof(peerdn));
4013
4014 tlsp->ver = tlsver_name(exim_client_ctx->ssl);
4015 tlsp->cipher = construct_cipher_name(exim_client_ctx->ssl, tlsp->ver, &tlsp->bits);
4016 tlsp->cipher_stdname = cipher_stdname_ssl(exim_client_ctx->ssl);
4017
4018 /* Record the certificate we presented */
4019   {
4020   X509 * crt = SSL_get_certificate(exim_client_ctx->ssl);
4021   tlsp->ourcert = crt ? X509_dup(crt) : NULL;
4022   }
4023
4024 /*XXX will this work with continued-TLS? */
4025 /* Channel-binding info for authenticators */
4026   {
4027   uschar c, * s;
4028   size_t len = SSL_get_finished(exim_client_ctx->ssl, &c, 0);
4029   int old_pool = store_pool;
4030
4031   SSL_get_finished(exim_client_ctx->ssl, s = store_get((int)len, TRUE), len);
4032   store_pool = POOL_PERM;
4033     tlsp->channelbinding = b64encode_taint(CUS s, (int)len, TRUE);
4034   store_pool = old_pool;
4035   DEBUG(D_tls) debug_printf("Have channel bindings cached for possible auth usage %p %p\n", tlsp->channelbinding, tlsp);
4036   }
4037
4038 tlsp->active.sock = cctx->sock;
4039 tlsp->active.tls_ctx = exim_client_ctx;
4040 cctx->tls_ctx = exim_client_ctx;
4041 return TRUE;
4042 }
4043
4044
4045
4046
4047
4048 static BOOL
4049 tls_refill(unsigned lim)
4050 {
4051 SSL * ssl = state_server.lib_state.lib_ssl;
4052 int error;
4053 int inbytes;
4054
4055 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling SSL_read(%p, %p, %u)\n", ssl,
4056   ssl_xfer_buffer, ssl_xfer_buffer_size);
4057
4058 ERR_clear_error();
4059 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM(smtp_receive_timeout);
4060 inbytes = SSL_read(ssl, CS ssl_xfer_buffer,
4061                   MIN(ssl_xfer_buffer_size, lim));
4062 error = SSL_get_error(ssl, inbytes);
4063 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM_CLR(0);
4064
4065 if (had_command_timeout)                /* set by signal handler */
4066   smtp_command_timeout_exit();          /* does not return */
4067 if (had_command_sigterm)
4068   smtp_command_sigterm_exit();
4069 if (had_data_timeout)
4070   smtp_data_timeout_exit();
4071 if (had_data_sigint)
4072   smtp_data_sigint_exit();
4073
4074 /* SSL_ERROR_ZERO_RETURN appears to mean that the SSL session has been
4075 closed down, not that the socket itself has been closed down. Revert to
4076 non-SSL handling. */
4077
4078 switch(error)
4079   {
4080   case SSL_ERROR_NONE:
4081     break;
4082
4083   case SSL_ERROR_ZERO_RETURN:
4084     DEBUG(D_tls) debug_printf("Got SSL_ERROR_ZERO_RETURN\n");
4085
4086     if (SSL_get_shutdown(ssl) == SSL_RECEIVED_SHUTDOWN)
4087           SSL_shutdown(ssl);
4088
4089     tls_close(NULL, TLS_NO_SHUTDOWN);
4090     return FALSE;
4091
4092   /* Handle genuine errors */
4093   case SSL_ERROR_SSL:
4094     ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
4095     log_write(0, LOG_MAIN, "TLS error (SSL_read): %s", ssl_errstring);
4096     ssl_xfer_error = TRUE;
4097     return FALSE;
4098
4099   default:
4100     DEBUG(D_tls) debug_printf("Got SSL error %d\n", error);
4101     DEBUG(D_tls) if (error == SSL_ERROR_SYSCALL)
4102       debug_printf(" - syscall %s\n", strerror(errno));
4103     ssl_xfer_error = TRUE;
4104     return FALSE;
4105   }
4106
4107 #ifndef DISABLE_DKIM
4108 dkim_exim_verify_feed(ssl_xfer_buffer, inbytes);
4109 #endif
4110 ssl_xfer_buffer_hwm = inbytes;
4111 ssl_xfer_buffer_lwm = 0;
4112 return TRUE;
4113 }
4114
4115
4116 /*************************************************
4117 *            TLS version of getc                 *
4118 *************************************************/
4119
4120 /* This gets the next byte from the TLS input buffer. If the buffer is empty,
4121 it refills the buffer via the SSL reading function.
4122
4123 Arguments:  lim         Maximum amount to read/buffer
4124 Returns:    the next character or EOF
4125
4126 Only used by the server-side TLS.
4127 */
4128
4129 int
4130 tls_getc(unsigned lim)
4131 {
4132 if (ssl_xfer_buffer_lwm >= ssl_xfer_buffer_hwm)
4133   if (!tls_refill(lim))
4134     return ssl_xfer_error ? EOF : smtp_getc(lim);
4135
4136 /* Something in the buffer; return next uschar */
4137
4138 return ssl_xfer_buffer[ssl_xfer_buffer_lwm++];
4139 }
4140
4141 BOOL
4142 tls_hasc(void)
4143 {
4144 return ssl_xfer_buffer_lwm < ssl_xfer_buffer_hwm;
4145 }
4146
4147 uschar *
4148 tls_getbuf(unsigned * len)
4149 {
4150 unsigned size;
4151 uschar * buf;
4152
4153 if (ssl_xfer_buffer_lwm >= ssl_xfer_buffer_hwm)
4154   if (!tls_refill(*len))
4155     {
4156     if (!ssl_xfer_error) return smtp_getbuf(len);
4157     *len = 0;
4158     return NULL;
4159     }
4160
4161 if ((size = ssl_xfer_buffer_hwm - ssl_xfer_buffer_lwm) > *len)
4162   size = *len;
4163 buf = &ssl_xfer_buffer[ssl_xfer_buffer_lwm];
4164 ssl_xfer_buffer_lwm += size;
4165 *len = size;
4166 return buf;
4167 }
4168
4169
4170 void
4171 tls_get_cache(unsigned lim)
4172 {
4173 #ifndef DISABLE_DKIM
4174 int n = ssl_xfer_buffer_hwm - ssl_xfer_buffer_lwm;
4175 debug_printf("tls_get_cache\n");
4176 if (n > lim)
4177   n = lim;
4178 if (n > 0)
4179   dkim_exim_verify_feed(ssl_xfer_buffer+ssl_xfer_buffer_lwm, n);
4180 #endif
4181 }
4182
4183
4184 BOOL
4185 tls_could_getc(void)
4186 {
4187 return ssl_xfer_buffer_lwm < ssl_xfer_buffer_hwm
4188     || SSL_pending(state_server.lib_state.lib_ssl) > 0;
4189 }
4190
4191
4192 /*************************************************
4193 *          Read bytes from TLS channel           *
4194 *************************************************/
4195
4196 /*
4197 Arguments:
4198   ct_ctx    client context pointer, or NULL for the one global server context
4199   buff      buffer of data
4200   len       size of buffer
4201
4202 Returns:    the number of bytes read
4203             -1 after a failed read, including EOF
4204
4205 Only used by the client-side TLS.
4206 */
4207
4208 int
4209 tls_read(void * ct_ctx, uschar *buff, size_t len)
4210 {
4211 SSL * ssl = ct_ctx ? ((exim_openssl_client_tls_ctx *)ct_ctx)->ssl
4212                   : state_server.lib_state.lib_ssl;
4213 int inbytes;
4214 int error;
4215
4216 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling SSL_read(%p, %p, %u)\n", ssl,
4217   buff, (unsigned int)len);
4218
4219 ERR_clear_error();
4220 inbytes = SSL_read(ssl, CS buff, len);
4221 error = SSL_get_error(ssl, inbytes);
4222
4223 if (error == SSL_ERROR_ZERO_RETURN)
4224   {
4225   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got SSL_ERROR_ZERO_RETURN\n");
4226   return -1;
4227   }
4228 else if (error != SSL_ERROR_NONE)
4229   return -1;
4230
4231 return inbytes;
4232 }
4233
4234
4235
4236
4237
4238 /*************************************************
4239 *         Write bytes down TLS channel           *
4240 *************************************************/
4241
4242 /*
4243 Arguments:
4244   ct_ctx    client context pointer, or NULL for the one global server context
4245   buff      buffer of data
4246   len       number of bytes
4247   more      further data expected soon
4248
4249 Returns:    the number of bytes after a successful write,
4250             -1 after a failed write
4251
4252 Used by both server-side and client-side TLS.  Calling with len zero and more unset
4253 will flush buffered writes; buff can be null for this case.
4254 */
4255
4256 int
4257 tls_write(void * ct_ctx, const uschar * buff, size_t len, BOOL more)
4258 {
4259 size_t olen = len;
4260 int outbytes, error;
4261 SSL * ssl = ct_ctx
4262   ? ((exim_openssl_client_tls_ctx *)ct_ctx)->ssl
4263   : state_server.lib_state.lib_ssl;
4264 static gstring * server_corked = NULL;
4265 gstring ** corkedp = ct_ctx
4266   ? &((exim_openssl_client_tls_ctx *)ct_ctx)->corked : &server_corked;
4267 gstring * corked = *corkedp;
4268
4269 DEBUG(D_tls) debug_printf("%s(%p, %lu%s)\n", __FUNCTION__,
4270   buff, (unsigned long)len, more ? ", more" : "");
4271
4272 /* Lacking a CORK or MSG_MORE facility (such as GnuTLS has) we copy data when
4273 "more" is notified.  This hack is only ok if small amounts are involved AND only
4274 one stream does it, in one context (i.e. no store reset).  Currently it is used
4275 for the responses to the received SMTP MAIL , RCPT, DATA sequence, only.
4276 We support callouts done by the server process by using a separate client
4277 context for the stashed information. */
4278 /* + if PIPE_COMMAND, banner & ehlo-resp for smmtp-on-connect. Suspect there's
4279 a store reset there, so use POOL_PERM. */
4280 /* + if CHUNKING, cmds EHLO,MAIL,RCPT(s),BDAT */
4281
4282 if (more || corked)
4283   {
4284   if (!len) buff = US &error;   /* dummy just so that string_catn is ok */
4285
4286   int save_pool = store_pool;
4287   store_pool = POOL_PERM;
4288
4289   corked = string_catn(corked, buff, len);
4290
4291   store_pool = save_pool;
4292
4293   if (more)
4294     {
4295     *corkedp = corked;
4296     return len;
4297     }
4298   buff = CUS corked->s;
4299   len = corked->ptr;
4300   *corkedp = NULL;
4301   }
4302
4303 for (int left = len; left > 0;)
4304   {
4305   DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL_write(%p, %p, %d)\n", ssl, buff, left);
4306   ERR_clear_error();
4307   outbytes = SSL_write(ssl, CS buff, left);
4308   error = SSL_get_error(ssl, outbytes);
4309   DEBUG(D_tls) debug_printf("outbytes=%d error=%d\n", outbytes, error);
4310   switch (error)
4311     {
4312     case SSL_ERROR_NONE:        /* the usual case */
4313       left -= outbytes;
4314       buff += outbytes;
4315       break;
4316
4317     case SSL_ERROR_SSL:
4318       ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
4319       log_write(0, LOG_MAIN, "TLS error (SSL_write): %s", ssl_errstring);
4320       return -1;
4321
4322     case SSL_ERROR_ZERO_RETURN:
4323       log_write(0, LOG_MAIN, "SSL channel closed on write");
4324       return -1;
4325
4326     case SSL_ERROR_SYSCALL:
4327       if (ct_ctx || errno != ECONNRESET || !f.smtp_in_quit)
4328         log_write(0, LOG_MAIN, "SSL_write: (from %s) syscall: %s",
4329           sender_fullhost ? sender_fullhost : US"<unknown>",
4330           strerror(errno));
4331       else if (LOGGING(protocol_detail))
4332         log_write(0, LOG_MAIN, "[%s] after QUIT, client reset TCP before"
4333           " SMTP response and TLS close\n", sender_host_address);
4334       else
4335         DEBUG(D_tls) debug_printf("[%s] SSL_write: after QUIT,"
4336           " client reset TCP before TLS close\n", sender_host_address);
4337       return -1;
4338
4339     default:
4340       log_write(0, LOG_MAIN, "SSL_write error %d", error);
4341       return -1;
4342     }
4343   }
4344 return olen;
4345 }
4346
4347
4348
4349 /*
4350 Arguments:
4351   ct_ctx        client TLS context pointer, or NULL for the one global server context
4352 */
4353
4354 void
4355 tls_shutdown_wr(void * ct_ctx)
4356 {
4357 exim_openssl_client_tls_ctx * o_ctx = ct_ctx;
4358 SSL ** sslp = o_ctx ? &o_ctx->ssl : (SSL **) &state_server.lib_state.lib_ssl;
4359 int * fdp = o_ctx ? &tls_out.active.sock : &tls_in.active.sock;
4360 int rc;
4361
4362 if (*fdp < 0) return;  /* TLS was not active */
4363
4364 tls_write(ct_ctx, NULL, 0, FALSE);      /* flush write buffer */
4365
4366 HDEBUG(D_transport|D_tls|D_acl|D_v) debug_printf_indent("  SMTP(TLS shutdown)>>\n");
4367 rc = SSL_shutdown(*sslp);
4368 if (rc < 0) DEBUG(D_tls)
4369   {
4370   ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
4371   debug_printf("SSL_shutdown: %s\n", ssl_errstring);
4372   }
4373 }
4374
4375 /*************************************************
4376 *         Close down a TLS session               *
4377 *************************************************/
4378
4379 /* This is also called from within a delivery subprocess forked from the
4380 daemon, to shut down the TLS library, without actually doing a shutdown (which
4381 would tamper with the SSL session in the parent process).
4382
4383 Arguments:
4384   ct_ctx        client TLS context pointer, or NULL for the one global server context
4385   do_shutdown   0 no data-flush or TLS close-alert
4386                 1 if TLS close-alert is to be sent,
4387                 2 if also response to be waited for
4388
4389 Returns:     nothing
4390
4391 Used by both server-side and client-side TLS.
4392 */
4393
4394 void
4395 tls_close(void * ct_ctx, int do_shutdown)
4396 {
4397 exim_openssl_client_tls_ctx * o_ctx = ct_ctx;
4398 SSL ** sslp = o_ctx ? &o_ctx->ssl : (SSL **) &state_server.lib_state.lib_ssl;
4399 int * fdp = o_ctx ? &tls_out.active.sock : &tls_in.active.sock;
4400
4401 if (*fdp < 0) return;  /* TLS was not active */
4402
4403 if (do_shutdown)
4404   {
4405   int rc;
4406   DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_close(): shutting down TLS%s\n",
4407     do_shutdown > 1 ? " (with response-wait)" : "");
4408
4409   tls_write(ct_ctx, NULL, 0, FALSE);    /* flush write buffer */
4410
4411   if (  (rc = SSL_shutdown(*sslp)) == 0 /* send "close notify" alert */
4412      && do_shutdown > 1)
4413     {
4414     ALARM(2);
4415     rc = SSL_shutdown(*sslp);           /* wait for response */
4416     ALARM_CLR(0);
4417     }
4418
4419   if (rc < 0) DEBUG(D_tls)
4420     {
4421     ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
4422     debug_printf("SSL_shutdown: %s\n", ssl_errstring);
4423     }
4424   }
4425
4426 if (!o_ctx)             /* server side */
4427   {
4428 #ifndef DISABLE_OCSP
4429   sk_X509_pop_free(state_server.verify_stack, X509_free);
4430   state_server.verify_stack = NULL;
4431 #endif
4432
4433   receive_getc =        smtp_getc;
4434   receive_getbuf =      smtp_getbuf;
4435   receive_get_cache =   smtp_get_cache;
4436   receive_hasc =        smtp_hasc;
4437   receive_ungetc =      smtp_ungetc;
4438   receive_feof =        smtp_feof;
4439   receive_ferror =      smtp_ferror;
4440   tls_in.active.tls_ctx = NULL;
4441   tls_in.sni = NULL;
4442   /* Leave bits, peercert, cipher, peerdn, certificate_verified set, for logging */
4443   }
4444
4445 SSL_free(*sslp);
4446 *sslp = NULL;
4447 *fdp = -1;
4448 }
4449
4450
4451
4452
4453 /*************************************************
4454 *  Let tls_require_ciphers be checked at startup *
4455 *************************************************/
4456
4457 /* The tls_require_ciphers option, if set, must be something which the
4458 library can parse.
4459
4460 Returns:     NULL on success, or error message
4461 */
4462
4463 uschar *
4464 tls_validate_require_cipher(void)
4465 {
4466 SSL_CTX *ctx;
4467 uschar *s, *expciphers, *err;
4468
4469 tls_openssl_init();
4470
4471 if (!(tls_require_ciphers && *tls_require_ciphers))
4472   return NULL;
4473
4474 if (!expand_check(tls_require_ciphers, US"tls_require_ciphers", &expciphers,
4475                   &err))
4476   return US"failed to expand tls_require_ciphers";
4477
4478 if (!(expciphers && *expciphers))
4479   return NULL;
4480
4481 /* normalisation ripped from above */
4482 s = expciphers;
4483 while (*s != 0) { if (*s == '_') *s = '-'; s++; }
4484
4485 err = NULL;
4486
4487 if (lib_ctx_new(&ctx, NULL, &err) == OK)
4488   {
4489   DEBUG(D_tls)
4490     debug_printf("tls_require_ciphers expands to \"%s\"\n", expciphers);
4491
4492   if (!SSL_CTX_set_cipher_list(ctx, CS expciphers))
4493     {
4494     ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
4495     err = string_sprintf("SSL_CTX_set_cipher_list(%s) failed: %s",
4496                         expciphers, ssl_errstring);
4497     }
4498
4499   SSL_CTX_free(ctx);
4500   }
4501 return err;
4502 }
4503
4504
4505
4506
4507 /*************************************************
4508 *         Report the library versions.           *
4509 *************************************************/
4510
4511 /* There have historically been some issues with binary compatibility in
4512 OpenSSL libraries; if Exim (like many other applications) is built against
4513 one version of OpenSSL but the run-time linker picks up another version,
4514 it can result in serious failures, including crashing with a SIGSEGV.  So
4515 report the version found by the compiler and the run-time version.
4516
4517 Note: some OS vendors backport security fixes without changing the version
4518 number/string, and the version date remains unchanged.  The _build_ date
4519 will change, so we can more usefully assist with version diagnosis by also
4520 reporting the build date.
4521
4522 Arguments:   a FILE* to print the results to
4523 Returns:     nothing
4524 */
4525
4526 void
4527 tls_version_report(FILE *f)
4528 {
4529 fprintf(f, "Library version: OpenSSL: Compile: %s\n"
4530            "                          Runtime: %s\n"
4531            "                                 : %s\n",
4532            OPENSSL_VERSION_TEXT,
4533            SSLeay_version(SSLEAY_VERSION),
4534            SSLeay_version(SSLEAY_BUILT_ON));
4535 /* third line is 38 characters for the %s and the line is 73 chars long;
4536 the OpenSSL output includes a "built on: " prefix already. */
4537 }
4538
4539
4540
4541
4542 /*************************************************
4543 *            Random number generation            *
4544 *************************************************/
4545
4546 /* Pseudo-random number generation.  The result is not expected to be
4547 cryptographically strong but not so weak that someone will shoot themselves
4548 in the foot using it as a nonce in input in some email header scheme or
4549 whatever weirdness they'll twist this into.  The result should handle fork()
4550 and avoid repeating sequences.  OpenSSL handles that for us.
4551
4552 Arguments:
4553   max       range maximum
4554 Returns     a random number in range [0, max-1]
4555 */
4556
4557 int
4558 vaguely_random_number(int max)
4559 {
4560 unsigned int r;
4561 int i, needed_len;
4562 static pid_t pidlast = 0;
4563 pid_t pidnow;
4564 uschar smallbuf[sizeof(r)];
4565
4566 if (max <= 1)
4567   return 0;
4568
4569 pidnow = getpid();
4570 if (pidnow != pidlast)
4571   {
4572   /* Although OpenSSL documents that "OpenSSL makes sure that the PRNG state
4573   is unique for each thread", this doesn't apparently apply across processes,
4574   so our own warning from vaguely_random_number_fallback() applies here too.
4575   Fix per PostgreSQL. */
4576   if (pidlast != 0)
4577     RAND_cleanup();
4578   pidlast = pidnow;
4579   }
4580
4581 /* OpenSSL auto-seeds from /dev/random, etc, but this a double-check. */
4582 if (!RAND_status())
4583   {
4584   randstuff r;
4585   gettimeofday(&r.tv, NULL);
4586   r.p = getpid();
4587
4588   RAND_seed(US (&r), sizeof(r));
4589   }
4590 /* We're after pseudo-random, not random; if we still don't have enough data
4591 in the internal PRNG then our options are limited.  We could sleep and hope
4592 for entropy to come along (prayer technique) but if the system is so depleted
4593 in the first place then something is likely to just keep taking it.  Instead,
4594 we'll just take whatever little bit of pseudo-random we can still manage to
4595 get. */
4596
4597 needed_len = sizeof(r);
4598 /* Don't take 8 times more entropy than needed if int is 8 octets and we were
4599 asked for a number less than 10. */
4600 for (r = max, i = 0; r; ++i)
4601   r >>= 1;
4602 i = (i + 7) / 8;
4603 if (i < needed_len)
4604   needed_len = i;
4605
4606 #ifdef EXIM_HAVE_RAND_PSEUDO
4607 /* We do not care if crypto-strong */
4608 i = RAND_pseudo_bytes(smallbuf, needed_len);
4609 #else
4610 i = RAND_bytes(smallbuf, needed_len);
4611 #endif
4612
4613 if (i < 0)
4614   {
4615   DEBUG(D_all)
4616     debug_printf("OpenSSL RAND_pseudo_bytes() not supported by RAND method, using fallback.\n");
4617   return vaguely_random_number_fallback(max);
4618   }
4619
4620 r = 0;
4621 for (uschar * p = smallbuf; needed_len; --needed_len, ++p)
4622   r = 256 * r + *p;
4623
4624 /* We don't particularly care about weighted results; if someone wants
4625 smooth distribution and cares enough then they should submit a patch then. */
4626 return r % max;
4627 }
4628
4629
4630
4631
4632 /*************************************************
4633 *        OpenSSL option parse                    *
4634 *************************************************/
4635
4636 /* Parse one option for tls_openssl_options_parse below
4637
4638 Arguments:
4639   name    one option name
4640   value   place to store a value for it
4641 Returns   success or failure in parsing
4642 */
4643
4644
4645
4646 static BOOL
4647 tls_openssl_one_option_parse(uschar *name, long *value)
4648 {
4649 int first = 0;
4650 int last = exim_openssl_options_size;
4651 while (last > first)
4652   {
4653   int middle = (first + last)/2;
4654   int c = Ustrcmp(name, exim_openssl_options[middle].name);
4655   if (c == 0)
4656     {
4657     *value = exim_openssl_options[middle].value;
4658     return TRUE;
4659     }
4660   else if (c > 0)
4661     first = middle + 1;
4662   else
4663     last = middle;
4664   }
4665 return FALSE;
4666 }
4667
4668
4669
4670
4671 /*************************************************
4672 *        OpenSSL option parsing logic            *
4673 *************************************************/
4674
4675 /* OpenSSL has a number of compatibility options which an administrator might
4676 reasonably wish to set.  Interpret a list similarly to decode_bits(), so that
4677 we look like log_selector.
4678
4679 Arguments:
4680   option_spec  the administrator-supplied string of options
4681   results      ptr to long storage for the options bitmap
4682 Returns        success or failure
4683 */
4684
4685 BOOL
4686 tls_openssl_options_parse(uschar *option_spec, long *results)
4687 {
4688 long result, item;
4689 uschar * exp, * end;
4690 BOOL adding, item_parsed;
4691
4692 /* Server: send no (<= TLS1.2) session tickets */
4693 result = SSL_OP_NO_TICKET;
4694
4695 /* Prior to 4.80 we or'd in SSL_OP_DONT_INSERT_EMPTY_FRAGMENTS; removed
4696 from default because it increases BEAST susceptibility. */
4697 #ifdef SSL_OP_NO_SSLv2
4698 result |= SSL_OP_NO_SSLv2;
4699 #endif
4700 #ifdef SSL_OP_NO_SSLv3
4701 result |= SSL_OP_NO_SSLv3;
4702 #endif
4703 #ifdef SSL_OP_SINGLE_DH_USE
4704 result |= SSL_OP_SINGLE_DH_USE;
4705 #endif
4706 #ifdef SSL_OP_NO_RENEGOTIATION
4707 result |= SSL_OP_NO_RENEGOTIATION;
4708 #endif
4709
4710 if (!option_spec)
4711   {
4712   *results = result;
4713   return TRUE;
4714   }
4715
4716 if (!expand_check(option_spec, US"openssl_options", &exp, &end))
4717   return FALSE;
4718
4719 for (uschar * s = exp; *s; /**/)
4720   {
4721   while (isspace(*s)) ++s;
4722   if (*s == '\0')
4723     break;
4724   if (*s != '+' && *s != '-')
4725     {
4726     DEBUG(D_tls) debug_printf("malformed openssl option setting: "
4727         "+ or - expected but found \"%s\"\n", s);
4728     return FALSE;
4729     }
4730   adding = *s++ == '+';
4731   for (end = s; *end && !isspace(*end); ) end++;
4732   item_parsed = tls_openssl_one_option_parse(string_copyn(s, end-s), &item);
4733   if (!item_parsed)
4734     {
4735     DEBUG(D_tls) debug_printf("openssl option setting unrecognised: \"%s\"\n", s);
4736     return FALSE;
4737     }
4738   DEBUG(D_tls) debug_printf("openssl option, %s %08lx: %08lx (%s)\n",
4739       adding ? "adding to    " : "removing from", result, item, s);
4740   if (adding)
4741     result |= item;
4742   else
4743     result &= ~item;
4744   s = end;
4745   }
4746
4747 *results = result;
4748 return TRUE;
4749 }
4750
4751 #endif  /*!MACRO_PREDEF*/
4752 /* vi: aw ai sw=2
4753 */
4754 /* End of tls-openssl.c */