GSASL: use tls-exporter for SCRAM*PLUS methods under TLSv1.3
[exim.git] / src / src / tls-openssl.c
1 /*************************************************
2 *     Exim - an Internet mail transport agent    *
3 *************************************************/
4
5 /* Copyright (c) The Exim Maintainers 2020 - 2022 */
6 /* Copyright (c) University of Cambridge 1995 - 2019 */
7 /* See the file NOTICE for conditions of use and distribution. */
8
9 /* Portions Copyright (c) The OpenSSL Project 1999 */
10
11 /* This module provides the TLS (aka SSL) support for Exim using the OpenSSL
12 library. It is #included into the tls.c file when that library is used. The
13 code herein is based on a patch that was originally contributed by Steve
14 Haslam. It was adapted from stunnel, a GPL program by Michal Trojnara.
15
16 No cryptographic code is included in Exim. All this module does is to call
17 functions from the OpenSSL library. */
18
19
20 /* Heading stuff */
21
22 #include <openssl/lhash.h>
23 #include <openssl/ssl.h>
24 #include <openssl/err.h>
25 #include <openssl/rand.h>
26 #ifndef OPENSSL_NO_ECDH
27 # include <openssl/ec.h>
28 #endif
29 #ifndef DISABLE_OCSP
30 # include <openssl/ocsp.h>
31 #endif
32 #ifdef SUPPORT_DANE
33 # include "danessl.h"
34 #endif
35
36
37 #ifndef DISABLE_OCSP
38 # define EXIM_OCSP_SKEW_SECONDS (300L)
39 # define EXIM_OCSP_MAX_AGE (-1L)
40 #endif
41
42 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x0090806fL && !defined(OPENSSL_NO_TLSEXT)
43 # define EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT
44 #endif
45 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x00908000L
46 # define EXIM_HAVE_RSA_GENKEY_EX
47 #endif
48 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x10100000L
49 # define EXIM_HAVE_OCSP_RESP_COUNT
50 # define OPENSSL_AUTO_SHA256
51 #else
52 # define EXIM_HAVE_EPHEM_RSA_KEX
53 # define EXIM_HAVE_RAND_PSEUDO
54 #endif
55 #if (OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x0090800fL) && !defined(OPENSSL_NO_SHA256)
56 # define EXIM_HAVE_SHA256
57 #endif
58
59 /* X509_check_host provides sane certificate hostname checking, but was added
60 to OpenSSL late, after other projects forked off the code-base.  So in
61 addition to guarding against the base version number, beware that LibreSSL
62 does not (at this time) support this function.
63
64 If LibreSSL gains a different API, perhaps via libtls, then we'll probably
65 opt to disentangle and ask a LibreSSL user to provide glue for a third
66 crypto provider for libtls instead of continuing to tie the OpenSSL glue
67 into even twistier knots.  If LibreSSL gains the same API, we can just
68 change this guard and punt the issue for a while longer. */
69
70 #ifndef LIBRESSL_VERSION_NUMBER
71 # if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x010100000L
72 #  define EXIM_HAVE_OPENSSL_CHECKHOST
73 #  define EXIM_HAVE_OPENSSL_DH_BITS
74 #  define EXIM_HAVE_OPENSSL_TLS_METHOD
75 #  define EXIM_HAVE_OPENSSL_KEYLOG
76 #  define EXIM_HAVE_OPENSSL_CIPHER_GET_ID
77 #  define EXIM_HAVE_SESSION_TICKET
78 #  define EXIM_HAVE_OPESSL_TRACE
79 #  define EXIM_HAVE_OPESSL_GET0_SERIAL
80 #  ifndef DISABLE_OCSP
81 #   define EXIM_HAVE_OCSP
82 #  endif
83 #  define EXIM_HAVE_ALPN /* fail ret from hshake-cb is ignored by LibreSSL */
84 # else
85 #  define EXIM_NEED_OPENSSL_INIT
86 # endif
87 # if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x010000000L \
88     && (OPENSSL_VERSION_NUMBER & 0x0000ff000L) >= 0x000002000L
89 #  define EXIM_HAVE_OPENSSL_CHECKHOST
90 # endif
91 #endif
92
93 #if LIBRESSL_VERSION_NUMBER >= 0x3040000fL
94 # define EXIM_HAVE_OPENSSL_CIPHER_GET_ID
95 #endif
96
97 #if !defined(LIBRESSL_VERSION_NUMBER) && (OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x030000000L)
98 # define EXIM_HAVE_EXPORT_CHNL_BNGNG
99 #endif
100
101 #if !defined(LIBRESSL_VERSION_NUMBER) \
102     || LIBRESSL_VERSION_NUMBER >= 0x20010000L
103 # if !defined(OPENSSL_NO_ECDH)
104 #  if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x0090800fL
105 #   define EXIM_HAVE_ECDH
106 #  endif
107 #  if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x10002000L
108 #   define EXIM_HAVE_OPENSSL_EC_NIST2NID
109 #  endif
110 # endif
111 #endif
112
113 #ifndef LIBRESSL_VERSION_NUMBER
114 # if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x010101000L
115 #  define OPENSSL_HAVE_KEYLOG_CB
116 #  define OPENSSL_HAVE_NUM_TICKETS
117 #  define EXIM_HAVE_OPENSSL_CIPHER_STD_NAME
118 #  define EXIM_HAVE_EXP_CHNL_BNGNG
119 # else
120 #  define OPENSSL_BAD_SRVR_OURCERT
121 # endif
122 #endif
123
124 #if !defined(LIBRESSL_VERSION_NUMBER) && (OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x010002000L)
125 # define EXIM_HAVE_EXPORT_CHNL_BNGNG
126 #endif
127
128 #if !defined(EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT) && !defined(DISABLE_OCSP)
129 # warning "OpenSSL library version too old; define DISABLE_OCSP in Makefile"
130 # define DISABLE_OCSP
131 #endif
132
133 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
134 # if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x0101010L
135 #  error OpenSSL version too old for session-resumption
136 # endif
137 #endif
138
139 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_CHECKHOST
140 # include <openssl/x509v3.h>
141 #endif
142
143 #ifndef EXIM_HAVE_OPENSSL_CIPHER_STD_NAME
144 # ifndef EXIM_HAVE_OPENSSL_CIPHER_GET_ID
145 #  define SSL_CIPHER_get_id(c) (c->id)
146 # endif
147 # ifndef MACRO_PREDEF
148 #  include "tls-cipher-stdname.c"
149 # endif
150 #endif
151
152 /*************************************************
153 *        OpenSSL option parse                    *
154 *************************************************/
155
156 typedef struct exim_openssl_option {
157   uschar *name;
158   long    value;
159 } exim_openssl_option;
160 /* We could use a macro to expand, but we need the ifdef and not all the
161 options document which version they were introduced in.  Policylet: include
162 all options unless explicitly for DTLS, let the administrator choose which
163 to apply.
164
165 This list is current as of:
166   ==>  1.1.1c  <==
167
168 XXX could we autobuild this list, as with predefined-macros?
169 Seems just parsing ssl.h for SSL_OP_.* would be enough (except to exclude DTLS).
170 Also allow a numeric literal?
171 */
172 static exim_openssl_option exim_openssl_options[] = {
173 /* KEEP SORTED ALPHABETICALLY! */
174 #ifdef SSL_OP_ALL
175   { US"all", (long) SSL_OP_ALL },
176 #endif
177 #ifdef SSL_OP_ALLOW_NO_DHE_KEX
178   { US"allow_no_dhe_kex", SSL_OP_ALLOW_NO_DHE_KEX },
179 #endif
180 #ifdef SSL_OP_ALLOW_UNSAFE_LEGACY_RENEGOTIATION
181   { US"allow_unsafe_legacy_renegotiation", SSL_OP_ALLOW_UNSAFE_LEGACY_RENEGOTIATION },
182 #endif
183 #ifdef SSL_OP_CIPHER_SERVER_PREFERENCE
184   { US"cipher_server_preference", SSL_OP_CIPHER_SERVER_PREFERENCE },
185 #endif
186 #ifdef SSL_OP_CRYPTOPRO_TLSEXT_BUG
187   { US"cryptopro_tlsext_bug", SSL_OP_CRYPTOPRO_TLSEXT_BUG },
188 #endif
189 #ifdef SSL_OP_DONT_INSERT_EMPTY_FRAGMENTS
190   { US"dont_insert_empty_fragments", SSL_OP_DONT_INSERT_EMPTY_FRAGMENTS },
191 #endif
192 #ifdef SSL_OP_ENABLE_MIDDLEBOX_COMPAT
193   { US"enable_middlebox_compat", SSL_OP_ENABLE_MIDDLEBOX_COMPAT },
194 #endif
195 #ifdef SSL_OP_EPHEMERAL_RSA
196   { US"ephemeral_rsa", SSL_OP_EPHEMERAL_RSA },
197 #endif
198 #ifdef SSL_OP_LEGACY_SERVER_CONNECT
199   { US"legacy_server_connect", SSL_OP_LEGACY_SERVER_CONNECT },
200 #endif
201 #ifdef SSL_OP_MICROSOFT_BIG_SSLV3_BUFFER
202   { US"microsoft_big_sslv3_buffer", SSL_OP_MICROSOFT_BIG_SSLV3_BUFFER },
203 #endif
204 #ifdef SSL_OP_MICROSOFT_SESS_ID_BUG
205   { US"microsoft_sess_id_bug", SSL_OP_MICROSOFT_SESS_ID_BUG },
206 #endif
207 #ifdef SSL_OP_MSIE_SSLV2_RSA_PADDING
208   { US"msie_sslv2_rsa_padding", SSL_OP_MSIE_SSLV2_RSA_PADDING },
209 #endif
210 #ifdef SSL_OP_NETSCAPE_CHALLENGE_BUG
211   { US"netscape_challenge_bug", SSL_OP_NETSCAPE_CHALLENGE_BUG },
212 #endif
213 #ifdef SSL_OP_NETSCAPE_REUSE_CIPHER_CHANGE_BUG
214   { US"netscape_reuse_cipher_change_bug", SSL_OP_NETSCAPE_REUSE_CIPHER_CHANGE_BUG },
215 #endif
216 #ifdef SSL_OP_NO_ANTI_REPLAY
217   { US"no_anti_replay", SSL_OP_NO_ANTI_REPLAY },
218 #endif
219 #ifdef SSL_OP_NO_COMPRESSION
220   { US"no_compression", SSL_OP_NO_COMPRESSION },
221 #endif
222 #ifdef SSL_OP_NO_ENCRYPT_THEN_MAC
223   { US"no_encrypt_then_mac", SSL_OP_NO_ENCRYPT_THEN_MAC },
224 #endif
225 #ifdef SSL_OP_NO_RENEGOTIATION
226   { US"no_renegotiation", SSL_OP_NO_RENEGOTIATION },
227 #endif
228 #ifdef SSL_OP_NO_SESSION_RESUMPTION_ON_RENEGOTIATION
229   { US"no_session_resumption_on_renegotiation", SSL_OP_NO_SESSION_RESUMPTION_ON_RENEGOTIATION },
230 #endif
231 #ifdef SSL_OP_NO_SSLv2
232   { US"no_sslv2", SSL_OP_NO_SSLv2 },
233 #endif
234 #ifdef SSL_OP_NO_SSLv3
235   { US"no_sslv3", SSL_OP_NO_SSLv3 },
236 #endif
237 #ifdef SSL_OP_NO_TICKET
238   { US"no_ticket", SSL_OP_NO_TICKET },
239 #endif
240 #ifdef SSL_OP_NO_TLSv1
241   { US"no_tlsv1", SSL_OP_NO_TLSv1 },
242 #endif
243 #ifdef SSL_OP_NO_TLSv1_1
244 # if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x30000000L
245 #  if SSL_OP_NO_TLSv1_1 == 0x00000400L
246   /* Error in chosen value in 1.0.1a; see first item in CHANGES for 1.0.1b */
247 #   warning OpenSSL 1.0.1a uses a bad value for SSL_OP_NO_TLSv1_1, ignoring
248 #   define NO_SSL_OP_NO_TLSv1_1
249 #  endif
250 # endif
251 # ifndef NO_SSL_OP_NO_TLSv1_1
252   { US"no_tlsv1_1", SSL_OP_NO_TLSv1_1 },
253 # endif
254 #endif
255 #ifdef SSL_OP_NO_TLSv1_2
256   { US"no_tlsv1_2", SSL_OP_NO_TLSv1_2 },
257 #endif
258 #ifdef SSL_OP_NO_TLSv1_3
259   { US"no_tlsv1_3", SSL_OP_NO_TLSv1_3 },
260 #endif
261 #ifdef SSL_OP_PRIORITIZE_CHACHA
262   { US"prioritize_chacha", SSL_OP_PRIORITIZE_CHACHA },
263 #endif
264 #ifdef SSL_OP_SAFARI_ECDHE_ECDSA_BUG
265   { US"safari_ecdhe_ecdsa_bug", SSL_OP_SAFARI_ECDHE_ECDSA_BUG },
266 #endif
267 #ifdef SSL_OP_SINGLE_DH_USE
268   { US"single_dh_use", SSL_OP_SINGLE_DH_USE },
269 #endif
270 #ifdef SSL_OP_SINGLE_ECDH_USE
271   { US"single_ecdh_use", SSL_OP_SINGLE_ECDH_USE },
272 #endif
273 #ifdef SSL_OP_SSLEAY_080_CLIENT_DH_BUG
274   { US"ssleay_080_client_dh_bug", SSL_OP_SSLEAY_080_CLIENT_DH_BUG },
275 #endif
276 #ifdef SSL_OP_SSLREF2_REUSE_CERT_TYPE_BUG
277   { US"sslref2_reuse_cert_type_bug", SSL_OP_SSLREF2_REUSE_CERT_TYPE_BUG },
278 #endif
279 #ifdef SSL_OP_TLS_BLOCK_PADDING_BUG
280   { US"tls_block_padding_bug", SSL_OP_TLS_BLOCK_PADDING_BUG },
281 #endif
282 #ifdef SSL_OP_TLS_D5_BUG
283   { US"tls_d5_bug", SSL_OP_TLS_D5_BUG },
284 #endif
285 #ifdef SSL_OP_TLS_ROLLBACK_BUG
286   { US"tls_rollback_bug", SSL_OP_TLS_ROLLBACK_BUG },
287 #endif
288 #ifdef SSL_OP_TLSEXT_PADDING
289   { US"tlsext_padding", SSL_OP_TLSEXT_PADDING },
290 #endif
291 };
292
293 #ifndef MACRO_PREDEF
294 static int exim_openssl_options_size = nelem(exim_openssl_options);
295 static long init_options = 0;
296 #endif
297
298 #ifdef MACRO_PREDEF
299 void
300 options_tls(void)
301 {
302 uschar buf[64];
303
304 for (struct exim_openssl_option * o = exim_openssl_options;
305      o < exim_openssl_options + nelem(exim_openssl_options); o++)
306   {
307   /* Trailing X is workaround for problem with _OPT_OPENSSL_NO_TLSV1
308   being a ".ifdef _OPT_OPENSSL_NO_TLSV1_3" match */
309
310   spf(buf, sizeof(buf), US"_OPT_OPENSSL_%T_X", o->name);
311   builtin_macro_create(buf);
312   }
313
314 # ifndef DISABLE_TLS_RESUME
315 builtin_macro_create_var(US"_RESUME_DECODE", RESUME_DECODE_STRING );
316 # endif
317 # ifdef SSL_OP_NO_TLSv1_3
318 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS1_3");
319 # endif
320 # ifdef OPENSSL_BAD_SRVR_OURCERT
321 builtin_macro_create(US"_TLS_BAD_MULTICERT_IN_OURCERT");
322 # endif
323 # ifdef EXIM_HAVE_OCSP
324 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS_OCSP");
325 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS_OCSP_LIST");
326 # endif
327 # ifdef EXIM_HAVE_ALPN
328 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS_ALPN");
329 # endif
330 }
331 #else
332
333 /******************************************************************************/
334
335 /* Structure for collecting random data for seeding. */
336
337 typedef struct randstuff {
338   struct timeval tv;
339   pid_t          p;
340 } randstuff;
341
342 /* Local static variables */
343
344 static BOOL client_verify_callback_called = FALSE;
345 static BOOL server_verify_callback_called = FALSE;
346 static const uschar *sid_ctx = US"exim";
347
348 /* We have three different contexts to care about.
349
350 Simple case: client, `client_ctx`
351  As a client, we can be doing a callout or cut-through delivery while receiving
352  a message.  So we have a client context, which should have options initialised
353  from the SMTP Transport.  We may also concurrently want to make TLS connections
354  to utility daemons, so client-contexts are allocated and passed around in call
355  args rather than using a gobal.
356
357 Server:
358  There are two cases: with and without ServerNameIndication from the client.
359  Given TLS SNI, we can be using different keys, certs and various other
360  configuration settings, because they're re-expanded with $tls_sni set.  This
361  allows vhosting with TLS.  This SNI is sent in the handshake.
362  A client might not send SNI, so we need a fallback, and an initial setup too.
363  So as a server, we start out using `server_ctx`.
364  If SNI is sent by the client, then we as server, mid-negotiation, try to clone
365  `server_sni` from `server_ctx` and then initialise settings by re-expanding
366  configuration.
367 */
368
369 typedef struct {
370   SSL_CTX *     ctx;
371   SSL *         ssl;
372   gstring *     corked;
373 } exim_openssl_client_tls_ctx;
374
375
376 /* static SSL_CTX *server_ctx = NULL; */
377 /* static SSL     *server_ssl = NULL; */
378
379 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT
380 static SSL_CTX *server_sni = NULL;
381 #endif
382 #ifdef EXIM_HAVE_ALPN
383 static BOOL server_seen_alpn = FALSE;
384 #endif
385
386 static char ssl_errstring[256];
387
388 static int  ssl_session_timeout = 7200;         /* Two hours */
389 static BOOL client_verify_optional = FALSE;
390 static BOOL server_verify_optional = FALSE;
391
392 static BOOL reexpand_tls_files_for_sni = FALSE;
393
394
395 typedef struct ocsp_resp {
396   struct ocsp_resp *    next;
397   OCSP_RESPONSE *       resp;
398 } ocsp_resplist;
399
400 typedef struct exim_openssl_state {
401   exim_tlslib_state     lib_state;
402 #define lib_ctx                 libdata0
403 #define lib_ssl                 libdata1
404
405   tls_support * tlsp;
406   uschar *      certificate;
407   uschar *      privatekey;
408   BOOL          is_server;
409 #ifndef DISABLE_OCSP
410   STACK_OF(X509) *verify_stack;         /* chain for verifying the proof */
411   union {
412     struct {
413       uschar        *file;
414       const uschar  *file_expanded;
415       ocsp_resplist *olist;
416     } server;
417     struct {
418       X509_STORE    *verify_store;      /* non-null if status requested */
419       BOOL          verify_required;
420     } client;
421   } u_ocsp;
422 #endif
423   uschar *      dhparam;
424   /* these are cached from first expand */
425   uschar *      server_cipher_list;
426   /* only passed down to tls_error: */
427   host_item *   host;
428   const uschar * verify_cert_hostnames;
429 #ifndef DISABLE_EVENT
430   uschar *      event_action;
431 #endif
432 } exim_openssl_state_st;
433
434 /* should figure out a cleanup of API to handle state preserved per
435 implementation, for various reasons, which can be void * in the APIs.
436 For now, we hack around it. */
437 exim_openssl_state_st *client_static_state = NULL;      /*XXX should not use static; multiple concurrent clients! */
438 exim_openssl_state_st state_server = {.is_server = TRUE};
439
440 static int
441 setup_certs(SSL_CTX *sctx, uschar *certs, uschar *crl, host_item *host,
442     uschar ** errstr );
443
444 /* Callbacks */
445 #ifndef DISABLE_OCSP
446 static int tls_server_stapling_cb(SSL *s, void *arg);
447 #endif
448
449
450
451 /* Daemon-called, before every connection, key create/rotate */
452 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
453 static void tk_init(void);
454 static int tls_exdata_idx = -1;
455 #endif
456
457 static void
458 tls_per_lib_daemon_tick(void)
459 {
460 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
461 tk_init();
462 #endif
463 }
464
465 /* Called once at daemon startup */
466
467 static void
468 tls_per_lib_daemon_init(void)
469 {
470 tls_daemon_creds_reload();
471 }
472
473
474 /*************************************************
475 *               Handle TLS error                 *
476 *************************************************/
477
478 /* Called from lots of places when errors occur before actually starting to do
479 the TLS handshake, that is, while the session is still in clear. Always returns
480 DEFER for a server and FAIL for a client so that most calls can use "return
481 tls_error(...)" to do this processing and then give an appropriate return. A
482 single function is used for both server and client, because it is called from
483 some shared functions.
484
485 Argument:
486   prefix    text to include in the logged error
487   host      NULL if setting up a server;
488             the connected host if setting up a client
489   msg       error message or NULL if we should ask OpenSSL
490   errstr    pointer to output error message
491
492 Returns:    OK/DEFER/FAIL
493 */
494
495 static int
496 tls_error(uschar * prefix, const host_item * host, uschar * msg, uschar ** errstr)
497 {
498 if (!msg)
499   {
500   ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
501   msg = US ssl_errstring;
502   }
503
504 msg = string_sprintf("(%s): %s", prefix, msg);
505 DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS error '%s'\n", msg);
506 if (errstr) *errstr = msg;
507 return host ? FAIL : DEFER;
508 }
509
510
511
512 /**************************************************
513 * General library initalisation                   *
514 **************************************************/
515
516 static BOOL
517 lib_rand_init(void * addr)
518 {
519 randstuff r;
520 if (!RAND_status()) return TRUE;
521
522 gettimeofday(&r.tv, NULL);
523 r.p = getpid();
524 RAND_seed(US (&r), sizeof(r));
525 RAND_seed(US big_buffer, big_buffer_size);
526 if (addr) RAND_seed(US addr, sizeof(addr));
527
528 return RAND_status();
529 }
530
531
532 static void
533 tls_openssl_init(void)
534 {
535 static BOOL once = FALSE;
536 if (once) return;
537 once = TRUE;
538
539 #ifdef EXIM_NEED_OPENSSL_INIT
540 SSL_load_error_strings();          /* basic set up */
541 OpenSSL_add_ssl_algorithms();
542 #endif
543
544 #if defined(EXIM_HAVE_SHA256) && !defined(OPENSSL_AUTO_SHA256)
545 /* SHA256 is becoming ever more popular. This makes sure it gets added to the
546 list of available digests. */
547 EVP_add_digest(EVP_sha256());
548 #endif
549
550 (void) lib_rand_init(NULL);
551 (void) tls_openssl_options_parse(openssl_options, &init_options);
552 }
553
554
555
556 /*************************************************
557 *                Initialize for DH               *
558 *************************************************/
559
560 /* If dhparam is set, expand it, and load up the parameters for DH encryption.
561 Server only.
562
563 Arguments:
564   sctx      The current SSL CTX (inbound or outbound)
565   dhparam   DH parameter file or fixed parameter identity string
566   errstr    error string pointer
567
568 Returns:    TRUE if OK (nothing to set up, or setup worked)
569 */
570
571 static BOOL
572 init_dh(SSL_CTX * sctx, uschar * dhparam, uschar ** errstr)
573 {
574 BIO * bio;
575 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x30000000L
576 DH * dh;
577 #else
578 EVP_PKEY * pkey;
579 #endif
580 uschar * dhexpanded;
581 const char * pem;
582 int dh_bitsize;
583
584 if (!expand_check(dhparam, US"tls_dhparam", &dhexpanded, errstr))
585   return FALSE;
586
587 if (!dhexpanded || !*dhexpanded)
588   bio = BIO_new_mem_buf(CS std_dh_prime_default(), -1);
589 else if (dhexpanded[0] == '/')
590   {
591   if (!(bio = BIO_new_file(CS dhexpanded, "r")))
592     {
593     tls_error(string_sprintf("could not read dhparams file %s", dhexpanded),
594           NULL, US strerror(errno), errstr);
595     return FALSE;
596     }
597   }
598 else
599   {
600   if (Ustrcmp(dhexpanded, "none") == 0)
601     {
602     DEBUG(D_tls) debug_printf("Requested no DH parameters.\n");
603     return TRUE;
604     }
605
606   if (!(pem = std_dh_prime_named(dhexpanded)))
607     {
608     tls_error(string_sprintf("Unknown standard DH prime \"%s\"", dhexpanded),
609         NULL, US strerror(errno), errstr);
610     return FALSE;
611     }
612   bio = BIO_new_mem_buf(CS pem, -1);
613   }
614
615 if (!(
616 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x30000000L
617       dh = PEM_read_bio_DHparams(bio, NULL, NULL, NULL)
618 #else
619       pkey = PEM_read_bio_Parameters_ex(bio, NULL, NULL, NULL)
620 #endif
621    ) )
622   {
623   BIO_free(bio);
624   tls_error(string_sprintf("Could not read tls_dhparams \"%s\"", dhexpanded),
625       NULL, NULL, errstr);
626   return FALSE;
627   }
628
629 /* note: our default limit of 2236 is not a multiple of 8; the limit comes from
630 an NSS limit, and the GnuTLS APIs handle bit-sizes fine, so we went with 2236.
631 But older OpenSSL can only report in bytes (octets), not bits.  If someone wants
632 to dance at the edge, then they can raise the limit or use current libraries. */
633
634 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x30000000L
635 # ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_DH_BITS
636 /* Added in commit 26c79d5641d; `git describe --contains` says OpenSSL_1_1_0-pre1~1022
637 This predates OpenSSL_1_1_0 (before a, b, ...) so is in all 1.1.0 */
638 dh_bitsize = DH_bits(dh);
639 # else
640 dh_bitsize = 8 * DH_size(dh);
641 # endif
642 #else   /* 3.0.0 + */
643 dh_bitsize = EVP_PKEY_get_bits(pkey);
644 #endif
645
646 /* Even if it is larger, we silently return success rather than cause things to
647 fail out, so that a too-large DH will not knock out all TLS; it's a debatable
648 choice.  Likewise for a failing attempt to set one. */
649
650 if (dh_bitsize <= tls_dh_max_bits)
651   {
652   if (
653 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x30000000L
654       SSL_CTX_set_tmp_dh(sctx, dh)
655 #else
656       SSL_CTX_set0_tmp_dh_pkey(sctx, pkey)
657 #endif
658       == 0)
659     {
660     ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
661     log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC, "TLS error (D-H param setting '%s'): %s",
662         dhexpanded ? dhexpanded : US"default", ssl_errstring);
663 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x30000000L
664     /* EVP_PKEY_free(pkey);  crashes */
665 #endif
666     }
667   else
668     DEBUG(D_tls)
669       debug_printf("Diffie-Hellman initialized from %s with %d-bit prime\n",
670         dhexpanded ? dhexpanded : US"default", dh_bitsize);
671   }
672 else
673   DEBUG(D_tls)
674     debug_printf("dhparams '%s' %d bits, is > tls_dh_max_bits limit of %d\n",
675         dhexpanded ? dhexpanded : US"default", dh_bitsize, tls_dh_max_bits);
676
677 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x30000000L
678 DH_free(dh);
679 #endif
680 /* The EVP_PKEY ownership stays with the ctx; do not free it */
681
682 BIO_free(bio);
683 return TRUE;
684 }
685
686
687
688
689 /*************************************************
690 *               Initialize for ECDH              *
691 *************************************************/
692
693 /* Load parameters for ECDH encryption.  Server only.
694
695 For now, we stick to NIST P-256 because: it's simple and easy to configure;
696 it avoids any patent issues that might bite redistributors; despite events in
697 the news and concerns over curve choices, we're not cryptographers, we're not
698 pretending to be, and this is "good enough" to be better than no support,
699 protecting against most adversaries.  Given another year or two, there might
700 be sufficient clarity about a "right" way forward to let us make an informed
701 decision, instead of a knee-jerk reaction.
702
703 Longer-term, we should look at supporting both various named curves and
704 external files generated with "openssl ecparam", much as we do for init_dh().
705 We should also support "none" as a value, to explicitly avoid initialisation.
706
707 Patches welcome.
708
709 Arguments:
710   sctx      The current SSL CTX (inbound or outbound)
711   errstr    error string pointer
712
713 Returns:    TRUE if OK (nothing to set up, or setup worked)
714 */
715
716 static BOOL
717 init_ecdh(SSL_CTX * sctx, uschar ** errstr)
718 {
719 #ifdef OPENSSL_NO_ECDH
720 return TRUE;
721 #else
722
723 uschar * exp_curve;
724 int nid;
725 BOOL rv;
726
727 # ifndef EXIM_HAVE_ECDH
728 DEBUG(D_tls)
729   debug_printf("No OpenSSL API to define ECDH parameters, skipping\n");
730 return TRUE;
731 # else
732
733 if (!expand_check(tls_eccurve, US"tls_eccurve", &exp_curve, errstr))
734   return FALSE;
735 if (!exp_curve || !*exp_curve)
736   return TRUE;
737
738 /* "auto" needs to be handled carefully.
739  * OpenSSL <  1.0.2: we do not select anything, but fallback to prime256v1
740  * OpenSSL <  1.1.0: we have to call SSL_CTX_set_ecdh_auto
741  *                   (openssl/ssl.h defines SSL_CTRL_SET_ECDH_AUTO)
742  * OpenSSL >= 1.1.0: we do not set anything, the libray does autoselection
743  *                   https://github.com/openssl/openssl/commit/fe6ef2472db933f01b59cad82aa925736935984b
744  */
745 if (Ustrcmp(exp_curve, "auto") == 0)
746   {
747 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x10002000L
748   DEBUG(D_tls) debug_printf(
749     "ECDH OpenSSL < 1.0.2: temp key parameter settings: overriding \"auto\" with \"prime256v1\"\n");
750   exp_curve = US"prime256v1";
751 #else
752 # if defined SSL_CTRL_SET_ECDH_AUTO
753   DEBUG(D_tls) debug_printf(
754     "ECDH OpenSSL 1.0.2+: temp key parameter settings: autoselection\n");
755   SSL_CTX_set_ecdh_auto(sctx, 1);
756   return TRUE;
757 # else
758   DEBUG(D_tls) debug_printf(
759     "ECDH OpenSSL 1.1.0+: temp key parameter settings: default selection\n");
760   return TRUE;
761 # endif
762 #endif
763   }
764
765 DEBUG(D_tls) debug_printf("ECDH: curve '%s'\n", exp_curve);
766 if (  (nid = OBJ_sn2nid       (CCS exp_curve)) == NID_undef
767 #   ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_EC_NIST2NID
768    && (nid = EC_curve_nist2nid(CCS exp_curve)) == NID_undef
769 #   endif
770    )
771   {
772   tls_error(string_sprintf("Unknown curve name tls_eccurve '%s'", exp_curve),
773     NULL, NULL, errstr);
774   return FALSE;
775   }
776
777 # if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x30000000L
778  {
779   EC_KEY * ecdh;
780   if (!(ecdh = EC_KEY_new_by_curve_name(nid)))
781     {
782     tls_error(US"Unable to create ec curve", NULL, NULL, errstr);
783     return FALSE;
784     }
785
786   /* The "tmp" in the name here refers to setting a temporary key
787   not to the stability of the interface. */
788
789   if ((rv = SSL_CTX_set_tmp_ecdh(sctx, ecdh) == 0))
790     tls_error(string_sprintf("Error enabling '%s' curve", exp_curve), NULL, NULL, errstr);
791   else
792     DEBUG(D_tls) debug_printf("ECDH: enabled '%s' curve\n", exp_curve);
793   EC_KEY_free(ecdh);
794  }
795
796 #else   /* v 3.0.0 + */
797
798 if ((rv = SSL_CTX_set1_groups(sctx, &nid, 1)) == 0)
799   tls_error(string_sprintf("Error enabling '%s' group", exp_curve), NULL, NULL, errstr);
800 else
801   DEBUG(D_tls) debug_printf("ECDH: enabled '%s' group\n", exp_curve);
802
803 #endif
804
805 return !rv;
806
807 # endif /*EXIM_HAVE_ECDH*/
808 #endif /*OPENSSL_NO_ECDH*/
809 }
810
811
812
813 /*************************************************
814 *        Expand key and cert file specs          *
815 *************************************************/
816
817 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x30000000L
818 /*
819 Arguments:
820   s          SSL connection (not used)
821   export     not used
822   keylength  keylength
823
824 Returns:     pointer to generated key
825 */
826
827 static RSA *
828 rsa_callback(SSL *s, int export, int keylength)
829 {
830 RSA *rsa_key;
831 #ifdef EXIM_HAVE_RSA_GENKEY_EX
832 BIGNUM *bn = BN_new();
833 #endif
834
835 DEBUG(D_tls) debug_printf("Generating %d bit RSA key...\n", keylength);
836
837 # ifdef EXIM_HAVE_RSA_GENKEY_EX
838 if (  !BN_set_word(bn, (unsigned long)RSA_F4)
839    || !(rsa_key = RSA_new())
840    || !RSA_generate_key_ex(rsa_key, keylength, bn, NULL)
841    )
842 # else
843 if (!(rsa_key = RSA_generate_key(keylength, RSA_F4, NULL, NULL)))
844 # endif
845
846   {
847   ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
848   log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC, "TLS error (RSA_generate_key): %s",
849     ssl_errstring);
850   return NULL;
851   }
852 return rsa_key;
853 }
854 #endif  /* pre-3.0.0 */
855
856
857
858 /* Create and install a selfsigned certificate, for use in server mode */
859 /*XXX we could arrange to call this during prelo for a null tls_certificate option.
860 The normal cache inval + relo will suffice.
861 Just need a timer for inval. */
862
863 static int
864 tls_install_selfsign(SSL_CTX * sctx, uschar ** errstr)
865 {
866 X509 * x509 = NULL;
867 EVP_PKEY * pkey;
868 X509_NAME * name;
869 uschar * where;
870
871 DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: generating selfsigned server cert\n");
872 where = US"allocating pkey";
873 if (!(pkey = EVP_PKEY_new()))
874   goto err;
875
876 where = US"allocating cert";
877 if (!(x509 = X509_new()))
878   goto err;
879
880 where = US"generating pkey";
881 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x30000000L
882  {
883   RSA * rsa;
884   if (!(rsa = rsa_callback(NULL, 0, 2048)))
885     goto err;
886
887   where = US"assigning pkey";
888   if (!EVP_PKEY_assign_RSA(pkey, rsa))
889     goto err;
890  }
891 #else
892 pkey = EVP_RSA_gen(2048);
893 #endif
894
895 X509_set_version(x509, 2);                              /* N+1 - version 3 */
896 ASN1_INTEGER_set(X509_get_serialNumber(x509), 1);
897 X509_gmtime_adj(X509_get_notBefore(x509), 0);
898 X509_gmtime_adj(X509_get_notAfter(x509), (long)2 * 60 * 60);    /* 2 hour */
899 X509_set_pubkey(x509, pkey);
900
901 name = X509_get_subject_name(x509);
902 X509_NAME_add_entry_by_txt(name, "C",
903                           MBSTRING_ASC, CUS "UK", -1, -1, 0);
904 X509_NAME_add_entry_by_txt(name, "O",
905                           MBSTRING_ASC, CUS "Exim Developers", -1, -1, 0);
906 X509_NAME_add_entry_by_txt(name, "CN",
907                           MBSTRING_ASC, CUS smtp_active_hostname, -1, -1, 0);
908 X509_set_issuer_name(x509, name);
909
910 where = US"signing cert";
911 if (!X509_sign(x509, pkey, EVP_md5()))
912   goto err;
913
914 where = US"installing selfsign cert";
915 if (!SSL_CTX_use_certificate(sctx, x509))
916   goto err;
917
918 where = US"installing selfsign key";
919 if (!SSL_CTX_use_PrivateKey(sctx, pkey))
920   goto err;
921
922 return OK;
923
924 err:
925   (void) tls_error(where, NULL, NULL, errstr);
926   if (x509) X509_free(x509);
927   if (pkey) EVP_PKEY_free(pkey);
928   return DEFER;
929 }
930
931
932
933
934
935
936
937 /*************************************************
938 *           Information callback                 *
939 *************************************************/
940
941 /* The SSL library functions call this from time to time to indicate what they
942 are doing. We copy the string to the debugging output when TLS debugging has
943 been requested.
944
945 Arguments:
946   s         the SSL connection
947   where
948   ret
949
950 Returns:    nothing
951 */
952
953 static void
954 info_callback(SSL *s, int where, int ret)
955 {
956 DEBUG(D_tls)
957   {
958   const uschar * str;
959
960   if (where & SSL_ST_CONNECT)
961      str = US"SSL_connect";
962   else if (where & SSL_ST_ACCEPT)
963      str = US"SSL_accept";
964   else
965      str = US"SSL info (undefined)";
966
967   if (where & SSL_CB_LOOP)
968      debug_printf("%s: %s\n", str, SSL_state_string_long(s));
969   else if (where & SSL_CB_ALERT)
970     debug_printf("SSL3 alert %s:%s:%s\n",
971           str = where & SSL_CB_READ ? US"read" : US"write",
972           SSL_alert_type_string_long(ret), SSL_alert_desc_string_long(ret));
973   else if (where & SSL_CB_EXIT)
974     {
975     if (ret == 0)
976       debug_printf("%s: failed in %s\n", str, SSL_state_string_long(s));
977     else if (ret < 0)
978       debug_printf("%s: error in %s\n", str, SSL_state_string_long(s));
979     }
980   else if (where & SSL_CB_HANDSHAKE_START)
981      debug_printf("%s: hshake start: %s\n", str, SSL_state_string_long(s));
982   else if (where & SSL_CB_HANDSHAKE_DONE)
983      debug_printf("%s: hshake done: %s\n", str, SSL_state_string_long(s));
984   }
985 }
986
987 #ifdef OPENSSL_HAVE_KEYLOG_CB
988 static void
989 keylog_callback(const SSL *ssl, const char *line)
990 {
991 char * filename;
992 FILE * fp;
993 DEBUG(D_tls) debug_printf("%.200s\n", line);
994 if (!(filename = getenv("SSLKEYLOGFILE"))) return;
995 if (!(fp = fopen(filename, "a"))) return;
996 fprintf(fp, "%s\n", line);
997 fclose(fp);
998 }
999 #endif
1000
1001
1002
1003
1004
1005 #ifndef DISABLE_EVENT
1006 static int
1007 verify_event(tls_support * tlsp, X509 * cert, int depth, const uschar * dn,
1008   BOOL *calledp, const BOOL *optionalp, const uschar * what)
1009 {
1010 uschar * ev;
1011 uschar * yield;
1012 X509 * old_cert;
1013
1014 ev = tlsp == &tls_out ? client_static_state->event_action : event_action;
1015 if (ev)
1016   {
1017   DEBUG(D_tls) debug_printf("verify_event: %s %d\n", what, depth);
1018   old_cert = tlsp->peercert;
1019   tlsp->peercert = X509_dup(cert);
1020   /* NB we do not bother setting peerdn */
1021   if ((yield = event_raise(ev, US"tls:cert", string_sprintf("%d", depth), &errno)))
1022     {
1023     log_write(0, LOG_MAIN, "[%s] %s verify denied by event-action: "
1024                 "depth=%d cert=%s: %s",
1025               tlsp == &tls_out ? deliver_host_address : sender_host_address,
1026               what, depth, dn, yield);
1027     *calledp = TRUE;
1028     if (!*optionalp)
1029       {
1030       if (old_cert) tlsp->peercert = old_cert;  /* restore 1st failing cert */
1031       return 1;                     /* reject (leaving peercert set) */
1032       }
1033     DEBUG(D_tls) debug_printf("Event-action verify failure overridden "
1034       "(host in tls_try_verify_hosts)\n");
1035     tlsp->verify_override = TRUE;
1036     }
1037   X509_free(tlsp->peercert);
1038   tlsp->peercert = old_cert;
1039   }
1040 return 0;
1041 }
1042 #endif
1043
1044 /*************************************************
1045 *        Callback for verification               *
1046 *************************************************/
1047
1048 /* The SSL library does certificate verification if set up to do so. This
1049 callback has the current yes/no state is in "state". If verification succeeded,
1050 we set the certificate-verified flag. If verification failed, what happens
1051 depends on whether the client is required to present a verifiable certificate
1052 or not.
1053
1054 If verification is optional, we change the state to yes, but still log the
1055 verification error. For some reason (it really would help to have proper
1056 documentation of OpenSSL), this callback function then gets called again, this
1057 time with state = 1.  We must take care not to set the private verified flag on
1058 the second time through.
1059
1060 Note: this function is not called if the client fails to present a certificate
1061 when asked. We get here only if a certificate has been received. Handling of
1062 optional verification for this case is done when requesting SSL to verify, by
1063 setting SSL_VERIFY_FAIL_IF_NO_PEER_CERT in the non-optional case.
1064
1065 May be called multiple times for different issues with a certificate, even
1066 for a given "depth" in the certificate chain.
1067
1068 Arguments:
1069   preverify_ok current yes/no state as 1/0
1070   x509ctx      certificate information.
1071   tlsp         per-direction (client vs. server) support data
1072   calledp      has-been-called flag
1073   optionalp    verification-is-optional flag
1074
1075 Returns:     0 if verification should fail, otherwise 1
1076 */
1077
1078 static int
1079 verify_callback(int preverify_ok, X509_STORE_CTX * x509ctx,
1080   tls_support * tlsp, BOOL * calledp, BOOL * optionalp)
1081 {
1082 X509 * cert = X509_STORE_CTX_get_current_cert(x509ctx);
1083 int depth = X509_STORE_CTX_get_error_depth(x509ctx);
1084 uschar dn[256];
1085
1086 if (!X509_NAME_oneline(X509_get_subject_name(cert), CS dn, sizeof(dn)))
1087   {
1088   DEBUG(D_tls) debug_printf("X509_NAME_oneline() error\n");
1089   log_write(0, LOG_MAIN, "[%s] SSL verify error: internal error",
1090     tlsp == &tls_out ? deliver_host_address : sender_host_address);
1091   return 0;
1092   }
1093 dn[sizeof(dn)-1] = '\0';
1094
1095 tlsp->verify_override = FALSE;
1096 if (preverify_ok == 0)
1097   {
1098   uschar * extra = verify_mode ? string_sprintf(" (during %c-verify for [%s])",
1099       *verify_mode, sender_host_address)
1100     : US"";
1101   log_write(0, LOG_MAIN, "[%s] SSL verify error%s: depth=%d error=%s cert=%s",
1102     tlsp == &tls_out ? deliver_host_address : sender_host_address,
1103     extra, depth,
1104     X509_verify_cert_error_string(X509_STORE_CTX_get_error(x509ctx)), dn);
1105   *calledp = TRUE;
1106   if (!*optionalp)
1107     {
1108     if (!tlsp->peercert)
1109       tlsp->peercert = X509_dup(cert);  /* record failing cert */
1110     return 0;                           /* reject */
1111     }
1112   DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL verify failure overridden (host in "
1113     "tls_try_verify_hosts)\n");
1114   tlsp->verify_override = TRUE;
1115   }
1116
1117 else if (depth != 0)
1118   {
1119   DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL verify ok: depth=%d SN=%s\n", depth, dn);
1120 #ifndef DISABLE_OCSP
1121   if (tlsp == &tls_out && client_static_state->u_ocsp.client.verify_store)
1122     {   /* client, wanting stapling  */
1123     /* Add the server cert's signing chain as the one
1124     for the verification of the OCSP stapled information. */
1125
1126     if (!X509_STORE_add_cert(client_static_state->u_ocsp.client.verify_store,
1127                              cert))
1128       ERR_clear_error();
1129     sk_X509_push(client_static_state->verify_stack, cert);
1130     }
1131 #endif
1132 #ifndef DISABLE_EVENT
1133     if (verify_event(tlsp, cert, depth, dn, calledp, optionalp, US"SSL"))
1134       return 0;                         /* reject, with peercert set */
1135 #endif
1136   }
1137 else
1138   {
1139   const uschar * verify_cert_hostnames;
1140
1141   if (  tlsp == &tls_out
1142      && ((verify_cert_hostnames = client_static_state->verify_cert_hostnames)))
1143         /* client, wanting hostname check */
1144     {
1145
1146 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_CHECKHOST
1147 # ifndef X509_CHECK_FLAG_NO_PARTIAL_WILDCARDS
1148 #  define X509_CHECK_FLAG_NO_PARTIAL_WILDCARDS 0
1149 # endif
1150 # ifndef X509_CHECK_FLAG_SINGLE_LABEL_SUBDOMAINS
1151 #  define X509_CHECK_FLAG_SINGLE_LABEL_SUBDOMAINS 0
1152 # endif
1153     int sep = 0;
1154     const uschar * list = verify_cert_hostnames;
1155     uschar * name;
1156     int rc;
1157     while ((name = string_nextinlist(&list, &sep, NULL, 0)))
1158       if ((rc = X509_check_host(cert, CCS name, 0,
1159                   X509_CHECK_FLAG_NO_PARTIAL_WILDCARDS
1160                   | X509_CHECK_FLAG_SINGLE_LABEL_SUBDOMAINS,
1161                   NULL)))
1162         {
1163         if (rc < 0)
1164           {
1165           log_write(0, LOG_MAIN, "[%s] SSL verify error: internal error",
1166             tlsp == &tls_out ? deliver_host_address : sender_host_address);
1167           name = NULL;
1168           }
1169         break;
1170         }
1171     if (!name)
1172 #else
1173     if (!tls_is_name_for_cert(verify_cert_hostnames, cert))
1174 #endif
1175       {
1176       uschar * extra = verify_mode
1177         ? string_sprintf(" (during %c-verify for [%s])",
1178           *verify_mode, sender_host_address)
1179         : US"";
1180       log_write(0, LOG_MAIN,
1181         "[%s] SSL verify error%s: certificate name mismatch: DN=\"%s\" H=\"%s\"",
1182         tlsp == &tls_out ? deliver_host_address : sender_host_address,
1183         extra, dn, verify_cert_hostnames);
1184       *calledp = TRUE;
1185       if (!*optionalp)
1186         {
1187         if (!tlsp->peercert)
1188           tlsp->peercert = X509_dup(cert);      /* record failing cert */
1189         return 0;                               /* reject */
1190         }
1191       DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL verify name failure overridden (host in "
1192         "tls_try_verify_hosts)\n");
1193       tlsp->verify_override = TRUE;
1194       }
1195     }
1196
1197 #ifndef DISABLE_EVENT
1198   if (verify_event(tlsp, cert, depth, dn, calledp, optionalp, US"SSL"))
1199     return 0;                           /* reject, with peercert set */
1200 #endif
1201
1202   DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL%s verify ok: depth=0 SN=%s\n",
1203     *calledp ? "" : " authenticated", dn);
1204   *calledp = TRUE;
1205   }
1206
1207 return 1;   /* accept, at least for this level */
1208 }
1209
1210 static int
1211 verify_callback_client(int preverify_ok, X509_STORE_CTX *x509ctx)
1212 {
1213 return verify_callback(preverify_ok, x509ctx, &tls_out,
1214   &client_verify_callback_called, &client_verify_optional);
1215 }
1216
1217 static int
1218 verify_callback_server(int preverify_ok, X509_STORE_CTX *x509ctx)
1219 {
1220 return verify_callback(preverify_ok, x509ctx, &tls_in,
1221   &server_verify_callback_called, &server_verify_optional);
1222 }
1223
1224
1225 #ifdef SUPPORT_DANE
1226
1227 /* This gets called *by* the dane library verify callback, which interposes
1228 itself.
1229 */
1230 static int
1231 verify_callback_client_dane(int preverify_ok, X509_STORE_CTX * x509ctx)
1232 {
1233 X509 * cert = X509_STORE_CTX_get_current_cert(x509ctx);
1234 uschar dn[256];
1235 int depth = X509_STORE_CTX_get_error_depth(x509ctx);
1236 #ifndef DISABLE_EVENT
1237 BOOL dummy_called, optional = FALSE;
1238 #endif
1239
1240 if (!X509_NAME_oneline(X509_get_subject_name(cert), CS dn, sizeof(dn)))
1241   {
1242   DEBUG(D_tls) debug_printf("X509_NAME_oneline() error\n");
1243   log_write(0, LOG_MAIN, "[%s] SSL verify error: internal error",
1244     deliver_host_address);
1245   return 0;
1246   }
1247 dn[sizeof(dn)-1] = '\0';
1248
1249 DEBUG(D_tls) debug_printf("verify_callback_client_dane: %s depth %d %s\n",
1250   preverify_ok ? "ok":"BAD", depth, dn);
1251
1252 #ifndef DISABLE_EVENT
1253   if (verify_event(&tls_out, cert, depth, dn,
1254           &dummy_called, &optional, US"DANE"))
1255     return 0;                           /* reject, with peercert set */
1256 #endif
1257
1258 if (preverify_ok == 1)
1259   {
1260   tls_out.dane_verified = TRUE;
1261 #ifndef DISABLE_OCSP
1262   if (client_static_state->u_ocsp.client.verify_store)
1263     {   /* client, wanting stapling  */
1264     /* Add the server cert's signing chain as the one
1265     for the verification of the OCSP stapled information. */
1266
1267     if (!X509_STORE_add_cert(client_static_state->u_ocsp.client.verify_store,
1268                              cert))
1269       ERR_clear_error();
1270     sk_X509_push(client_static_state->verify_stack, cert);
1271     }
1272 #endif
1273   }
1274 else
1275   {
1276   int err = X509_STORE_CTX_get_error(x509ctx);
1277   DEBUG(D_tls)
1278     debug_printf(" - err %d '%s'\n", err, X509_verify_cert_error_string(err));
1279   if (err == X509_V_ERR_APPLICATION_VERIFICATION)
1280     preverify_ok = 1;
1281   }
1282 return preverify_ok;
1283 }
1284
1285 #endif  /*SUPPORT_DANE*/
1286
1287
1288 #ifndef DISABLE_OCSP
1289 /*************************************************
1290 *       Load OCSP information into state         *
1291 *************************************************/
1292 /* Called to load the server OCSP response from the given file into memory, once
1293 caller has determined this is needed.  Checks validity.  Debugs a message
1294 if invalid.
1295
1296 ASSUMES: single response, for single cert.
1297
1298 Arguments:
1299   state           various parts of session state
1300   filename        the filename putatively holding an OCSP response
1301   is_pem          file is PEM format; otherwise is DER
1302 */
1303
1304 static void
1305 ocsp_load_response(exim_openssl_state_st * state, const uschar * filename,
1306   BOOL is_pem)
1307 {
1308 BIO * bio;
1309 OCSP_RESPONSE * resp;
1310 OCSP_BASICRESP * basic_response;
1311 OCSP_SINGLERESP * single_response;
1312 ASN1_GENERALIZEDTIME * rev, * thisupd, * nextupd;
1313 STACK_OF(X509) * sk;
1314 unsigned long verify_flags;
1315 int status, reason, i;
1316
1317 DEBUG(D_tls)
1318   debug_printf("tls_ocsp_file (%s)  '%s'\n", is_pem ? "PEM" : "DER", filename);
1319
1320 if (!filename || !*filename) return;
1321
1322 ERR_clear_error();
1323 if (!(bio = BIO_new_file(CS filename, "rb")))
1324   {
1325   log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
1326     "Failed to open OCSP response file \"%s\": %.100s",
1327     filename, ERR_reason_error_string(ERR_get_error()));
1328   return;
1329   }
1330
1331 if (is_pem)
1332   {
1333   uschar * data, * freep;
1334   char * dummy;
1335   long len;
1336   if (!PEM_read_bio(bio, &dummy, &dummy, &data, &len))
1337     {
1338     log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC, "Failed to read PEM file \"%s\": %.100s",
1339       filename, ERR_reason_error_string(ERR_get_error()));
1340     return;
1341     }
1342   freep = data;
1343   resp = d2i_OCSP_RESPONSE(NULL, CUSS &data, len);
1344   OPENSSL_free(freep);
1345   }
1346 else
1347   resp = d2i_OCSP_RESPONSE_bio(bio, NULL);
1348 BIO_free(bio);
1349
1350 if (!resp)
1351   {
1352   log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC, "Error reading OCSP response from \"%s\": %s",
1353       filename, ERR_reason_error_string(ERR_get_error()));
1354   return;
1355   }
1356
1357 if ((status = OCSP_response_status(resp)) != OCSP_RESPONSE_STATUS_SUCCESSFUL)
1358   {
1359   DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP response not valid: %s (%d)\n",
1360       OCSP_response_status_str(status), status);
1361   goto bad;
1362   }
1363
1364 #ifdef notdef
1365   {
1366   BIO * bp = BIO_new_fp(debug_file, BIO_NOCLOSE);
1367   OCSP_RESPONSE_print(bp, resp, 0);  /* extreme debug: stapling content */
1368   BIO_free(bp);
1369   }
1370 #endif
1371
1372 if (!(basic_response = OCSP_response_get1_basic(resp)))
1373   {
1374   DEBUG(D_tls)
1375     debug_printf("OCSP response parse error: unable to extract basic response.\n");
1376   goto bad;
1377   }
1378
1379 sk = state->verify_stack;
1380 verify_flags = OCSP_NOVERIFY; /* check sigs, but not purpose */
1381
1382 /* May need to expose ability to adjust those flags?
1383 OCSP_NOSIGS OCSP_NOVERIFY OCSP_NOCHAIN OCSP_NOCHECKS OCSP_NOEXPLICIT
1384 OCSP_TRUSTOTHER OCSP_NOINTERN */
1385
1386 /* This does a full verify on the OCSP proof before we load it for serving
1387 up; possibly overkill - just date-checks might be nice enough.
1388
1389 OCSP_basic_verify takes a "store" arg, but does not
1390 use it for the chain verification, which is all we do
1391 when OCSP_NOVERIFY is set.  The content from the wire
1392 "basic_response" and a cert-stack "sk" are all that is used.
1393
1394 We have a stack, loaded in setup_certs() if tls_verify_certificates
1395 was a file (not a directory, or "system").  It is unfortunate we
1396 cannot used the connection context store, as that would neatly
1397 handle the "system" case too, but there seems to be no library
1398 function for getting a stack from a store.
1399 [ In OpenSSL 1.1 - ?  X509_STORE_CTX_get0_chain(ctx) ? ]
1400 We do not free the stack since it could be needed a second time for
1401 SNI handling.
1402
1403 Separately we might try to replace using OCSP_basic_verify() - which seems to not
1404 be a public interface into the OpenSSL library (there's no manual entry) -
1405 But what with?  We also use OCSP_basic_verify in the client stapling callback.
1406 And there we NEED it; we must verify that status... unless the
1407 library does it for us anyway?  */
1408
1409 if ((i = OCSP_basic_verify(basic_response, sk, NULL, verify_flags)) < 0)
1410   {
1411   DEBUG(D_tls)
1412     {
1413     ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
1414     debug_printf("OCSP response verify failure: %s\n", US ssl_errstring);
1415     }
1416   goto bad;
1417   }
1418
1419 /* Here's the simplifying assumption: there's only one response, for the
1420 one certificate we use, and nothing for anything else in a chain.  If this
1421 proves false, we need to extract a cert id from our issued cert
1422 (tls_certificate) and use that for OCSP_resp_find_status() (which finds the
1423 right cert in the stack and then calls OCSP_single_get0_status()).
1424
1425 I'm hoping to avoid reworking a bunch more of how we handle state here.
1426
1427 XXX that will change when we add support for (TLS1.3) whole-chain stapling
1428 */
1429
1430 if (!(single_response = OCSP_resp_get0(basic_response, 0)))
1431   {
1432   DEBUG(D_tls)
1433     debug_printf("Unable to get first response from OCSP basic response.\n");
1434   goto bad;
1435   }
1436
1437 status = OCSP_single_get0_status(single_response, &reason, &rev, &thisupd, &nextupd);
1438 if (status != V_OCSP_CERTSTATUS_GOOD)
1439   {
1440   DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP response bad cert status: %s (%d) %s (%d)\n",
1441       OCSP_cert_status_str(status), status,
1442       OCSP_crl_reason_str(reason), reason);
1443   goto bad;
1444   }
1445
1446 if (!OCSP_check_validity(thisupd, nextupd, EXIM_OCSP_SKEW_SECONDS, EXIM_OCSP_MAX_AGE))
1447   {
1448   DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP status invalid times.\n");
1449   goto bad;
1450   }
1451
1452 supply_response:
1453   /* Add the resp to the list used by tls_server_stapling_cb() */
1454   {
1455   ocsp_resplist ** op = &state->u_ocsp.server.olist, * oentry;
1456   while (oentry = *op)
1457     op = &oentry->next;
1458   *op = oentry = store_get(sizeof(ocsp_resplist), GET_UNTAINTED);
1459   oentry->next = NULL;
1460   oentry->resp = resp;
1461   }
1462 return;
1463
1464 bad:
1465   if (f.running_in_test_harness)
1466     {
1467     extern char ** environ;
1468     if (environ) for (uschar ** p = USS environ; *p; p++)
1469       if (Ustrncmp(*p, "EXIM_TESTHARNESS_DISABLE_OCSPVALIDITYCHECK", 42) == 0)
1470         {
1471         DEBUG(D_tls) debug_printf("Supplying known bad OCSP response\n");
1472         goto supply_response;
1473         }
1474     }
1475 return;
1476 }
1477
1478
1479 static void
1480 ocsp_free_response_list(exim_openssl_state_st * cbinfo)
1481 {
1482 for (ocsp_resplist * olist = cbinfo->u_ocsp.server.olist; olist;
1483      olist = olist->next)
1484   OCSP_RESPONSE_free(olist->resp);
1485 cbinfo->u_ocsp.server.olist = NULL;
1486 }
1487 #endif  /*!DISABLE_OCSP*/
1488
1489
1490
1491
1492
1493 static int
1494 tls_add_certfile(SSL_CTX * sctx, exim_openssl_state_st * cbinfo, uschar * file,
1495   uschar ** errstr)
1496 {
1497 DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_certificate file '%s'\n", file);
1498 if (!SSL_CTX_use_certificate_chain_file(sctx, CS file))
1499   return tls_error(string_sprintf(
1500     "SSL_CTX_use_certificate_chain_file file=%s", file),
1501       cbinfo->host, NULL, errstr);
1502 return 0;
1503 }
1504
1505 static int
1506 tls_add_pkeyfile(SSL_CTX * sctx, exim_openssl_state_st * cbinfo, uschar * file,
1507   uschar ** errstr)
1508 {
1509 DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_privatekey file  '%s'\n", file);
1510 if (!SSL_CTX_use_PrivateKey_file(sctx, CS file, SSL_FILETYPE_PEM))
1511   return tls_error(string_sprintf(
1512     "SSL_CTX_use_PrivateKey_file file=%s", file), cbinfo->host, NULL, errstr);
1513 return 0;
1514 }
1515
1516
1517
1518
1519 /* Called once during tls_init and possibly again during TLS setup, for a
1520 new context, if Server Name Indication was used and tls_sni was seen in
1521 the certificate string.
1522
1523 Arguments:
1524   sctx            the SSL_CTX* to update
1525   state           various parts of session state
1526   errstr          error string pointer
1527
1528 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1529 */
1530
1531 static int
1532 tls_expand_session_files(SSL_CTX * sctx, exim_openssl_state_st * state,
1533   uschar ** errstr)
1534 {
1535 uschar * expanded;
1536
1537 if (!state->certificate)
1538   {
1539   if (!state->is_server)                /* client */
1540     return OK;
1541                                         /* server */
1542   if (tls_install_selfsign(sctx, errstr) != OK)
1543     return DEFER;
1544   }
1545 else
1546   {
1547   int err;
1548
1549   if ( !reexpand_tls_files_for_sni
1550      && (  Ustrstr(state->certificate, US"tls_sni")
1551         || Ustrstr(state->certificate, US"tls_in_sni")
1552         || Ustrstr(state->certificate, US"tls_out_sni")
1553      )  )
1554     reexpand_tls_files_for_sni = TRUE;
1555
1556   if (!expand_check(state->certificate, US"tls_certificate", &expanded, errstr))
1557     return DEFER;
1558
1559   if (expanded)
1560     if (state->is_server)
1561       {
1562       const uschar * file_list = expanded;
1563       int sep = 0;
1564       uschar * file;
1565 #ifndef DISABLE_OCSP
1566       const uschar * olist = state->u_ocsp.server.file;
1567       int osep = 0;
1568       uschar * ofile;
1569       BOOL fmt_pem = FALSE;
1570
1571       if (olist)
1572         if (!expand_check(olist, US"tls_ocsp_file", USS &olist, errstr))
1573           return DEFER;
1574       if (olist && !*olist)
1575         olist = NULL;
1576
1577       if (  state->u_ocsp.server.file_expanded && olist
1578          && (Ustrcmp(olist, state->u_ocsp.server.file_expanded) == 0))
1579         {
1580         DEBUG(D_tls) debug_printf(" - value unchanged, using existing values\n");
1581         olist = NULL;
1582         }
1583       else
1584         {
1585         ocsp_free_response_list(state);
1586         state->u_ocsp.server.file_expanded = olist;
1587         }
1588 #endif
1589
1590       while (file = string_nextinlist(&file_list, &sep, NULL, 0))
1591         {
1592         if ((err = tls_add_certfile(sctx, state, file, errstr)))
1593           return err;
1594
1595 #ifndef DISABLE_OCSP
1596         if (olist)
1597           if ((ofile = string_nextinlist(&olist, &osep, NULL, 0)))
1598             {
1599             if (Ustrncmp(ofile, US"PEM ", 4) == 0)
1600               {
1601               fmt_pem = TRUE;
1602               ofile += 4;
1603               }
1604             else if (Ustrncmp(ofile, US"DER ", 4) == 0)
1605               {
1606               fmt_pem = FALSE;
1607               ofile += 4;
1608               }
1609             ocsp_load_response(state, ofile, fmt_pem);
1610             }
1611           else
1612             DEBUG(D_tls) debug_printf("ran out of ocsp file list\n");
1613 #endif
1614         }
1615       }
1616     else        /* would there ever be a need for multiple client certs? */
1617       if ((err = tls_add_certfile(sctx, state, expanded, errstr)))
1618         return err;
1619
1620   if (  state->privatekey
1621      && !expand_check(state->privatekey, US"tls_privatekey", &expanded, errstr))
1622     return DEFER;
1623
1624   /* If expansion was forced to fail, key_expanded will be NULL. If the result
1625   of the expansion is an empty string, ignore it also, and assume the private
1626   key is in the same file as the certificate. */
1627
1628   if (expanded && *expanded)
1629     if (state->is_server)
1630       {
1631       const uschar * file_list = expanded;
1632       int sep = 0;
1633       uschar * file;
1634
1635       while (file = string_nextinlist(&file_list, &sep, NULL, 0))
1636         if ((err = tls_add_pkeyfile(sctx, state, file, errstr)))
1637           return err;
1638       }
1639     else        /* would there ever be a need for multiple client certs? */
1640       if ((err = tls_add_pkeyfile(sctx, state, expanded, errstr)))
1641         return err;
1642   }
1643
1644 return OK;
1645 }
1646
1647
1648
1649
1650 /**************************************************
1651 * One-time init credentials for server and client *
1652 **************************************************/
1653
1654 static void
1655 normalise_ciphers(uschar ** ciphers, const uschar * pre_expansion_ciphers)
1656 {
1657 uschar * s = *ciphers;
1658
1659 if (!s || !Ustrchr(s, '_')) return;     /* no change needed */
1660
1661 if (s == pre_expansion_ciphers)
1662   s = string_copy(s);                   /* get writable copy */
1663
1664 for (uschar * t = s; *t; t++) if (*t == '_') *t = '-';
1665 *ciphers = s;
1666 }
1667
1668 static int
1669 server_load_ciphers(SSL_CTX * ctx, exim_openssl_state_st * state,
1670   uschar * ciphers, uschar ** errstr)
1671 {
1672 DEBUG(D_tls) debug_printf("required ciphers: %s\n", ciphers);
1673 if (!SSL_CTX_set_cipher_list(ctx, CS ciphers))
1674   return tls_error(US"SSL_CTX_set_cipher_list", NULL, NULL, errstr);
1675 state->server_cipher_list = ciphers;
1676 return OK;
1677 }
1678
1679
1680
1681 static int
1682 lib_ctx_new(SSL_CTX ** ctxp, host_item * host, uschar ** errstr)
1683 {
1684 SSL_CTX * ctx;
1685 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_TLS_METHOD
1686 if (!(ctx = SSL_CTX_new(host ? TLS_client_method() : TLS_server_method())))
1687 #else
1688 if (!(ctx = SSL_CTX_new(host ? SSLv23_client_method() : SSLv23_server_method())))
1689 #endif
1690   return tls_error(US"SSL_CTX_new", host, NULL, errstr);
1691
1692 /* Set up the information callback, which outputs if debugging is at a suitable
1693 level. */
1694
1695 DEBUG(D_tls)
1696   {
1697   SSL_CTX_set_info_callback(ctx, (void (*)())info_callback);
1698 #if defined(EXIM_HAVE_OPESSL_TRACE) && !defined(OPENSSL_NO_SSL_TRACE)
1699   /* this needs a debug build of OpenSSL */
1700   SSL_CTX_set_msg_callback(ctx, (void (*)())SSL_trace);
1701 #endif
1702 #ifdef OPENSSL_HAVE_KEYLOG_CB
1703   SSL_CTX_set_keylog_callback(ctx, (void (*)())keylog_callback);
1704 #endif
1705   }
1706
1707 /* Automatically re-try reads/writes after renegotiation. */
1708 (void) SSL_CTX_set_mode(ctx, SSL_MODE_AUTO_RETRY);
1709 *ctxp = ctx;
1710 return OK;
1711 }
1712
1713
1714 static unsigned
1715 tls_server_creds_init(void)
1716 {
1717 SSL_CTX * ctx;
1718 uschar * dummy_errstr;
1719 unsigned lifetime = 0;
1720
1721 tls_openssl_init();
1722
1723 state_server.lib_state = null_tls_preload;
1724
1725 if (lib_ctx_new(&ctx, NULL, &dummy_errstr) != OK)
1726   return 0;
1727 state_server.lib_state.lib_ctx = ctx;
1728
1729 /* Preload DH params and EC curve */
1730
1731 if (opt_unset_or_noexpand(tls_dhparam))
1732   {
1733   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: preloading DH params for server\n");
1734   if (init_dh(ctx, tls_dhparam, &dummy_errstr))
1735     state_server.lib_state.dh = TRUE;
1736   }
1737 else
1738   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: not preloading DH params for server\n");
1739 if (opt_unset_or_noexpand(tls_eccurve))
1740   {
1741   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: preloading ECDH curve for server\n");
1742   if (init_ecdh(ctx, &dummy_errstr))
1743     state_server.lib_state.ecdh = TRUE;
1744   }
1745 else
1746   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: not preloading ECDH curve for server\n");
1747
1748 #if defined(EXIM_HAVE_INOTIFY) || defined(EXIM_HAVE_KEVENT)
1749 /* If we can, preload the server-side cert, key and ocsp */
1750
1751 if (  opt_set_and_noexpand(tls_certificate)
1752 # ifndef DISABLE_OCSP
1753    && opt_unset_or_noexpand(tls_ocsp_file)
1754 #endif
1755    && opt_unset_or_noexpand(tls_privatekey))
1756   {
1757   /* Set watches on the filenames.  The implementation does de-duplication
1758   so we can just blindly do them all.  */
1759
1760   if (  tls_set_watch(tls_certificate, TRUE)
1761 # ifndef DISABLE_OCSP
1762      && tls_set_watch(tls_ocsp_file, TRUE)
1763 #endif
1764      && tls_set_watch(tls_privatekey, TRUE))
1765     {
1766     state_server.certificate = tls_certificate;
1767     state_server.privatekey = tls_privatekey;
1768 #ifndef DISABLE_OCSP
1769     state_server.u_ocsp.server.file = tls_ocsp_file;
1770 #endif
1771
1772     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: preloading server certs\n");
1773     if (tls_expand_session_files(ctx, &state_server, &dummy_errstr) == OK)
1774       state_server.lib_state.conn_certs = TRUE;
1775     }
1776   }
1777 else if (  !tls_certificate && !tls_privatekey
1778 # ifndef DISABLE_OCSP
1779         && !tls_ocsp_file
1780 #endif
1781    )
1782   {             /* Generate & preload a selfsigned cert. No files to watch. */
1783   if (tls_expand_session_files(ctx, &state_server, &dummy_errstr) == OK)
1784     {
1785     state_server.lib_state.conn_certs = TRUE;
1786     lifetime = f.running_in_test_harness ? 2 : 60 * 60;         /* 1 hour */
1787     }
1788   }
1789 else
1790   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: not preloading server certs\n");
1791
1792
1793 /* If we can, preload the Authorities for checking client certs against.
1794 Actual choice to do verify is made (tls_{,try_}verify_hosts)
1795 at TLS conn startup */
1796
1797 if (  opt_set_and_noexpand(tls_verify_certificates)
1798    && opt_unset_or_noexpand(tls_crl))
1799   {
1800   /* Watch the default dir also as they are always included */
1801
1802   if (  tls_set_watch(CUS X509_get_default_cert_file(), FALSE)
1803      && tls_set_watch(tls_verify_certificates, FALSE)
1804      && tls_set_watch(tls_crl, FALSE))
1805     {
1806     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: preloading CA bundle for server\n");
1807
1808     if (setup_certs(ctx, tls_verify_certificates, tls_crl, NULL, &dummy_errstr)
1809         == OK)
1810       state_server.lib_state.cabundle = TRUE;
1811     }
1812   }
1813 else
1814   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: not preloading CA bundle for server\n");
1815 #endif  /* EXIM_HAVE_INOTIFY */
1816
1817
1818 /* If we can, preload the ciphers control string */
1819
1820 if (opt_set_and_noexpand(tls_require_ciphers))
1821   {
1822   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: preloading cipher list for server\n");
1823   normalise_ciphers(&tls_require_ciphers, tls_require_ciphers);
1824   if (server_load_ciphers(ctx, &state_server, tls_require_ciphers,
1825                           &dummy_errstr) == OK)
1826     state_server.lib_state.pri_string = TRUE;
1827   }
1828 else
1829   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: not preloading cipher list for server\n");
1830 return lifetime;
1831 }
1832
1833
1834
1835
1836 /* Preload whatever creds are static, onto a transport.  The client can then
1837 just copy the pointer as it starts up.
1838 Called from the daemon after a cache-invalidate with watch set; called from
1839 a queue-run startup with watch clear. */
1840
1841 static void
1842 tls_client_creds_init(transport_instance * t, BOOL watch)
1843 {
1844 smtp_transport_options_block * ob = t->options_block;
1845 exim_openssl_state_st tpt_dummy_state;
1846 host_item * dummy_host = (host_item *)1;
1847 uschar * dummy_errstr;
1848 SSL_CTX * ctx;
1849
1850 tls_openssl_init();
1851
1852 ob->tls_preload = null_tls_preload;
1853 if (lib_ctx_new(&ctx, dummy_host, &dummy_errstr) != OK)
1854   return;
1855 ob->tls_preload.lib_ctx = ctx;
1856
1857 tpt_dummy_state.lib_state = ob->tls_preload;
1858
1859 #if defined(EXIM_HAVE_INOTIFY) || defined(EXIM_HAVE_KEVENT)
1860 if (  opt_set_and_noexpand(ob->tls_certificate)
1861    && opt_unset_or_noexpand(ob->tls_privatekey))
1862   {
1863   if (  !watch
1864      || (  tls_set_watch(ob->tls_certificate, FALSE)
1865         && tls_set_watch(ob->tls_privatekey, FALSE)
1866      )  )
1867     {
1868     uschar * pkey = ob->tls_privatekey;
1869
1870     DEBUG(D_tls)
1871       debug_printf("TLS: preloading client certs for transport '%s'\n",t->name);
1872
1873     if (  tls_add_certfile(ctx, &tpt_dummy_state, ob->tls_certificate,
1874                                     &dummy_errstr) == 0
1875        && tls_add_pkeyfile(ctx, &tpt_dummy_state,
1876                                     pkey ? pkey : ob->tls_certificate,
1877                                     &dummy_errstr) == 0
1878        )
1879       ob->tls_preload.conn_certs = TRUE;
1880     }
1881   }
1882 else
1883   DEBUG(D_tls)
1884     debug_printf("TLS: not preloading client certs, for transport '%s'\n", t->name);
1885
1886
1887 if (  opt_set_and_noexpand(ob->tls_verify_certificates)
1888    && opt_unset_or_noexpand(ob->tls_crl))
1889   {
1890   if (  !watch
1891      ||    tls_set_watch(CUS X509_get_default_cert_file(), FALSE)
1892         && tls_set_watch(ob->tls_verify_certificates, FALSE)
1893         && tls_set_watch(ob->tls_crl, FALSE)
1894      )
1895     {
1896     DEBUG(D_tls)
1897       debug_printf("TLS: preloading CA bundle for transport '%s'\n", t->name);
1898
1899     if (setup_certs(ctx, ob->tls_verify_certificates,
1900           ob->tls_crl, dummy_host, &dummy_errstr) == OK)
1901       ob->tls_preload.cabundle = TRUE;
1902     }
1903   }
1904 else
1905   DEBUG(D_tls)
1906       debug_printf("TLS: not preloading CA bundle, for transport '%s'\n", t->name);
1907
1908 #endif /*EXIM_HAVE_INOTIFY*/
1909 }
1910
1911
1912 #if defined(EXIM_HAVE_INOTIFY) || defined(EXIM_HAVE_KEVENT)
1913 /* Invalidate the creds cached, by dropping the current ones.
1914 Call when we notice one of the source files has changed. */
1915  
1916 static void
1917 tls_server_creds_invalidate(void)
1918 {
1919 SSL_CTX_free(state_server.lib_state.lib_ctx);
1920 state_server.lib_state = null_tls_preload;
1921 }
1922
1923
1924 static void
1925 tls_client_creds_invalidate(transport_instance * t)
1926 {
1927 smtp_transport_options_block * ob = t->options_block;
1928 SSL_CTX_free(ob->tls_preload.lib_ctx);
1929 ob->tls_preload = null_tls_preload;
1930 }
1931
1932 #else
1933
1934 static void
1935 tls_server_creds_invalidate(void)
1936 { return; }
1937
1938 static void
1939 tls_client_creds_invalidate(transport_instance * t)
1940 { return; }
1941
1942 #endif  /*EXIM_HAVE_INOTIFY*/
1943
1944
1945 /* Extreme debug
1946 #ifndef DISABLE_OCSP
1947 void
1948 x509_store_dump_cert_s_names(X509_STORE * store)
1949 {
1950 STACK_OF(X509_OBJECT) * roots= store->objs;
1951 static uschar name[256];
1952
1953 for (int i= 0; i < sk_X509_OBJECT_num(roots); i++)
1954   {
1955   X509_OBJECT * tmp_obj= sk_X509_OBJECT_value(roots, i);
1956   if(tmp_obj->type == X509_LU_X509)
1957     {
1958     X509_NAME * sn = X509_get_subject_name(tmp_obj->data.x509);
1959     if (X509_NAME_oneline(sn, CS name, sizeof(name)))
1960       {
1961       name[sizeof(name)-1] = '\0';
1962       debug_printf(" %s\n", name);
1963       }
1964     }
1965   }
1966 }
1967 #endif
1968 */
1969
1970
1971 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
1972 /* Manage the keysets used for encrypting the session tickets, on the server. */
1973
1974 typedef struct {                        /* Session ticket encryption key */
1975   uschar        name[16];
1976
1977   const EVP_CIPHER *    aes_cipher;
1978   uschar                aes_key[32];    /* size needed depends on cipher. aes_128 implies 128/8 = 16? */
1979 # if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x30000000L
1980   const EVP_MD *        hmac_hash;
1981 # else
1982   const uschar *        hmac_hashname;
1983 # endif
1984   uschar                hmac_key[16];
1985   time_t                renew;
1986   time_t                expire;
1987 } exim_stek;
1988
1989 static exim_stek exim_tk;       /* current key */
1990 static exim_stek exim_tk_old;   /* previous key */
1991
1992 static void
1993 tk_init(void)
1994 {
1995 time_t t = time(NULL);
1996
1997 if (exim_tk.name[0])
1998   {
1999   if (exim_tk.renew >= t) return;
2000   exim_tk_old = exim_tk;
2001   }
2002
2003 if (f.running_in_test_harness) ssl_session_timeout = 6;
2004
2005 DEBUG(D_tls) debug_printf("OpenSSL: %s STEK\n", exim_tk.name[0] ? "rotating" : "creating");
2006 if (RAND_bytes(exim_tk.aes_key, sizeof(exim_tk.aes_key)) <= 0) return;
2007 if (RAND_bytes(exim_tk.hmac_key, sizeof(exim_tk.hmac_key)) <= 0) return;
2008 if (RAND_bytes(exim_tk.name+1, sizeof(exim_tk.name)-1) <= 0) return;
2009
2010 exim_tk.name[0] = 'E';
2011 exim_tk.aes_cipher = EVP_aes_256_cbc();
2012 # if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x30000000L
2013 exim_tk.hmac_hash = EVP_sha256();
2014 # else
2015 exim_tk.hmac_hashname = US "sha256";
2016 # endif
2017 exim_tk.expire = t + ssl_session_timeout;
2018 exim_tk.renew = t + ssl_session_timeout/2;
2019 }
2020
2021 static exim_stek *
2022 tk_current(void)
2023 {
2024 if (!exim_tk.name[0]) return NULL;
2025 return &exim_tk;
2026 }
2027
2028 static exim_stek *
2029 tk_find(const uschar * name)
2030 {
2031 return memcmp(name, exim_tk.name, sizeof(exim_tk.name)) == 0 ? &exim_tk
2032   : memcmp(name, exim_tk_old.name, sizeof(exim_tk_old.name)) == 0 ? &exim_tk_old
2033   : NULL;
2034 }
2035
2036
2037 static int
2038 tk_hmac_init(
2039 # if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x30000000L
2040   HMAC_CTX * hctx,
2041 #else
2042   EVP_MAC_CTX * hctx,
2043 #endif
2044   exim_stek * key
2045   )
2046 {
2047 /*XXX will want these dependent on the ssl session strength */
2048 # if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x30000000L
2049   HMAC_Init_ex(hctx, key->hmac_key, sizeof(key->hmac_key),
2050                 key->hmac_hash, NULL);
2051 #else
2052  {
2053   OSSL_PARAM params[3];
2054   uschar * hk = string_copy(key->hmac_hashname);        /* need nonconst */
2055   params[0] = OSSL_PARAM_construct_octet_string("key", key->hmac_key, sizeof(key->hmac_key));
2056   params[1] = OSSL_PARAM_construct_utf8_string("digest", CS hk, 0);
2057   params[2] = OSSL_PARAM_construct_end();
2058   if (EVP_MAC_CTX_set_params(hctx, params) == 0)
2059     {
2060     DEBUG(D_tls) debug_printf("EVP_MAC_CTX_set_params: %s\n",
2061       ERR_reason_error_string(ERR_get_error()));
2062     return 0; /* error in mac initialisation */
2063     }
2064 }
2065 #endif
2066 return 1;
2067 }
2068
2069 /* Callback for session tickets, on server */
2070 static int
2071 ticket_key_callback(SSL * ssl, uschar key_name[16],
2072   uschar * iv, EVP_CIPHER_CTX * c_ctx,
2073 # if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x30000000L
2074   HMAC_CTX * hctx,
2075 #else
2076   EVP_MAC_CTX * hctx,
2077 #endif
2078   int enc)
2079 {
2080 tls_support * tlsp = state_server.tlsp;
2081 exim_stek * key;
2082
2083 if (enc)
2084   {
2085   DEBUG(D_tls) debug_printf("ticket_key_callback: create new session\n");
2086   tlsp->resumption |= RESUME_CLIENT_REQUESTED;
2087
2088   if (RAND_bytes(iv, EVP_MAX_IV_LENGTH) <= 0)
2089     return -1; /* insufficient random */
2090
2091   if (!(key = tk_current()))    /* current key doesn't exist or isn't valid */
2092      return 0;                  /* key couldn't be created */
2093   memcpy(key_name, key->name, 16);
2094   DEBUG(D_tls) debug_printf("STEK expire " TIME_T_FMT "\n", key->expire - time(NULL));
2095
2096   if (tk_hmac_init(hctx, key) == 0) return 0;
2097   EVP_EncryptInit_ex(c_ctx, key->aes_cipher, NULL, key->aes_key, iv);
2098
2099   DEBUG(D_tls) debug_printf("ticket created\n");
2100   return 1;
2101   }
2102 else
2103   {
2104   time_t now = time(NULL);
2105
2106   DEBUG(D_tls) debug_printf("ticket_key_callback: retrieve session\n");
2107   tlsp->resumption |= RESUME_CLIENT_SUGGESTED;
2108
2109   if (!(key = tk_find(key_name)) || key->expire < now)
2110     {
2111     DEBUG(D_tls)
2112       {
2113       debug_printf("ticket not usable (%s)\n", key ? "expired" : "not found");
2114       if (key) debug_printf("STEK expire " TIME_T_FMT "\n", key->expire - now);
2115       }
2116     return 0;
2117     }
2118
2119   if (tk_hmac_init(hctx, key) == 0) return 0;
2120   EVP_DecryptInit_ex(c_ctx, key->aes_cipher, NULL, key->aes_key, iv);
2121
2122   DEBUG(D_tls) debug_printf("ticket usable, STEK expire " TIME_T_FMT "\n", key->expire - now);
2123
2124   /* The ticket lifetime and renewal are the same as the STEK lifetime and
2125   renewal, which is overenthusiastic.  A factor of, say, 3x longer STEK would
2126   be better.  To do that we'd have to encode ticket lifetime in the name as
2127   we don't yet see the restored session.  Could check posthandshake for TLS1.3
2128   and trigger a new ticket then, but cannot do that for TLS1.2 */
2129   return key->renew < now ? 2 : 1;
2130   }
2131 }
2132 #endif  /* !DISABLE_TLS_RESUME */
2133
2134
2135
2136 static void
2137 setup_cert_verify(SSL_CTX * ctx, BOOL optional,
2138     int (*cert_vfy_cb)(int, X509_STORE_CTX *))
2139 {
2140 /* If verification is optional, don't fail if no certificate */
2141
2142 SSL_CTX_set_verify(ctx,
2143     SSL_VERIFY_PEER | (optional ? 0 : SSL_VERIFY_FAIL_IF_NO_PEER_CERT),
2144     cert_vfy_cb);
2145 }
2146
2147
2148 /*************************************************
2149 *            Callback to handle SNI              *
2150 *************************************************/
2151
2152 /* Called when acting as server during the TLS session setup if a Server Name
2153 Indication extension was sent by the client.
2154
2155 API documentation is OpenSSL s_server.c implementation.
2156
2157 Arguments:
2158   s               SSL* of the current session
2159   ad              unknown (part of OpenSSL API) (unused)
2160   arg             Callback of "our" registered data
2161
2162 Returns:          SSL_TLSEXT_ERR_{OK,ALERT_WARNING,ALERT_FATAL,NOACK}
2163
2164 XXX might need to change to using ClientHello callback,
2165 per https://www.openssl.org/docs/manmaster/man3/SSL_client_hello_cb_fn.html
2166 */
2167
2168 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT
2169 static int
2170 tls_servername_cb(SSL *s, int *ad ARG_UNUSED, void *arg)
2171 {
2172 const char *servername = SSL_get_servername(s, TLSEXT_NAMETYPE_host_name);
2173 exim_openssl_state_st *state = (exim_openssl_state_st *) arg;
2174 int rc;
2175 int old_pool = store_pool;
2176 uschar * dummy_errstr;
2177
2178 if (!servername)
2179   return SSL_TLSEXT_ERR_OK;
2180
2181 DEBUG(D_tls) debug_printf("Received TLS SNI \"%s\"%s\n", servername,
2182     reexpand_tls_files_for_sni ? "" : " (unused for certificate selection)");
2183
2184 /* Make the extension value available for expansion */
2185 store_pool = POOL_PERM;
2186 tls_in.sni = string_copy_taint(US servername, GET_TAINTED);
2187 store_pool = old_pool;
2188
2189 if (!reexpand_tls_files_for_sni)
2190   return SSL_TLSEXT_ERR_OK;
2191
2192 /* Can't find an SSL_CTX_clone() or equivalent, so we do it manually;
2193 not confident that memcpy wouldn't break some internal reference counting.
2194 Especially since there's a references struct member, which would be off. */
2195
2196 if (lib_ctx_new(&server_sni, NULL, &dummy_errstr) != OK)
2197   goto bad;
2198
2199 /* Not sure how many of these are actually needed, since SSL object
2200 already exists.  Might even need this selfsame callback, for reneg? */
2201
2202   {
2203   SSL_CTX * ctx = state_server.lib_state.lib_ctx;
2204   SSL_CTX_set_info_callback(server_sni, SSL_CTX_get_info_callback(ctx));
2205   SSL_CTX_set_mode(server_sni, SSL_CTX_get_mode(ctx));
2206   SSL_CTX_set_options(server_sni, SSL_CTX_get_options(ctx));
2207   SSL_CTX_set_timeout(server_sni, SSL_CTX_get_timeout(ctx));
2208   SSL_CTX_set_tlsext_servername_callback(server_sni, tls_servername_cb);
2209   SSL_CTX_set_tlsext_servername_arg(server_sni, state);
2210   }
2211
2212 if (  !init_dh(server_sni, state->dhparam, &dummy_errstr)
2213    || !init_ecdh(server_sni, &dummy_errstr)
2214    )
2215   goto bad;
2216
2217 if (  state->server_cipher_list
2218    && !SSL_CTX_set_cipher_list(server_sni, CS state->server_cipher_list))
2219   goto bad;
2220
2221 #ifndef DISABLE_OCSP
2222 if (state->u_ocsp.server.file)
2223   {
2224   SSL_CTX_set_tlsext_status_cb(server_sni, tls_server_stapling_cb);
2225   SSL_CTX_set_tlsext_status_arg(server_sni, state);
2226   }
2227 #endif
2228
2229   {
2230   uschar * expcerts;
2231   if (  !expand_check(tls_verify_certificates, US"tls_verify_certificates",
2232                   &expcerts, &dummy_errstr)
2233      || (rc = setup_certs(server_sni, expcerts, tls_crl, NULL,
2234                         &dummy_errstr)) != OK)
2235     goto bad;
2236
2237   if (expcerts && *expcerts)
2238     setup_cert_verify(server_sni, FALSE, verify_callback_server);
2239   }
2240
2241 /* do this after setup_certs, because this can require the certs for verifying
2242 OCSP information. */
2243 if ((rc = tls_expand_session_files(server_sni, state, &dummy_errstr)) != OK)
2244   goto bad;
2245
2246 DEBUG(D_tls) debug_printf("Switching SSL context.\n");
2247 SSL_set_SSL_CTX(s, server_sni);
2248 return SSL_TLSEXT_ERR_OK;
2249
2250 bad: return SSL_TLSEXT_ERR_ALERT_FATAL;
2251 }
2252 #endif /* EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT */
2253
2254
2255
2256
2257 #ifdef EXIM_HAVE_ALPN
2258 /*************************************************
2259 *        Callback to handle ALPN                 *
2260 *************************************************/
2261
2262 /* Called on server if tls_alpn nonblank after expansion,
2263 when client offers ALPN, after the SNI callback.
2264 If set and not matching the list then we dump the connection */
2265
2266 static int
2267 tls_server_alpn_cb(SSL *ssl, const uschar ** out, uschar * outlen,
2268   const uschar * in, unsigned int inlen, void * arg)
2269 {
2270 server_seen_alpn = TRUE;
2271 DEBUG(D_tls)
2272   {
2273   debug_printf("Received TLS ALPN offer:");
2274   for (int pos = 0, siz; pos < inlen; pos += siz+1)
2275     {
2276     siz = in[pos];
2277     if (pos + 1 + siz > inlen) siz = inlen - pos - 1;
2278     debug_printf(" '%.*s'", siz, in + pos + 1);
2279     }
2280   debug_printf(".  Our list: '%s'\n", tls_alpn);
2281   }
2282
2283 /* Look for an acceptable ALPN */
2284
2285 if (  inlen > 1         /* at least one name */
2286    && in[0]+1 == inlen  /* filling the vector, so exactly one name */
2287    )
2288   {
2289   const uschar * list = tls_alpn;
2290   int sep = 0;
2291   for (uschar * name; name = string_nextinlist(&list, &sep, NULL, 0); )
2292     if (Ustrncmp(in+1, name, in[0]) == 0)
2293       {
2294       *out = in+1;                      /* we checked for exactly one, so can just point to it */
2295       *outlen = inlen;
2296       return SSL_TLSEXT_ERR_OK;         /* use ALPN */
2297       }
2298   }
2299
2300 /* More than one name from clilent, or name did not match our list. */
2301
2302 /* This will be fatal to the TLS conn; would be nice to kill TCP also.
2303 Maybe as an option in future; for now leave control to the config (must-tls). */
2304
2305 DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS ALPN rejected\n");
2306 return SSL_TLSEXT_ERR_ALERT_FATAL;
2307 }
2308 #endif  /* EXIM_HAVE_ALPN */
2309
2310
2311
2312 #ifndef DISABLE_OCSP
2313
2314 /*************************************************
2315 *        Callback to handle OCSP Stapling        *
2316 *************************************************/
2317
2318 /* Called when acting as server during the TLS session setup if the client
2319 requests OCSP information with a Certificate Status Request.
2320
2321 Documentation via openssl s_server.c and the Apache patch from the OpenSSL
2322 project.
2323
2324 */
2325
2326 static int
2327 tls_server_stapling_cb(SSL *s, void *arg)
2328 {
2329 const exim_openssl_state_st * state = arg;
2330 ocsp_resplist * olist = state->u_ocsp.server.olist;
2331 uschar * response_der;  /*XXX blob */
2332 int response_der_len;
2333
2334 DEBUG(D_tls)
2335   debug_printf("Received TLS status request (OCSP stapling); %s response list\n",
2336     olist ? "have" : "lack");
2337
2338 tls_in.ocsp = OCSP_NOT_RESP;
2339 if (!olist)
2340   return SSL_TLSEXT_ERR_NOACK;
2341
2342 #ifdef EXIM_HAVE_OPESSL_GET0_SERIAL
2343  {
2344   const X509 * cert_sent = SSL_get_certificate(s);
2345   const ASN1_INTEGER * cert_serial = X509_get0_serialNumber(cert_sent);
2346   const BIGNUM * cert_bn = ASN1_INTEGER_to_BN(cert_serial, NULL);
2347
2348   for (; olist; olist = olist->next)
2349     {
2350     OCSP_BASICRESP * bs = OCSP_response_get1_basic(olist->resp);
2351     const OCSP_SINGLERESP * single = OCSP_resp_get0(bs, 0);
2352     const OCSP_CERTID * cid = OCSP_SINGLERESP_get0_id(single);
2353     ASN1_INTEGER * res_cert_serial;
2354     const BIGNUM * resp_bn;
2355     ASN1_OCTET_STRING * res_cert_iNameHash;
2356
2357
2358     (void) OCSP_id_get0_info(&res_cert_iNameHash, NULL, NULL, &res_cert_serial,
2359       (OCSP_CERTID *) cid);
2360     resp_bn = ASN1_INTEGER_to_BN(res_cert_serial, NULL);
2361
2362     DEBUG(D_tls)
2363       {
2364       debug_printf("cert serial: %s\n", BN_bn2hex(cert_bn));
2365       debug_printf("resp serial: %s\n", BN_bn2hex(resp_bn));
2366       }
2367
2368     if (BN_cmp(cert_bn, resp_bn) == 0)
2369       {
2370       DEBUG(D_tls) debug_printf("matched serial for ocsp\n");
2371
2372       /*XXX TODO: check the rest of the list for duplicate matches.
2373       If any, need to also check the Issuer Name hash.
2374       Without this, we will provide the wrong status in the case of
2375       duplicate id. */
2376
2377       break;
2378       }
2379     DEBUG(D_tls) debug_printf("not match serial for ocsp\n");
2380     }
2381   if (!olist)
2382     {
2383     DEBUG(D_tls) debug_printf("failed to find match for ocsp\n");
2384     return SSL_TLSEXT_ERR_NOACK;
2385     }
2386  }
2387 #else
2388 if (olist->next)
2389   {
2390   DEBUG(D_tls) debug_printf("OpenSSL version too early to support multi-leaf OCSP\n");
2391   return SSL_TLSEXT_ERR_NOACK;
2392   }
2393 #endif
2394
2395 /*XXX could we do the i2d earlier, rather than during the callback? */
2396 response_der = NULL;
2397 response_der_len = i2d_OCSP_RESPONSE(olist->resp, &response_der);
2398 if (response_der_len <= 0)
2399   return SSL_TLSEXT_ERR_NOACK;
2400
2401 SSL_set_tlsext_status_ocsp_resp(state_server.lib_state.lib_ssl,
2402                                 response_der, response_der_len);
2403 tls_in.ocsp = OCSP_VFIED;
2404 return SSL_TLSEXT_ERR_OK;
2405 }
2406
2407
2408 static void
2409 time_print(BIO * bp, const char * str, ASN1_GENERALIZEDTIME * time)
2410 {
2411 BIO_printf(bp, "\t%s: ", str);
2412 ASN1_GENERALIZEDTIME_print(bp, time);
2413 BIO_puts(bp, "\n");
2414 }
2415
2416 static int
2417 tls_client_stapling_cb(SSL * ssl, void * arg)
2418 {
2419 exim_openssl_state_st * cbinfo = arg;
2420 const unsigned char * p;
2421 int len;
2422 OCSP_RESPONSE * rsp;
2423 OCSP_BASICRESP * bs;
2424 int i;
2425
2426 DEBUG(D_tls) debug_printf("Received TLS status callback (OCSP stapling):\n");
2427 len = SSL_get_tlsext_status_ocsp_resp(ssl, &p);
2428 if(!p)
2429  {                              /* Expect this when we requested ocsp but got none */
2430   if (SSL_session_reused(ssl) && tls_out.ocsp == OCSP_VFIED)
2431     {
2432     DEBUG(D_tls) debug_printf(" null, but resumed; ocsp vfy stored with session is good\n");
2433     return 1;
2434     }
2435   if (cbinfo->u_ocsp.client.verify_required && LOGGING(tls_cipher))
2436     log_write(0, LOG_MAIN, "Required TLS certificate status not received");
2437   else
2438     DEBUG(D_tls) debug_printf(" null\n");
2439   return cbinfo->u_ocsp.client.verify_required ? 0 : 1;
2440  }
2441
2442 if (!(rsp = d2i_OCSP_RESPONSE(NULL, &p, len)))
2443   {
2444   tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;   /*XXX should use tlsp-> to permit concurrent outbound */
2445   if (LOGGING(tls_cipher))
2446     log_write(0, LOG_MAIN, "Received TLS cert status response, parse error");
2447   else
2448     DEBUG(D_tls) debug_printf(" parse error\n");
2449   return 0;
2450   }
2451
2452 if (!(bs = OCSP_response_get1_basic(rsp)))
2453   {
2454   tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;
2455   if (LOGGING(tls_cipher))
2456     log_write(0, LOG_MAIN, "Received TLS cert status response, error parsing response");
2457   else
2458     DEBUG(D_tls) debug_printf(" error parsing response\n");
2459   OCSP_RESPONSE_free(rsp);
2460   return 0;
2461   }
2462
2463 /* We'd check the nonce here if we'd put one in the request. */
2464 /* However that would defeat cacheability on the server so we don't. */
2465
2466 /* This section of code reworked from OpenSSL apps source;
2467    The OpenSSL Project retains copyright:
2468    Copyright (c) 1999 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
2469 */
2470   {
2471     BIO * bp = NULL;
2472 #ifndef EXIM_HAVE_OCSP_RESP_COUNT
2473     STACK_OF(OCSP_SINGLERESP) * sresp = bs->tbsResponseData->responses;
2474 #endif
2475
2476     DEBUG(D_tls) bp = BIO_new(BIO_s_mem());
2477
2478     /*OCSP_RESPONSE_print(bp, rsp, 0);   extreme debug: stapling content */
2479
2480     /* Use the chain that verified the server cert to verify the stapled info */
2481     /* DEBUG(D_tls) x509_store_dump_cert_s_names(cbinfo->u_ocsp.client.verify_store); */
2482
2483     if ((i = OCSP_basic_verify(bs, cbinfo->verify_stack,
2484               cbinfo->u_ocsp.client.verify_store, OCSP_NOEXPLICIT)) <= 0)
2485       if (ERR_peek_error())
2486         {
2487         tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;
2488         if (LOGGING(tls_cipher))
2489           {
2490           const uschar * errstr = CUS ERR_reason_error_string(ERR_peek_error());
2491           static uschar peerdn[256];
2492           X509_NAME_oneline(X509_get_subject_name(SSL_get_peer_certificate(ssl)),
2493                                                   CS peerdn, sizeof(peerdn));
2494           log_write(0, LOG_MAIN,
2495                 "[%s] %s Received TLS cert (DN: '%.*s') status response, "
2496                 "itself unverifiable: %s",
2497                 sender_host_address, sender_host_name,
2498                 (int)sizeof(peerdn), peerdn,
2499                 errstr);
2500           }
2501         DEBUG(D_tls)
2502           {
2503           BIO_printf(bp, "OCSP response verify failure\n");
2504           ERR_print_errors(bp);
2505           OCSP_RESPONSE_print(bp, rsp, 0);
2506           }
2507         goto failed;
2508         }
2509       else
2510         DEBUG(D_tls) debug_printf("no explicit trust for OCSP signing"
2511           " in the root CA certificate; ignoring\n");
2512
2513     DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP response well-formed and signed OK\n");
2514
2515     /*XXX So we have a good stapled OCSP status.  How do we know
2516     it is for the cert of interest?  OpenSSL 1.1.0 has a routine
2517     OCSP_resp_find_status() which matches on a cert id, which presumably
2518     we should use. Making an id needs OCSP_cert_id_new(), which takes
2519     issuerName, issuerKey, serialNumber.  Are they all in the cert?
2520
2521     For now, carry on blindly accepting the resp. */
2522
2523     for (int idx =
2524 #ifdef EXIM_HAVE_OCSP_RESP_COUNT
2525             OCSP_resp_count(bs) - 1;
2526 #else
2527             sk_OCSP_SINGLERESP_num(sresp) - 1;
2528 #endif
2529          idx >= 0; idx--)
2530       {
2531       OCSP_SINGLERESP * single = OCSP_resp_get0(bs, idx);
2532       int status, reason;
2533       ASN1_GENERALIZEDTIME * rev, * thisupd, * nextupd;
2534
2535   /*XXX so I can see putting a loop in here to handle a rsp with >1 singleresp
2536   - but what happens with a GnuTLS-style input?
2537
2538   we could do with a debug label for each singleresp
2539   - it has a certID with a serialNumber, but I see no API to get that
2540   */
2541       status = OCSP_single_get0_status(single, &reason, &rev,
2542                   &thisupd, &nextupd);
2543
2544       DEBUG(D_tls)
2545         {
2546         time_print(bp, "This OCSP Update", thisupd);
2547         if (nextupd) time_print(bp, "Next OCSP Update", nextupd);
2548         }
2549       if (!OCSP_check_validity(thisupd, nextupd,
2550             EXIM_OCSP_SKEW_SECONDS, EXIM_OCSP_MAX_AGE))
2551         {
2552         tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;
2553         DEBUG(D_tls) ERR_print_errors(bp);
2554         log_write(0, LOG_MAIN, "OCSP dates invalid");
2555         goto failed;
2556         }
2557
2558       DEBUG(D_tls) BIO_printf(bp, "Certificate status: %s\n",
2559                     OCSP_cert_status_str(status));
2560       switch(status)
2561         {
2562         case V_OCSP_CERTSTATUS_GOOD:
2563           continue;     /* the idx loop */
2564         case V_OCSP_CERTSTATUS_REVOKED:
2565           log_write(0, LOG_MAIN, "Server certificate revoked%s%s",
2566               reason != -1 ? "; reason: " : "",
2567               reason != -1 ? OCSP_crl_reason_str(reason) : "");
2568           DEBUG(D_tls) time_print(bp, "Revocation Time", rev);
2569           break;
2570         default:
2571           log_write(0, LOG_MAIN,
2572               "Server certificate status unknown, in OCSP stapling");
2573           break;
2574         }
2575
2576       goto failed;
2577       }
2578
2579     i = 1;
2580     tls_out.ocsp = OCSP_VFIED;
2581     goto good;
2582
2583   failed:
2584     tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;
2585     i = cbinfo->u_ocsp.client.verify_required ? 0 : 1;
2586   good:
2587     {
2588     uschar * s = NULL;
2589     int len = (int) BIO_get_mem_data(bp, CSS &s);
2590     if (len > 0) debug_printf("%.*s", len, s);
2591     }
2592     BIO_free(bp);
2593   }
2594
2595 OCSP_RESPONSE_free(rsp);
2596 return i;
2597 }
2598 #endif  /*!DISABLE_OCSP*/
2599
2600
2601 /*************************************************
2602 *            Initialize for TLS                  *
2603 *************************************************/
2604 /* Called from both server and client code, to do preliminary initialization
2605 of the library.  We allocate and return a context structure.
2606
2607 Arguments:
2608   host            connected host, if client; NULL if server
2609   ob              transport options block, if client; NULL if server
2610   ocsp_file       file of stapling info (server); flag for require ocsp (client)
2611   addr            address if client; NULL if server (for some randomness)
2612   caller_state    place to put pointer to allocated state-struct
2613   errstr          error string pointer
2614
2615 Returns:          OK/DEFER/FAIL
2616 */
2617
2618 static int
2619 tls_init(host_item * host, smtp_transport_options_block * ob,
2620 #ifndef DISABLE_OCSP
2621   uschar *ocsp_file,
2622 #endif
2623   address_item *addr, exim_openssl_state_st ** caller_state,
2624   tls_support * tlsp,
2625   uschar ** errstr)
2626 {
2627 SSL_CTX * ctx;
2628 exim_openssl_state_st * state;
2629 int rc;
2630
2631 if (host)                       /* client */
2632   {
2633   state = store_malloc(sizeof(exim_openssl_state_st));
2634   memset(state, 0, sizeof(*state));
2635   state->certificate = ob->tls_certificate;
2636   state->privatekey =  ob->tls_privatekey;
2637   state->is_server = FALSE;
2638   state->dhparam = NULL;
2639   state->lib_state = ob->tls_preload;
2640   }
2641 else                            /* server */
2642   {
2643   state = &state_server;
2644   state->certificate = tls_certificate;
2645   state->privatekey =  tls_privatekey;
2646   state->is_server = TRUE;
2647   state->dhparam = tls_dhparam;
2648   state->lib_state = state_server.lib_state;
2649   }
2650
2651 state->tlsp = tlsp;
2652 state->host = host;
2653
2654 if (!state->lib_state.pri_string)
2655   state->server_cipher_list = NULL;
2656
2657 #ifndef DISABLE_EVENT
2658 state->event_action = NULL;
2659 #endif
2660
2661 tls_openssl_init();
2662
2663 /* It turns out that we need to seed the random number generator this early in
2664 order to get the full complement of ciphers to work. It took me roughly a day
2665 of work to discover this by experiment.
2666
2667 On systems that have /dev/urandom, SSL may automatically seed itself from
2668 there. Otherwise, we have to make something up as best we can. Double check
2669 afterwards.
2670
2671 Although we likely called this before, at daemon startup, this is a chance
2672 to mix in further variable info (time, pid) if needed. */
2673
2674 if (!lib_rand_init(addr))
2675   return tls_error(US"RAND_status", host,
2676     US"unable to seed random number generator", errstr);
2677
2678 /* Apply administrator-supplied work-arounds.
2679 Historically we applied just one requested option,
2680 SSL_OP_DONT_INSERT_EMPTY_FRAGMENTS, but when bug 994 requested a second, we
2681 moved to an administrator-controlled list of options to specify and
2682 grandfathered in the first one as the default value for "openssl_options".
2683
2684 No OpenSSL version number checks: the options we accept depend upon the
2685 availability of the option value macros from OpenSSL.  */
2686
2687 if (!init_options)
2688   if (!tls_openssl_options_parse(openssl_options, &init_options))
2689     return tls_error(US"openssl_options parsing failed", host, NULL, errstr);
2690
2691 /* Create a context.
2692 The OpenSSL docs in 1.0.1b have not been updated to clarify TLS variant
2693 negotiation in the different methods; as far as I can tell, the only
2694 *_{server,client}_method which allows negotiation is SSLv23, which exists even
2695 when OpenSSL is built without SSLv2 support.
2696 By disabling with openssl_options, we can let admins re-enable with the
2697 existing knob. */
2698
2699 if (!(ctx = state->lib_state.lib_ctx))
2700   {
2701   if ((rc = lib_ctx_new(&ctx, host, errstr)) != OK)
2702     return rc;
2703   state->lib_state.lib_ctx = ctx;
2704   }
2705
2706 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
2707 tlsp->resumption = RESUME_SUPPORTED;
2708 #endif
2709 if (init_options)
2710   {
2711 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
2712   /* Should the server offer session resumption? */
2713   if (!host && verify_check_host(&tls_resumption_hosts) == OK)
2714     {
2715     DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_resumption_hosts overrides openssl_options\n");
2716     init_options &= ~SSL_OP_NO_TICKET;
2717     tlsp->resumption |= RESUME_SERVER_TICKET; /* server will give ticket on request */
2718     tlsp->host_resumable = TRUE;
2719     }
2720 #endif
2721
2722   DEBUG(D_tls) debug_printf("setting SSL CTX options: %#lx\n", init_options);
2723   if (!(SSL_CTX_set_options(ctx, init_options)))
2724     return tls_error(string_sprintf(
2725           "SSL_CTX_set_option(%#lx)", init_options), host, NULL, errstr);
2726   }
2727 else
2728   DEBUG(D_tls) debug_printf("no SSL CTX options to set\n");
2729
2730 /* We'd like to disable session cache unconditionally, but foolish Outlook
2731 Express clients then give up the first TLS connection and make a second one
2732 (which works).  Only when there is an IMAP service on the same machine.
2733 Presumably OE is trying to use the cache for A on B.  Leave it enabled for
2734 now, until we work out a decent way of presenting control to the config.  It
2735 will never be used because we use a new context every time. */
2736 #ifdef notdef
2737 (void) SSL_CTX_set_session_cache_mode(ctx, SSL_SESS_CACHE_OFF);
2738 #endif
2739
2740 /* Initialize with DH parameters if supplied */
2741 /* Initialize ECDH temp key parameter selection */
2742
2743 if (!host)
2744   {
2745   if (state->lib_state.dh)
2746     { DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: DH params were preloaded\n"); }
2747   else
2748     if (!init_dh(ctx, state->dhparam, errstr)) return DEFER;
2749
2750   if (state->lib_state.ecdh)
2751     { DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: ECDH curve was preloaded\n"); }
2752   else
2753     if (!init_ecdh(ctx, errstr)) return DEFER;
2754   }
2755
2756 /* Set up certificate and key (and perhaps OCSP info) */
2757
2758 if (state->lib_state.conn_certs)
2759   {
2760   DEBUG(D_tls)
2761     debug_printf("TLS: %s certs were preloaded\n", host ? "client":"server");
2762   }
2763 else
2764   {
2765 #ifndef DISABLE_OCSP
2766   if (!host)
2767     {
2768     state->u_ocsp.server.file = ocsp_file;
2769     state->u_ocsp.server.file_expanded = NULL;
2770     state->u_ocsp.server.olist = NULL;
2771     }
2772 #endif
2773   if ((rc = tls_expand_session_files(ctx, state, errstr)) != OK) return rc;
2774   }
2775
2776 /* If we need to handle SNI or OCSP, do so */
2777
2778 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT
2779 # ifndef DISABLE_OCSP
2780   if (!(state->verify_stack = sk_X509_new_null()))
2781     {
2782     DEBUG(D_tls) debug_printf("failed to create stack for stapling verify\n");
2783     return FAIL;
2784     }
2785 # endif
2786
2787 if (!host)              /* server */
2788   {
2789 # ifndef DISABLE_OCSP
2790   /* We check u_ocsp.server.file, not server.olist, because we care about if
2791   the option exists, not what the current expansion might be, as SNI might
2792   change the certificate and OCSP file in use between now and the time the
2793   callback is invoked. */
2794   if (state->u_ocsp.server.file)
2795     {
2796     SSL_CTX_set_tlsext_status_cb(ctx, tls_server_stapling_cb);
2797     SSL_CTX_set_tlsext_status_arg(ctx, state);
2798     }
2799 # endif
2800   /* We always do this, so that $tls_sni is available even if not used in
2801   tls_certificate */
2802   SSL_CTX_set_tlsext_servername_callback(ctx, tls_servername_cb);
2803   SSL_CTX_set_tlsext_servername_arg(ctx, state);
2804
2805 # ifdef EXIM_HAVE_ALPN
2806   if (tls_alpn && *tls_alpn)
2807     {
2808     uschar * exp_alpn;
2809     if (  expand_check(tls_alpn, US"tls_alpn", &exp_alpn, errstr)
2810        && *exp_alpn && !isblank(*exp_alpn))
2811       {
2812       tls_alpn = exp_alpn;      /* subprocess so ok to overwrite */
2813       SSL_CTX_set_alpn_select_cb(ctx, tls_server_alpn_cb, state);
2814       }
2815     else
2816       tls_alpn = NULL;
2817     }
2818 # endif
2819   }
2820 # ifndef DISABLE_OCSP
2821 else                    /* client */
2822   if(ocsp_file)         /* wanting stapling */
2823     {
2824     if (!(state->u_ocsp.client.verify_store = X509_STORE_new()))
2825       {
2826       DEBUG(D_tls) debug_printf("failed to create store for stapling verify\n");
2827       return FAIL;
2828       }
2829     SSL_CTX_set_tlsext_status_cb(ctx, tls_client_stapling_cb);
2830     SSL_CTX_set_tlsext_status_arg(ctx, state);
2831     }
2832 # endif
2833 #endif
2834
2835 state->verify_cert_hostnames = NULL;
2836
2837 #ifdef EXIM_HAVE_EPHEM_RSA_KEX
2838 /* Set up the RSA callback */
2839 SSL_CTX_set_tmp_rsa_callback(ctx, rsa_callback);
2840 #endif
2841
2842 /* Finally, set the session cache timeout, and we are done.
2843 The period appears to be also used for (server-generated) session tickets */
2844
2845 SSL_CTX_set_timeout(ctx, ssl_session_timeout);
2846 DEBUG(D_tls) debug_printf("Initialized TLS\n");
2847
2848 *caller_state = state;
2849
2850 return OK;
2851 }
2852
2853
2854
2855
2856 /*************************************************
2857 *           Get name of cipher in use            *
2858 *************************************************/
2859
2860 /*
2861 Argument:   pointer to an SSL structure for the connection
2862             pointer to number of bits for cipher
2863 Returns:    pointer to allocated string in perm-pool
2864 */
2865
2866 static uschar *
2867 construct_cipher_name(SSL * ssl, const uschar * ver, int * bits)
2868 {
2869 int pool = store_pool;
2870 /* With OpenSSL 1.0.0a, 'c' needs to be const but the documentation doesn't
2871 yet reflect that.  It should be a safe change anyway, even 0.9.8 versions have
2872 the accessor functions use const in the prototype. */
2873
2874 const SSL_CIPHER * c = (const SSL_CIPHER *) SSL_get_current_cipher(ssl);
2875 uschar * s;
2876
2877 SSL_CIPHER_get_bits(c, bits);
2878
2879 store_pool = POOL_PERM;
2880 s = string_sprintf("%s:%s:%u", ver, SSL_CIPHER_get_name(c), *bits);
2881 store_pool = pool;
2882 DEBUG(D_tls) debug_printf("Cipher: %s\n", s);
2883 return s;
2884 }
2885
2886
2887 /* Get IETF-standard name for ciphersuite.
2888 Argument:   pointer to an SSL structure for the connection
2889 Returns:    pointer to string
2890 */
2891
2892 static const uschar *
2893 cipher_stdname_ssl(SSL * ssl)
2894 {
2895 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_CIPHER_STD_NAME
2896 return CUS SSL_CIPHER_standard_name(SSL_get_current_cipher(ssl));
2897 #else
2898 ushort id = 0xffff & SSL_CIPHER_get_id(SSL_get_current_cipher(ssl));
2899 return cipher_stdname(id >> 8, id & 0xff);
2900 #endif
2901 }
2902
2903
2904 static const uschar *
2905 tlsver_name(SSL * ssl)
2906 {
2907 uschar * s, * p;
2908 int pool = store_pool;
2909
2910 store_pool = POOL_PERM;
2911 s = string_copy(US SSL_get_version(ssl));
2912 store_pool = pool;
2913 if ((p = Ustrchr(s, 'v')))      /* TLSv1.2 -> TLS1.2 */
2914   for (;; p++) if (!(*p = p[1])) break;
2915 return CUS s;
2916 }
2917
2918
2919 static void
2920 peer_cert(SSL * ssl, tls_support * tlsp, uschar * peerdn, unsigned siz)
2921 {
2922 /*XXX we might consider a list-of-certs variable for the cert chain.
2923 SSL_get_peer_cert_chain(SSL*).  We'd need a new variable type and support
2924 in list-handling functions, also consider the difference between the entire
2925 chain and the elements sent by the peer. */
2926
2927 tlsp->peerdn = NULL;
2928
2929 /* Will have already noted peercert on a verify fail; possibly not the leaf */
2930 if (!tlsp->peercert)
2931   tlsp->peercert = SSL_get_peer_certificate(ssl);
2932 /* Beware anonymous ciphers which lead to server_cert being NULL */
2933 if (tlsp->peercert)
2934   if (!X509_NAME_oneline(X509_get_subject_name(tlsp->peercert), CS peerdn, siz))
2935     { DEBUG(D_tls) debug_printf("X509_NAME_oneline() error\n"); }
2936   else
2937     {
2938     int oldpool = store_pool;
2939
2940     peerdn[siz-1] = '\0';               /* paranoia */
2941     store_pool = POOL_PERM;
2942     tlsp->peerdn = string_copy(peerdn);
2943     store_pool = oldpool;
2944
2945     /* We used to set CV in the cert-verify callbacks (either plain or dane)
2946     but they don't get called on session-resumption.  So use the official
2947     interface, which uses the resumed value.  Unfortunately this claims verified
2948     when it actually failed but we're in try-verify mode, due to us wanting the
2949     knowlege that it failed so needing to have the callback and forcing a
2950     permissive return.  If we don't force it, the TLS startup is failed.
2951     The extra bit of information is set in verify_override in the cb, stashed
2952     for resumption next to the TLS session, and used here. */
2953
2954     if (!tlsp->verify_override)
2955       tlsp->certificate_verified =
2956 #ifdef SUPPORT_DANE
2957         tlsp->dane_verified ||
2958 #endif
2959         SSL_get_verify_result(ssl) == X509_V_OK;
2960     }
2961 }
2962
2963
2964
2965
2966
2967 /*************************************************
2968 *        Set up for verifying certificates       *
2969 *************************************************/
2970
2971 #ifndef DISABLE_OCSP
2972 /* Load certs from file, return TRUE on success */
2973
2974 static BOOL
2975 chain_from_pem_file(const uschar * file, STACK_OF(X509) ** vp)
2976 {
2977 BIO * bp;
2978 STACK_OF(X509) * verify_stack = *vp;
2979
2980 if (verify_stack)
2981   while (sk_X509_num(verify_stack) > 0)
2982     X509_free(sk_X509_pop(verify_stack));
2983 else
2984   verify_stack = sk_X509_new_null();
2985
2986 if (!(bp = BIO_new_file(CS file, "r"))) return FALSE;
2987 for (X509 * x; x = PEM_read_bio_X509(bp, NULL, 0, NULL); )
2988   sk_X509_push(verify_stack, x);
2989 BIO_free(bp);
2990 *vp = verify_stack;
2991 return TRUE;
2992 }
2993 #endif
2994
2995
2996
2997 /* Called by both client and server startup; on the server possibly
2998 repeated after a Server Name Indication.
2999
3000 Arguments:
3001   sctx          SSL_CTX* to initialise
3002   certs         certs file, expanded
3003   crl           CRL file or NULL
3004   host          NULL in a server; the remote host in a client
3005   errstr        error string pointer
3006
3007 Returns:        OK/DEFER/FAIL
3008 */
3009
3010 static int
3011 setup_certs(SSL_CTX *sctx, uschar *certs, uschar *crl, host_item *host,
3012     uschar ** errstr)
3013 {
3014 uschar *expcerts, *expcrl;
3015
3016 if (!expand_check(certs, US"tls_verify_certificates", &expcerts, errstr))
3017   return DEFER;
3018 DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_verify_certificates: %s\n", expcerts);
3019
3020 if (expcerts && *expcerts)
3021   {
3022   /* Tell the library to use its compiled-in location for the system default
3023   CA bundle. Then add the ones specified in the config, if any. */
3024
3025   if (!SSL_CTX_set_default_verify_paths(sctx))
3026     return tls_error(US"SSL_CTX_set_default_verify_paths", host, NULL, errstr);
3027
3028   if (Ustrcmp(expcerts, "system") != 0 && Ustrncmp(expcerts, "system,", 7) != 0)
3029     {
3030     struct stat statbuf;
3031
3032     if (Ustat(expcerts, &statbuf) < 0)
3033       {
3034       log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
3035         "failed to stat %s for certificates", expcerts);
3036       return DEFER;
3037       }
3038     else
3039       {
3040       uschar *file, *dir;
3041       if ((statbuf.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR)
3042         { file = NULL; dir = expcerts; }
3043       else
3044         {
3045         STACK_OF(X509) * verify_stack =
3046 #ifndef DISABLE_OCSP
3047           !host ? state_server.verify_stack :
3048 #endif
3049           NULL;
3050         STACK_OF(X509) ** vp = &verify_stack;
3051
3052         file = expcerts; dir = NULL;
3053 #ifndef DISABLE_OCSP
3054         /* In the server if we will be offering an OCSP proof, load chain from
3055         file for verifying the OCSP proof at load time. */
3056
3057 /*XXX Glitch!   The file here is tls_verify_certs: the chain for verifying the client cert.
3058 This is inconsistent with the need to verify the OCSP proof of the server cert.
3059 */
3060         if (  !host
3061            && statbuf.st_size > 0
3062            && state_server.u_ocsp.server.file
3063            && !chain_from_pem_file(file, vp)
3064            )
3065           {
3066           log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
3067             "failed to load cert chain from %s", file);
3068           return DEFER;
3069           }
3070 #endif
3071         }
3072
3073       /* If a certificate file is empty, the load function fails with an
3074       unhelpful error message. If we skip it, we get the correct behaviour (no
3075       certificates are recognized, but the error message is still misleading (it
3076       says no certificate was supplied).  But this is better. */
3077
3078       if (  (!file || statbuf.st_size > 0)
3079          && !SSL_CTX_load_verify_locations(sctx, CS file, CS dir))
3080           return tls_error(US"SSL_CTX_load_verify_locations",
3081                             host, NULL, errstr);
3082
3083       /* On the server load the list of CAs for which we will accept certs, for
3084       sending to the client.  This is only for the one-file
3085       tls_verify_certificates variant.
3086       If a list isn't loaded into the server, but some verify locations are set,
3087       the server end appears to make a wildcard request for client certs.
3088       Meanwhile, the client library as default behaviour *ignores* the list
3089       we send over the wire - see man SSL_CTX_set_client_cert_cb.
3090       Because of this, and that the dir variant is likely only used for
3091       the public-CA bundle (not for a private CA), not worth fixing.  */
3092
3093       if (file)
3094         {
3095         STACK_OF(X509_NAME) * names = SSL_load_client_CA_file(CS file);
3096         int i = sk_X509_NAME_num(names);
3097
3098         if (!host) SSL_CTX_set_client_CA_list(sctx, names);
3099         DEBUG(D_tls) debug_printf("Added %d additional certificate authorit%s\n",
3100                                     i, i>1 ? "ies":"y");
3101         }
3102       else
3103         DEBUG(D_tls)
3104           debug_printf("Added dir for additional certificate authorities\n");
3105       }
3106     }
3107
3108   /* Handle a certificate revocation list. */
3109
3110 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER > 0x00907000L
3111
3112   /* This bit of code is now the version supplied by Lars Mainka. (I have
3113   merely reformatted it into the Exim code style.)
3114
3115   "From here I changed the code to add support for multiple crl's
3116   in pem format in one file or to support hashed directory entries in
3117   pem format instead of a file. This method now uses the library function
3118   X509_STORE_load_locations to add the CRL location to the SSL context.
3119   OpenSSL will then handle the verify against CA certs and CRLs by
3120   itself in the verify callback." */
3121
3122   if (!expand_check(crl, US"tls_crl", &expcrl, errstr)) return DEFER;
3123   if (expcrl && *expcrl)
3124     {
3125     struct stat statbufcrl;
3126     if (Ustat(expcrl, &statbufcrl) < 0)
3127       {
3128       log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
3129         "failed to stat %s for certificates revocation lists", expcrl);
3130       return DEFER;
3131       }
3132     else
3133       {
3134       /* is it a file or directory? */
3135       uschar *file, *dir;
3136       X509_STORE *cvstore = SSL_CTX_get_cert_store(sctx);
3137       if ((statbufcrl.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR)
3138         {
3139         file = NULL;
3140         dir = expcrl;
3141         DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL CRL value is a directory %s\n", dir);
3142         }
3143       else
3144         {
3145         file = expcrl;
3146         dir = NULL;
3147         DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL CRL value is a file %s\n", file);
3148         }
3149       if (X509_STORE_load_locations(cvstore, CS file, CS dir) == 0)
3150         return tls_error(US"X509_STORE_load_locations", host, NULL, errstr);
3151
3152       /* setting the flags to check against the complete crl chain */
3153
3154       X509_STORE_set_flags(cvstore,
3155         X509_V_FLAG_CRL_CHECK|X509_V_FLAG_CRL_CHECK_ALL);
3156       }
3157     }
3158
3159 #endif  /* OPENSSL_VERSION_NUMBER > 0x00907000L */
3160   }
3161
3162 return OK;
3163 }
3164
3165
3166
3167 static void
3168 tls_dump_keylog(SSL * ssl)
3169 {
3170 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_KEYLOG
3171   BIO * bp = BIO_new(BIO_s_mem());
3172   uschar * s = NULL;
3173   int len;
3174   SSL_SESSION_print_keylog(bp, SSL_get_session(ssl));
3175   len = (int) BIO_get_mem_data(bp, CSS &s);
3176   if (len > 0) debug_printf("%.*s", len, s);
3177   BIO_free(bp);
3178 #endif
3179 }
3180
3181
3182 /* Channel-binding info for authenticators
3183 See description in https://paquier.xyz/postgresql-2/channel-binding-openssl/
3184 for pre-TLS1.3
3185 */
3186
3187 static void
3188 tls_get_channel_binding(SSL * ssl, tls_support * tlsp, const void * taintval)
3189 {
3190 uschar c, * s;
3191 size_t len;
3192
3193 #ifdef EXIM_HAVE_EXPORT_CHNL_BNGNG
3194 if (SSL_version(ssl) >= TLS1_3_VERSION)
3195   {
3196   /* It's not documented by OpenSSL how big the output buffer must be.
3197   The OpenSSL testcases use 80 bytes but don't say why. The GnuTLS impl only
3198   serves out 32B.  RFC 9266 says it is 32B.
3199   Interop fails unless we use the same each end. */
3200   len = 32;
3201
3202   tlsp->channelbind_exporter = TRUE;
3203   taintval = GET_UNTAINTED;
3204   if (SSL_export_keying_material(ssl,
3205         s = store_get((int)len, taintval), len,
3206         "EXPORTER-Channel-Binding", (size_t) 24,
3207         NULL, 0, 0) != 1)
3208     len = 0;
3209   }
3210 else
3211 #endif
3212   {
3213   len = SSL_get_peer_finished(ssl, &c, 0);
3214   len = SSL_get_peer_finished(ssl, s = store_get((int)len, taintval), len);
3215   }
3216
3217 if (len > 0)
3218   {
3219   int old_pool = store_pool;
3220   store_pool = POOL_PERM;
3221     tlsp->channelbinding = b64encode_taint(CUS s, (int)len, taintval);
3222   store_pool = old_pool;
3223   DEBUG(D_tls) debug_printf("Have channel bindings cached for possible auth usage %p %p\n", tlsp->channelbinding, tlsp);
3224   }
3225 }
3226
3227
3228 /*************************************************
3229 *       Start a TLS session in a server          *
3230 *************************************************/
3231 /* This is called when Exim is running as a server, after having received
3232 the STARTTLS command. It must respond to that command, and then negotiate
3233 a TLS session.
3234
3235 Arguments:
3236   errstr            pointer to error message
3237
3238 Returns:            OK on success
3239                     DEFER for errors before the start of the negotiation
3240                     FAIL for errors during the negotiation; the server can't
3241                       continue running.
3242 */
3243
3244 int
3245 tls_server_start(uschar ** errstr)
3246 {
3247 int rc;
3248 uschar * expciphers;
3249 exim_openssl_state_st * dummy_statep;
3250 SSL_CTX * ctx;
3251 SSL * ssl;
3252 static uschar peerdn[256];
3253
3254 /* Check for previous activation */
3255
3256 if (tls_in.active.sock >= 0)
3257   {
3258   tls_error(US"STARTTLS received after TLS started", NULL, US"", errstr);
3259   smtp_printf("554 Already in TLS\r\n", FALSE);
3260   return FAIL;
3261   }
3262
3263 /* Initialize the SSL library. If it fails, it will already have logged
3264 the error. */
3265
3266 rc = tls_init(NULL, NULL,
3267 #ifndef DISABLE_OCSP
3268     tls_ocsp_file,
3269 #endif
3270     NULL, &dummy_statep, &tls_in, errstr);
3271 if (rc != OK) return rc;
3272 ctx = state_server.lib_state.lib_ctx;
3273
3274 /* In OpenSSL, cipher components are separated by hyphens. In GnuTLS, they
3275 were historically separated by underscores. So that I can use either form in my
3276 tests, and also for general convenience, we turn underscores into hyphens here.
3277
3278 XXX SSL_CTX_set_cipher_list() is replaced by SSL_CTX_set_ciphersuites()
3279 for TLS 1.3 .  Since we do not call it at present we get the default list:
3280 TLS_AES_256_GCM_SHA384:TLS_CHACHA20_POLY1305_SHA256:TLS_AES_128_GCM_SHA256
3281 */
3282
3283 if (state_server.lib_state.pri_string)
3284   { DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cipher list was preloaded\n"); }
3285 else 
3286   {
3287   if (!expand_check(tls_require_ciphers, US"tls_require_ciphers", &expciphers, errstr))
3288     return FAIL;
3289
3290   if (expciphers)
3291     {
3292     normalise_ciphers(&expciphers, tls_require_ciphers);
3293     if ((rc = server_load_ciphers(ctx, &state_server, expciphers, errstr)) != OK)
3294       return rc;
3295     }
3296   }
3297
3298 /* If this is a host for which certificate verification is mandatory or
3299 optional, set up appropriately. */
3300
3301 tls_in.certificate_verified = FALSE;
3302 #ifdef SUPPORT_DANE
3303 tls_in.dane_verified = FALSE;
3304 #endif
3305 server_verify_callback_called = FALSE;
3306
3307 if (verify_check_host(&tls_verify_hosts) == OK)
3308   server_verify_optional = FALSE;
3309 else if (verify_check_host(&tls_try_verify_hosts) == OK)
3310   server_verify_optional = TRUE;
3311 else
3312   goto skip_certs;
3313
3314  {
3315   uschar * expcerts;
3316   if (!expand_check(tls_verify_certificates, US"tls_verify_certificates",
3317                     &expcerts, errstr))
3318     return DEFER;
3319   DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_verify_certificates: %s\n", expcerts);
3320
3321   if (state_server.lib_state.cabundle)
3322     { DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: CA bundle for server was preloaded\n"); }
3323   else
3324     if ((rc = setup_certs(ctx, expcerts, tls_crl, NULL, errstr)) != OK)
3325       return rc;
3326
3327   if (expcerts && *expcerts)
3328     setup_cert_verify(ctx, server_verify_optional, verify_callback_server);
3329  }
3330 skip_certs: ;
3331
3332 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
3333 # if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x30000000L
3334 SSL_CTX_set_tlsext_ticket_key_cb(ctx, ticket_key_callback);
3335 /* despite working, appears to always return failure, so ignoring */
3336 # else
3337 SSL_CTX_set_tlsext_ticket_key_evp_cb(ctx, ticket_key_callback);
3338 /* despite working, appears to always return failure, so ignoring */
3339 # endif
3340 #endif
3341
3342 #ifdef OPENSSL_HAVE_NUM_TICKETS
3343 # ifndef DISABLE_TLS_RESUME
3344 SSL_CTX_set_num_tickets(ctx, tls_in.host_resumable ? 1 : 0);
3345 # else
3346 SSL_CTX_set_num_tickets(ctx, 0);        /* send no TLS1.3 stateful-tickets */
3347 # endif
3348 #endif
3349
3350
3351 /* Prepare for new connection */
3352
3353 if (!(ssl = SSL_new(ctx)))
3354   return tls_error(US"SSL_new", NULL, NULL, errstr);
3355 state_server.lib_state.lib_ssl = ssl;
3356
3357 /* Warning: we used to SSL_clear(ssl) here, it was removed.
3358  *
3359  * With the SSL_clear(), we get strange interoperability bugs with
3360  * OpenSSL 1.0.1b and TLS1.1/1.2.  It looks as though this may be a bug in
3361  * OpenSSL itself, as a clear should not lead to inability to follow protocols.
3362  *
3363  * The SSL_clear() call is to let an existing SSL* be reused, typically after
3364  * session shutdown.  In this case, we have a brand new object and there's no
3365  * obvious reason to immediately clear it.  I'm guessing that this was
3366  * originally added because of incomplete initialisation which the clear fixed,
3367  * in some historic release.
3368  */
3369
3370 /* Set context and tell client to go ahead, except in the case of TLS startup
3371 on connection, where outputting anything now upsets the clients and tends to
3372 make them disconnect. We need to have an explicit fflush() here, to force out
3373 the response. Other smtp_printf() calls do not need it, because in non-TLS
3374 mode, the fflush() happens when smtp_getc() is called. */
3375
3376 SSL_set_session_id_context(ssl, sid_ctx, Ustrlen(sid_ctx));
3377 if (!tls_in.on_connect)
3378   {
3379   smtp_printf("220 TLS go ahead\r\n", FALSE);
3380   fflush(smtp_out);
3381   }
3382
3383 /* Now negotiate the TLS session. We put our own timer on it, since it seems
3384 that the OpenSSL library doesn't. */
3385
3386 SSL_set_wfd(ssl, fileno(smtp_out));
3387 SSL_set_rfd(ssl, fileno(smtp_in));
3388 SSL_set_accept_state(ssl);
3389
3390 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling SSL_accept\n");
3391
3392 ERR_clear_error();
3393 sigalrm_seen = FALSE;
3394 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM(smtp_receive_timeout);
3395 rc = SSL_accept(ssl);
3396 ALARM_CLR(0);
3397
3398 if (rc <= 0)
3399   {
3400   int error = SSL_get_error(ssl, rc);
3401   switch(error)
3402     {
3403     case SSL_ERROR_NONE:
3404       break;
3405
3406     case SSL_ERROR_ZERO_RETURN:
3407       DEBUG(D_tls) debug_printf("Got SSL_ERROR_ZERO_RETURN\n");
3408       (void) tls_error(US"SSL_accept", NULL, sigalrm_seen ? US"timed out" : NULL, errstr);
3409 #ifndef DISABLE_EVENT
3410       (void) event_raise(event_action, US"tls:fail:connect", *errstr, NULL);
3411 #endif
3412       if (SSL_get_shutdown(ssl) == SSL_RECEIVED_SHUTDOWN)
3413         SSL_shutdown(ssl);
3414
3415       tls_close(NULL, TLS_NO_SHUTDOWN);
3416       return FAIL;
3417
3418     /* Handle genuine errors */
3419     case SSL_ERROR_SSL:
3420       {
3421       uschar * s = NULL;
3422       int r = ERR_GET_REASON(ERR_peek_error());
3423       if (  r == SSL_R_WRONG_VERSION_NUMBER
3424 #ifdef SSL_R_VERSION_TOO_LOW
3425          || r == SSL_R_VERSION_TOO_LOW
3426 #endif
3427          || r == SSL_R_UNKNOWN_PROTOCOL || r == SSL_R_UNSUPPORTED_PROTOCOL)
3428         s = string_sprintf("(%s)", SSL_get_version(ssl));
3429       (void) tls_error(US"SSL_accept", NULL, sigalrm_seen ? US"timed out" : s, errstr);
3430 #ifndef DISABLE_EVENT
3431       (void) event_raise(event_action, US"tls:fail:connect", *errstr, NULL);
3432 #endif
3433       return FAIL;
3434       }
3435
3436     default:
3437       DEBUG(D_tls) debug_printf("Got SSL error %d\n", error);
3438       if (error == SSL_ERROR_SYSCALL)
3439         {
3440         if (!errno)
3441           {
3442           *errstr = US"SSL_accept: TCP connection closed by peer";
3443 #ifndef DISABLE_EVENT
3444           (void) event_raise(event_action, US"tls:fail:connect", *errstr, NULL);
3445 #endif
3446           return FAIL;
3447           }
3448         DEBUG(D_tls) debug_printf(" - syscall %s\n", strerror(errno));
3449         }
3450       (void) tls_error(US"SSL_accept", NULL,
3451                       sigalrm_seen ? US"timed out"
3452                       : ERR_peek_error() ? NULL : string_sprintf("ret %d", error),
3453                       errstr);
3454 #ifndef DISABLE_EVENT
3455       (void) event_raise(event_action, US"tls:fail:connect", *errstr, NULL);
3456 #endif
3457       return FAIL;
3458     }
3459   }
3460
3461 DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL_accept was successful\n");
3462 ERR_clear_error();      /* Even success can leave errors in the stack. Seen with
3463                         anon-authentication ciphersuite negotiated. */
3464
3465 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
3466 if (SSL_session_reused(ssl))
3467   {
3468   tls_in.resumption |= RESUME_USED;
3469   DEBUG(D_tls) debug_printf("Session reused\n");
3470   }
3471 #endif
3472
3473 #ifdef EXIM_HAVE_ALPN
3474 /* If require-alpn, check server_seen_alpn here.  Else abort TLS */
3475 if (!tls_alpn || !*tls_alpn)
3476   { DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: was not watching for ALPN\n"); }
3477 else if (!server_seen_alpn)
3478   if (verify_check_host(&hosts_require_alpn) == OK)
3479     {
3480     /* We'd like to send a definitive Alert but OpenSSL provides no facility */
3481     SSL_shutdown(ssl);
3482     tls_error(US"handshake", NULL, US"ALPN required but not negotiated", errstr);
3483     return FAIL;
3484     }
3485   else
3486     { DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: no ALPN presented in handshake\n"); }
3487 else DEBUG(D_tls)
3488   {
3489   const uschar * name;
3490   unsigned len;
3491   SSL_get0_alpn_selected(ssl, &name, &len);
3492   if (len && name)
3493     debug_printf("ALPN negotiated: '%.*s'\n", (int)*name, name+1);
3494   else
3495     debug_printf("ALPN: no protocol negotiated\n");
3496   }
3497 #endif
3498
3499
3500 /* TLS has been set up. Record data for the connection,
3501 adjust the input functions to read via TLS, and initialize things. */
3502
3503 #ifdef SSL_get_extms_support
3504 /*XXX what does this return for tls1.3 ? */
3505 tls_in.ext_master_secret = SSL_get_extms_support(ssl) == 1;
3506 #endif
3507 peer_cert(ssl, &tls_in, peerdn, sizeof(peerdn));
3508
3509 tls_in.ver = tlsver_name(ssl);
3510 tls_in.cipher = construct_cipher_name(ssl, tls_in.ver, &tls_in.bits);
3511 tls_in.cipher_stdname = cipher_stdname_ssl(ssl);
3512
3513 DEBUG(D_tls)
3514   {
3515   uschar buf[2048];
3516   if (SSL_get_shared_ciphers(ssl, CS buf, sizeof(buf)))
3517     debug_printf("Shared ciphers: %s\n", buf);
3518
3519   tls_dump_keylog(ssl);
3520
3521 #ifdef EXIM_HAVE_SESSION_TICKET
3522   {
3523   SSL_SESSION * ss = SSL_get_session(ssl);
3524   if (SSL_SESSION_has_ticket(ss))       /* 1.1.0 */
3525     debug_printf("The session has a ticket, life %lu seconds\n",
3526       SSL_SESSION_get_ticket_lifetime_hint(ss));
3527   }
3528 #endif
3529   }
3530
3531 /* Record the certificate we presented */
3532   {
3533   X509 * crt = SSL_get_certificate(ssl);
3534   tls_in.ourcert = crt ? X509_dup(crt) : NULL;
3535   }
3536
3537 tls_get_channel_binding(ssl, &tls_in, GET_UNTAINTED);
3538
3539 /* Only used by the server-side tls (tls_in), including tls_getc.
3540    Client-side (tls_out) reads (seem to?) go via
3541    smtp_read_response()/ip_recv().
3542    Hence no need to duplicate for _in and _out.
3543  */
3544 if (!ssl_xfer_buffer) ssl_xfer_buffer = store_malloc(ssl_xfer_buffer_size);
3545 ssl_xfer_buffer_lwm = ssl_xfer_buffer_hwm = 0;
3546 ssl_xfer_eof = ssl_xfer_error = FALSE;
3547
3548 receive_getc = tls_getc;
3549 receive_getbuf = tls_getbuf;
3550 receive_get_cache = tls_get_cache;
3551 receive_hasc = tls_hasc;
3552 receive_ungetc = tls_ungetc;
3553 receive_feof = tls_feof;
3554 receive_ferror = tls_ferror;
3555
3556 tls_in.active.sock = fileno(smtp_out);
3557 tls_in.active.tls_ctx = NULL;   /* not using explicit ctx for server-side */
3558 return OK;
3559 }
3560
3561
3562
3563
3564 static int
3565 tls_client_basic_ctx_init(SSL_CTX * ctx,
3566     host_item * host, smtp_transport_options_block * ob, exim_openssl_state_st * state,
3567     uschar ** errstr)
3568 {
3569 int rc;
3570
3571 /* Back-compatible old behaviour if tls_verify_certificates is set but both
3572 tls_verify_hosts and tls_try_verify_hosts are not set. Check only the specified
3573 host patterns if one of them is set with content. */
3574
3575 if (  (  (  !ob->tls_verify_hosts || !ob->tls_verify_hosts
3576          || Ustrcmp(ob->tls_try_verify_hosts, ":") == 0
3577          )
3578       && (  !ob->tls_try_verify_hosts || !*ob->tls_try_verify_hosts
3579          || Ustrcmp(ob->tls_try_verify_hosts, ":") == 0
3580          )
3581       )
3582    || verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_verify_hosts, host) == OK
3583    )
3584   client_verify_optional = FALSE;
3585 else if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_try_verify_hosts, host) == OK)
3586   client_verify_optional = TRUE;
3587 else
3588   return OK;
3589
3590  {
3591   uschar * expcerts;
3592   if (!expand_check(ob->tls_verify_certificates, US"tls_verify_certificates",
3593                     &expcerts, errstr))
3594     return DEFER;
3595   DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_verify_certificates: %s\n", expcerts);
3596
3597   if (state->lib_state.cabundle)
3598     { DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: CA bundle was preloaded\n"); }
3599   else
3600     if ((rc = setup_certs(ctx, expcerts, ob->tls_crl, host, errstr)) != OK)
3601       return rc;
3602
3603   if (expcerts && *expcerts)
3604     setup_cert_verify(ctx, client_verify_optional, verify_callback_client);
3605  }
3606
3607 if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_verify_cert_hostnames, host) == OK)
3608   {
3609   state->verify_cert_hostnames =
3610 #ifdef SUPPORT_I18N
3611     string_domain_utf8_to_alabel(host->certname, NULL);
3612 #else
3613     host->certname;
3614 #endif
3615   DEBUG(D_tls) debug_printf("Cert hostname to check: \"%s\"\n",
3616                     state->verify_cert_hostnames);
3617   }
3618 return OK;
3619 }
3620
3621
3622 #ifdef SUPPORT_DANE
3623 static int
3624 dane_tlsa_load(SSL * ssl, host_item * host, dns_answer * dnsa, uschar ** errstr)
3625 {
3626 dns_scan dnss;
3627 const char * hostnames[2] = { CS host->name, NULL };
3628 int found = 0;
3629
3630 if (DANESSL_init(ssl, NULL, hostnames) != 1)
3631   return tls_error(US"hostnames load", host, NULL, errstr);
3632
3633 for (dns_record * rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_ANSWERS); rr;
3634      rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_NEXT)
3635     ) if (rr->type == T_TLSA && rr->size > 3)
3636   {
3637   const uschar * p = rr->data;
3638   uint8_t usage, selector, mtype;
3639   const char * mdname;
3640
3641   usage = *p++;
3642
3643   /* Only DANE-TA(2) and DANE-EE(3) are supported */
3644   if (usage != 2 && usage != 3) continue;
3645
3646   selector = *p++;
3647   mtype = *p++;
3648
3649   switch (mtype)
3650     {
3651     default: continue;  /* Only match-types 0, 1, 2 are supported */
3652     case 0:  mdname = NULL; break;
3653     case 1:  mdname = "sha256"; break;
3654     case 2:  mdname = "sha512"; break;
3655     }
3656
3657   found++;
3658   switch (DANESSL_add_tlsa(ssl, usage, selector, mdname, p, rr->size - 3))
3659     {
3660     default:
3661       return tls_error(US"tlsa load", host, NULL, errstr);
3662     case 0:     /* action not taken */
3663     case 1:     break;
3664     }
3665
3666   tls_out.tlsa_usage |= 1<<usage;
3667   }
3668
3669 if (found)
3670   return OK;
3671
3672 log_write(0, LOG_MAIN, "DANE error: No usable TLSA records");
3673 return DEFER;
3674 }
3675 #endif  /*SUPPORT_DANE*/
3676
3677
3678
3679 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
3680 /* On the client, get any stashed session for the given IP from hints db
3681 and apply it to the ssl-connection for attempted resumption. */
3682
3683 static void
3684 tls_retrieve_session(tls_support * tlsp, SSL * ssl)
3685 {
3686 if (tlsp->host_resumable)
3687   {
3688   const uschar * key = tlsp->resume_index;
3689   dbdata_tls_session * dt;
3690   int len;
3691   open_db dbblock, * dbm_file;
3692
3693   tlsp->resumption |= RESUME_CLIENT_REQUESTED;
3694   DEBUG(D_tls)
3695     debug_printf("checking for resumable session for %s\n", tlsp->resume_index);
3696   if ((dbm_file = dbfn_open(US"tls", O_RDWR, &dbblock, FALSE, FALSE)))
3697     {
3698     if ((dt = dbfn_read_with_length(dbm_file, tlsp->resume_index, &len)))
3699       {
3700       SSL_SESSION * ss = NULL;
3701       const uschar * sess_asn1 = dt->session;
3702
3703       len -= sizeof(dbdata_tls_session);
3704       if (!(d2i_SSL_SESSION(&ss, &sess_asn1, (long)len)))
3705         {
3706         DEBUG(D_tls)
3707           {
3708           ERR_error_string_n(ERR_get_error(),
3709             ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
3710           debug_printf("decoding session: %s\n", ssl_errstring);
3711           }
3712         }
3713       else
3714         {
3715         unsigned long lifetime =
3716 #ifdef EXIM_HAVE_SESSION_TICKET
3717           SSL_SESSION_get_ticket_lifetime_hint(ss);
3718 #else                   /* Use, fairly arbitrilarily, what we as server would */
3719           f.running_in_test_harness ? 6 : ssl_session_timeout;
3720 #endif
3721         if (lifetime + dt->time_stamp < time(NULL))
3722           {
3723           DEBUG(D_tls) debug_printf("session expired\n");
3724           dbfn_delete(dbm_file, tlsp->resume_index);
3725           }
3726         else if (SSL_set_session(ssl, ss))
3727           {
3728           DEBUG(D_tls) debug_printf("good session\n");
3729           tlsp->resumption |= RESUME_CLIENT_SUGGESTED;
3730           tlsp->verify_override = dt->verify_override;
3731           tlsp->ocsp = dt->ocsp;
3732           }
3733         else DEBUG(D_tls)
3734           {
3735           ERR_error_string_n(ERR_get_error(),
3736             ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
3737           debug_printf("applying session to ssl: %s\n", ssl_errstring);
3738           }
3739         }
3740       }
3741     else
3742       DEBUG(D_tls) debug_printf("no session record\n");
3743     dbfn_close(dbm_file);
3744     }
3745   }
3746 }
3747
3748
3749 /* On the client, save the session for later resumption */
3750
3751 static int
3752 tls_save_session_cb(SSL * ssl, SSL_SESSION * ss)
3753 {
3754 exim_openssl_state_st * cbinfo = SSL_get_ex_data(ssl, tls_exdata_idx);
3755 tls_support * tlsp;
3756
3757 DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_save_session_cb\n");
3758
3759 if (!cbinfo || !(tlsp = cbinfo->tlsp)->host_resumable) return 0;
3760
3761 # ifdef OPENSSL_HAVE_NUM_TICKETS
3762 if (SSL_SESSION_is_resumable(ss))       /* 1.1.1 */
3763 # endif
3764   {
3765   int len = i2d_SSL_SESSION(ss, NULL);
3766   int dlen = sizeof(dbdata_tls_session) + len;
3767   dbdata_tls_session * dt = store_get(dlen, GET_TAINTED);
3768   uschar * s = dt->session;
3769   open_db dbblock, * dbm_file;
3770
3771   DEBUG(D_tls) debug_printf("session is resumable\n");
3772   tlsp->resumption |= RESUME_SERVER_TICKET;     /* server gave us a ticket */
3773
3774   dt->verify_override = tlsp->verify_override;
3775   dt->ocsp = tlsp->ocsp;
3776   (void) i2d_SSL_SESSION(ss, &s);               /* s gets bumped to end */
3777
3778   if ((dbm_file = dbfn_open(US"tls", O_RDWR, &dbblock, FALSE, FALSE)))
3779     {
3780     dbfn_write(dbm_file, tlsp->resume_index, dt, dlen);
3781     dbfn_close(dbm_file);
3782     DEBUG(D_tls) debug_printf("wrote session (len %u) to db\n",
3783                   (unsigned)dlen);
3784     }
3785   }
3786 return 1;
3787 }
3788
3789
3790 /* Construct a key for session DB lookup, and setup the SSL_CTX for resumption */
3791
3792 static void
3793 tls_client_ctx_resume_prehandshake(
3794   exim_openssl_client_tls_ctx * exim_client_ctx, smtp_connect_args * conn_args,
3795   tls_support * tlsp, smtp_transport_options_block * ob)
3796 {
3797 tlsp->host_resumable = TRUE;
3798 tls_client_resmption_key(tlsp, conn_args, ob);
3799
3800 SSL_CTX_set_session_cache_mode(exim_client_ctx->ctx,
3801       SSL_SESS_CACHE_CLIENT
3802       | SSL_SESS_CACHE_NO_INTERNAL | SSL_SESS_CACHE_NO_AUTO_CLEAR);
3803 SSL_CTX_sess_set_new_cb(exim_client_ctx->ctx, tls_save_session_cb);
3804 }
3805
3806 static BOOL
3807 tls_client_ssl_resume_prehandshake(SSL * ssl, tls_support * tlsp,
3808   host_item * host, uschar ** errstr)
3809 {
3810 if (tlsp->host_resumable)
3811   {
3812   DEBUG(D_tls)
3813     debug_printf("tls_resumption_hosts overrides openssl_options, enabling tickets\n");
3814   SSL_clear_options(ssl, SSL_OP_NO_TICKET);
3815
3816   tls_exdata_idx = SSL_get_ex_new_index(0, 0, 0, 0, 0);
3817   if (!SSL_set_ex_data(ssl, tls_exdata_idx, client_static_state))
3818     {
3819     tls_error(US"set ex_data", host, NULL, errstr);
3820     return FALSE;
3821     }
3822   debug_printf("tls_exdata_idx %d cbinfo %p\n", tls_exdata_idx, client_static_state);
3823   }
3824
3825 tlsp->resumption = RESUME_SUPPORTED;
3826 /* Pick up a previous session, saved on an old ticket */
3827 tls_retrieve_session(tlsp, ssl);
3828 return TRUE;
3829 }
3830
3831 static void
3832 tls_client_resume_posthandshake(exim_openssl_client_tls_ctx * exim_client_ctx,
3833   tls_support * tlsp)
3834 {
3835 if (SSL_session_reused(exim_client_ctx->ssl))
3836   {
3837   DEBUG(D_tls) debug_printf("The session was reused\n");
3838   tlsp->resumption |= RESUME_USED;
3839   }
3840 }
3841 #endif  /* !DISABLE_TLS_RESUME */
3842
3843
3844 #ifdef EXIM_HAVE_ALPN
3845 /* Expand and convert an Exim list to an ALPN list.  False return for fail.
3846 NULL plist return for silent no-ALPN.
3847
3848 Overwite the passed-in list with the expanded version.
3849 */
3850
3851 static BOOL
3852 tls_alpn_plist(uschar ** tls_alpn, const uschar ** plist, unsigned * plen,
3853   uschar ** errstr)
3854 {
3855 uschar * exp_alpn;
3856
3857 if (!expand_check(*tls_alpn, US"tls_alpn", &exp_alpn, errstr))
3858   return FALSE;
3859 *tls_alpn = exp_alpn;
3860
3861 if (!exp_alpn)
3862   {
3863   DEBUG(D_tls) debug_printf("Setting TLS ALPN forced to fail, not sending\n");
3864   *plist = NULL;
3865   }
3866 else
3867   {
3868   /* The server implementation only accepts exactly one protocol name
3869   but it's little extra code complexity in the client. */
3870
3871   const uschar * list = exp_alpn;
3872   uschar * p = store_get(Ustrlen(exp_alpn), exp_alpn), * s, * t;
3873   int sep = 0;
3874   uschar len;
3875
3876   for (t = p; s = string_nextinlist(&list, &sep, NULL, 0); t += len)
3877     {
3878     *t++ = len = (uschar) Ustrlen(s);
3879     memcpy(t, s, len);
3880     }
3881   *plist = (*plen = t - p) ? p : NULL;
3882   }
3883 return TRUE;
3884 }
3885 #endif  /* EXIM_HAVE_ALPN */
3886
3887
3888 /*************************************************
3889 *    Start a TLS session in a client             *
3890 *************************************************/
3891
3892 /* Called from the smtp transport after STARTTLS has been accepted.
3893
3894 Arguments:
3895   cctx          connection context
3896   conn_args     connection details
3897   cookie        datum for randomness; can be NULL
3898   tlsp          record details of TLS channel configuration here; must be non-NULL
3899   errstr        error string pointer
3900
3901 Returns:        TRUE for success with TLS session context set in connection context,
3902                 FALSE on error
3903 */
3904
3905 BOOL
3906 tls_client_start(client_conn_ctx * cctx, smtp_connect_args * conn_args,
3907   void * cookie, tls_support * tlsp, uschar ** errstr)
3908 {
3909 host_item * host = conn_args->host;             /* for msgs and option-tests */
3910 transport_instance * tb = conn_args->tblock;    /* always smtp or NULL */
3911 smtp_transport_options_block * ob = tb
3912   ? (smtp_transport_options_block *)tb->options_block
3913   : &smtp_transport_option_defaults;
3914 exim_openssl_client_tls_ctx * exim_client_ctx;
3915 uschar * expciphers;
3916 int rc;
3917 static uschar peerdn[256];
3918
3919 #ifndef DISABLE_OCSP
3920 BOOL request_ocsp = FALSE;
3921 BOOL require_ocsp = FALSE;
3922 #endif
3923
3924 rc = store_pool;
3925 store_pool = POOL_PERM;
3926 exim_client_ctx = store_get(sizeof(exim_openssl_client_tls_ctx), GET_UNTAINTED);
3927 exim_client_ctx->corked = NULL;
3928 store_pool = rc;
3929
3930 #ifdef SUPPORT_DANE
3931 tlsp->tlsa_usage = 0;
3932 #endif
3933
3934 #ifndef DISABLE_OCSP
3935   {
3936 # ifdef SUPPORT_DANE
3937   /*XXX this should be moved to caller, to be common across gnutls/openssl */
3938   if (  conn_args->dane
3939      && ob->hosts_request_ocsp[0] == '*'
3940      && ob->hosts_request_ocsp[1] == '\0'
3941      )
3942     {
3943     /* Unchanged from default.  Use a safer one under DANE */
3944     request_ocsp = TRUE;
3945     ob->hosts_request_ocsp = US"${if or { {= {0}{$tls_out_tlsa_usage}} "
3946                                       "   {= {4}{$tls_out_tlsa_usage}} } "
3947                                  " {*}{}}";
3948     }
3949 # endif
3950
3951   if ((require_ocsp =
3952         verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_require_ocsp, host) == OK))
3953     request_ocsp = TRUE;
3954   else
3955 # ifdef SUPPORT_DANE
3956     if (!request_ocsp)
3957 # endif
3958       request_ocsp =
3959         verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_request_ocsp, host) == OK;
3960   }
3961 #endif
3962
3963 rc = tls_init(host, ob,
3964 #ifndef DISABLE_OCSP
3965     (void *)(long)request_ocsp,
3966 #endif
3967     cookie, &client_static_state, tlsp, errstr);
3968 if (rc != OK) return FALSE;
3969
3970 exim_client_ctx->ctx = client_static_state->lib_state.lib_ctx;
3971
3972 tlsp->certificate_verified = FALSE;
3973 client_verify_callback_called = FALSE;
3974
3975 expciphers = NULL;
3976 #ifdef SUPPORT_DANE
3977 if (conn_args->dane)
3978   {
3979   /* We fall back to tls_require_ciphers if unset, empty or forced failure, but
3980   other failures should be treated as problems. */
3981   if (ob->dane_require_tls_ciphers &&
3982       !expand_check(ob->dane_require_tls_ciphers, US"dane_require_tls_ciphers",
3983         &expciphers, errstr))
3984     return FALSE;
3985   if (expciphers && *expciphers == '\0')
3986     expciphers = NULL;
3987
3988   normalise_ciphers(&expciphers, ob->dane_require_tls_ciphers);
3989   }
3990 #endif
3991 if (!expciphers)
3992   {
3993   if (!expand_check(ob->tls_require_ciphers, US"tls_require_ciphers",
3994       &expciphers, errstr))
3995     return FALSE;
3996
3997   /* In OpenSSL, cipher components are separated by hyphens. In GnuTLS, they
3998   are separated by underscores. So that I can use either form in my tests, and
3999   also for general convenience, we turn underscores into hyphens here. */
4000
4001   normalise_ciphers(&expciphers, ob->tls_require_ciphers);
4002   }
4003
4004 if (expciphers)
4005   {
4006   DEBUG(D_tls) debug_printf("required ciphers: %s\n", expciphers);
4007   if (!SSL_CTX_set_cipher_list(exim_client_ctx->ctx, CS expciphers))
4008     {
4009     tls_error(US"SSL_CTX_set_cipher_list", host, NULL, errstr);
4010     return FALSE;
4011     }
4012   }
4013
4014 #ifdef SUPPORT_DANE
4015 if (conn_args->dane)
4016   {
4017   SSL_CTX_set_verify(exim_client_ctx->ctx,
4018     SSL_VERIFY_PEER | SSL_VERIFY_FAIL_IF_NO_PEER_CERT,
4019     verify_callback_client_dane);
4020
4021   if (!DANESSL_library_init())
4022     {
4023     tls_error(US"library init", host, NULL, errstr);
4024     return FALSE;
4025     }
4026   if (DANESSL_CTX_init(exim_client_ctx->ctx) <= 0)
4027     {
4028     tls_error(US"context init", host, NULL, errstr);
4029     return FALSE;
4030     }
4031   }
4032 else
4033
4034 #endif
4035
4036 if (tls_client_basic_ctx_init(exim_client_ctx->ctx, host, ob,
4037       client_static_state, errstr) != OK)
4038   return FALSE;
4039
4040 if (ob->tls_sni)
4041   {
4042   if (!expand_check(ob->tls_sni, US"tls_sni", &tlsp->sni, errstr))
4043     return FALSE;
4044   if (!tlsp->sni)
4045     { DEBUG(D_tls) debug_printf("Setting TLS SNI forced to fail, not sending\n"); }
4046   else if (!Ustrlen(tlsp->sni))
4047     tlsp->sni = NULL;
4048   else
4049     {
4050 #ifndef EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT
4051     log_write(0, LOG_MAIN, "SNI unusable with this OpenSSL library version; ignoring \"%s\"\n",
4052           tlsp->sni);
4053     tlsp->sni = NULL;
4054 #endif
4055     }
4056   }
4057
4058 if (ob->tls_alpn)
4059 #ifdef EXIM_HAVE_ALPN
4060   {
4061   const uschar * plist;
4062   unsigned plen;
4063
4064   if (!tls_alpn_plist(&ob->tls_alpn, &plist, &plen, errstr))
4065     return FALSE;
4066   if (plist)
4067     if (SSL_CTX_set_alpn_protos(exim_client_ctx->ctx, plist, plen) != 0)
4068       {
4069       tls_error(US"alpn init", host, NULL, errstr);
4070       return FALSE;
4071       }
4072     else
4073       DEBUG(D_tls) debug_printf("Setting TLS ALPN '%s'\n", ob->tls_alpn);
4074   }
4075 #else
4076   log_write(0, LOG_MAIN, "ALPN unusable with this OpenSSL library version; ignoring \"%s\"\n",
4077           ob->tls_alpn);
4078 #endif
4079
4080 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
4081 /*XXX have_lbserver: another cmdline arg possibly, for continued-conn, but use
4082 will be very low. */
4083
4084 if (!conn_args->have_lbserver)  /* wanted for tls_client_resmption_key() */
4085   { DEBUG(D_tls) debug_printf("resumption not supported on continued-connection\n"); }
4086 else if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_resumption_hosts, host) == OK)
4087   tls_client_ctx_resume_prehandshake(exim_client_ctx, conn_args, tlsp, ob);
4088 #endif
4089
4090
4091 if (!(exim_client_ctx->ssl = SSL_new(exim_client_ctx->ctx)))
4092   {
4093   tls_error(US"SSL_new", host, NULL, errstr);
4094   return FALSE;
4095   }
4096 SSL_set_session_id_context(exim_client_ctx->ssl, sid_ctx, Ustrlen(sid_ctx));
4097 SSL_set_fd(exim_client_ctx->ssl, cctx->sock);
4098 SSL_set_connect_state(exim_client_ctx->ssl);
4099
4100 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT
4101 if (tlsp->sni)
4102   {
4103   DEBUG(D_tls) debug_printf("Setting TLS SNI \"%s\"\n", tlsp->sni);
4104   SSL_set_tlsext_host_name(exim_client_ctx->ssl, tlsp->sni);
4105   }
4106 #endif
4107
4108 #ifdef SUPPORT_DANE
4109 if (conn_args->dane)
4110   if (dane_tlsa_load(exim_client_ctx->ssl, host, &conn_args->tlsa_dnsa, errstr) != OK)
4111     return FALSE;
4112 #endif
4113
4114 #ifndef DISABLE_OCSP
4115 /* Request certificate status at connection-time.  If the server
4116 does OCSP stapling we will get the callback (set in tls_init()) */
4117 # ifdef SUPPORT_DANE
4118 if (request_ocsp)
4119   {
4120   const uschar * s;
4121   if (  ((s = ob->hosts_require_ocsp) && Ustrstr(s, US"tls_out_tlsa_usage"))
4122      || ((s = ob->hosts_request_ocsp) && Ustrstr(s, US"tls_out_tlsa_usage"))
4123      )
4124     {   /* Re-eval now $tls_out_tlsa_usage is populated.  If
4125         this means we avoid the OCSP request, we wasted the setup
4126         cost in tls_init(). */
4127     require_ocsp = verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_require_ocsp, host) == OK;
4128     request_ocsp = require_ocsp
4129       || verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_request_ocsp, host) == OK;
4130     }
4131   }
4132 # endif
4133
4134 if (request_ocsp)
4135   {
4136   SSL_set_tlsext_status_type(exim_client_ctx->ssl, TLSEXT_STATUSTYPE_ocsp);
4137   client_static_state->u_ocsp.client.verify_required = require_ocsp;
4138   tlsp->ocsp = OCSP_NOT_RESP;
4139   }
4140 #endif
4141
4142 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
4143 if (!tls_client_ssl_resume_prehandshake(exim_client_ctx->ssl, tlsp, host,
4144       errstr))
4145   return FALSE;
4146 #endif
4147
4148 #ifndef DISABLE_EVENT
4149 client_static_state->event_action = tb ? tb->event_action : NULL;
4150 #endif
4151
4152 /* There doesn't seem to be a built-in timeout on connection. */
4153
4154 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling SSL_connect\n");
4155 sigalrm_seen = FALSE;
4156 ALARM(ob->command_timeout);
4157 rc = SSL_connect(exim_client_ctx->ssl);
4158 ALARM_CLR(0);
4159
4160 #ifdef SUPPORT_DANE
4161 if (conn_args->dane)
4162   DANESSL_cleanup(exim_client_ctx->ssl);
4163 #endif
4164
4165 if (rc <= 0)
4166   {
4167   tls_error(US"SSL_connect", host, sigalrm_seen ? US"timed out" : NULL, errstr);
4168   return FALSE;
4169   }
4170
4171 DEBUG(D_tls)
4172   {
4173   debug_printf("SSL_connect succeeded\n");
4174   tls_dump_keylog(exim_client_ctx->ssl);
4175   }
4176
4177 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
4178 tls_client_resume_posthandshake(exim_client_ctx, tlsp);
4179 #endif
4180
4181 #ifdef EXIM_HAVE_ALPN
4182 if (ob->tls_alpn)       /* We requested. See what was negotiated. */
4183   {
4184   const uschar * name;
4185   unsigned len;
4186
4187   SSL_get0_alpn_selected(exim_client_ctx->ssl, &name, &len);
4188   if (len > 0)
4189     { DEBUG(D_tls) debug_printf("ALPN negotiated %u: '%.*s'\n", len, (int)*name, name+1); }
4190   else if (verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_require_alpn, host) == OK)
4191     {
4192     /* Would like to send a relevant fatal Alert, but OpenSSL has no API */
4193     tls_error(US"handshake", host, US"ALPN required but not negotiated", errstr);
4194     return FALSE;
4195     }
4196   }
4197 #endif
4198
4199 #ifdef SSL_get_extms_support
4200 tlsp->ext_master_secret = SSL_get_extms_support(exim_client_ctx->ssl) == 1;
4201 #endif
4202 peer_cert(exim_client_ctx->ssl, tlsp, peerdn, sizeof(peerdn));
4203
4204 tlsp->ver = tlsver_name(exim_client_ctx->ssl);
4205 tlsp->cipher = construct_cipher_name(exim_client_ctx->ssl, tlsp->ver, &tlsp->bits);
4206 tlsp->cipher_stdname = cipher_stdname_ssl(exim_client_ctx->ssl);
4207
4208 /* Record the certificate we presented */
4209   {
4210   X509 * crt = SSL_get_certificate(exim_client_ctx->ssl);
4211   tlsp->ourcert = crt ? X509_dup(crt) : NULL;
4212   }
4213
4214 /*XXX will this work with continued-TLS? */
4215 tls_get_channel_binding(exim_client_ctx->ssl, tlsp, GET_TAINTED);
4216
4217 tlsp->active.sock = cctx->sock;
4218 tlsp->active.tls_ctx = exim_client_ctx;
4219 cctx->tls_ctx = exim_client_ctx;
4220 return TRUE;
4221 }
4222
4223
4224
4225
4226
4227 static BOOL
4228 tls_refill(unsigned lim)
4229 {
4230 SSL * ssl = state_server.lib_state.lib_ssl;
4231 int error;
4232 int inbytes;
4233
4234 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling SSL_read(%p, %p, %u)\n", ssl,
4235   ssl_xfer_buffer, ssl_xfer_buffer_size);
4236
4237 ERR_clear_error();
4238 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM(smtp_receive_timeout);
4239 inbytes = SSL_read(ssl, CS ssl_xfer_buffer,
4240                   MIN(ssl_xfer_buffer_size, lim));
4241 error = SSL_get_error(ssl, inbytes);
4242 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM_CLR(0);
4243
4244 if (had_command_timeout)                /* set by signal handler */
4245   smtp_command_timeout_exit();          /* does not return */
4246 if (had_command_sigterm)
4247   smtp_command_sigterm_exit();
4248 if (had_data_timeout)
4249   smtp_data_timeout_exit();
4250 if (had_data_sigint)
4251   smtp_data_sigint_exit();
4252
4253 /* SSL_ERROR_ZERO_RETURN appears to mean that the SSL session has been
4254 closed down, not that the socket itself has been closed down. Revert to
4255 non-SSL handling. */
4256
4257 switch(error)
4258   {
4259   case SSL_ERROR_NONE:
4260     break;
4261
4262   case SSL_ERROR_ZERO_RETURN:
4263     DEBUG(D_tls) debug_printf("Got SSL_ERROR_ZERO_RETURN\n");
4264
4265     if (SSL_get_shutdown(ssl) == SSL_RECEIVED_SHUTDOWN)
4266           SSL_shutdown(ssl);
4267
4268     tls_close(NULL, TLS_NO_SHUTDOWN);
4269     return FALSE;
4270
4271   /* Handle genuine errors */
4272   case SSL_ERROR_SSL:
4273     ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
4274     log_write(0, LOG_MAIN, "TLS error (SSL_read): %s", ssl_errstring);
4275     ssl_xfer_error = TRUE;
4276     return FALSE;
4277
4278   default:
4279     DEBUG(D_tls) debug_printf("Got SSL error %d\n", error);
4280     DEBUG(D_tls) if (error == SSL_ERROR_SYSCALL)
4281       debug_printf(" - syscall %s\n", strerror(errno));
4282     ssl_xfer_error = TRUE;
4283     return FALSE;
4284   }
4285
4286 #ifndef DISABLE_DKIM
4287 dkim_exim_verify_feed(ssl_xfer_buffer, inbytes);
4288 #endif
4289 ssl_xfer_buffer_hwm = inbytes;
4290 ssl_xfer_buffer_lwm = 0;
4291 return TRUE;
4292 }
4293
4294
4295 /*************************************************
4296 *            TLS version of getc                 *
4297 *************************************************/
4298
4299 /* This gets the next byte from the TLS input buffer. If the buffer is empty,
4300 it refills the buffer via the SSL reading function.
4301
4302 Arguments:  lim         Maximum amount to read/buffer
4303 Returns:    the next character or EOF
4304
4305 Only used by the server-side TLS.
4306 */
4307
4308 int
4309 tls_getc(unsigned lim)
4310 {
4311 if (ssl_xfer_buffer_lwm >= ssl_xfer_buffer_hwm)
4312   if (!tls_refill(lim))
4313     return ssl_xfer_error ? EOF : smtp_getc(lim);
4314
4315 /* Something in the buffer; return next uschar */
4316
4317 return ssl_xfer_buffer[ssl_xfer_buffer_lwm++];
4318 }
4319
4320 BOOL
4321 tls_hasc(void)
4322 {
4323 return ssl_xfer_buffer_lwm < ssl_xfer_buffer_hwm;
4324 }
4325
4326 uschar *
4327 tls_getbuf(unsigned * len)
4328 {
4329 unsigned size;
4330 uschar * buf;
4331
4332 if (ssl_xfer_buffer_lwm >= ssl_xfer_buffer_hwm)
4333   if (!tls_refill(*len))
4334     {
4335     if (!ssl_xfer_error) return smtp_getbuf(len);
4336     *len = 0;
4337     return NULL;
4338     }
4339
4340 if ((size = ssl_xfer_buffer_hwm - ssl_xfer_buffer_lwm) > *len)
4341   size = *len;
4342 buf = &ssl_xfer_buffer[ssl_xfer_buffer_lwm];
4343 ssl_xfer_buffer_lwm += size;
4344 *len = size;
4345 return buf;
4346 }
4347
4348
4349 void
4350 tls_get_cache(unsigned lim)
4351 {
4352 #ifndef DISABLE_DKIM
4353 int n = ssl_xfer_buffer_hwm - ssl_xfer_buffer_lwm;
4354 debug_printf("tls_get_cache\n");
4355 if (n > lim)
4356   n = lim;
4357 if (n > 0)
4358   dkim_exim_verify_feed(ssl_xfer_buffer+ssl_xfer_buffer_lwm, n);
4359 #endif
4360 }
4361
4362
4363 BOOL
4364 tls_could_getc(void)
4365 {
4366 return ssl_xfer_buffer_lwm < ssl_xfer_buffer_hwm
4367     || SSL_pending(state_server.lib_state.lib_ssl) > 0;
4368 }
4369
4370
4371 /*************************************************
4372 *          Read bytes from TLS channel           *
4373 *************************************************/
4374
4375 /*
4376 Arguments:
4377   ct_ctx    client context pointer, or NULL for the one global server context
4378   buff      buffer of data
4379   len       size of buffer
4380
4381 Returns:    the number of bytes read
4382             -1 after a failed read, including EOF
4383
4384 Only used by the client-side TLS.
4385 */
4386
4387 int
4388 tls_read(void * ct_ctx, uschar *buff, size_t len)
4389 {
4390 SSL * ssl = ct_ctx ? ((exim_openssl_client_tls_ctx *)ct_ctx)->ssl
4391                   : state_server.lib_state.lib_ssl;
4392 int inbytes;
4393 int error;
4394
4395 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling SSL_read(%p, %p, %u)\n", ssl,
4396   buff, (unsigned int)len);
4397
4398 ERR_clear_error();
4399 inbytes = SSL_read(ssl, CS buff, len);
4400 error = SSL_get_error(ssl, inbytes);
4401
4402 if (error == SSL_ERROR_ZERO_RETURN)
4403   {
4404   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got SSL_ERROR_ZERO_RETURN\n");
4405   return -1;
4406   }
4407 else if (error != SSL_ERROR_NONE)
4408   return -1;
4409
4410 return inbytes;
4411 }
4412
4413
4414
4415
4416
4417 /*************************************************
4418 *         Write bytes down TLS channel           *
4419 *************************************************/
4420
4421 /*
4422 Arguments:
4423   ct_ctx    client context pointer, or NULL for the one global server context
4424   buff      buffer of data
4425   len       number of bytes
4426   more      further data expected soon
4427
4428 Returns:    the number of bytes after a successful write,
4429             -1 after a failed write
4430
4431 Used by both server-side and client-side TLS.  Calling with len zero and more unset
4432 will flush buffered writes; buff can be null for this case.
4433 */
4434
4435 int
4436 tls_write(void * ct_ctx, const uschar * buff, size_t len, BOOL more)
4437 {
4438 size_t olen = len;
4439 int outbytes, error;
4440 SSL * ssl = ct_ctx
4441   ? ((exim_openssl_client_tls_ctx *)ct_ctx)->ssl
4442   : state_server.lib_state.lib_ssl;
4443 static gstring * server_corked = NULL;
4444 gstring ** corkedp = ct_ctx
4445   ? &((exim_openssl_client_tls_ctx *)ct_ctx)->corked : &server_corked;
4446 gstring * corked = *corkedp;
4447
4448 DEBUG(D_tls) debug_printf("%s(%p, %lu%s)\n", __FUNCTION__,
4449   buff, (unsigned long)len, more ? ", more" : "");
4450
4451 /* Lacking a CORK or MSG_MORE facility (such as GnuTLS has) we copy data when
4452 "more" is notified.  This hack is only ok if small amounts are involved AND only
4453 one stream does it, in one context (i.e. no store reset).  Currently it is used
4454 for the responses to the received SMTP MAIL , RCPT, DATA sequence, only.
4455 We support callouts done by the server process by using a separate client
4456 context for the stashed information. */
4457 /* + if PIPE_COMMAND, banner & ehlo-resp for smmtp-on-connect. Suspect there's
4458 a store reset there, so use POOL_PERM. */
4459 /* + if CHUNKING, cmds EHLO,MAIL,RCPT(s),BDAT */
4460
4461 if (more || corked)
4462   {
4463   if (!len) buff = US &error;   /* dummy just so that string_catn is ok */
4464
4465   int save_pool = store_pool;
4466   store_pool = POOL_PERM;
4467
4468   corked = string_catn(corked, buff, len);
4469
4470   store_pool = save_pool;
4471
4472   if (more)
4473     {
4474     *corkedp = corked;
4475     return len;
4476     }
4477   buff = CUS corked->s;
4478   len = corked->ptr;
4479   *corkedp = NULL;
4480   }
4481
4482 for (int left = len; left > 0;)
4483   {
4484   DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL_write(%p, %p, %d)\n", ssl, buff, left);
4485   ERR_clear_error();
4486   outbytes = SSL_write(ssl, CS buff, left);
4487   error = SSL_get_error(ssl, outbytes);
4488   DEBUG(D_tls) debug_printf("outbytes=%d error=%d\n", outbytes, error);
4489   switch (error)
4490     {
4491     case SSL_ERROR_NONE:        /* the usual case */
4492       left -= outbytes;
4493       buff += outbytes;
4494       break;
4495
4496     case SSL_ERROR_SSL:
4497       ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
4498       log_write(0, LOG_MAIN, "TLS error (SSL_write): %s", ssl_errstring);
4499       return -1;
4500
4501     case SSL_ERROR_ZERO_RETURN:
4502       log_write(0, LOG_MAIN, "SSL channel closed on write");
4503       return -1;
4504
4505     case SSL_ERROR_SYSCALL:
4506       if (ct_ctx || errno != ECONNRESET || !f.smtp_in_quit)
4507         log_write(0, LOG_MAIN, "SSL_write: (from %s) syscall: %s",
4508           sender_fullhost ? sender_fullhost : US"<unknown>",
4509           strerror(errno));
4510       else if (LOGGING(protocol_detail))
4511         log_write(0, LOG_MAIN, "[%s] after QUIT, client reset TCP before"
4512           " SMTP response and TLS close\n", sender_host_address);
4513       else
4514         DEBUG(D_tls) debug_printf("[%s] SSL_write: after QUIT,"
4515           " client reset TCP before TLS close\n", sender_host_address);
4516       return -1;
4517
4518     default:
4519       log_write(0, LOG_MAIN, "SSL_write error %d", error);
4520       return -1;
4521     }
4522   }
4523 return olen;
4524 }
4525
4526
4527
4528 /*
4529 Arguments:
4530   ct_ctx        client TLS context pointer, or NULL for the one global server context
4531 */
4532
4533 void
4534 tls_shutdown_wr(void * ct_ctx)
4535 {
4536 exim_openssl_client_tls_ctx * o_ctx = ct_ctx;
4537 SSL ** sslp = o_ctx ? &o_ctx->ssl : (SSL **) &state_server.lib_state.lib_ssl;
4538 int * fdp = o_ctx ? &tls_out.active.sock : &tls_in.active.sock;
4539 int rc;
4540
4541 if (*fdp < 0) return;  /* TLS was not active */
4542
4543 tls_write(ct_ctx, NULL, 0, FALSE);      /* flush write buffer */
4544
4545 HDEBUG(D_transport|D_tls|D_acl|D_v) debug_printf_indent("  SMTP(TLS shutdown)>>\n");
4546 rc = SSL_shutdown(*sslp);
4547 if (rc < 0) DEBUG(D_tls)
4548   {
4549   ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
4550   debug_printf("SSL_shutdown: %s\n", ssl_errstring);
4551   }
4552 }
4553
4554 /*************************************************
4555 *         Close down a TLS session               *
4556 *************************************************/
4557
4558 /* This is also called from within a delivery subprocess forked from the
4559 daemon, to shut down the TLS library, without actually doing a shutdown (which
4560 would tamper with the SSL session in the parent process).
4561
4562 Arguments:
4563   ct_ctx        client TLS context pointer, or NULL for the one global server context
4564   do_shutdown   0 no data-flush or TLS close-alert
4565                 1 if TLS close-alert is to be sent,
4566                 2 if also response to be waited for
4567
4568 Returns:     nothing
4569
4570 Used by both server-side and client-side TLS.
4571 */
4572
4573 void
4574 tls_close(void * ct_ctx, int do_shutdown)
4575 {
4576 exim_openssl_client_tls_ctx * o_ctx = ct_ctx;
4577 SSL ** sslp = o_ctx ? &o_ctx->ssl : (SSL **) &state_server.lib_state.lib_ssl;
4578 int * fdp = o_ctx ? &tls_out.active.sock : &tls_in.active.sock;
4579
4580 if (*fdp < 0) return;  /* TLS was not active */
4581
4582 if (do_shutdown > TLS_NO_SHUTDOWN)
4583   {
4584   int rc;
4585   DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_close(): shutting down TLS%s\n",
4586     do_shutdown > TLS_SHUTDOWN_NOWAIT ? " (with response-wait)" : "");
4587
4588   tls_write(ct_ctx, NULL, 0, FALSE);    /* flush write buffer */
4589
4590   if (  (  do_shutdown >= TLS_SHUTDOWN_WONLY
4591         || (rc = SSL_shutdown(*sslp)) == 0      /* send "close notify" alert */
4592         )
4593      && do_shutdown > TLS_SHUTDOWN_NOWAIT
4594      )
4595     {
4596 #ifdef EXIM_TCP_CORK
4597     (void) setsockopt(*fdp, IPPROTO_TCP, EXIM_TCP_CORK, US &off, sizeof(off));
4598 #endif
4599     ALARM(2);
4600     rc = SSL_shutdown(*sslp);                   /* wait for response */
4601     ALARM_CLR(0);
4602     }
4603
4604   if (rc < 0) DEBUG(D_tls)
4605     {
4606     ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
4607     debug_printf("SSL_shutdown: %s\n", ssl_errstring);
4608     }
4609   }
4610
4611 if (!o_ctx)             /* server side */
4612   {
4613 #ifndef DISABLE_OCSP
4614   sk_X509_pop_free(state_server.verify_stack, X509_free);
4615   state_server.verify_stack = NULL;
4616 #endif
4617
4618   receive_getc =        smtp_getc;
4619   receive_getbuf =      smtp_getbuf;
4620   receive_get_cache =   smtp_get_cache;
4621   receive_hasc =        smtp_hasc;
4622   receive_ungetc =      smtp_ungetc;
4623   receive_feof =        smtp_feof;
4624   receive_ferror =      smtp_ferror;
4625   tls_in.active.tls_ctx = NULL;
4626   tls_in.sni = NULL;
4627   /* Leave bits, peercert, cipher, peerdn, certificate_verified set, for logging */
4628   }
4629
4630 SSL_free(*sslp);
4631 *sslp = NULL;
4632 *fdp = -1;
4633 }
4634
4635
4636
4637
4638 /*************************************************
4639 *  Let tls_require_ciphers be checked at startup *
4640 *************************************************/
4641
4642 /* The tls_require_ciphers option, if set, must be something which the
4643 library can parse.
4644
4645 Returns:     NULL on success, or error message
4646 */
4647
4648 uschar *
4649 tls_validate_require_cipher(void)
4650 {
4651 SSL_CTX * ctx;
4652 uschar * expciphers, * err;
4653
4654 tls_openssl_init();
4655
4656 if (!(tls_require_ciphers && *tls_require_ciphers))
4657   return NULL;
4658
4659 if (!expand_check(tls_require_ciphers, US"tls_require_ciphers", &expciphers,
4660                   &err))
4661   return US"failed to expand tls_require_ciphers";
4662
4663 if (!(expciphers && *expciphers))
4664   return NULL;
4665
4666 normalise_ciphers(&expciphers, tls_require_ciphers);
4667
4668 err = NULL;
4669 if (lib_ctx_new(&ctx, NULL, &err) == OK)
4670   {
4671   DEBUG(D_tls)
4672     debug_printf("tls_require_ciphers expands to \"%s\"\n", expciphers);
4673
4674   if (!SSL_CTX_set_cipher_list(ctx, CS expciphers))
4675     {
4676     ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
4677     err = string_sprintf("SSL_CTX_set_cipher_list(%s) failed: %s",
4678                         expciphers, ssl_errstring);
4679     }
4680
4681   SSL_CTX_free(ctx);
4682   }
4683 return err;
4684 }
4685
4686
4687
4688
4689 /*************************************************
4690 *         Report the library versions.           *
4691 *************************************************/
4692
4693 /* There have historically been some issues with binary compatibility in
4694 OpenSSL libraries; if Exim (like many other applications) is built against
4695 one version of OpenSSL but the run-time linker picks up another version,
4696 it can result in serious failures, including crashing with a SIGSEGV.  So
4697 report the version found by the compiler and the run-time version.
4698
4699 Note: some OS vendors backport security fixes without changing the version
4700 number/string, and the version date remains unchanged.  The _build_ date
4701 will change, so we can more usefully assist with version diagnosis by also
4702 reporting the build date.
4703
4704 Arguments:   string to append to
4705 Returns:     string
4706 */
4707
4708 gstring *
4709 tls_version_report(gstring * g)
4710 {
4711 return string_fmt_append(g,
4712     "Library version: OpenSSL: Compile: %s\n"
4713     "                          Runtime: %s\n"
4714     "                                 : %s\n",
4715              OPENSSL_VERSION_TEXT,
4716              SSLeay_version(SSLEAY_VERSION),
4717              SSLeay_version(SSLEAY_BUILT_ON));
4718   /* third line is 38 characters for the %s and the line is 73 chars long;
4719   the OpenSSL output includes a "built on: " prefix already. */
4720 }
4721
4722
4723
4724
4725 /*************************************************
4726 *            Random number generation            *
4727 *************************************************/
4728
4729 /* Pseudo-random number generation.  The result is not expected to be
4730 cryptographically strong but not so weak that someone will shoot themselves
4731 in the foot using it as a nonce in input in some email header scheme or
4732 whatever weirdness they'll twist this into.  The result should handle fork()
4733 and avoid repeating sequences.  OpenSSL handles that for us.
4734
4735 Arguments:
4736   max       range maximum
4737 Returns     a random number in range [0, max-1]
4738 */
4739
4740 int
4741 vaguely_random_number(int max)
4742 {
4743 unsigned int r;
4744 int i, needed_len;
4745 static pid_t pidlast = 0;
4746 pid_t pidnow;
4747 uschar smallbuf[sizeof(r)];
4748
4749 if (max <= 1)
4750   return 0;
4751
4752 pidnow = getpid();
4753 if (pidnow != pidlast)
4754   {
4755   /* Although OpenSSL documents that "OpenSSL makes sure that the PRNG state
4756   is unique for each thread", this doesn't apparently apply across processes,
4757   so our own warning from vaguely_random_number_fallback() applies here too.
4758   Fix per PostgreSQL. */
4759   if (pidlast != 0)
4760     RAND_cleanup();
4761   pidlast = pidnow;
4762   }
4763
4764 /* OpenSSL auto-seeds from /dev/random, etc, but this a double-check. */
4765 if (!RAND_status())
4766   {
4767   randstuff r;
4768   gettimeofday(&r.tv, NULL);
4769   r.p = getpid();
4770
4771   RAND_seed(US (&r), sizeof(r));
4772   }
4773 /* We're after pseudo-random, not random; if we still don't have enough data
4774 in the internal PRNG then our options are limited.  We could sleep and hope
4775 for entropy to come along (prayer technique) but if the system is so depleted
4776 in the first place then something is likely to just keep taking it.  Instead,
4777 we'll just take whatever little bit of pseudo-random we can still manage to
4778 get. */
4779
4780 needed_len = sizeof(r);
4781 /* Don't take 8 times more entropy than needed if int is 8 octets and we were
4782 asked for a number less than 10. */
4783 for (r = max, i = 0; r; ++i)
4784   r >>= 1;
4785 i = (i + 7) / 8;
4786 if (i < needed_len)
4787   needed_len = i;
4788
4789 #ifdef EXIM_HAVE_RAND_PSEUDO
4790 /* We do not care if crypto-strong */
4791 i = RAND_pseudo_bytes(smallbuf, needed_len);
4792 #else
4793 i = RAND_bytes(smallbuf, needed_len);
4794 #endif
4795
4796 if (i < 0)
4797   {
4798   DEBUG(D_all)
4799     debug_printf("OpenSSL RAND_pseudo_bytes() not supported by RAND method, using fallback.\n");
4800   return vaguely_random_number_fallback(max);
4801   }
4802
4803 r = 0;
4804 for (uschar * p = smallbuf; needed_len; --needed_len, ++p)
4805   r = 256 * r + *p;
4806
4807 /* We don't particularly care about weighted results; if someone wants
4808 smooth distribution and cares enough then they should submit a patch then. */
4809 return r % max;
4810 }
4811
4812
4813
4814
4815 /*************************************************
4816 *        OpenSSL option parse                    *
4817 *************************************************/
4818
4819 /* Parse one option for tls_openssl_options_parse below
4820
4821 Arguments:
4822   name    one option name
4823   value   place to store a value for it
4824 Returns   success or failure in parsing
4825 */
4826
4827
4828
4829 static BOOL
4830 tls_openssl_one_option_parse(uschar *name, long *value)
4831 {
4832 int first = 0;
4833 int last = exim_openssl_options_size;
4834 while (last > first)
4835   {
4836   int middle = (first + last)/2;
4837   int c = Ustrcmp(name, exim_openssl_options[middle].name);
4838   if (c == 0)
4839     {
4840     *value = exim_openssl_options[middle].value;
4841     return TRUE;
4842     }
4843   else if (c > 0)
4844     first = middle + 1;
4845   else
4846     last = middle;
4847   }
4848 return FALSE;
4849 }
4850
4851
4852
4853
4854 /*************************************************
4855 *        OpenSSL option parsing logic            *
4856 *************************************************/
4857
4858 /* OpenSSL has a number of compatibility options which an administrator might
4859 reasonably wish to set.  Interpret a list similarly to decode_bits(), so that
4860 we look like log_selector.
4861
4862 Arguments:
4863   option_spec  the administrator-supplied string of options
4864   results      ptr to long storage for the options bitmap
4865 Returns        success or failure
4866 */
4867
4868 BOOL
4869 tls_openssl_options_parse(uschar *option_spec, long *results)
4870 {
4871 long result, item;
4872 uschar * exp, * end;
4873 BOOL adding, item_parsed;
4874
4875 /* Server: send no (<= TLS1.2) session tickets */
4876 result = SSL_OP_NO_TICKET;
4877
4878 /* Prior to 4.80 we or'd in SSL_OP_DONT_INSERT_EMPTY_FRAGMENTS; removed
4879 from default because it increases BEAST susceptibility. */
4880 #ifdef SSL_OP_NO_SSLv2
4881 result |= SSL_OP_NO_SSLv2;
4882 #endif
4883 #ifdef SSL_OP_NO_SSLv3
4884 result |= SSL_OP_NO_SSLv3;
4885 #endif
4886 #ifdef SSL_OP_SINGLE_DH_USE
4887 result |= SSL_OP_SINGLE_DH_USE;
4888 #endif
4889 #ifdef SSL_OP_NO_RENEGOTIATION
4890 result |= SSL_OP_NO_RENEGOTIATION;
4891 #endif
4892
4893 if (!option_spec)
4894   {
4895   *results = result;
4896   return TRUE;
4897   }
4898
4899 if (!expand_check(option_spec, US"openssl_options", &exp, &end))
4900   return FALSE;
4901
4902 for (uschar * s = exp; *s; /**/)
4903   {
4904   while (isspace(*s)) ++s;
4905   if (*s == '\0')
4906     break;
4907   if (*s != '+' && *s != '-')
4908     {
4909     DEBUG(D_tls) debug_printf("malformed openssl option setting: "
4910         "+ or - expected but found \"%s\"\n", s);
4911     return FALSE;
4912     }
4913   adding = *s++ == '+';
4914   for (end = s; *end && !isspace(*end); ) end++;
4915   item_parsed = tls_openssl_one_option_parse(string_copyn(s, end-s), &item);
4916   if (!item_parsed)
4917     {
4918     DEBUG(D_tls) debug_printf("openssl option setting unrecognised: \"%s\"\n", s);
4919     return FALSE;
4920     }
4921   DEBUG(D_tls) debug_printf("openssl option, %s %08lx: %08lx (%s)\n",
4922       adding ? "adding to    " : "removing from", result, item, s);
4923   if (adding)
4924     result |= item;
4925   else
4926     result &= ~item;
4927   s = end;
4928   }
4929
4930 *results = result;
4931 return TRUE;
4932 }
4933
4934 #endif  /*!MACRO_PREDEF*/
4935 /* vi: aw ai sw=2
4936 */
4937 /* End of tls-openssl.c */