Move the TLS resumption support from Experimental to mainline
[exim.git] / src / src / tls-gnu.c
1 /*************************************************
2 *     Exim - an Internet mail transport agent    *
3 *************************************************/
4
5 /* Copyright (c) University of Cambridge 1995 - 2018 */
6 /* Copyright (c) The Exim Maintainers 2020 */
7 /* See the file NOTICE for conditions of use and distribution. */
8
9 /* Copyright (c) Phil Pennock 2012 */
10
11 /* This file provides TLS/SSL support for Exim using the GnuTLS library,
12 one of the available supported implementations.  This file is #included into
13 tls.c when USE_GNUTLS has been set.
14
15 The code herein is a revamp of GnuTLS integration using the current APIs; the
16 original tls-gnu.c was based on a patch which was contributed by Nikos
17 Mavrogiannopoulos.  The revamp is partially a rewrite, partially cut&paste as
18 appropriate.
19
20 APIs current as of GnuTLS 2.12.18; note that the GnuTLS manual is for GnuTLS 3,
21 which is not widely deployed by OS vendors.  Will note issues below, which may
22 assist in updating the code in the future.  Another sources of hints is
23 mod_gnutls for Apache (SNI callback registration and handling).
24
25 Keeping client and server variables more split than before and is currently
26 the norm, in anticipation of TLS in ACL callouts.
27
28 I wanted to switch to gnutls_certificate_set_verify_function() so that
29 certificate rejection could happen during handshake where it belongs, rather
30 than being dropped afterwards, but that was introduced in 2.10.0 and Debian
31 (6.0.5) is still on 2.8.6.  So for now we have to stick with sub-par behaviour.
32
33 (I wasn't looking for libraries quite that old, when updating to get rid of
34 compiler warnings of deprecated APIs.  If it turns out that a lot of the rest
35 require current GnuTLS, then we'll drop support for the ancient libraries).
36 */
37
38 #include <gnutls/gnutls.h>
39 /* needed for cert checks in verification and DN extraction: */
40 #include <gnutls/x509.h>
41 /* man-page is incorrect, gnutls_rnd() is not in gnutls.h: */
42 #include <gnutls/crypto.h>
43
44 /* needed to disable PKCS11 autoload unless requested */
45 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x020c00
46 # include <gnutls/pkcs11.h>
47 # define SUPPORT_PARAM_TO_PK_BITS
48 #endif
49 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x030103 && !defined(DISABLE_OCSP)
50 # warning "GnuTLS library version too old; define DISABLE_OCSP in Makefile"
51 # define DISABLE_OCSP
52 #endif
53 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x020a00 && !defined(DISABLE_EVENT)
54 # warning "GnuTLS library version too old; tls:cert event unsupported"
55 # define DISABLE_EVENT
56 #endif
57 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030000
58 # define SUPPORT_SELFSIGN       /* Uncertain what version is first usable but 2.12.23 is not */
59 #endif
60 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030306
61 # define SUPPORT_CA_DIR
62 #else
63 # undef  SUPPORT_CA_DIR
64 #endif
65 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030014
66 # define SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
67 #endif
68 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030104
69 # define GNUTLS_CERT_VFY_STATUS_PRINT
70 #endif
71 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030109
72 # define SUPPORT_CORK
73 #endif
74 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x03010a
75 # define SUPPORT_GNUTLS_SESS_DESC
76 #endif
77 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030300
78 # define GNUTLS_AUTO_GLOBAL_INIT
79 # define GNUTLS_AUTO_PKCS11_MANUAL
80 #endif
81 #if (GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030404) \
82   || (GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030311) && (GNUTLS_VERSION_NUMBER & 0xffff00 == 0x030300)
83 # ifndef DISABLE_OCSP
84 #  define EXIM_HAVE_OCSP
85 # endif
86 #endif
87 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030500
88 # define SUPPORT_GNUTLS_KEYLOG
89 #endif
90 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030506 && !defined(DISABLE_OCSP)
91 # define SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
92 #endif
93 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030600
94 # define GNUTLS_AUTO_DHPARAMS
95 #endif
96 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030603
97 # define EXIM_HAVE_TLS1_3
98 # define SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
99 # define GNUTLS_OCSP_STATUS_REQUEST_GET2
100 #endif
101
102 #ifdef SUPPORT_DANE
103 # if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030000
104 #  define DANESSL_USAGE_DANE_TA 2
105 #  define DANESSL_USAGE_DANE_EE 3
106 # else
107 #  error GnuTLS version too early for DANE
108 # endif
109 # if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x999999
110 #  define GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
111 # endif
112 #endif
113
114 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
115 # if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x030603
116 #  error GNUTLS version too early for session-resumption
117 # endif
118 #endif
119
120 #ifndef DISABLE_OCSP
121 # include <gnutls/ocsp.h>
122 #endif
123 #ifdef SUPPORT_DANE
124 # include <gnutls/dane.h>
125 #endif
126
127 #include "tls-cipher-stdname.c"
128
129
130 #ifdef MACRO_PREDEF
131 void
132 options_tls(void)
133 {
134 # ifndef DISABLE_TLS_RESUME
135 builtin_macro_create_var(US"_RESUME_DECODE", RESUME_DECODE_STRING );
136 # endif
137 # ifdef EXIM_HAVE_TLS1_3
138 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS1_3");
139 # endif
140 # ifdef EXIM_HAVE_OCSP
141 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS_OCSP");
142 # endif
143 # ifdef SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
144 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS_OCSP_LIST");
145 # endif
146 }
147 #else
148
149
150 /* GnuTLS 2 vs 3
151
152 GnuTLS 3 only:
153   gnutls_global_set_audit_log_function()
154
155 Changes:
156   gnutls_certificate_verify_peers2(): is new, drop the 2 for old version
157 */
158
159 /* Local static variables for GnuTLS */
160
161 /* Values for verify_requirement */
162
163 enum peer_verify_requirement
164   { VERIFY_NONE, VERIFY_OPTIONAL, VERIFY_REQUIRED, VERIFY_DANE };
165
166 /* This holds most state for server or client; with this, we can set up an
167 outbound TLS-enabled connection in an ACL callout, while not stomping all
168 over the TLS variables available for expansion.
169
170 Some of these correspond to variables in globals.c; those variables will
171 be set to point to content in one of these instances, as appropriate for
172 the stage of the process lifetime.
173
174 Not handled here: global tlsp->tls_channelbinding.
175 */
176
177 typedef struct exim_gnutls_state {
178   gnutls_session_t      session;
179   gnutls_certificate_credentials_t x509_cred;
180   gnutls_priority_t     priority_cache;
181   enum peer_verify_requirement verify_requirement;
182   int                   fd_in;
183   int                   fd_out;
184
185   BOOL                  peer_cert_verified:1;
186   BOOL                  peer_dane_verified:1;
187   BOOL                  trigger_sni_changes:1;
188   BOOL                  have_set_peerdn:1;
189   BOOL                  xfer_eof:1;     /*XXX never gets set! */
190   BOOL                  xfer_error:1;
191 #ifdef SUPPORT_CORK
192   BOOL                  corked:1;
193 #endif
194
195   const struct host_item *host;         /* NULL if server */
196   gnutls_x509_crt_t     peercert;
197   uschar                *peerdn;
198   uschar                *ciphersuite;
199   uschar                *received_sni;
200
201   const uschar *tls_certificate;
202   const uschar *tls_privatekey;
203   const uschar *tls_sni; /* client send only, not received */
204   const uschar *tls_verify_certificates;
205   const uschar *tls_crl;
206   const uschar *tls_require_ciphers;
207
208   uschar *exp_tls_certificate;
209   uschar *exp_tls_privatekey;
210   uschar *exp_tls_verify_certificates;
211   uschar *exp_tls_crl;
212   uschar *exp_tls_require_ciphers;
213   const uschar *exp_tls_verify_cert_hostnames;
214 #ifndef DISABLE_EVENT
215   uschar *event_action;
216 #endif
217 #ifdef SUPPORT_DANE
218   char * const *        dane_data;
219   const int *           dane_data_len;
220 #endif
221
222   tls_support *tlsp;    /* set in tls_init() */
223
224   uschar *xfer_buffer;
225   int xfer_buffer_lwm;
226   int xfer_buffer_hwm;
227 } exim_gnutls_state_st;
228
229 static const exim_gnutls_state_st exim_gnutls_state_init = {
230   /* all elements not explicitly intialised here get 0/NULL/FALSE */
231   .fd_in =              -1,
232   .fd_out =             -1,
233 };
234
235 /* Not only do we have our own APIs which don't pass around state, assuming
236 it's held in globals, GnuTLS doesn't appear to let us register callback data
237 for callbacks, or as part of the session, so we have to keep a "this is the
238 context we're currently dealing with" pointer and rely upon being
239 single-threaded to keep from processing data on an inbound TLS connection while
240 talking to another TLS connection for an outbound check.  This does mean that
241 there's no way for heart-beats to be responded to, for the duration of the
242 second connection.
243 XXX But see gnutls_session_get_ptr()
244 */
245
246 static exim_gnutls_state_st state_server;
247
248 #ifndef GNUTLS_AUTO_DHPARAMS
249 /* dh_params are initialised once within the lifetime of a process using TLS;
250 if we used TLS in a long-lived daemon, we'd have to reconsider this.  But we
251 don't want to repeat this. */
252
253 static gnutls_dh_params_t dh_server_params = NULL;
254 #endif
255
256 static int ssl_session_timeout = 7200;  /* Two hours */
257
258 static const uschar * const exim_default_gnutls_priority = US"NORMAL";
259
260 /* Guard library core initialisation */
261
262 static BOOL exim_gnutls_base_init_done = FALSE;
263
264 #ifndef DISABLE_OCSP
265 static BOOL gnutls_buggy_ocsp = FALSE;
266 static BOOL exim_testharness_disable_ocsp_validity_check = FALSE;
267 #endif
268
269 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
270 static gnutls_datum_t server_sessticket_key;
271 #endif
272
273 /* ------------------------------------------------------------------------ */
274 /* macros */
275
276 #define MAX_HOST_LEN 255
277
278 /* Set this to control gnutls_global_set_log_level(); values 0 to 9 will setup
279 the library logging; a value less than 0 disables the calls to set up logging
280 callbacks.  GNuTLS also looks for an environment variable - except not for
281 setuid binaries, making it useless - "GNUTLS_DEBUG_LEVEL".
282 Allegedly the testscript line "GNUTLS_DEBUG_LEVEL=9 sudo exim ..." would work,
283 but the env var must be added to /etc/sudoers too. */
284 #ifndef EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL
285 # define EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL -1
286 #endif
287
288 #ifndef EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS
289 # define EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS 1024
290 #endif
291
292 /* With GnuTLS 2.12.x+ we have gnutls_sec_param_to_pk_bits() with which we
293 can ask for a bit-strength.  Without that, we stick to the constant we had
294 before, for now. */
295 #ifndef EXIM_SERVER_DH_BITS_PRE2_12
296 # define EXIM_SERVER_DH_BITS_PRE2_12 1024
297 #endif
298
299 #define expand_check_tlsvar(Varname, errstr) \
300   expand_check(state->Varname, US #Varname, &state->exp_##Varname, errstr)
301
302 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x020c00
303 # define HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
304 # define HAVE_GNUTLS_SEC_PARAM_CONSTANTS
305 # define HAVE_GNUTLS_RND
306 /* The security fix we provide with the gnutls_allow_auto_pkcs11 option
307  * (4.82 PP/09) introduces a compatibility regression. The symbol simply
308  * isn't available sometimes, so this needs to become a conditional
309  * compilation; the sanest way to deal with this being a problem on
310  * older OSes is to block it in the Local/Makefile with this compiler
311  * definition  */
312 # ifndef AVOID_GNUTLS_PKCS11
313 #  define HAVE_GNUTLS_PKCS11
314 # endif /* AVOID_GNUTLS_PKCS11 */
315 #endif
316
317
318
319
320 /* ------------------------------------------------------------------------ */
321 /* Callback declarations */
322
323 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
324 static void exim_gnutls_logger_cb(int level, const char *message);
325 #endif
326
327 static int exim_sni_handling_cb(gnutls_session_t session);
328
329 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
330 static int
331 tls_server_ticket_cb(gnutls_session_t sess, u_int htype, unsigned when,
332   unsigned incoming, const gnutls_datum_t * msg);
333 #endif
334
335
336 /* Daemon one-time initialisation */
337 void
338 tls_daemon_init(void)
339 {
340 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
341 /* We are dependent on the GnuTLS implementation of the Session Ticket
342 encryption; both the strength and the key rotation period.  We hope that
343 the strength at least matches that of the ciphersuite (but GnuTLS does not
344 document this). */
345
346 static BOOL once = FALSE;
347 if (once) return;
348 once = TRUE;
349 gnutls_session_ticket_key_generate(&server_sessticket_key);     /* >= 2.10.0 */
350 if (f.running_in_test_harness) ssl_session_timeout = 6;
351 #endif
352 }
353
354 /* ------------------------------------------------------------------------ */
355 /* Static functions */
356
357 /*************************************************
358 *               Handle TLS error                 *
359 *************************************************/
360
361 /* Called from lots of places when errors occur before actually starting to do
362 the TLS handshake, that is, while the session is still in clear. Always returns
363 DEFER for a server and FAIL for a client so that most calls can use "return
364 tls_error(...)" to do this processing and then give an appropriate return. A
365 single function is used for both server and client, because it is called from
366 some shared functions.
367
368 Argument:
369   prefix    text to include in the logged error
370   msg       additional error string (may be NULL)
371             usually obtained from gnutls_strerror()
372   host      NULL if setting up a server;
373             the connected host if setting up a client
374   errstr    pointer to returned error string
375
376 Returns:    OK/DEFER/FAIL
377 */
378
379 static int
380 tls_error(const uschar *prefix, const uschar *msg, const host_item *host,
381   uschar ** errstr)
382 {
383 if (errstr)
384   *errstr = string_sprintf("(%s)%s%s", prefix, msg ? ": " : "", msg ? msg : US"");
385 return host ? FAIL : DEFER;
386 }
387
388
389 static int
390 tls_error_gnu(const uschar *prefix, int err, const host_item *host,
391   uschar ** errstr)
392 {
393 return tls_error(prefix, US gnutls_strerror(err), host, errstr);
394 }
395
396 static int
397 tls_error_sys(const uschar *prefix, int err, const host_item *host,
398   uschar ** errstr)
399 {
400 return tls_error(prefix, US strerror(err), host, errstr);
401 }
402
403
404 /*************************************************
405 *    Deal with logging errors during I/O         *
406 *************************************************/
407
408 /* We have to get the identity of the peer from saved data.
409
410 Argument:
411   state    the current GnuTLS exim state container
412   rc       the GnuTLS error code, or 0 if it's a local error
413   when     text identifying read or write
414   text     local error text when rc is 0
415
416 Returns:   nothing
417 */
418
419 static void
420 record_io_error(exim_gnutls_state_st *state, int rc, uschar *when, uschar *text)
421 {
422 const uschar * msg;
423 uschar * errstr;
424
425 if (rc == GNUTLS_E_FATAL_ALERT_RECEIVED)
426   msg = string_sprintf("A TLS fatal alert has been received: %s",
427     US gnutls_alert_get_name(gnutls_alert_get(state->session)));
428 else
429   msg = US gnutls_strerror(rc);
430
431 (void) tls_error(when, msg, state->host, &errstr);
432
433 if (state->host)
434   log_write(0, LOG_MAIN, "H=%s [%s] TLS error on connection %s",
435     state->host->name, state->host->address, errstr);
436 else
437   {
438   uschar * conn_info = smtp_get_connection_info();
439   if (Ustrncmp(conn_info, US"SMTP ", 5) == 0) conn_info += 5;
440   /* I'd like to get separated H= here, but too hard for now */
441   log_write(0, LOG_MAIN, "TLS error on %s %s", conn_info, errstr);
442   }
443 }
444
445
446
447
448 /*************************************************
449 *        Set various Exim expansion vars         *
450 *************************************************/
451
452 #define exim_gnutls_cert_err(Label) \
453   do \
454     { \
455     if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) \
456       { \
457       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cert problem: %s: %s\n", \
458         (Label), gnutls_strerror(rc)); \
459       return rc; \
460       } \
461     } while (0)
462
463 static int
464 import_cert(const gnutls_datum_t * cert, gnutls_x509_crt_t * crtp)
465 {
466 int rc;
467
468 rc = gnutls_x509_crt_init(crtp);
469 exim_gnutls_cert_err(US"gnutls_x509_crt_init (crt)");
470
471 rc = gnutls_x509_crt_import(*crtp, cert, GNUTLS_X509_FMT_DER);
472 exim_gnutls_cert_err(US"failed to import certificate [gnutls_x509_crt_import(cert)]");
473
474 return rc;
475 }
476
477 #undef exim_gnutls_cert_err
478
479
480 /* We set various Exim global variables from the state, once a session has
481 been established.  With TLS callouts, may need to change this to stack
482 variables, or just re-call it with the server state after client callout
483 has finished.
484
485 Make sure anything set here is unset in tls_getc().
486
487 Sets:
488   tls_active                fd
489   tls_bits                  strength indicator
490   tls_certificate_verified  bool indicator
491   tls_channelbinding        for some SASL mechanisms
492   tls_ver                   a string
493   tls_cipher                a string
494   tls_peercert              pointer to library internal
495   tls_peerdn                a string
496   tls_sni                   a (UTF-8) string
497   tls_ourcert               pointer to library internal
498
499 Argument:
500   state      the relevant exim_gnutls_state_st *
501 */
502
503 static void
504 extract_exim_vars_from_tls_state(exim_gnutls_state_st * state)
505 {
506 #ifdef HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
507 int old_pool;
508 int rc;
509 gnutls_datum_t channel;
510 #endif
511 tls_support * tlsp = state->tlsp;
512
513 tlsp->active.sock = state->fd_out;
514 tlsp->active.tls_ctx = state;
515
516 DEBUG(D_tls) debug_printf("cipher: %s\n", state->ciphersuite);
517
518 tlsp->certificate_verified = state->peer_cert_verified;
519 #ifdef SUPPORT_DANE
520 tlsp->dane_verified = state->peer_dane_verified;
521 #endif
522
523 /* note that tls_channelbinding is not saved to the spool file, since it's
524 only available for use for authenticators while this TLS session is running. */
525
526 tlsp->channelbinding = NULL;
527 #ifdef HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
528 channel.data = NULL;
529 channel.size = 0;
530 if ((rc = gnutls_session_channel_binding(state->session, GNUTLS_CB_TLS_UNIQUE, &channel)))
531   { DEBUG(D_tls) debug_printf("Channel binding error: %s\n", gnutls_strerror(rc)); }
532 else
533   {
534   /* Declare the taintedness of the binding info.  On server, untainted; on
535   client, tainted - being the Finish msg from the server. */
536
537   old_pool = store_pool;
538   store_pool = POOL_PERM;
539   tlsp->channelbinding = b64encode_taint(CUS channel.data, (int)channel.size,
540                                           !!state->host);
541   store_pool = old_pool;
542   DEBUG(D_tls) debug_printf("Have channel bindings cached for possible auth usage\n");
543   }
544 #endif
545
546 /* peercert is set in peer_status() */
547 tlsp->peerdn = state->peerdn;
548 tlsp->sni =    state->received_sni;
549
550 /* record our certificate */
551   {
552   const gnutls_datum_t * cert = gnutls_certificate_get_ours(state->session);
553   gnutls_x509_crt_t crt;
554
555   tlsp->ourcert = cert && import_cert(cert, &crt)==0 ? crt : NULL;
556   }
557 }
558
559
560
561
562 #ifndef GNUTLS_AUTO_DHPARAMS
563 /*************************************************
564 *            Setup up DH parameters              *
565 *************************************************/
566
567 /* Generating the D-H parameters may take a long time. They only need to
568 be re-generated every so often, depending on security policy. What we do is to
569 keep these parameters in a file in the spool directory. If the file does not
570 exist, we generate them. This means that it is easy to cause a regeneration.
571
572 The new file is written as a temporary file and renamed, so that an incomplete
573 file is never present. If two processes both compute some new parameters, you
574 waste a bit of effort, but it doesn't seem worth messing around with locking to
575 prevent this.
576
577 Returns:     OK/DEFER/FAIL
578 */
579
580 static int
581 init_server_dh(uschar ** errstr)
582 {
583 int fd, rc;
584 unsigned int dh_bits;
585 gnutls_datum_t m = {.data = NULL, .size = 0};
586 uschar filename_buf[PATH_MAX];
587 uschar *filename = NULL;
588 size_t sz;
589 uschar *exp_tls_dhparam;
590 BOOL use_file_in_spool = FALSE;
591 host_item *host = NULL; /* dummy for macros */
592
593 DEBUG(D_tls) debug_printf("Initialising GnuTLS server params.\n");
594
595 if ((rc = gnutls_dh_params_init(&dh_server_params)))
596   return tls_error_gnu(US"gnutls_dh_params_init", rc, host, errstr);
597
598 if (!expand_check(tls_dhparam, US"tls_dhparam", &exp_tls_dhparam, errstr))
599   return DEFER;
600
601 if (!exp_tls_dhparam)
602   {
603   DEBUG(D_tls) debug_printf("Loading default hard-coded DH params\n");
604   m.data = US std_dh_prime_default();
605   m.size = Ustrlen(m.data);
606   }
607 else if (Ustrcmp(exp_tls_dhparam, "historic") == 0)
608   use_file_in_spool = TRUE;
609 else if (Ustrcmp(exp_tls_dhparam, "none") == 0)
610   {
611   DEBUG(D_tls) debug_printf("Requested no DH parameters.\n");
612   return OK;
613   }
614 else if (exp_tls_dhparam[0] != '/')
615   {
616   if (!(m.data = US std_dh_prime_named(exp_tls_dhparam)))
617     return tls_error(US"No standard prime named", exp_tls_dhparam, NULL, errstr);
618   m.size = Ustrlen(m.data);
619   }
620 else
621   filename = exp_tls_dhparam;
622
623 if (m.data)
624   {
625   if ((rc = gnutls_dh_params_import_pkcs3(dh_server_params, &m, GNUTLS_X509_FMT_PEM)))
626     return tls_error_gnu(US"gnutls_dh_params_import_pkcs3", rc, host, errstr);
627   DEBUG(D_tls) debug_printf("Loaded fixed standard D-H parameters\n");
628   return OK;
629   }
630
631 #ifdef HAVE_GNUTLS_SEC_PARAM_CONSTANTS
632 /* If you change this constant, also change dh_param_fn_ext so that we can use a
633 different filename and ensure we have sufficient bits. */
634
635 if (!(dh_bits = gnutls_sec_param_to_pk_bits(GNUTLS_PK_DH, GNUTLS_SEC_PARAM_NORMAL)))
636   return tls_error(US"gnutls_sec_param_to_pk_bits() failed", NULL, NULL, errstr);
637 DEBUG(D_tls)
638   debug_printf("GnuTLS tells us that for D-H PK, NORMAL is %d bits.\n",
639       dh_bits);
640 #else
641 dh_bits = EXIM_SERVER_DH_BITS_PRE2_12;
642 DEBUG(D_tls)
643   debug_printf("GnuTLS lacks gnutls_sec_param_to_pk_bits(), using %d bits.\n",
644       dh_bits);
645 #endif
646
647 /* Some clients have hard-coded limits. */
648 if (dh_bits > tls_dh_max_bits)
649   {
650   DEBUG(D_tls)
651     debug_printf("tls_dh_max_bits clamping override, using %d bits instead.\n",
652         tls_dh_max_bits);
653   dh_bits = tls_dh_max_bits;
654   }
655
656 if (use_file_in_spool)
657   {
658   if (!string_format(filename_buf, sizeof(filename_buf),
659         "%s/gnutls-params-%d", spool_directory, dh_bits))
660     return tls_error(US"overlong filename", NULL, NULL, errstr);
661   filename = filename_buf;
662   }
663
664 /* Open the cache file for reading and if successful, read it and set up the
665 parameters. */
666
667 if ((fd = Uopen(filename, O_RDONLY, 0)) >= 0)
668   {
669   struct stat statbuf;
670   FILE *fp;
671   int saved_errno;
672
673   if (fstat(fd, &statbuf) < 0)  /* EIO */
674     {
675     saved_errno = errno;
676     (void)close(fd);
677     return tls_error_sys(US"TLS cache stat failed", saved_errno, NULL, errstr);
678     }
679   if (!S_ISREG(statbuf.st_mode))
680     {
681     (void)close(fd);
682     return tls_error(US"TLS cache not a file", NULL, NULL, errstr);
683     }
684   if (!(fp = fdopen(fd, "rb")))
685     {
686     saved_errno = errno;
687     (void)close(fd);
688     return tls_error_sys(US"fdopen(TLS cache stat fd) failed",
689         saved_errno, NULL, errstr);
690     }
691
692   m.size = statbuf.st_size;
693   if (!(m.data = store_malloc(m.size)))
694     {
695     fclose(fp);
696     return tls_error_sys(US"malloc failed", errno, NULL, errstr);
697     }
698   if (!(sz = fread(m.data, m.size, 1, fp)))
699     {
700     saved_errno = errno;
701     fclose(fp);
702     store_free(m.data);
703     return tls_error_sys(US"fread failed", saved_errno, NULL, errstr);
704     }
705   fclose(fp);
706
707   rc = gnutls_dh_params_import_pkcs3(dh_server_params, &m, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
708   store_free(m.data);
709   if (rc)
710     return tls_error_gnu(US"gnutls_dh_params_import_pkcs3", rc, host, errstr);
711   DEBUG(D_tls) debug_printf("read D-H parameters from file \"%s\"\n", filename);
712   }
713
714 /* If the file does not exist, fall through to compute new data and cache it.
715 If there was any other opening error, it is serious. */
716
717 else if (errno == ENOENT)
718   {
719   rc = -1;
720   DEBUG(D_tls)
721     debug_printf("D-H parameter cache file \"%s\" does not exist\n", filename);
722   }
723 else
724   return tls_error(string_open_failed(errno, "\"%s\" for reading", filename),
725       NULL, NULL, errstr);
726
727 /* If ret < 0, either the cache file does not exist, or the data it contains
728 is not useful. One particular case of this is when upgrading from an older
729 release of Exim in which the data was stored in a different format. We don't
730 try to be clever and support both formats; we just regenerate new data in this
731 case. */
732
733 if (rc < 0)
734   {
735   uschar *temp_fn;
736   unsigned int dh_bits_gen = dh_bits;
737
738   if ((PATH_MAX - Ustrlen(filename)) < 10)
739     return tls_error(US"Filename too long to generate replacement",
740         filename, NULL, errstr);
741
742   temp_fn = string_copy(US"%s.XXXXXXX");
743   if ((fd = mkstemp(CS temp_fn)) < 0)   /* modifies temp_fn */
744     return tls_error_sys(US"Unable to open temp file", errno, NULL, errstr);
745   (void)exim_chown(temp_fn, exim_uid, exim_gid);   /* Probably not necessary */
746
747   /* GnuTLS overshoots!  If we ask for 2236, we might get 2237 or more.  But
748   there's no way to ask GnuTLS how many bits there really are.  We can ask
749   how many bits were used in a TLS session, but that's it!  The prime itself
750   is hidden behind too much abstraction.  So we ask for less, and proceed on
751   a wing and a prayer.  First attempt, subtracted 3 for 2233 and got 2240.  */
752
753   if (dh_bits >= EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS + 10)
754     {
755     dh_bits_gen = dh_bits - 10;
756     DEBUG(D_tls)
757       debug_printf("being paranoid about DH generation, make it '%d' bits'\n",
758           dh_bits_gen);
759     }
760
761   DEBUG(D_tls)
762     debug_printf("requesting generation of %d bit Diffie-Hellman prime ...\n",
763         dh_bits_gen);
764   if ((rc = gnutls_dh_params_generate2(dh_server_params, dh_bits_gen)))
765     return tls_error_gnu(US"gnutls_dh_params_generate2", rc, host, errstr);
766
767   /* gnutls_dh_params_export_pkcs3() will tell us the exact size, every time,
768   and I confirmed that a NULL call to get the size first is how the GnuTLS
769   sample apps handle this. */
770
771   sz = 0;
772   m.data = NULL;
773   if (  (rc = gnutls_dh_params_export_pkcs3(dh_server_params,
774                 GNUTLS_X509_FMT_PEM, m.data, &sz))
775      && rc != GNUTLS_E_SHORT_MEMORY_BUFFER)
776     return tls_error_gnu(US"gnutls_dh_params_export_pkcs3(NULL) sizing",
777               rc, host, errstr);
778   m.size = sz;
779   if (!(m.data = store_malloc(m.size)))
780     return tls_error_sys(US"memory allocation failed", errno, NULL, errstr);
781
782   /* this will return a size 1 less than the allocation size above */
783   if ((rc = gnutls_dh_params_export_pkcs3(dh_server_params, GNUTLS_X509_FMT_PEM,
784       m.data, &sz)))
785     {
786     store_free(m.data);
787     return tls_error_gnu(US"gnutls_dh_params_export_pkcs3() real", rc, host, errstr);
788     }
789   m.size = sz; /* shrink by 1, probably */
790
791   if ((sz = write_to_fd_buf(fd, m.data, (size_t) m.size)) != m.size)
792     {
793     store_free(m.data);
794     return tls_error_sys(US"TLS cache write D-H params failed",
795         errno, NULL, errstr);
796     }
797   store_free(m.data);
798   if ((sz = write_to_fd_buf(fd, US"\n", 1)) != 1)
799     return tls_error_sys(US"TLS cache write D-H params final newline failed",
800         errno, NULL, errstr);
801
802   if ((rc = close(fd)))
803     return tls_error_sys(US"TLS cache write close() failed", errno, NULL, errstr);
804
805   if (Urename(temp_fn, filename) < 0)
806     return tls_error_sys(string_sprintf("failed to rename \"%s\" as \"%s\"",
807           temp_fn, filename), errno, NULL, errstr);
808
809   DEBUG(D_tls) debug_printf("wrote D-H parameters to file \"%s\"\n", filename);
810   }
811
812 DEBUG(D_tls) debug_printf("initialized server D-H parameters\n");
813 return OK;
814 }
815 #endif
816
817
818
819
820 /* Create and install a selfsigned certificate, for use in server mode */
821
822 static int
823 tls_install_selfsign(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
824 {
825 gnutls_x509_crt_t cert = NULL;
826 time_t now;
827 gnutls_x509_privkey_t pkey = NULL;
828 const uschar * where;
829 int rc;
830
831 #ifndef SUPPORT_SELFSIGN
832 where = US"library too old";
833 rc = GNUTLS_E_NO_CERTIFICATE_FOUND;
834 if (TRUE) goto err;
835 #endif
836
837 where = US"initialising pkey";
838 if ((rc = gnutls_x509_privkey_init(&pkey))) goto err;
839
840 where = US"initialising cert";
841 if ((rc = gnutls_x509_crt_init(&cert))) goto err;
842
843 where = US"generating pkey";    /* Hangs on 2.12.23 */
844 if ((rc = gnutls_x509_privkey_generate(pkey, GNUTLS_PK_RSA,
845 #ifdef SUPPORT_PARAM_TO_PK_BITS
846 # ifndef GNUTLS_SEC_PARAM_MEDIUM
847 #  define GNUTLS_SEC_PARAM_MEDIUM GNUTLS_SEC_PARAM_HIGH
848 # endif
849             gnutls_sec_param_to_pk_bits(GNUTLS_PK_RSA, GNUTLS_SEC_PARAM_MEDIUM),
850 #else
851             2048,
852 #endif
853             0)))
854   goto err;
855
856 where = US"configuring cert";
857 now = 1;
858 if (  (rc = gnutls_x509_crt_set_version(cert, 3))
859    || (rc = gnutls_x509_crt_set_serial(cert, &now, sizeof(now)))
860    || (rc = gnutls_x509_crt_set_activation_time(cert, now = time(NULL)))
861    || (rc = gnutls_x509_crt_set_expiration_time(cert, now + 60 * 60)) /* 1 hr */
862    || (rc = gnutls_x509_crt_set_key(cert, pkey))
863
864    || (rc = gnutls_x509_crt_set_dn_by_oid(cert,
865               GNUTLS_OID_X520_COUNTRY_NAME, 0, "UK", 2))
866    || (rc = gnutls_x509_crt_set_dn_by_oid(cert,
867               GNUTLS_OID_X520_ORGANIZATION_NAME, 0, "Exim Developers", 15))
868    || (rc = gnutls_x509_crt_set_dn_by_oid(cert,
869               GNUTLS_OID_X520_COMMON_NAME, 0,
870               smtp_active_hostname, Ustrlen(smtp_active_hostname)))
871    )
872   goto err;
873
874 where = US"signing cert";
875 if ((rc = gnutls_x509_crt_sign(cert, cert, pkey))) goto err;
876
877 where = US"installing selfsign cert";
878                                         /* Since: 2.4.0 */
879 if ((rc = gnutls_certificate_set_x509_key(state->x509_cred, &cert, 1, pkey)))
880   goto err;
881
882 rc = OK;
883
884 out:
885   if (cert) gnutls_x509_crt_deinit(cert);
886   if (pkey) gnutls_x509_privkey_deinit(pkey);
887   return rc;
888
889 err:
890   rc = tls_error_gnu(where, rc, NULL, errstr);
891   goto out;
892 }
893
894
895
896
897 /* Add certificate and key, from files.
898
899 Return:
900   Zero or negative: good.  Negate value for certificate index if < 0.
901   Greater than zero: FAIL or DEFER code.
902 */
903
904 static int
905 tls_add_certfile(exim_gnutls_state_st * state, const host_item * host,
906   uschar * certfile, uschar * keyfile, uschar ** errstr)
907 {
908 int rc = gnutls_certificate_set_x509_key_file(state->x509_cred,
909     CS certfile, CS keyfile, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
910 if (rc < 0)
911   return tls_error_gnu(
912     string_sprintf("cert/key setup: cert=%s key=%s", certfile, keyfile),
913     rc, host, errstr);
914 return -rc;
915 }
916
917
918 #if !defined(DISABLE_OCSP) && !defined(SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE)
919 /* Load an OCSP proof from file for sending by the server.  Called
920 on getting a status-request handshake message, for earlier versions
921 of GnuTLS. */
922
923 static int
924 server_ocsp_stapling_cb(gnutls_session_t session, void * ptr,
925   gnutls_datum_t * ocsp_response)
926 {
927 int ret;
928 DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP stapling callback: %s\n", US ptr);
929
930 if ((ret = gnutls_load_file(ptr, ocsp_response)) < 0)
931   {
932   DEBUG(D_tls) debug_printf("Failed to load ocsp stapling file %s\n",
933                               CS ptr);
934   tls_in.ocsp = OCSP_NOT_RESP;
935   return GNUTLS_E_NO_CERTIFICATE_STATUS;
936   }
937
938 tls_in.ocsp = OCSP_VFY_NOT_TRIED;
939 return 0;
940 }
941 #endif
942
943
944 #ifdef SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
945 /* Make a note that we saw a status-request */
946 static int
947 tls_server_clienthello_ext(void * ctx, unsigned tls_id,
948   const unsigned char *data, unsigned size)
949 {
950 /* https://www.iana.org/assignments/tls-extensiontype-values/tls-extensiontype-values.xhtml */
951 if (tls_id == 5)        /* status_request */
952   {
953   DEBUG(D_tls) debug_printf("Seen status_request extension from client\n");
954   tls_in.ocsp = OCSP_NOT_RESP;
955   }
956 return 0;
957 }
958
959 /* Callback for client-hello, on server, if we think we might serve stapled-OCSP */
960 static int
961 tls_server_clienthello_cb(gnutls_session_t session, unsigned int htype,
962   unsigned when, unsigned int incoming, const gnutls_datum_t * msg)
963 {
964 /* Call fn for each extension seen.  3.6.3 onwards */
965 return gnutls_ext_raw_parse(NULL, tls_server_clienthello_ext, msg,
966                            GNUTLS_EXT_RAW_FLAG_TLS_CLIENT_HELLO);
967 }
968
969
970 /* Make a note that we saw a status-response */
971 static int
972 tls_server_servercerts_ext(void * ctx, unsigned tls_id,
973   const unsigned char *data, unsigned size)
974 {
975 /* debug_printf("%s %u\n", __FUNCTION__, tls_id); */
976 /* https://www.iana.org/assignments/tls-extensiontype-values/tls-extensiontype-values.xhtml */
977 if (FALSE && tls_id == 5)       /* status_request */
978   {
979   DEBUG(D_tls) debug_printf("Seen status_request extension\n");
980   tls_in.ocsp = exim_testharness_disable_ocsp_validity_check
981     ? OCSP_VFY_NOT_TRIED : OCSP_VFIED;  /* We know that GnuTLS verifies responses */
982   }
983 return 0;
984 }
985
986 /* Callback for certificates packet, on server, if we think we might serve stapled-OCSP */
987 static int
988 tls_server_servercerts_cb(gnutls_session_t session, unsigned int htype,
989   unsigned when, unsigned int incoming, const gnutls_datum_t * msg)
990 {
991 /* Call fn for each extension seen.  3.6.3 onwards */
992 #ifdef notdef
993 /*XXX crashes */
994 return gnutls_ext_raw_parse(NULL, tls_server_servercerts_ext, msg, 0);
995 #endif
996 }
997 #endif
998
999 /*XXX in tls1.3 the cert-status travel as an extension next to the cert, in the
1000  "Handshake Protocol: Certificate" record.
1001 So we need to spot the Certificate handshake message, parse it and spot any status_request extension(s)
1002
1003 This is different to tls1.2 - where it is a separate record (wireshake term) / handshake message (gnutls term).
1004 */
1005
1006 #if !defined(DISABLE_TLS_RESUME) || defined(SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE)
1007 /* Callback for certificate-status, on server. We sent stapled OCSP. */
1008 static int
1009 tls_server_certstatus_cb(gnutls_session_t session, unsigned int htype,
1010   unsigned when, unsigned int incoming, const gnutls_datum_t * msg)
1011 {
1012 DEBUG(D_tls) debug_printf("Sending certificate-status\n");              /*XXX we get this for tls1.2 but not for 1.3 */
1013 #ifdef SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
1014 tls_in.ocsp = exim_testharness_disable_ocsp_validity_check
1015   ? OCSP_VFY_NOT_TRIED : OCSP_VFIED;    /* We know that GnuTLS verifies responses */
1016 #else
1017 tls_in.ocsp = OCSP_VFY_NOT_TRIED;
1018 #endif
1019 return 0;
1020 }
1021
1022 /* Callback for handshake messages, on server */
1023 static int
1024 tls_server_hook_cb(gnutls_session_t sess, u_int htype, unsigned when,
1025   unsigned incoming, const gnutls_datum_t * msg)
1026 {
1027 /* debug_printf("%s: htype %u\n", __FUNCTION__, htype); */
1028 switch (htype)
1029   {
1030 # ifdef SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
1031   case GNUTLS_HANDSHAKE_CLIENT_HELLO:
1032     return tls_server_clienthello_cb(sess, htype, when, incoming, msg);
1033   case GNUTLS_HANDSHAKE_CERTIFICATE_PKT:
1034     return tls_server_servercerts_cb(sess, htype, when, incoming, msg);
1035 # endif
1036   case GNUTLS_HANDSHAKE_CERTIFICATE_STATUS:
1037     return tls_server_certstatus_cb(sess, htype, when, incoming, msg);
1038 # ifndef DISABLE_TLS_RESUME
1039   case GNUTLS_HANDSHAKE_NEW_SESSION_TICKET:
1040     return tls_server_ticket_cb(sess, htype, when, incoming, msg);
1041 # endif
1042   default:
1043     return 0;
1044   }
1045 }
1046 #endif
1047
1048
1049 #if !defined(DISABLE_OCSP) && defined(SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE)
1050 static void
1051 tls_server_testharness_ocsp_fiddle(void)
1052 {
1053 extern char ** environ;
1054 if (environ) for (uschar ** p = USS environ; *p; p++)
1055   if (Ustrncmp(*p, "EXIM_TESTHARNESS_DISABLE_OCSPVALIDITYCHECK", 42) == 0)
1056     {
1057     DEBUG(D_tls) debug_printf("Permitting known bad OCSP response\n");
1058     exim_testharness_disable_ocsp_validity_check = TRUE;
1059     }
1060 }
1061 #endif
1062
1063 /*************************************************
1064 *       Variables re-expanded post-SNI           *
1065 *************************************************/
1066
1067 /* Called from both server and client code, via tls_init(), and also from
1068 the SNI callback after receiving an SNI, if tls_certificate includes "tls_sni".
1069
1070 We can tell the two apart by state->received_sni being non-NULL in callback.
1071
1072 The callback should not call us unless state->trigger_sni_changes is true,
1073 which we are responsible for setting on the first pass through.
1074
1075 Arguments:
1076   state           exim_gnutls_state_st *
1077   errstr          error string pointer
1078
1079 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1080 */
1081
1082 static int
1083 tls_expand_session_files(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
1084 {
1085 struct stat statbuf;
1086 int rc;
1087 const host_item *host = state->host;  /* macro should be reconsidered? */
1088 uschar *saved_tls_certificate = NULL;
1089 uschar *saved_tls_privatekey = NULL;
1090 uschar *saved_tls_verify_certificates = NULL;
1091 uschar *saved_tls_crl = NULL;
1092 int cert_count;
1093
1094 /* We check for tls_sni *before* expansion. */
1095 if (!host)      /* server */
1096   if (!state->received_sni)
1097     {
1098     if (  state->tls_certificate
1099        && (  Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_sni")
1100           || Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_in_sni")
1101           || Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_out_sni")
1102        )  )
1103       {
1104       DEBUG(D_tls) debug_printf("We will re-expand TLS session files if we receive SNI.\n");
1105       state->trigger_sni_changes = TRUE;
1106       }
1107     }
1108   else
1109     {
1110     /* useful for debugging */
1111     saved_tls_certificate = state->exp_tls_certificate;
1112     saved_tls_privatekey = state->exp_tls_privatekey;
1113     saved_tls_verify_certificates = state->exp_tls_verify_certificates;
1114     saved_tls_crl = state->exp_tls_crl;
1115     }
1116
1117 if ((rc = gnutls_certificate_allocate_credentials(&state->x509_cred)))
1118   return tls_error_gnu(US"gnutls_certificate_allocate_credentials",
1119             rc, host, errstr);
1120
1121 #ifdef SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
1122 gnutls_certificate_set_flags(state->x509_cred, GNUTLS_CERTIFICATE_API_V2);
1123
1124 # if !defined(DISABLE_OCSP) && defined(SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE)
1125 if (!host && tls_ocsp_file)
1126   {
1127   if (f.running_in_test_harness)
1128     tls_server_testharness_ocsp_fiddle();
1129
1130   if (exim_testharness_disable_ocsp_validity_check)
1131     gnutls_certificate_set_flags(state->x509_cred,
1132       GNUTLS_CERTIFICATE_API_V2 | GNUTLS_CERTIFICATE_SKIP_OCSP_RESPONSE_CHECK);
1133   }
1134 # endif
1135 #endif
1136
1137 /* remember: expand_check_tlsvar() is expand_check() but fiddling with
1138 state members, assuming consistent naming; and expand_check() returns
1139 false if expansion failed, unless expansion was forced to fail. */
1140
1141 /* check if we at least have a certificate, before doing expensive
1142 D-H generation. */
1143
1144 if (!expand_check_tlsvar(tls_certificate, errstr))
1145   return DEFER;
1146
1147 /* certificate is mandatory in server, optional in client */
1148
1149 if (  !state->exp_tls_certificate
1150    || !*state->exp_tls_certificate
1151    )
1152   if (!host)
1153     return tls_install_selfsign(state, errstr);
1154   else
1155     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: no client certificate specified; okay\n");
1156
1157 if (state->tls_privatekey && !expand_check_tlsvar(tls_privatekey, errstr))
1158   return DEFER;
1159
1160 /* tls_privatekey is optional, defaulting to same file as certificate */
1161
1162 if (!state->tls_privatekey || !*state->tls_privatekey)
1163   {
1164   state->tls_privatekey = state->tls_certificate;
1165   state->exp_tls_privatekey = state->exp_tls_certificate;
1166   }
1167
1168
1169 if (state->exp_tls_certificate && *state->exp_tls_certificate)
1170   {
1171   DEBUG(D_tls) debug_printf("certificate file = %s\nkey file = %s\n",
1172       state->exp_tls_certificate, state->exp_tls_privatekey);
1173
1174   if (state->received_sni)
1175     if (  Ustrcmp(state->exp_tls_certificate, saved_tls_certificate) == 0
1176        && Ustrcmp(state->exp_tls_privatekey,  saved_tls_privatekey)  == 0
1177        )
1178       {
1179       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS SNI: cert and key unchanged\n");
1180       }
1181     else
1182       {
1183       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS SNI: have a changed cert/key pair.\n");
1184       }
1185
1186   if (!host)    /* server */
1187     {
1188     const uschar * clist = state->exp_tls_certificate;
1189     const uschar * klist = state->exp_tls_privatekey;
1190     const uschar * olist;
1191     int csep = 0, ksep = 0, osep = 0, cnt = 0;
1192     uschar * cfile, * kfile, * ofile;
1193 #ifndef DISABLE_OCSP
1194 # ifdef SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
1195     gnutls_x509_crt_fmt_t ocsp_fmt = GNUTLS_X509_FMT_DER;
1196 # endif
1197
1198     if (!expand_check(tls_ocsp_file, US"tls_ocsp_file", &ofile, errstr))
1199       return DEFER;
1200     olist = ofile;
1201 #endif
1202
1203     while (cfile = string_nextinlist(&clist, &csep, NULL, 0))
1204
1205       if (!(kfile = string_nextinlist(&klist, &ksep, NULL, 0)))
1206         return tls_error(US"cert/key setup: out of keys", NULL, host, errstr);
1207       else if (0 < (rc = tls_add_certfile(state, host, cfile, kfile, errstr)))
1208         return rc;
1209       else
1210         {
1211         int gnutls_cert_index = -rc;
1212         DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cert/key %d %s registered\n",
1213                                   gnutls_cert_index, cfile);
1214
1215 #ifndef DISABLE_OCSP
1216         if (tls_ocsp_file)
1217           {
1218           /* Set the OCSP stapling server info */
1219           if (gnutls_buggy_ocsp)
1220             {
1221             DEBUG(D_tls)
1222               debug_printf("GnuTLS library is buggy for OCSP; avoiding\n");
1223             }
1224           else if ((ofile = string_nextinlist(&olist, &osep, NULL, 0)))
1225             {
1226             DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP response file %d  = %s\n",
1227                                       gnutls_cert_index, ofile);
1228 # ifdef SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
1229             if (Ustrncmp(ofile, US"PEM ", 4) == 0)
1230               {
1231               ocsp_fmt = GNUTLS_X509_FMT_PEM;
1232               ofile += 4;
1233               }
1234             else if (Ustrncmp(ofile, US"DER ", 4) == 0)
1235               {
1236               ocsp_fmt = GNUTLS_X509_FMT_DER;
1237               ofile += 4;
1238               }
1239
1240             if  ((rc = gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_file2(
1241                       state->x509_cred, CCS ofile, gnutls_cert_index,
1242                       ocsp_fmt)) < 0)
1243               return tls_error_gnu(
1244                       US"gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_file2",
1245                       rc, host, errstr);
1246             DEBUG(D_tls)
1247               debug_printf(" %d response%s loaded\n", rc, rc>1 ? "s":"");
1248
1249             /* Arrange callbacks for OCSP request observability */
1250
1251             gnutls_handshake_set_hook_function(state->session,
1252               GNUTLS_HANDSHAKE_ANY, GNUTLS_HOOK_POST, tls_server_hook_cb);
1253
1254 # else
1255 #  if defined(SUPPORT_SRV_OCSP_STACK)
1256             if ((rc = gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function2(
1257                          state->x509_cred, gnutls_cert_index,
1258                          server_ocsp_stapling_cb, ofile)))
1259                 return tls_error_gnu(
1260                       US"gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function2",
1261                       rc, host, errstr);
1262             else
1263 #  endif
1264               {
1265               if (cnt++ > 0)
1266                 {
1267                 DEBUG(D_tls)
1268                   debug_printf("oops; multiple OCSP files not supported\n");
1269                 break;
1270                 }
1271               gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function(
1272                 state->x509_cred, server_ocsp_stapling_cb, ofile);
1273               }
1274 # endif /* SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE */
1275             }
1276           else
1277             DEBUG(D_tls) debug_printf("ran out of OCSP response files in list\n");
1278           }
1279 #endif /* DISABLE_OCSP */
1280         }
1281     }
1282   else  /* client */
1283     {
1284     if (0 < (rc = tls_add_certfile(state, host,
1285                 state->exp_tls_certificate, state->exp_tls_privatekey, errstr)))
1286       return rc;
1287     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cert/key registered\n");
1288     }
1289
1290   } /* tls_certificate */
1291
1292
1293 /* Set the trusted CAs file if one is provided, and then add the CRL if one is
1294 provided. Experiment shows that, if the certificate file is empty, an unhelpful
1295 error message is provided. However, if we just refrain from setting anything up
1296 in that case, certificate verification fails, which seems to be the correct
1297 behaviour. */
1298
1299 if (state->tls_verify_certificates && *state->tls_verify_certificates)
1300   {
1301   if (!expand_check_tlsvar(tls_verify_certificates, errstr))
1302     return DEFER;
1303 #ifndef SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
1304   if (Ustrcmp(state->exp_tls_verify_certificates, "system") == 0)
1305     state->exp_tls_verify_certificates = NULL;
1306 #endif
1307   if (state->tls_crl && *state->tls_crl)
1308     if (!expand_check_tlsvar(tls_crl, errstr))
1309       return DEFER;
1310
1311   if (!(state->exp_tls_verify_certificates &&
1312         *state->exp_tls_verify_certificates))
1313     {
1314     DEBUG(D_tls)
1315       debug_printf("TLS: tls_verify_certificates expanded empty, ignoring\n");
1316     /* With no tls_verify_certificates, we ignore tls_crl too */
1317     return OK;
1318     }
1319   }
1320 else
1321   {
1322   DEBUG(D_tls)
1323     debug_printf("TLS: tls_verify_certificates not set or empty, ignoring\n");
1324   return OK;
1325   }
1326
1327 #ifdef SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
1328 if (Ustrcmp(state->exp_tls_verify_certificates, "system") == 0)
1329   cert_count = gnutls_certificate_set_x509_system_trust(state->x509_cred);
1330 else
1331 #endif
1332   {
1333   if (Ustat(state->exp_tls_verify_certificates, &statbuf) < 0)
1334     {
1335     log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC, "could not stat '%s' "
1336         "(tls_verify_certificates): %s", state->exp_tls_verify_certificates,
1337         strerror(errno));
1338     return DEFER;
1339     }
1340
1341 #ifndef SUPPORT_CA_DIR
1342   /* The test suite passes in /dev/null; we could check for that path explicitly,
1343   but who knows if someone has some weird FIFO which always dumps some certs, or
1344   other weirdness.  The thing we really want to check is that it's not a
1345   directory, since while OpenSSL supports that, GnuTLS does not.
1346   So s/!S_ISREG/S_ISDIR/ and change some messaging ... */
1347   if (S_ISDIR(statbuf.st_mode))
1348     {
1349     DEBUG(D_tls)
1350       debug_printf("verify certificates path is a dir: \"%s\"\n",
1351           state->exp_tls_verify_certificates);
1352     log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
1353         "tls_verify_certificates \"%s\" is a directory",
1354         state->exp_tls_verify_certificates);
1355     return DEFER;
1356     }
1357 #endif
1358
1359   DEBUG(D_tls) debug_printf("verify certificates = %s size=" OFF_T_FMT "\n",
1360           state->exp_tls_verify_certificates, statbuf.st_size);
1361
1362   if (statbuf.st_size == 0)
1363     {
1364     DEBUG(D_tls)
1365       debug_printf("cert file empty, no certs, no verification, ignoring any CRL\n");
1366     return OK;
1367     }
1368
1369   cert_count =
1370
1371 #ifdef SUPPORT_CA_DIR
1372     (statbuf.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR
1373     ?
1374     gnutls_certificate_set_x509_trust_dir(state->x509_cred,
1375       CS state->exp_tls_verify_certificates, GNUTLS_X509_FMT_PEM)
1376     :
1377 #endif
1378     gnutls_certificate_set_x509_trust_file(state->x509_cred,
1379       CS state->exp_tls_verify_certificates, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
1380
1381 #ifdef SUPPORT_CA_DIR
1382   /* Mimic the behaviour with OpenSSL of not advertising a usable-cert list
1383   when using the directory-of-certs config model. */
1384
1385   if ((statbuf.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR)
1386     gnutls_certificate_send_x509_rdn_sequence(state->session, 1);
1387 #endif
1388   }
1389
1390 if (cert_count < 0)
1391   return tls_error_gnu(US"setting certificate trust", cert_count, host, errstr);
1392 DEBUG(D_tls)
1393   debug_printf("Added %d certificate authorities.\n", cert_count);
1394
1395 if (state->tls_crl && *state->tls_crl &&
1396     state->exp_tls_crl && *state->exp_tls_crl)
1397   {
1398   DEBUG(D_tls) debug_printf("loading CRL file = %s\n", state->exp_tls_crl);
1399   if ((cert_count = gnutls_certificate_set_x509_crl_file(state->x509_cred,
1400       CS state->exp_tls_crl, GNUTLS_X509_FMT_PEM)) < 0)
1401     return tls_error_gnu(US"gnutls_certificate_set_x509_crl_file",
1402               cert_count, host, errstr);
1403
1404   DEBUG(D_tls) debug_printf("Processed %d CRLs.\n", cert_count);
1405   }
1406
1407 return OK;
1408 }
1409
1410
1411
1412
1413 /*************************************************
1414 *          Set X.509 state variables             *
1415 *************************************************/
1416
1417 /* In GnuTLS, the registered cert/key are not replaced by a later
1418 set of a cert/key, so for SNI support we need a whole new x509_cred
1419 structure.  Which means various other non-re-expanded pieces of state
1420 need to be re-set in the new struct, so the setting logic is pulled
1421 out to this.
1422
1423 Arguments:
1424   state           exim_gnutls_state_st *
1425   errstr          error string pointer
1426
1427 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1428 */
1429
1430 static int
1431 tls_set_remaining_x509(exim_gnutls_state_st *state, uschar ** errstr)
1432 {
1433 int rc;
1434 const host_item *host = state->host;  /* macro should be reconsidered? */
1435
1436 #ifndef GNUTLS_AUTO_DHPARAMS
1437 /* Create D-H parameters, or read them from the cache file. This function does
1438 its own SMTP error messaging. This only happens for the server, TLS D-H ignores
1439 client-side params. */
1440
1441 if (!state->host)
1442   {
1443   if (!dh_server_params)
1444     if ((rc = init_server_dh(errstr)) != OK) return rc;
1445
1446   /* Unnecessary & discouraged with 3.6.0 or later */
1447   gnutls_certificate_set_dh_params(state->x509_cred, dh_server_params);
1448   }
1449 #endif
1450
1451 /* Link the credentials to the session. */
1452
1453 if ((rc = gnutls_credentials_set(state->session,
1454             GNUTLS_CRD_CERTIFICATE, state->x509_cred)))
1455   return tls_error_gnu(US"gnutls_credentials_set", rc, host, errstr);
1456
1457 return OK;
1458 }
1459
1460 /*************************************************
1461 *            Initialize for GnuTLS               *
1462 *************************************************/
1463
1464
1465 #ifndef DISABLE_OCSP
1466
1467 static BOOL
1468 tls_is_buggy_ocsp(void)
1469 {
1470 const uschar * s;
1471 uschar maj, mid, mic;
1472
1473 s = CUS gnutls_check_version(NULL);
1474 maj = atoi(CCS s);
1475 if (maj == 3)
1476   {
1477   while (*s && *s != '.') s++;
1478   mid = atoi(CCS ++s);
1479   if (mid <= 2)
1480     return TRUE;
1481   else if (mid >= 5)
1482     return FALSE;
1483   else
1484     {
1485     while (*s && *s != '.') s++;
1486     mic = atoi(CCS ++s);
1487     return mic <= (mid == 3 ? 16 : 3);
1488     }
1489   }
1490 return FALSE;
1491 }
1492
1493 #endif
1494
1495
1496 /* Called from both server and client code. In the case of a server, errors
1497 before actual TLS negotiation return DEFER.
1498
1499 Arguments:
1500   host            connected host, if client; NULL if server
1501   certificate     certificate file
1502   privatekey      private key file
1503   sni             TLS SNI to send, sometimes when client; else NULL
1504   cas             CA certs file
1505   crl             CRL file
1506   require_ciphers tls_require_ciphers setting
1507   caller_state    returned state-info structure
1508   errstr          error string pointer
1509
1510 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1511 */
1512
1513 static int
1514 tls_init(
1515     const host_item *host,
1516     const uschar *certificate,
1517     const uschar *privatekey,
1518     const uschar *sni,
1519     const uschar *cas,
1520     const uschar *crl,
1521     const uschar *require_ciphers,
1522     exim_gnutls_state_st **caller_state,
1523     tls_support * tlsp,
1524     uschar ** errstr)
1525 {
1526 exim_gnutls_state_st * state;
1527 int rc;
1528 size_t sz;
1529 const char * errpos;
1530 const uschar * p;
1531
1532 if (!exim_gnutls_base_init_done)
1533   {
1534   DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS global init required.\n");
1535
1536 #if defined(HAVE_GNUTLS_PKCS11) && !defined(GNUTLS_AUTO_PKCS11_MANUAL)
1537   /* By default, gnutls_global_init will init PKCS11 support in auto mode,
1538   which loads modules from a config file, which sounds good and may be wanted
1539   by some sysadmin, but also means in common configurations that GNOME keyring
1540   environment variables are used and so breaks for users calling mailq.
1541   To prevent this, we init PKCS11 first, which is the documented approach. */
1542   if (!gnutls_allow_auto_pkcs11)
1543     if ((rc = gnutls_pkcs11_init(GNUTLS_PKCS11_FLAG_MANUAL, NULL)))
1544       return tls_error_gnu(US"gnutls_pkcs11_init", rc, host, errstr);
1545 #endif
1546
1547 #ifndef GNUTLS_AUTO_GLOBAL_INIT
1548   if ((rc = gnutls_global_init()))
1549     return tls_error_gnu(US"gnutls_global_init", rc, host, errstr);
1550 #endif
1551
1552 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
1553   DEBUG(D_tls)
1554     {
1555     gnutls_global_set_log_function(exim_gnutls_logger_cb);
1556     /* arbitrarily chosen level; bump up to 9 for more */
1557     gnutls_global_set_log_level(EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL);
1558     }
1559 #endif
1560
1561 #ifndef DISABLE_OCSP
1562   if (tls_ocsp_file && (gnutls_buggy_ocsp = tls_is_buggy_ocsp()))
1563     log_write(0, LOG_MAIN, "OCSP unusable with this GnuTLS library version");
1564 #endif
1565
1566   exim_gnutls_base_init_done = TRUE;
1567   }
1568
1569 if (host)
1570   {
1571   /* For client-side sessions we allocate a context. This lets us run
1572   several in parallel. */
1573   int old_pool = store_pool;
1574   store_pool = POOL_PERM;
1575   state = store_get(sizeof(exim_gnutls_state_st), FALSE);
1576   store_pool = old_pool;
1577
1578   memcpy(state, &exim_gnutls_state_init, sizeof(exim_gnutls_state_init));
1579   state->tlsp = tlsp;
1580   DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS client session\n");
1581   rc = gnutls_init(&state->session, GNUTLS_CLIENT);
1582   }
1583 else
1584   {
1585   state = &state_server;
1586   memcpy(state, &exim_gnutls_state_init, sizeof(exim_gnutls_state_init));
1587   state->tlsp = tlsp;
1588   DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS server session\n");
1589   rc = gnutls_init(&state->session, GNUTLS_SERVER);
1590   }
1591 if (rc)
1592   return tls_error_gnu(US"gnutls_init", rc, host, errstr);
1593
1594 state->host = host;
1595
1596 state->tls_certificate = certificate;
1597 state->tls_privatekey = privatekey;
1598 state->tls_require_ciphers = require_ciphers;
1599 state->tls_sni = sni;
1600 state->tls_verify_certificates = cas;
1601 state->tls_crl = crl;
1602
1603 /* This handles the variables that might get re-expanded after TLS SNI;
1604 that's tls_certificate, tls_privatekey, tls_verify_certificates, tls_crl */
1605
1606 DEBUG(D_tls)
1607   debug_printf("Expanding various TLS configuration options for session credentials.\n");
1608 if ((rc = tls_expand_session_files(state, errstr)) != OK) return rc;
1609
1610 /* These are all other parts of the x509_cred handling, since SNI in GnuTLS
1611 requires a new structure afterwards. */
1612
1613 if ((rc = tls_set_remaining_x509(state, errstr)) != OK) return rc;
1614
1615 /* set SNI in client, only */
1616 if (host)
1617   {
1618   if (!expand_check(sni, US"tls_out_sni", &state->tlsp->sni, errstr))
1619     return DEFER;
1620   if (state->tlsp->sni && *state->tlsp->sni)
1621     {
1622     DEBUG(D_tls)
1623       debug_printf("Setting TLS client SNI to \"%s\"\n", state->tlsp->sni);
1624     sz = Ustrlen(state->tlsp->sni);
1625     if ((rc = gnutls_server_name_set(state->session,
1626           GNUTLS_NAME_DNS, state->tlsp->sni, sz)))
1627       return tls_error_gnu(US"gnutls_server_name_set", rc, host, errstr);
1628     }
1629   }
1630 else if (state->tls_sni)
1631   DEBUG(D_tls) debug_printf("*** PROBABLY A BUG *** " \
1632       "have an SNI set for a server [%s]\n", state->tls_sni);
1633
1634 /* This is the priority string support,
1635 http://www.gnutls.org/manual/html_node/Priority-Strings.html
1636 and replaces gnutls_require_kx, gnutls_require_mac & gnutls_require_protocols.
1637 This was backwards incompatible, but means Exim no longer needs to track
1638 all algorithms and provide string forms for them. */
1639
1640 p = NULL;
1641 if (state->tls_require_ciphers && *state->tls_require_ciphers)
1642   {
1643   if (!expand_check_tlsvar(tls_require_ciphers, errstr))
1644     return DEFER;
1645   if (state->exp_tls_require_ciphers && *state->exp_tls_require_ciphers)
1646     {
1647     p = state->exp_tls_require_ciphers;
1648     DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS session cipher/priority \"%s\"\n", p);
1649     }
1650   }
1651 if (!p)
1652   {
1653   p = exim_default_gnutls_priority;
1654   DEBUG(D_tls)
1655     debug_printf("GnuTLS using default session cipher/priority \"%s\"\n", p);
1656   }
1657
1658 if ((rc = gnutls_priority_init(&state->priority_cache, CCS p, &errpos)))
1659   return tls_error_gnu(string_sprintf(
1660                       "gnutls_priority_init(%s) failed at offset %ld, \"%.6s..\"",
1661                       p, errpos - CS p, errpos),
1662                   rc, host, errstr);
1663
1664 if ((rc = gnutls_priority_set(state->session, state->priority_cache)))
1665   return tls_error_gnu(US"gnutls_priority_set", rc, host, errstr);
1666
1667 /* This also sets the server ticket expiration time to the same, and
1668 the STEK rotation time to 3x. */
1669
1670 gnutls_db_set_cache_expiration(state->session, ssl_session_timeout);
1671
1672 /* Reduce security in favour of increased compatibility, if the admin
1673 decides to make that trade-off. */
1674 if (gnutls_compat_mode)
1675   {
1676 #if LIBGNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x020104
1677   DEBUG(D_tls) debug_printf("lowering GnuTLS security, compatibility mode\n");
1678   gnutls_session_enable_compatibility_mode(state->session);
1679 #else
1680   DEBUG(D_tls) debug_printf("Unable to set gnutls_compat_mode - GnuTLS version too old\n");
1681 #endif
1682   }
1683
1684 *caller_state = state;
1685 return OK;
1686 }
1687
1688
1689
1690 /*************************************************
1691 *            Extract peer information            *
1692 *************************************************/
1693
1694 static const uschar *
1695 cipher_stdname_kcm(gnutls_kx_algorithm_t kx, gnutls_cipher_algorithm_t cipher,
1696   gnutls_mac_algorithm_t mac)
1697 {
1698 uschar cs_id[2];
1699 gnutls_kx_algorithm_t kx_i;
1700 gnutls_cipher_algorithm_t cipher_i;
1701 gnutls_mac_algorithm_t mac_i;
1702
1703 for (size_t i = 0;
1704      gnutls_cipher_suite_info(i, cs_id, &kx_i, &cipher_i, &mac_i, NULL);
1705      i++)
1706   if (kx_i == kx && cipher_i == cipher && mac_i == mac)
1707     return cipher_stdname(cs_id[0], cs_id[1]);
1708 return NULL;
1709 }
1710
1711
1712
1713 /* Called from both server and client code.
1714 Only this is allowed to set state->peerdn and state->have_set_peerdn
1715 and we use that to detect double-calls.
1716
1717 NOTE: the state blocks last while the TLS connection is up, which is fine
1718 for logging in the server side, but for the client side, we log after teardown
1719 in src/deliver.c.  While the session is up, we can twist about states and
1720 repoint tls_* globals, but those variables used for logging or other variable
1721 expansion that happens _after_ delivery need to have a longer life-time.
1722
1723 So for those, we get the data from POOL_PERM; the re-invoke guard keeps us from
1724 doing this more than once per generation of a state context.  We set them in
1725 the state context, and repoint tls_* to them.  After the state goes away, the
1726 tls_* copies of the pointers remain valid and client delivery logging is happy.
1727
1728 tls_certificate_verified is a BOOL, so the tls_peerdn and tls_cipher issues
1729 don't apply.
1730
1731 Arguments:
1732   state           exim_gnutls_state_st *
1733   errstr          pointer to error string
1734
1735 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1736 */
1737
1738 static int
1739 peer_status(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
1740 {
1741 gnutls_session_t session = state->session;
1742 const gnutls_datum_t * cert_list;
1743 int old_pool, rc;
1744 unsigned int cert_list_size = 0;
1745 gnutls_protocol_t protocol;
1746 gnutls_cipher_algorithm_t cipher;
1747 gnutls_kx_algorithm_t kx;
1748 gnutls_mac_algorithm_t mac;
1749 gnutls_certificate_type_t ct;
1750 gnutls_x509_crt_t crt;
1751 uschar * dn_buf;
1752 size_t sz;
1753
1754 if (state->have_set_peerdn)
1755   return OK;
1756 state->have_set_peerdn = TRUE;
1757
1758 state->peerdn = NULL;
1759
1760 /* tls_cipher */
1761 cipher = gnutls_cipher_get(session);
1762 protocol = gnutls_protocol_get_version(session);
1763 mac = gnutls_mac_get(session);
1764 kx =
1765 #ifdef GNUTLS_TLS1_3
1766     protocol >= GNUTLS_TLS1_3 ? 0 :
1767 #endif
1768   gnutls_kx_get(session);
1769
1770 old_pool = store_pool;
1771   {
1772   tls_support * tlsp = state->tlsp;
1773   store_pool = POOL_PERM;
1774
1775 #ifdef SUPPORT_GNUTLS_SESS_DESC
1776     {
1777     gstring * g = NULL;
1778     uschar * s = US gnutls_session_get_desc(session), c;
1779
1780     /* Nikos M suggests we use this by preference.  It returns like:
1781     (TLS1.3)-(ECDHE-SECP256R1)-(RSA-PSS-RSAE-SHA256)-(AES-256-GCM)
1782
1783     For partial back-compat, put a colon after the TLS version, replace the
1784     )-( grouping with __, replace in-group - with _ and append the :keysize. */
1785
1786     /* debug_printf("peer_status: gnutls_session_get_desc %s\n", s); */
1787
1788     for (s++; (c = *s) && c != ')'; s++) g = string_catn(g, s, 1);
1789
1790     tlsp->ver = string_copyn(g->s, g->ptr);
1791     for (uschar * p = US tlsp->ver; *p; p++)
1792       if (*p == '-') { *p = '\0'; break; }      /* TLS1.0-PKIX -> TLS1.0 */
1793
1794     g = string_catn(g, US":", 1);
1795     if (*s) s++;                /* now on _ between groups */
1796     while ((c = *s))
1797       {
1798       for (*++s && ++s; (c = *s) && c != ')'; s++)
1799         g = string_catn(g, c == '-' ? US"_" : s, 1);
1800       /* now on ) closing group */
1801       if ((c = *s) && *++s == '-') g = string_catn(g, US"__", 2);
1802       /* now on _ between groups */
1803       }
1804     g = string_catn(g, US":", 1);
1805     g = string_cat(g, string_sprintf("%d", (int) gnutls_cipher_get_key_size(cipher) * 8));
1806     state->ciphersuite = string_from_gstring(g);
1807     }
1808 #else
1809   state->ciphersuite = string_sprintf("%s:%s:%d",
1810       gnutls_protocol_get_name(protocol),
1811       gnutls_cipher_suite_get_name(kx, cipher, mac),
1812       (int) gnutls_cipher_get_key_size(cipher) * 8);
1813
1814   /* I don't see a way that spaces could occur, in the current GnuTLS
1815   code base, but it was a concern in the old code and perhaps older GnuTLS
1816   releases did return "TLS 1.0"; play it safe, just in case. */
1817
1818   for (uschar * p = state->ciphersuite; *p; p++) if (isspace(*p)) *p = '-';
1819   tlsp->ver = string_copyn(state->ciphersuite,
1820                         Ustrchr(state->ciphersuite, ':') - state->ciphersuite);
1821 #endif
1822
1823 /* debug_printf("peer_status: ciphersuite %s\n", state->ciphersuite); */
1824
1825   tlsp->cipher = state->ciphersuite;
1826   tlsp->bits = gnutls_cipher_get_key_size(cipher) * 8;
1827
1828   tlsp->cipher_stdname = cipher_stdname_kcm(kx, cipher, mac);
1829   }
1830 store_pool = old_pool;
1831
1832 /* tls_peerdn */
1833 cert_list = gnutls_certificate_get_peers(session, &cert_list_size);
1834
1835 if (!cert_list || cert_list_size == 0)
1836   {
1837   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: no certificate from peer (%p & %d)\n",
1838       cert_list, cert_list_size);
1839   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
1840     return tls_error(US"certificate verification failed",
1841         US"no certificate received from peer", state->host, errstr);
1842   return OK;
1843   }
1844
1845 if ((ct = gnutls_certificate_type_get(session)) != GNUTLS_CRT_X509)
1846   {
1847   const uschar * ctn = US gnutls_certificate_type_get_name(ct);
1848   DEBUG(D_tls)
1849     debug_printf("TLS: peer cert not X.509 but instead \"%s\"\n", ctn);
1850   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
1851     return tls_error(US"certificate verification not possible, unhandled type",
1852         ctn, state->host, errstr);
1853   return OK;
1854   }
1855
1856 #define exim_gnutls_peer_err(Label) \
1857   do { \
1858     if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) \
1859       { \
1860       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: peer cert problem: %s: %s\n", \
1861         (Label), gnutls_strerror(rc)); \
1862       if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED) \
1863         return tls_error_gnu((Label), rc, state->host, errstr); \
1864       return OK; \
1865       } \
1866     } while (0)
1867
1868 rc = import_cert(&cert_list[0], &crt);
1869 exim_gnutls_peer_err(US"cert 0");
1870
1871 state->tlsp->peercert = state->peercert = crt;
1872
1873 sz = 0;
1874 rc = gnutls_x509_crt_get_dn(crt, NULL, &sz);
1875 if (rc != GNUTLS_E_SHORT_MEMORY_BUFFER)
1876   {
1877   exim_gnutls_peer_err(US"getting size for cert DN failed");
1878   return FAIL; /* should not happen */
1879   }
1880 dn_buf = store_get_perm(sz, TRUE);      /* tainted */
1881 rc = gnutls_x509_crt_get_dn(crt, CS dn_buf, &sz);
1882 exim_gnutls_peer_err(US"failed to extract certificate DN [gnutls_x509_crt_get_dn(cert 0)]");
1883
1884 state->peerdn = dn_buf;
1885
1886 return OK;
1887 #undef exim_gnutls_peer_err
1888 }
1889
1890
1891
1892
1893 /*************************************************
1894 *            Verify peer certificate             *
1895 *************************************************/
1896
1897 /* Called from both server and client code.
1898 *Should* be using a callback registered with
1899 gnutls_certificate_set_verify_function() to fail the handshake if we dislike
1900 the peer information, but that's too new for some OSes.
1901
1902 Arguments:
1903   state         exim_gnutls_state_st *
1904   errstr        where to put an error message
1905
1906 Returns:
1907   FALSE     if the session should be rejected
1908   TRUE      if the cert is okay or we just don't care
1909 */
1910
1911 static BOOL
1912 verify_certificate(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
1913 {
1914 int rc;
1915 uint verify;
1916
1917 DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: checking peer certificate\n");
1918 *errstr = NULL;
1919 rc = peer_status(state, errstr);
1920
1921 if (state->verify_requirement == VERIFY_NONE)
1922   return TRUE;
1923
1924 if (rc != OK || !state->peerdn)
1925   {
1926   verify = GNUTLS_CERT_INVALID;
1927   *errstr = US"certificate not supplied";
1928   }
1929 else
1930
1931   {
1932 #ifdef SUPPORT_DANE
1933   if (state->verify_requirement == VERIFY_DANE && state->host)
1934     {
1935     /* Using dane_verify_session_crt() would be easy, as it does it all for us
1936     including talking to a DNS resolver.  But we want to do that bit ourselves
1937     as the testsuite intercepts and fakes its own DNS environment. */
1938
1939     dane_state_t s;
1940     dane_query_t r;
1941     uint lsize;
1942     const gnutls_datum_t * certlist =
1943       gnutls_certificate_get_peers(state->session, &lsize);
1944     int usage = tls_out.tlsa_usage;
1945
1946 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
1947     /* Split the TLSA records into two sets, TA and EE selectors.  Run the
1948     dane-verification separately so that we know which selector verified;
1949     then we know whether to do name-verification (needed for TA but not EE). */
1950
1951     if (usage == ((1<<DANESSL_USAGE_DANE_TA) | (1<<DANESSL_USAGE_DANE_EE)))
1952       {                                         /* a mixed-usage bundle */
1953       int i, j, nrec;
1954       const char ** dd;
1955       int * ddl;
1956
1957       for (nrec = 0; state->dane_data_len[nrec]; ) nrec++;
1958       nrec++;
1959
1960       dd = store_get(nrec * sizeof(uschar *), FALSE);
1961       ddl = store_get(nrec * sizeof(int), FALSE);
1962       nrec--;
1963
1964       if ((rc = dane_state_init(&s, 0)))
1965         goto tlsa_prob;
1966
1967       for (usage = DANESSL_USAGE_DANE_EE;
1968            usage >= DANESSL_USAGE_DANE_TA; usage--)
1969         {                               /* take records with this usage */
1970         for (j = i = 0; i < nrec; i++)
1971           if (state->dane_data[i][0] == usage)
1972             {
1973             dd[j] = state->dane_data[i];
1974             ddl[j++] = state->dane_data_len[i];
1975             }
1976         if (j)
1977           {
1978           dd[j] = NULL;
1979           ddl[j] = 0;
1980
1981           if ((rc = dane_raw_tlsa(s, &r, (char * const *)dd, ddl, 1, 0)))
1982             goto tlsa_prob;
1983
1984           if ((rc = dane_verify_crt_raw(s, certlist, lsize,
1985                             gnutls_certificate_type_get(state->session),
1986                             r, 0,
1987                             usage == DANESSL_USAGE_DANE_EE
1988                             ? DANE_VFLAG_ONLY_CHECK_EE_USAGE : 0,
1989                             &verify)))
1990             {
1991             DEBUG(D_tls)
1992               debug_printf("TLSA record problem: %s\n", dane_strerror(rc));
1993             }
1994           else if (verify == 0) /* verification passed */
1995             {
1996             usage = 1 << usage;
1997             break;
1998             }
1999           }
2000         }
2001
2002         if (rc) goto tlsa_prob;
2003       }
2004     else
2005 # endif
2006       {
2007       if (  (rc = dane_state_init(&s, 0))
2008          || (rc = dane_raw_tlsa(s, &r, state->dane_data, state->dane_data_len,
2009                         1, 0))
2010          || (rc = dane_verify_crt_raw(s, certlist, lsize,
2011                         gnutls_certificate_type_get(state->session),
2012                         r, 0,
2013 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
2014                         usage == (1 << DANESSL_USAGE_DANE_EE)
2015                         ? DANE_VFLAG_ONLY_CHECK_EE_USAGE : 0,
2016 # else
2017                         0,
2018 # endif
2019                         &verify))
2020          )
2021         goto tlsa_prob;
2022       }
2023
2024     if (verify != 0)            /* verification failed */
2025       {
2026       gnutls_datum_t str;
2027       (void) dane_verification_status_print(verify, &str, 0);
2028       *errstr = US str.data;    /* don't bother to free */
2029       goto badcert;
2030       }
2031
2032 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
2033     /* If a TA-mode TLSA record was used for verification we must additionally
2034     verify the cert name (but not the CA chain).  For EE-mode, skip it. */
2035
2036     if (usage & (1 << DANESSL_USAGE_DANE_EE))
2037 # endif
2038       {
2039       state->peer_dane_verified = state->peer_cert_verified = TRUE;
2040       goto goodcert;
2041       }
2042 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
2043     /* Assume that the name on the A-record is the one that should be matching
2044     the cert.  An alternate view is that the domain part of the email address
2045     is also permissible. */
2046
2047     if (gnutls_x509_crt_check_hostname(state->tlsp->peercert,
2048           CS state->host->name))
2049       {
2050       state->peer_dane_verified = state->peer_cert_verified = TRUE;
2051       goto goodcert;
2052       }
2053 # endif
2054     }
2055 #endif  /*SUPPORT_DANE*/
2056
2057   rc = gnutls_certificate_verify_peers2(state->session, &verify);
2058   }
2059
2060 /* Handle the result of verification. INVALID is set if any others are. */
2061
2062 if (rc < 0 || verify & (GNUTLS_CERT_INVALID|GNUTLS_CERT_REVOKED))
2063   {
2064   state->peer_cert_verified = FALSE;
2065   if (!*errstr)
2066     {
2067 #ifdef GNUTLS_CERT_VFY_STATUS_PRINT
2068     DEBUG(D_tls)
2069       {
2070       gnutls_datum_t txt;
2071
2072       if (gnutls_certificate_verification_status_print(verify,
2073             gnutls_certificate_type_get(state->session), &txt, 0)
2074           == GNUTLS_E_SUCCESS)
2075         {
2076         debug_printf("%s\n", txt.data);
2077         gnutls_free(txt.data);
2078         }
2079       }
2080 #endif
2081     *errstr = verify & GNUTLS_CERT_REVOKED
2082       ? US"certificate revoked" : US"certificate invalid";
2083     }
2084
2085   DEBUG(D_tls)
2086     debug_printf("TLS certificate verification failed (%s): peerdn=\"%s\"\n",
2087         *errstr, state->peerdn ? state->peerdn : US"<unset>");
2088
2089   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
2090     goto badcert;
2091   DEBUG(D_tls)
2092     debug_printf("TLS verify failure overridden (host in tls_try_verify_hosts)\n");
2093   }
2094
2095 else
2096   {
2097   /* Client side, check the server's certificate name versus the name on the
2098   A-record for the connection we made.  What to do for server side - what name
2099   to use for client?  We document that there is no such checking for server
2100   side. */
2101
2102   if (  state->exp_tls_verify_cert_hostnames
2103      && !gnutls_x509_crt_check_hostname(state->tlsp->peercert,
2104                 CS state->exp_tls_verify_cert_hostnames)
2105      )
2106     {
2107     DEBUG(D_tls)
2108       debug_printf("TLS certificate verification failed: cert name mismatch\n");
2109     if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
2110       goto badcert;
2111     return TRUE;
2112     }
2113
2114   state->peer_cert_verified = TRUE;
2115   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS certificate verified: peerdn=\"%s\"\n",
2116       state->peerdn ? state->peerdn : US"<unset>");
2117   }
2118
2119 goodcert:
2120   state->tlsp->peerdn = state->peerdn;
2121   return TRUE;
2122
2123 #ifdef SUPPORT_DANE
2124 tlsa_prob:
2125   *errstr = string_sprintf("TLSA record problem: %s",
2126     rc == DANE_E_REQUESTED_DATA_NOT_AVAILABLE ? "none usable" : dane_strerror(rc));
2127 #endif
2128
2129 badcert:
2130   gnutls_alert_send(state->session, GNUTLS_AL_FATAL, GNUTLS_A_BAD_CERTIFICATE);
2131   return FALSE;
2132 }
2133
2134
2135
2136
2137 /* ------------------------------------------------------------------------ */
2138 /* Callbacks */
2139
2140 /* Logging function which can be registered with
2141  *   gnutls_global_set_log_function()
2142  *   gnutls_global_set_log_level() 0..9
2143  */
2144 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
2145 static void
2146 exim_gnutls_logger_cb(int level, const char *message)
2147 {
2148   size_t len = strlen(message);
2149   if (len < 1)
2150     {
2151     DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS<%d> empty debug message\n", level);
2152     return;
2153     }
2154   DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS<%d>: %s%s", level, message,
2155       message[len-1] == '\n' ? "" : "\n");
2156 }
2157 #endif
2158
2159
2160 /* Called after client hello, should handle SNI work.
2161 This will always set tls_sni (state->received_sni) if available,
2162 and may trigger presenting different certificates,
2163 if state->trigger_sni_changes is TRUE.
2164
2165 Should be registered with
2166   gnutls_handshake_set_post_client_hello_function()
2167
2168 "This callback must return 0 on success or a gnutls error code to terminate the
2169 handshake.".
2170
2171 For inability to get SNI information, we return 0.
2172 We only return non-zero if re-setup failed.
2173 Only used for server-side TLS.
2174 */
2175
2176 static int
2177 exim_sni_handling_cb(gnutls_session_t session)
2178 {
2179 char sni_name[MAX_HOST_LEN];
2180 size_t data_len = MAX_HOST_LEN;
2181 exim_gnutls_state_st *state = &state_server;
2182 unsigned int sni_type;
2183 int rc, old_pool;
2184 uschar * dummy_errstr;
2185
2186 rc = gnutls_server_name_get(session, sni_name, &data_len, &sni_type, 0);
2187 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
2188   {
2189   DEBUG(D_tls)
2190     if (rc == GNUTLS_E_REQUESTED_DATA_NOT_AVAILABLE)
2191       debug_printf("TLS: no SNI presented in handshake.\n");
2192     else
2193       debug_printf("TLS failure: gnutls_server_name_get(): %s [%d]\n",
2194         gnutls_strerror(rc), rc);
2195   return 0;
2196   }
2197
2198 if (sni_type != GNUTLS_NAME_DNS)
2199   {
2200   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: ignoring SNI of unhandled type %u\n", sni_type);
2201   return 0;
2202   }
2203
2204 /* We now have a UTF-8 string in sni_name */
2205 old_pool = store_pool;
2206 store_pool = POOL_PERM;
2207 state->received_sni = string_copy_taint(US sni_name, TRUE);
2208 store_pool = old_pool;
2209
2210 /* We set this one now so that variable expansions below will work */
2211 state->tlsp->sni = state->received_sni;
2212
2213 DEBUG(D_tls) debug_printf("Received TLS SNI \"%s\"%s\n", sni_name,
2214     state->trigger_sni_changes ? "" : " (unused for certificate selection)");
2215
2216 if (!state->trigger_sni_changes)
2217   return 0;
2218
2219 if ((rc = tls_expand_session_files(state, &dummy_errstr)) != OK)
2220   {
2221   /* If the setup of certs/etc failed before handshake, TLS would not have
2222   been offered.  The best we can do now is abort. */
2223   return GNUTLS_E_APPLICATION_ERROR_MIN;
2224   }
2225
2226 rc = tls_set_remaining_x509(state, &dummy_errstr);
2227 if (rc != OK) return GNUTLS_E_APPLICATION_ERROR_MIN;
2228
2229 return 0;
2230 }
2231
2232
2233
2234 #ifndef DISABLE_EVENT
2235 /*
2236 We use this callback to get observability and detail-level control
2237 for an exim TLS connection (either direction), raising a tls:cert event
2238 for each cert in the chain presented by the peer.  Any event
2239 can deny verification.
2240
2241 Return 0 for the handshake to continue or non-zero to terminate.
2242 */
2243
2244 static int
2245 verify_cb(gnutls_session_t session)
2246 {
2247 const gnutls_datum_t * cert_list;
2248 unsigned int cert_list_size = 0;
2249 gnutls_x509_crt_t crt;
2250 int rc;
2251 uschar * yield;
2252 exim_gnutls_state_st * state = gnutls_session_get_ptr(session);
2253
2254 if ((cert_list = gnutls_certificate_get_peers(session, &cert_list_size)))
2255   while (cert_list_size--)
2256   {
2257   if ((rc = import_cert(&cert_list[cert_list_size], &crt)) != GNUTLS_E_SUCCESS)
2258     {
2259     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: peer cert problem: depth %d: %s\n",
2260       cert_list_size, gnutls_strerror(rc));
2261     break;
2262     }
2263
2264   state->tlsp->peercert = crt;
2265   if ((yield = event_raise(state->event_action,
2266               US"tls:cert", string_sprintf("%d", cert_list_size))))
2267     {
2268     log_write(0, LOG_MAIN,
2269               "SSL verify denied by event-action: depth=%d: %s",
2270               cert_list_size, yield);
2271     return 1;                     /* reject */
2272     }
2273   state->tlsp->peercert = NULL;
2274   }
2275
2276 return 0;
2277 }
2278
2279 #endif
2280
2281
2282 static gstring *
2283 ddump(gnutls_datum_t * d)
2284 {
2285 gstring * g = string_get((d->size+1) * 2);
2286 uschar * s = d->data;
2287 for (unsigned i = d->size; i > 0; i--, s++)
2288   {
2289   g = string_catn(g, US "0123456789abcdef" + (*s >> 4), 1);
2290   g = string_catn(g, US "0123456789abcdef" + (*s & 0xf), 1);
2291   }
2292 return g;
2293 }
2294
2295 static void
2296 post_handshake_debug(exim_gnutls_state_st * state)
2297 {
2298 #ifdef SUPPORT_GNUTLS_SESS_DESC
2299 debug_printf("%s\n", gnutls_session_get_desc(state->session));
2300 #endif
2301
2302 #ifdef SUPPORT_GNUTLS_KEYLOG
2303 # ifdef EXIM_HAVE_TLS1_3
2304 if (gnutls_protocol_get_version(state->session) < GNUTLS_TLS1_3)
2305 # else
2306 if (TRUE)
2307 # endif
2308   {
2309   gnutls_datum_t c, s;
2310   gstring * gc, * gs;
2311   /* For TLS1.2 we only want the client random and the master secret */
2312   gnutls_session_get_random(state->session, &c, &s);
2313   gnutls_session_get_master_secret(state->session, &s);
2314   gc = ddump(&c);
2315   gs = ddump(&s);
2316   debug_printf("CLIENT_RANDOM %.*s %.*s\n", (int)gc->ptr, gc->s, (int)gs->ptr, gs->s);
2317   }
2318 else
2319   debug_printf("To get keying info for TLS1.3 is hard:\n"
2320     " Set environment variable SSLKEYLOGFILE to a filename relative to the spool directory,\n"
2321     " and make sure it is writable by the Exim runtime user.\n"
2322     " Add SSLKEYLOGFILE to keep_environment in the exim config.\n"
2323     " Start Exim as root.\n"
2324     " If using sudo, add SSLKEYLOGFILE to env_keep in /etc/sudoers\n"
2325     " (works for TLS1.2 also, and saves cut-paste into file).\n"
2326     " Trying to use add_environment for this will not work\n");
2327 #endif
2328 }
2329
2330
2331 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
2332 static int
2333 tls_server_ticket_cb(gnutls_session_t sess, u_int htype, unsigned when,
2334   unsigned incoming, const gnutls_datum_t * msg)
2335 {
2336 DEBUG(D_tls) debug_printf("newticket cb\n");
2337 tls_in.resumption |= RESUME_CLIENT_REQUESTED;
2338 return 0;
2339 }
2340
2341 static void
2342 tls_server_resume_prehandshake(exim_gnutls_state_st * state)
2343 {
2344 /* Should the server offer session resumption? */
2345 tls_in.resumption = RESUME_SUPPORTED;
2346 if (verify_check_host(&tls_resumption_hosts) == OK)
2347   {
2348   int rc;
2349   /* GnuTLS appears to not do ticket overlap, but does emit a fresh ticket when
2350   an offered resumption is unacceptable.  We lose one resumption per ticket
2351   lifetime, and sessions cannot be indefinitely re-used.  There seems to be no
2352   way (3.6.7) of changing the default number of 2 TLS1.3 tickets issued, but at
2353   least they go out in a single packet. */
2354
2355   if (!(rc = gnutls_session_ticket_enable_server(state->session,
2356               &server_sessticket_key)))
2357     tls_in.resumption |= RESUME_SERVER_TICKET;
2358   else
2359     DEBUG(D_tls)
2360       debug_printf("enabling session tickets: %s\n", US gnutls_strerror(rc));
2361
2362   /* Try to tell if we see a ticket request */
2363   gnutls_handshake_set_hook_function(state->session,
2364     GNUTLS_HANDSHAKE_ANY, GNUTLS_HOOK_POST, tls_server_hook_cb);
2365   }
2366 }
2367
2368 static void
2369 tls_server_resume_posthandshake(exim_gnutls_state_st * state)
2370 {
2371 if (gnutls_session_resumption_requested(state->session))
2372   {
2373   /* This tells us the client sent a full ticket.  We use a
2374   callback on session-ticket request, elsewhere, to tell
2375   if a client asked for a ticket. */
2376
2377   tls_in.resumption |= RESUME_CLIENT_SUGGESTED;
2378   DEBUG(D_tls) debug_printf("client requested resumption\n");
2379   }
2380 if (gnutls_session_is_resumed(state->session))
2381   {
2382   tls_in.resumption |= RESUME_USED;
2383   DEBUG(D_tls) debug_printf("Session resumed\n");
2384   }
2385 }
2386 #endif
2387 /* ------------------------------------------------------------------------ */
2388 /* Exported functions */
2389
2390
2391
2392
2393 /*************************************************
2394 *       Start a TLS session in a server          *
2395 *************************************************/
2396
2397 /* This is called when Exim is running as a server, after having received
2398 the STARTTLS command. It must respond to that command, and then negotiate
2399 a TLS session.
2400
2401 Arguments:
2402   require_ciphers  list of allowed ciphers or NULL
2403   errstr           pointer to error string
2404
2405 Returns:           OK on success
2406                    DEFER for errors before the start of the negotiation
2407                    FAIL for errors during the negotiation; the server can't
2408                      continue running.
2409 */
2410
2411 int
2412 tls_server_start(const uschar * require_ciphers, uschar ** errstr)
2413 {
2414 int rc;
2415 exim_gnutls_state_st * state = NULL;
2416
2417 /* Check for previous activation */
2418 if (tls_in.active.sock >= 0)
2419   {
2420   tls_error(US"STARTTLS received after TLS started", US "", NULL, errstr);
2421   smtp_printf("554 Already in TLS\r\n", FALSE);
2422   return FAIL;
2423   }
2424
2425 /* Initialize the library. If it fails, it will already have logged the error
2426 and sent an SMTP response. */
2427
2428 DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS as a server\n");
2429
2430   {
2431 #ifdef MEASURE_TIMING
2432   struct timeval t0;
2433   gettimeofday(&t0, NULL);
2434 #endif
2435
2436   if ((rc = tls_init(NULL, tls_certificate, tls_privatekey,
2437       NULL, tls_verify_certificates, tls_crl,
2438       require_ciphers, &state, &tls_in, errstr)) != OK) return rc;
2439
2440 #ifdef MEASURE_TIMING
2441   report_time_since(&t0, US"server tls_init (delta)");
2442 #endif
2443   }
2444
2445 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
2446 tls_server_resume_prehandshake(state);
2447 #endif
2448
2449 /* If this is a host for which certificate verification is mandatory or
2450 optional, set up appropriately. */
2451
2452 if (verify_check_host(&tls_verify_hosts) == OK)
2453   {
2454   DEBUG(D_tls)
2455     debug_printf("TLS: a client certificate will be required.\n");
2456   state->verify_requirement = VERIFY_REQUIRED;
2457   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUIRE);
2458   }
2459 else if (verify_check_host(&tls_try_verify_hosts) == OK)
2460   {
2461   DEBUG(D_tls)
2462     debug_printf("TLS: a client certificate will be requested but not required.\n");
2463   state->verify_requirement = VERIFY_OPTIONAL;
2464   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUEST);
2465   }
2466 else
2467   {
2468   DEBUG(D_tls)
2469     debug_printf("TLS: a client certificate will not be requested.\n");
2470   state->verify_requirement = VERIFY_NONE;
2471   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_IGNORE);
2472   }
2473
2474 #ifndef DISABLE_EVENT
2475 if (event_action)
2476   {
2477   state->event_action = event_action;
2478   gnutls_session_set_ptr(state->session, state);
2479   gnutls_certificate_set_verify_function(state->x509_cred, verify_cb);
2480   }
2481 #endif
2482
2483 /* Register SNI handling; always, even if not in tls_certificate, so that the
2484 expansion variable $tls_sni is always available. */
2485
2486 gnutls_handshake_set_post_client_hello_function(state->session,
2487     exim_sni_handling_cb);
2488
2489 /* Set context and tell client to go ahead, except in the case of TLS startup
2490 on connection, where outputting anything now upsets the clients and tends to
2491 make them disconnect. We need to have an explicit fflush() here, to force out
2492 the response. Other smtp_printf() calls do not need it, because in non-TLS
2493 mode, the fflush() happens when smtp_getc() is called. */
2494
2495 if (!state->tlsp->on_connect)
2496   {
2497   smtp_printf("220 TLS go ahead\r\n", FALSE);
2498   fflush(smtp_out);
2499   }
2500
2501 /* Now negotiate the TLS session. We put our own timer on it, since it seems
2502 that the GnuTLS library doesn't.
2503 From 3.1.0 there is gnutls_handshake_set_timeout() - but it requires you
2504 to set (and clear down afterwards) up a pull-timeout callback function that does
2505 a select, so we're no better off unless avoiding signals becomes an issue. */
2506
2507 gnutls_transport_set_ptr2(state->session,
2508     (gnutls_transport_ptr_t)(long) fileno(smtp_in),
2509     (gnutls_transport_ptr_t)(long) fileno(smtp_out));
2510 state->fd_in = fileno(smtp_in);
2511 state->fd_out = fileno(smtp_out);
2512
2513 sigalrm_seen = FALSE;
2514 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM(smtp_receive_timeout);
2515 do
2516   rc = gnutls_handshake(state->session);
2517 while (rc == GNUTLS_E_AGAIN ||  rc == GNUTLS_E_INTERRUPTED && !sigalrm_seen);
2518 ALARM_CLR(0);
2519
2520 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
2521   {
2522   /* It seems that, except in the case of a timeout, we have to close the
2523   connection right here; otherwise if the other end is running OpenSSL it hangs
2524   until the server times out. */
2525
2526   if (sigalrm_seen)
2527     {
2528     tls_error(US"gnutls_handshake", US"timed out", NULL, errstr);
2529     gnutls_db_remove_session(state->session);
2530     }
2531   else
2532     {
2533     tls_error_gnu(US"gnutls_handshake", rc, NULL, errstr);
2534     (void) gnutls_alert_send_appropriate(state->session, rc);
2535     gnutls_deinit(state->session);
2536     gnutls_certificate_free_credentials(state->x509_cred);
2537     millisleep(500);
2538     shutdown(state->fd_out, SHUT_WR);
2539     for (int i = 1024; fgetc(smtp_in) != EOF && i > 0; ) i--;   /* drain skt */
2540     (void)fclose(smtp_out);
2541     (void)fclose(smtp_in);
2542     smtp_out = smtp_in = NULL;
2543     }
2544
2545   return FAIL;
2546   }
2547
2548 #ifdef GNUTLS_SFLAGS_EXT_MASTER_SECRET
2549 if (gnutls_session_get_flags(state->session) & GNUTLS_SFLAGS_EXT_MASTER_SECRET)
2550   tls_in.ext_master_secret = TRUE;
2551 #endif
2552
2553 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
2554 tls_server_resume_posthandshake(state);
2555 #endif
2556
2557 DEBUG(D_tls) post_handshake_debug(state);
2558
2559 /* Verify after the fact */
2560
2561 if (!verify_certificate(state, errstr))
2562   {
2563   if (state->verify_requirement != VERIFY_OPTIONAL)
2564     {
2565     (void) tls_error(US"certificate verification failed", *errstr, NULL, errstr);
2566     return FAIL;
2567     }
2568   DEBUG(D_tls)
2569     debug_printf("TLS: continuing on only because verification was optional, after: %s\n",
2570         *errstr);
2571   }
2572
2573 /* Sets various Exim expansion variables; always safe within server */
2574
2575 extract_exim_vars_from_tls_state(state);
2576
2577 /* TLS has been set up. Adjust the input functions to read via TLS,
2578 and initialize appropriately. */
2579
2580 state->xfer_buffer = store_malloc(ssl_xfer_buffer_size);
2581
2582 receive_getc = tls_getc;
2583 receive_getbuf = tls_getbuf;
2584 receive_get_cache = tls_get_cache;
2585 receive_ungetc = tls_ungetc;
2586 receive_feof = tls_feof;
2587 receive_ferror = tls_ferror;
2588 receive_smtp_buffered = tls_smtp_buffered;
2589
2590 return OK;
2591 }
2592
2593
2594
2595
2596 static void
2597 tls_client_setup_hostname_checks(host_item * host, exim_gnutls_state_st * state,
2598   smtp_transport_options_block * ob)
2599 {
2600 if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_verify_cert_hostnames, host) == OK)
2601   {
2602   state->exp_tls_verify_cert_hostnames =
2603 #ifdef SUPPORT_I18N
2604     string_domain_utf8_to_alabel(host->name, NULL);
2605 #else
2606     host->name;
2607 #endif
2608   DEBUG(D_tls)
2609     debug_printf("TLS: server cert verification includes hostname: \"%s\".\n",
2610                     state->exp_tls_verify_cert_hostnames);
2611   }
2612 }
2613
2614
2615
2616
2617 #ifdef SUPPORT_DANE
2618 /* Given our list of RRs from the TLSA lookup, build a lookup block in
2619 GnuTLS-DANE's preferred format.  Hang it on the state str for later
2620 use in DANE verification.
2621
2622 We point at the dnsa data not copy it, so it must remain valid until
2623 after verification is done.*/
2624
2625 static BOOL
2626 dane_tlsa_load(exim_gnutls_state_st * state, dns_answer * dnsa)
2627 {
2628 dns_scan dnss;
2629 int i;
2630 const char **   dane_data;
2631 int *           dane_data_len;
2632
2633 i = 1;
2634 for (dns_record * rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_ANSWERS); rr;
2635      rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_NEXT)
2636     ) if (rr->type == T_TLSA) i++;
2637
2638 dane_data = store_get(i * sizeof(uschar *), FALSE);
2639 dane_data_len = store_get(i * sizeof(int), FALSE);
2640
2641 i = 0;
2642 for (dns_record * rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_ANSWERS); rr;
2643      rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_NEXT)
2644     ) if (rr->type == T_TLSA && rr->size > 3)
2645   {
2646   const uschar * p = rr->data;
2647 /*XXX need somehow to mark rr and its data as tainted.  Doues this mean copying it? */
2648   uint8_t usage = p[0], sel = p[1], type = p[2];
2649
2650   DEBUG(D_tls)
2651     debug_printf("TLSA: %d %d %d size %d\n", usage, sel, type, rr->size);
2652
2653   if (  (usage != DANESSL_USAGE_DANE_TA && usage != DANESSL_USAGE_DANE_EE)
2654      || (sel != 0 && sel != 1)
2655      )
2656     continue;
2657   switch(type)
2658     {
2659     case 0:     /* Full: cannot check at present */
2660                 break;
2661     case 1:     if (rr->size != 3 + 256/8) continue;    /* sha2-256 */
2662                 break;
2663     case 2:     if (rr->size != 3 + 512/8) continue;    /* sha2-512 */
2664                 break;
2665     default:    continue;
2666     }
2667
2668   tls_out.tlsa_usage |= 1<<usage;
2669   dane_data[i] = CS p;
2670   dane_data_len[i++] = rr->size;
2671   }
2672
2673 if (!i) return FALSE;
2674
2675 dane_data[i] = NULL;
2676 dane_data_len[i] = 0;
2677
2678 state->dane_data = (char * const *)dane_data;
2679 state->dane_data_len = dane_data_len;
2680 return TRUE;
2681 }
2682 #endif
2683
2684
2685
2686 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
2687 /* On the client, get any stashed session for the given IP from hints db
2688 and apply it to the ssl-connection for attempted resumption.  Although
2689 there is a gnutls_session_ticket_enable_client() interface it is
2690 documented as unnecessary (as of 3.6.7) as "session tickets are emabled
2691 by deafult".  There seems to be no way to disable them, so even hosts not
2692 enabled by the transport option will be sent a ticket request.  We will
2693 however avoid storing and retrieving session information. */
2694
2695 static void
2696 tls_retrieve_session(tls_support * tlsp, gnutls_session_t session,
2697   host_item * host, smtp_transport_options_block * ob)
2698 {
2699 tlsp->resumption = RESUME_SUPPORTED;
2700 if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_resumption_hosts, host) == OK)
2701   {
2702   dbdata_tls_session * dt;
2703   int len, rc;
2704   open_db dbblock, * dbm_file;
2705
2706   DEBUG(D_tls)
2707     debug_printf("check for resumable session for %s\n", host->address);
2708   tlsp->host_resumable = TRUE;
2709   tlsp->resumption |= RESUME_CLIENT_REQUESTED;
2710   if ((dbm_file = dbfn_open(US"tls", O_RDONLY, &dbblock, FALSE, FALSE)))
2711     {
2712     /* Key for the db is the IP.  We'd like to filter the retrieved session
2713     for ticket advisory expiry, but 3.6.1 seems to give no access to that */
2714
2715     if ((dt = dbfn_read_with_length(dbm_file, host->address, &len)))
2716       if (!(rc = gnutls_session_set_data(session,
2717                     CUS dt->session, (size_t)len - sizeof(dbdata_tls_session))))
2718         {
2719         DEBUG(D_tls) debug_printf("good session\n");
2720         tlsp->resumption |= RESUME_CLIENT_SUGGESTED;
2721         }
2722       else DEBUG(D_tls) debug_printf("setting session resumption data: %s\n",
2723             US gnutls_strerror(rc));
2724     dbfn_close(dbm_file);
2725     }
2726   }
2727 }
2728
2729
2730 static void
2731 tls_save_session(tls_support * tlsp, gnutls_session_t session, const host_item * host)
2732 {
2733 /* TLS 1.2 - we get both the callback and the direct posthandshake call,
2734 but this flag is not set until the second.  TLS 1.3 it's the other way about.
2735 Keep both calls as the session data cannot be extracted before handshake
2736 completes. */
2737
2738 if (gnutls_session_get_flags(session) & GNUTLS_SFLAGS_SESSION_TICKET)
2739   {
2740   gnutls_datum_t tkt;
2741   int rc;
2742
2743   DEBUG(D_tls) debug_printf("server offered session ticket\n");
2744   tlsp->ticket_received = TRUE;
2745   tlsp->resumption |= RESUME_SERVER_TICKET;
2746
2747   if (tlsp->host_resumable)
2748     if (!(rc = gnutls_session_get_data2(session, &tkt)))
2749       {
2750       open_db dbblock, * dbm_file;
2751       int dlen = sizeof(dbdata_tls_session) + tkt.size;
2752       dbdata_tls_session * dt = store_get(dlen, TRUE);
2753
2754       DEBUG(D_tls) debug_printf("session data size %u\n", (unsigned)tkt.size);
2755       memcpy(dt->session, tkt.data, tkt.size);
2756       gnutls_free(tkt.data);
2757
2758       if ((dbm_file = dbfn_open(US"tls", O_RDWR, &dbblock, FALSE, FALSE)))
2759         {
2760         /* key for the db is the IP */
2761         dbfn_delete(dbm_file, host->address);
2762         dbfn_write(dbm_file, host->address, dt, dlen);
2763         dbfn_close(dbm_file);
2764
2765         DEBUG(D_tls)
2766           debug_printf("wrote session db (len %u)\n", (unsigned)dlen);
2767         }
2768       }
2769     else DEBUG(D_tls)
2770       debug_printf("extract session data: %s\n", US gnutls_strerror(rc));
2771   }
2772 }
2773
2774
2775 /* With a TLS1.3 session, the ticket(s) are not seen until
2776 the first data read is attempted.  And there's often two of them.
2777 Pick them up with this callback.  We are also called for 1.2
2778 but we do nothing.
2779 */
2780 static int
2781 tls_client_ticket_cb(gnutls_session_t sess, u_int htype, unsigned when,
2782   unsigned incoming, const gnutls_datum_t * msg)
2783 {
2784 exim_gnutls_state_st * state = gnutls_session_get_ptr(sess);
2785 tls_support * tlsp = state->tlsp;
2786
2787 DEBUG(D_tls) debug_printf("newticket cb\n");
2788
2789 if (!tlsp->ticket_received)
2790   tls_save_session(tlsp, sess, state->host);
2791 return 0;
2792 }
2793
2794
2795 static void
2796 tls_client_resume_prehandshake(exim_gnutls_state_st * state,
2797   tls_support * tlsp, host_item * host,
2798   smtp_transport_options_block * ob)
2799 {
2800 gnutls_session_set_ptr(state->session, state);
2801 gnutls_handshake_set_hook_function(state->session,
2802   GNUTLS_HANDSHAKE_NEW_SESSION_TICKET, GNUTLS_HOOK_POST, tls_client_ticket_cb);
2803
2804 tls_retrieve_session(tlsp, state->session, host, ob);
2805 }
2806
2807 static void
2808 tls_client_resume_posthandshake(exim_gnutls_state_st * state,
2809   tls_support * tlsp, host_item * host)
2810 {
2811 if (gnutls_session_is_resumed(state->session))
2812   {
2813   DEBUG(D_tls) debug_printf("Session resumed\n");
2814   tlsp->resumption |= RESUME_USED;
2815   }
2816
2817 tls_save_session(tlsp, state->session, host);
2818 }
2819 #endif  /* !DISABLE_TLS_RESUME */
2820
2821
2822 /*************************************************
2823 *    Start a TLS session in a client             *
2824 *************************************************/
2825
2826 /* Called from the smtp transport after STARTTLS has been accepted.
2827
2828 Arguments:
2829   cctx          connection context
2830   conn_args     connection details
2831   cookie        datum for randomness (not used)
2832   tlsp          record details of channel configuration here; must be non-NULL
2833   errstr        error string pointer
2834
2835 Returns:        TRUE for success with TLS session context set in smtp context,
2836                 FALSE on error
2837 */
2838
2839 BOOL
2840 tls_client_start(client_conn_ctx * cctx, smtp_connect_args * conn_args,
2841   void * cookie ARG_UNUSED,
2842   tls_support * tlsp, uschar ** errstr)
2843 {
2844 host_item * host = conn_args->host;          /* for msgs and option-tests */
2845 transport_instance * tb = conn_args->tblock; /* always smtp or NULL */
2846 smtp_transport_options_block * ob = tb
2847   ? (smtp_transport_options_block *)tb->options_block
2848   : &smtp_transport_option_defaults;
2849 int rc;
2850 exim_gnutls_state_st * state = NULL;
2851 uschar * cipher_list = NULL;
2852
2853 #ifndef DISABLE_OCSP
2854 BOOL require_ocsp =
2855   verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_require_ocsp, host) == OK;
2856 BOOL request_ocsp = require_ocsp ? TRUE
2857   : verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_request_ocsp, host) == OK;
2858 #endif
2859
2860 DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS as a client on fd %d\n", cctx->sock);
2861
2862 #ifdef SUPPORT_DANE
2863 /* If dane is flagged, have either request or require dane for this host, and
2864 a TLSA record found.  Therefore, dane verify required.  Which implies cert must
2865 be requested and supplied, dane verify must pass, and cert verify irrelevant
2866 (incl.  hostnames), and (caller handled) require_tls */
2867
2868 if (conn_args->dane && ob->dane_require_tls_ciphers)
2869   {
2870   /* not using expand_check_tlsvar because not yet in state */
2871   if (!expand_check(ob->dane_require_tls_ciphers, US"dane_require_tls_ciphers",
2872       &cipher_list, errstr))
2873     return FALSE;
2874   cipher_list = cipher_list && *cipher_list
2875     ? ob->dane_require_tls_ciphers : ob->tls_require_ciphers;
2876   }
2877 #endif
2878
2879 if (!cipher_list)
2880   cipher_list = ob->tls_require_ciphers;
2881
2882   {
2883 #ifdef MEASURE_TIMING
2884   struct timeval t0;
2885   gettimeofday(&t0, NULL);
2886 #endif
2887
2888   if (tls_init(host, ob->tls_certificate, ob->tls_privatekey,
2889       ob->tls_sni, ob->tls_verify_certificates, ob->tls_crl,
2890       cipher_list, &state, tlsp, errstr) != OK)
2891     return FALSE;
2892
2893 #ifdef MEASURE_TIMING
2894   report_time_since(&t0, US"client tls_init (delta)");
2895 #endif
2896   }
2897
2898   {
2899   int dh_min_bits = ob->tls_dh_min_bits;
2900   if (dh_min_bits < EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS)
2901     {
2902     DEBUG(D_tls)
2903       debug_printf("WARNING: tls_dh_min_bits far too low,"
2904                     " clamping %d up to %d\n",
2905           dh_min_bits, EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS);
2906     dh_min_bits = EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS;
2907     }
2908
2909   DEBUG(D_tls) debug_printf("Setting D-H prime minimum"
2910                     " acceptable bits to %d\n",
2911       dh_min_bits);
2912   gnutls_dh_set_prime_bits(state->session, dh_min_bits);
2913   }
2914
2915 /* Stick to the old behaviour for compatibility if tls_verify_certificates is
2916 set but both tls_verify_hosts and tls_try_verify_hosts are unset. Check only
2917 the specified host patterns if one of them is defined */
2918
2919 #ifdef SUPPORT_DANE
2920 if (conn_args->dane && dane_tlsa_load(state, &conn_args->tlsa_dnsa))
2921   {
2922   DEBUG(D_tls)
2923     debug_printf("TLS: server certificate DANE required.\n");
2924   state->verify_requirement = VERIFY_DANE;
2925   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUIRE);
2926   }
2927 else
2928 #endif
2929     if (  (  state->exp_tls_verify_certificates
2930           && !ob->tls_verify_hosts
2931           && (!ob->tls_try_verify_hosts || !*ob->tls_try_verify_hosts)
2932           )
2933         || verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_verify_hosts, host) == OK
2934        )
2935   {
2936   tls_client_setup_hostname_checks(host, state, ob);
2937   DEBUG(D_tls)
2938     debug_printf("TLS: server certificate verification required.\n");
2939   state->verify_requirement = VERIFY_REQUIRED;
2940   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUIRE);
2941   }
2942 else if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_try_verify_hosts, host) == OK)
2943   {
2944   tls_client_setup_hostname_checks(host, state, ob);
2945   DEBUG(D_tls)
2946     debug_printf("TLS: server certificate verification optional.\n");
2947   state->verify_requirement = VERIFY_OPTIONAL;
2948   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUEST);
2949   }
2950 else
2951   {
2952   DEBUG(D_tls)
2953     debug_printf("TLS: server certificate verification not required.\n");
2954   state->verify_requirement = VERIFY_NONE;
2955   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_IGNORE);
2956   }
2957
2958 #ifndef DISABLE_OCSP
2959                         /* supported since GnuTLS 3.1.3 */
2960 if (request_ocsp)
2961   {
2962   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: will request OCSP stapling\n");
2963   if ((rc = gnutls_ocsp_status_request_enable_client(state->session,
2964                     NULL, 0, NULL)) != OK)
2965     {
2966     tls_error_gnu(US"cert-status-req", rc, state->host, errstr);
2967     return FALSE;
2968     }
2969   tlsp->ocsp = OCSP_NOT_RESP;
2970   }
2971 #endif
2972
2973 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
2974 tls_client_resume_prehandshake(state, tlsp, host, ob);
2975 #endif
2976
2977 #ifndef DISABLE_EVENT
2978 if (tb && tb->event_action)
2979   {
2980   state->event_action = tb->event_action;
2981   gnutls_session_set_ptr(state->session, state);
2982   gnutls_certificate_set_verify_function(state->x509_cred, verify_cb);
2983   }
2984 #endif
2985
2986 gnutls_transport_set_ptr(state->session, (gnutls_transport_ptr_t)(long) cctx->sock);
2987 state->fd_in = cctx->sock;
2988 state->fd_out = cctx->sock;
2989
2990 DEBUG(D_tls) debug_printf("about to gnutls_handshake\n");
2991 /* There doesn't seem to be a built-in timeout on connection. */
2992
2993 sigalrm_seen = FALSE;
2994 ALARM(ob->command_timeout);
2995 do
2996   rc = gnutls_handshake(state->session);
2997 while (rc == GNUTLS_E_AGAIN || rc == GNUTLS_E_INTERRUPTED && !sigalrm_seen);
2998 ALARM_CLR(0);
2999
3000 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
3001   {
3002   if (sigalrm_seen)
3003     {
3004     gnutls_alert_send(state->session, GNUTLS_AL_FATAL, GNUTLS_A_USER_CANCELED);
3005     tls_error(US"gnutls_handshake", US"timed out", state->host, errstr);
3006     }
3007   else
3008     tls_error_gnu(US"gnutls_handshake", rc, state->host, errstr);
3009   return FALSE;
3010   }
3011
3012 DEBUG(D_tls) post_handshake_debug(state);
3013
3014 /* Verify late */
3015
3016 if (!verify_certificate(state, errstr))
3017   {
3018   tls_error(US"certificate verification failed", *errstr, state->host, errstr);
3019   return FALSE;
3020   }
3021
3022 #ifdef GNUTLS_SFLAGS_EXT_MASTER_SECRET
3023 if (gnutls_session_get_flags(state->session) & GNUTLS_SFLAGS_EXT_MASTER_SECRET)
3024   tlsp->ext_master_secret = TRUE;
3025 #endif
3026
3027 #ifndef DISABLE_OCSP
3028 if (request_ocsp)
3029   {
3030   DEBUG(D_tls)
3031     {
3032     gnutls_datum_t stapling;
3033     gnutls_ocsp_resp_t resp;
3034     gnutls_datum_t printed;
3035     unsigned idx = 0;
3036
3037     for (;
3038 # ifdef GNUTLS_OCSP_STATUS_REQUEST_GET2
3039          (rc = gnutls_ocsp_status_request_get2(state->session, idx, &stapling)) == 0;
3040 #else
3041          (rc = gnutls_ocsp_status_request_get(state->session, &stapling)) == 0;
3042 #endif
3043          idx++)
3044       if (  (rc= gnutls_ocsp_resp_init(&resp)) == 0
3045          && (rc= gnutls_ocsp_resp_import(resp, &stapling)) == 0
3046          && (rc= gnutls_ocsp_resp_print(resp, GNUTLS_OCSP_PRINT_COMPACT, &printed)) == 0
3047          )
3048         {
3049         debug_printf("%.4096s", printed.data);
3050         gnutls_free(printed.data);
3051         }
3052       else
3053         (void) tls_error_gnu(US"ocsp decode", rc, state->host, errstr);
3054     if (idx == 0 && rc)
3055       (void) tls_error_gnu(US"ocsp decode", rc, state->host, errstr);
3056     }
3057
3058   if (gnutls_ocsp_status_request_is_checked(state->session, 0) == 0)
3059     {
3060     tlsp->ocsp = OCSP_FAILED;
3061     tls_error(US"certificate status check failed", NULL, state->host, errstr);
3062     if (require_ocsp)
3063       return FALSE;
3064     }
3065   else
3066     {
3067     DEBUG(D_tls) debug_printf("Passed OCSP checking\n");
3068     tlsp->ocsp = OCSP_VFIED;
3069     }
3070   }
3071 #endif
3072
3073 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
3074 tls_client_resume_posthandshake(state, tlsp, host);
3075 #endif
3076
3077 /* Sets various Exim expansion variables; may need to adjust for ACL callouts */
3078
3079 extract_exim_vars_from_tls_state(state);
3080
3081 cctx->tls_ctx = state;
3082 return TRUE;
3083 }
3084
3085
3086
3087
3088 /*************************************************
3089 *         Close down a TLS session               *
3090 *************************************************/
3091
3092 /* This is also called from within a delivery subprocess forked from the
3093 daemon, to shut down the TLS library, without actually doing a shutdown (which
3094 would tamper with the TLS session in the parent process).
3095
3096 Arguments:
3097   ct_ctx        client context pointer, or NULL for the one global server context
3098   shutdown      1 if TLS close-alert is to be sent,
3099                 2 if also response to be waited for
3100
3101 Returns:     nothing
3102 */
3103
3104 void
3105 tls_close(void * ct_ctx, int shutdown)
3106 {
3107 exim_gnutls_state_st * state = ct_ctx ? ct_ctx : &state_server;
3108 tls_support * tlsp = state->tlsp;
3109
3110 if (!tlsp || tlsp->active.sock < 0) return;  /* TLS was not active */
3111
3112 if (shutdown)
3113   {
3114   DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_close(): shutting down TLS%s\n",
3115     shutdown > 1 ? " (with response-wait)" : "");
3116
3117   ALARM(2);
3118   gnutls_bye(state->session, shutdown > 1 ? GNUTLS_SHUT_RDWR : GNUTLS_SHUT_WR);
3119   ALARM_CLR(0);
3120   }
3121
3122 if (!ct_ctx)    /* server */
3123   {
3124   receive_getc =        smtp_getc;
3125   receive_getbuf =      smtp_getbuf;
3126   receive_get_cache =   smtp_get_cache;
3127   receive_ungetc =      smtp_ungetc;
3128   receive_feof =        smtp_feof;
3129   receive_ferror =      smtp_ferror;
3130   receive_smtp_buffered = smtp_buffered;
3131   }
3132
3133 gnutls_deinit(state->session);
3134 gnutls_certificate_free_credentials(state->x509_cred);
3135
3136 tlsp->active.sock = -1;
3137 tlsp->active.tls_ctx = NULL;
3138 /* Leave bits, peercert, cipher, peerdn, certificate_verified set, for logging */
3139 tlsp->channelbinding = NULL;
3140
3141
3142 if (state->xfer_buffer) store_free(state->xfer_buffer);
3143 memcpy(state, &exim_gnutls_state_init, sizeof(exim_gnutls_state_init));
3144 }
3145
3146
3147
3148
3149 static BOOL
3150 tls_refill(unsigned lim)
3151 {
3152 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
3153 ssize_t inbytes;
3154
3155 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling gnutls_record_recv(session=%p, buffer=%p, buffersize=%u)\n",
3156   state->session, state->xfer_buffer, ssl_xfer_buffer_size);
3157
3158 sigalrm_seen = FALSE;
3159 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM(smtp_receive_timeout);
3160
3161 do
3162   inbytes = gnutls_record_recv(state->session, state->xfer_buffer,
3163     MIN(ssl_xfer_buffer_size, lim));
3164 while (inbytes == GNUTLS_E_AGAIN);
3165
3166 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM_CLR(0);
3167
3168 if (had_command_timeout)                /* set by signal handler */
3169   smtp_command_timeout_exit();          /* does not return */
3170 if (had_command_sigterm)
3171   smtp_command_sigterm_exit();
3172 if (had_data_timeout)
3173   smtp_data_timeout_exit();
3174 if (had_data_sigint)
3175   smtp_data_sigint_exit();
3176
3177 /* Timeouts do not get this far.  A zero-byte return appears to mean that the
3178 TLS session has been closed down, not that the socket itself has been closed
3179 down. Revert to non-TLS handling. */
3180
3181 if (sigalrm_seen)
3182   {
3183   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got tls read timeout\n");
3184   state->xfer_error = TRUE;
3185   return FALSE;
3186   }
3187
3188 else if (inbytes == 0)
3189   {
3190   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got TLS_EOF\n");
3191   tls_close(NULL, TLS_NO_SHUTDOWN);
3192   return FALSE;
3193   }
3194
3195 /* Handle genuine errors */
3196
3197 else if (inbytes < 0)
3198   {
3199   DEBUG(D_tls) debug_printf("%s: err from gnutls_record_recv\n", __FUNCTION__);
3200   record_io_error(state, (int) inbytes, US"recv", NULL);
3201   state->xfer_error = TRUE;
3202   return FALSE;
3203   }
3204 #ifndef DISABLE_DKIM
3205 dkim_exim_verify_feed(state->xfer_buffer, inbytes);
3206 #endif
3207 state->xfer_buffer_hwm = (int) inbytes;
3208 state->xfer_buffer_lwm = 0;
3209 return TRUE;
3210 }
3211
3212 /*************************************************
3213 *            TLS version of getc                 *
3214 *************************************************/
3215
3216 /* This gets the next byte from the TLS input buffer. If the buffer is empty,
3217 it refills the buffer via the GnuTLS reading function.
3218 Only used by the server-side TLS.
3219
3220 This feeds DKIM and should be used for all message-body reads.
3221
3222 Arguments:  lim         Maximum amount to read/buffer
3223 Returns:    the next character or EOF
3224 */
3225
3226 int
3227 tls_getc(unsigned lim)
3228 {
3229 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
3230
3231 if (state->xfer_buffer_lwm >= state->xfer_buffer_hwm)
3232   if (!tls_refill(lim))
3233     return state->xfer_error ? EOF : smtp_getc(lim);
3234
3235 /* Something in the buffer; return next uschar */
3236
3237 return state->xfer_buffer[state->xfer_buffer_lwm++];
3238 }
3239
3240 uschar *
3241 tls_getbuf(unsigned * len)
3242 {
3243 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
3244 unsigned size;
3245 uschar * buf;
3246
3247 if (state->xfer_buffer_lwm >= state->xfer_buffer_hwm)
3248   if (!tls_refill(*len))
3249     {
3250     if (!state->xfer_error) return smtp_getbuf(len);
3251     *len = 0;
3252     return NULL;
3253     }
3254
3255 if ((size = state->xfer_buffer_hwm - state->xfer_buffer_lwm) > *len)
3256   size = *len;
3257 buf = &state->xfer_buffer[state->xfer_buffer_lwm];
3258 state->xfer_buffer_lwm += size;
3259 *len = size;
3260 return buf;
3261 }
3262
3263
3264 void
3265 tls_get_cache()
3266 {
3267 #ifndef DISABLE_DKIM
3268 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
3269 int n = state->xfer_buffer_hwm - state->xfer_buffer_lwm;
3270 if (n > 0)
3271   dkim_exim_verify_feed(state->xfer_buffer+state->xfer_buffer_lwm, n);
3272 #endif
3273 }
3274
3275
3276 BOOL
3277 tls_could_read(void)
3278 {
3279 return state_server.xfer_buffer_lwm < state_server.xfer_buffer_hwm
3280  || gnutls_record_check_pending(state_server.session) > 0;
3281 }
3282
3283
3284
3285
3286 /*************************************************
3287 *          Read bytes from TLS channel           *
3288 *************************************************/
3289
3290 /* This does not feed DKIM, so if the caller uses this for reading message body,
3291 then the caller must feed DKIM.
3292
3293 Arguments:
3294   ct_ctx    client context pointer, or NULL for the one global server context
3295   buff      buffer of data
3296   len       size of buffer
3297
3298 Returns:    the number of bytes read
3299             -1 after a failed read, including EOF
3300 */
3301
3302 int
3303 tls_read(void * ct_ctx, uschar *buff, size_t len)
3304 {
3305 exim_gnutls_state_st * state = ct_ctx ? ct_ctx : &state_server;
3306 ssize_t inbytes;
3307
3308 if (len > INT_MAX)
3309   len = INT_MAX;
3310
3311 if (state->xfer_buffer_lwm < state->xfer_buffer_hwm)
3312   DEBUG(D_tls)
3313     debug_printf("*** PROBABLY A BUG *** " \
3314         "tls_read() called with data in the tls_getc() buffer, %d ignored\n",
3315         state->xfer_buffer_hwm - state->xfer_buffer_lwm);
3316
3317 DEBUG(D_tls)
3318   debug_printf("Calling gnutls_record_recv(session=%p, buffer=%p, len=" SIZE_T_FMT ")\n",
3319       state->session, buff, len);
3320
3321 do
3322   inbytes = gnutls_record_recv(state->session, buff, len);
3323 while (inbytes == GNUTLS_E_AGAIN);
3324
3325 if (inbytes > 0) return inbytes;
3326 if (inbytes == 0)
3327   {
3328   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got TLS_EOF\n");
3329   }
3330 else
3331   {
3332   DEBUG(D_tls) debug_printf("%s: err from gnutls_record_recv\n", __FUNCTION__);
3333   record_io_error(state, (int)inbytes, US"recv", NULL);
3334   }
3335
3336 return -1;
3337 }
3338
3339
3340
3341
3342 /*************************************************
3343 *         Write bytes down TLS channel           *
3344 *************************************************/
3345
3346 /*
3347 Arguments:
3348   ct_ctx    client context pointer, or NULL for the one global server context
3349   buff      buffer of data
3350   len       number of bytes
3351   more      more data expected soon
3352
3353 Calling with len zero and more unset will flush buffered writes.  The buff
3354 argument can be null for that case.
3355
3356 Returns:    the number of bytes after a successful write,
3357             -1 after a failed write
3358 */
3359
3360 int
3361 tls_write(void * ct_ctx, const uschar * buff, size_t len, BOOL more)
3362 {
3363 ssize_t outbytes;
3364 size_t left = len;
3365 exim_gnutls_state_st * state = ct_ctx ? ct_ctx : &state_server;
3366
3367 #ifdef SUPPORT_CORK
3368 if (more && !state->corked)
3369   {
3370   DEBUG(D_tls) debug_printf("gnutls_record_cork(session=%p)\n", state->session);
3371   gnutls_record_cork(state->session);
3372   state->corked = TRUE;
3373   }
3374 #endif
3375
3376 DEBUG(D_tls) debug_printf("%s(%p, " SIZE_T_FMT "%s)\n", __FUNCTION__,
3377   buff, left, more ? ", more" : "");
3378
3379 while (left > 0)
3380   {
3381   DEBUG(D_tls) debug_printf("gnutls_record_send(session=%p, buffer=%p, left=" SIZE_T_FMT ")\n",
3382       state->session, buff, left);
3383
3384   do
3385     outbytes = gnutls_record_send(state->session, buff, left);
3386   while (outbytes == GNUTLS_E_AGAIN);
3387
3388   DEBUG(D_tls) debug_printf("outbytes=" SSIZE_T_FMT "\n", outbytes);
3389
3390   if (outbytes < 0)
3391     {
3392     DEBUG(D_tls) debug_printf("%s: gnutls_record_send err\n", __FUNCTION__);
3393     record_io_error(state, outbytes, US"send", NULL);
3394     return -1;
3395     }
3396   if (outbytes == 0)
3397     {
3398     record_io_error(state, 0, US"send", US"TLS channel closed on write");
3399     return -1;
3400     }
3401
3402   left -= outbytes;
3403   buff += outbytes;
3404   }
3405
3406 if (len > INT_MAX)
3407   {
3408   DEBUG(D_tls)
3409     debug_printf("Whoops!  Wrote more bytes (" SIZE_T_FMT ") than INT_MAX\n",
3410         len);
3411   len = INT_MAX;
3412   }
3413
3414 #ifdef SUPPORT_CORK
3415 if (!more && state->corked)
3416   {
3417   DEBUG(D_tls) debug_printf("gnutls_record_uncork(session=%p)\n", state->session);
3418   do
3419     /* We can't use GNUTLS_RECORD_WAIT here, as it retries on
3420     GNUTLS_E_AGAIN || GNUTLS_E_INTR, which would break our timeout set by alarm().
3421     The GNUTLS_E_AGAIN should not happen ever, as our sockets are blocking anyway.
3422     But who knows. (That all relies on the fact that GNUTLS_E_INTR and GNUTLS_E_AGAIN
3423     match the EINTR and EAGAIN errno values.) */
3424     outbytes = gnutls_record_uncork(state->session, 0);
3425   while (outbytes == GNUTLS_E_AGAIN);
3426
3427   if (outbytes < 0)
3428     {
3429     record_io_error(state, len, US"uncork", NULL);
3430     return -1;
3431     }
3432
3433   state->corked = FALSE;
3434   }
3435 #endif
3436
3437 return (int) len;
3438 }
3439
3440
3441
3442
3443 /*************************************************
3444 *            Random number generation            *
3445 *************************************************/
3446
3447 /* Pseudo-random number generation.  The result is not expected to be
3448 cryptographically strong but not so weak that someone will shoot themselves
3449 in the foot using it as a nonce in input in some email header scheme or
3450 whatever weirdness they'll twist this into.  The result should handle fork()
3451 and avoid repeating sequences.  OpenSSL handles that for us.
3452
3453 Arguments:
3454   max       range maximum
3455 Returns     a random number in range [0, max-1]
3456 */
3457
3458 #ifdef HAVE_GNUTLS_RND
3459 int
3460 vaguely_random_number(int max)
3461 {
3462 unsigned int r;
3463 int i, needed_len;
3464 uschar smallbuf[sizeof(r)];
3465
3466 if (max <= 1)
3467   return 0;
3468
3469 needed_len = sizeof(r);
3470 /* Don't take 8 times more entropy than needed if int is 8 octets and we were
3471 asked for a number less than 10. */
3472
3473 for (r = max, i = 0; r; ++i)
3474   r >>= 1;
3475 i = (i + 7) / 8;
3476 if (i < needed_len)
3477   needed_len = i;
3478
3479 i = gnutls_rnd(GNUTLS_RND_NONCE, smallbuf, needed_len);
3480 if (i < 0)
3481   {
3482   DEBUG(D_all) debug_printf("gnutls_rnd() failed, using fallback.\n");
3483   return vaguely_random_number_fallback(max);
3484   }
3485 r = 0;
3486 for (uschar * p = smallbuf; needed_len; --needed_len, ++p)
3487   r = r * 256 + *p;
3488
3489 /* We don't particularly care about weighted results; if someone wants
3490  * smooth distribution and cares enough then they should submit a patch then. */
3491 return r % max;
3492 }
3493 #else /* HAVE_GNUTLS_RND */
3494 int
3495 vaguely_random_number(int max)
3496 {
3497   return vaguely_random_number_fallback(max);
3498 }
3499 #endif /* HAVE_GNUTLS_RND */
3500
3501
3502
3503
3504 /*************************************************
3505 *  Let tls_require_ciphers be checked at startup *
3506 *************************************************/
3507
3508 /* The tls_require_ciphers option, if set, must be something which the
3509 library can parse.
3510
3511 Returns:     NULL on success, or error message
3512 */
3513
3514 uschar *
3515 tls_validate_require_cipher(void)
3516 {
3517 int rc;
3518 uschar *expciphers = NULL;
3519 gnutls_priority_t priority_cache;
3520 const char *errpos;
3521 uschar * dummy_errstr;
3522
3523 #ifdef GNUTLS_AUTO_GLOBAL_INIT
3524 # define validate_check_rc(Label) do { \
3525   if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) { if (exim_gnutls_base_init_done) \
3526     return string_sprintf("%s failed: %s", (Label), gnutls_strerror(rc)); } } while (0)
3527 # define return_deinit(Label) do { return (Label); } while (0)
3528 #else
3529 # define validate_check_rc(Label) do { \
3530   if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) { if (exim_gnutls_base_init_done) gnutls_global_deinit(); \
3531     return string_sprintf("%s failed: %s", (Label), gnutls_strerror(rc)); } } while (0)
3532 # define return_deinit(Label) do { gnutls_global_deinit(); return (Label); } while (0)
3533 #endif
3534
3535 if (exim_gnutls_base_init_done)
3536   log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
3537       "already initialised GnuTLS, Exim developer bug");
3538
3539 #if defined(HAVE_GNUTLS_PKCS11) && !defined(GNUTLS_AUTO_PKCS11_MANUAL)
3540 if (!gnutls_allow_auto_pkcs11)
3541   {
3542   rc = gnutls_pkcs11_init(GNUTLS_PKCS11_FLAG_MANUAL, NULL);
3543   validate_check_rc(US"gnutls_pkcs11_init");
3544   }
3545 #endif
3546 #ifndef GNUTLS_AUTO_GLOBAL_INIT
3547 rc = gnutls_global_init();
3548 validate_check_rc(US"gnutls_global_init()");
3549 #endif
3550 exim_gnutls_base_init_done = TRUE;
3551
3552 if (!(tls_require_ciphers && *tls_require_ciphers))
3553   return_deinit(NULL);
3554
3555 if (!expand_check(tls_require_ciphers, US"tls_require_ciphers", &expciphers,
3556                   &dummy_errstr))
3557   return_deinit(US"failed to expand tls_require_ciphers");
3558
3559 if (!(expciphers && *expciphers))
3560   return_deinit(NULL);
3561
3562 DEBUG(D_tls)
3563   debug_printf("tls_require_ciphers expands to \"%s\"\n", expciphers);
3564
3565 rc = gnutls_priority_init(&priority_cache, CS expciphers, &errpos);
3566 validate_check_rc(string_sprintf(
3567       "gnutls_priority_init(%s) failed at offset %ld, \"%.8s..\"",
3568       expciphers, errpos - CS expciphers, errpos));
3569
3570 #undef return_deinit
3571 #undef validate_check_rc
3572 #ifndef GNUTLS_AUTO_GLOBAL_INIT
3573 gnutls_global_deinit();
3574 #endif
3575
3576 return NULL;
3577 }
3578
3579
3580
3581
3582 /*************************************************
3583 *         Report the library versions.           *
3584 *************************************************/
3585
3586 /* See a description in tls-openssl.c for an explanation of why this exists.
3587
3588 Arguments:   a FILE* to print the results to
3589 Returns:     nothing
3590 */
3591
3592 void
3593 tls_version_report(FILE *f)
3594 {
3595 fprintf(f, "Library version: GnuTLS: Compile: %s\n"
3596            "                         Runtime: %s\n",
3597            LIBGNUTLS_VERSION,
3598            gnutls_check_version(NULL));
3599 }
3600
3601 #endif  /*!MACRO_PREDEF*/
3602 /* vi: aw ai sw=2
3603 */
3604 /* End of tls-gnu.c */