src/src/tls-openssl.c

   1 /*************************************************
   2 *     Exim - an Internet mail transport agent    *
   3 *************************************************/
   4
   5 /* Copyright (c) University of Cambridge 1995 - 2019 */
   6 /* See the file NOTICE for conditions of use and distribution. */
   7
   8 /* Portions Copyright (c) The OpenSSL Project 1999 */
   9
  10 /* This module provides the TLS (aka SSL) support for Exim using the OpenSSL
  11 library. It is #included into the tls.c file when that library is used. The
  12 code herein is based on a patch that was originally contributed by Steve
  13 Haslam. It was adapted from stunnel, a GPL program by Michal Trojnara.
  14
  15 No cryptographic code is included in Exim. All this module does is to call
  16 functions from the OpenSSL library. */
  17
  18
  19 /* Heading stuff */
  20
  21 #include <openssl/lhash.h>
  22 #include <openssl/ssl.h>
  23 #include <openssl/err.h>
  24 #include <openssl/rand.h>
  25 #ifndef OPENSSL_NO_ECDH
  26 # include <openssl/ec.h>
  27 #endif
  28 #ifndef DISABLE_OCSP
  29 # include <openssl/ocsp.h>
  30 #endif
  31 #ifdef SUPPORT_DANE
  32 # include "danessl.h"
  33 #endif
  34
  35
  36 #ifndef DISABLE_OCSP
  37 # define EXIM_OCSP_SKEW_SECONDS (300L)
  38 # define EXIM_OCSP_MAX_AGE (-1L)
  39 #endif
  40
  41 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x0090806fL && !defined(OPENSSL_NO_TLSEXT)
  42 # define EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT
  43 #endif
  44 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x00908000L
  45 # define EXIM_HAVE_RSA_GENKEY_EX
  46 #endif
  47 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x10100000L
  48 # define EXIM_HAVE_OCSP_RESP_COUNT
  49 # define OPENSSL_AUTO_SHA256
  50 #else
  51 # define EXIM_HAVE_EPHEM_RSA_KEX
  52 # define EXIM_HAVE_RAND_PSEUDO
  53 #endif
  54 #if (OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x0090800fL) && !defined(OPENSSL_NO_SHA256)
  55 # define EXIM_HAVE_SHA256
  56 #endif
  57
  58 /* X509_check_host provides sane certificate hostname checking, but was added
  59 to OpenSSL late, after other projects forked off the code-base.  So in
  60 addition to guarding against the base version number, beware that LibreSSL
  61 does not (at this time) support this function.
  62
  63 If LibreSSL gains a different API, perhaps via libtls, then we'll probably
  64 opt to disentangle and ask a LibreSSL user to provide glue for a third
  65 crypto provider for libtls instead of continuing to tie the OpenSSL glue
  66 into even twistier knots.  If LibreSSL gains the same API, we can just
  67 change this guard and punt the issue for a while longer. */
  68
  69 #ifndef LIBRESSL_VERSION_NUMBER
  70 # if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x010100000L
  71 #  define EXIM_HAVE_OPENSSL_CHECKHOST
  72 #  define EXIM_HAVE_OPENSSL_DH_BITS
  73 #  define EXIM_HAVE_OPENSSL_TLS_METHOD
  74 #  define EXIM_HAVE_OPENSSL_KEYLOG
  75 #  define EXIM_HAVE_OPENSSL_CIPHER_GET_ID
  76 #  define EXIM_HAVE_SESSION_TICKET
  77 #  define EXIM_HAVE_OPESSL_TRACE
  78 #  define EXIM_HAVE_OPESSL_GET0_SERIAL
  79 #  ifndef DISABLE_OCSP
  80 #   define EXIM_HAVE_OCSP
  81 #  endif
  82 # else
  83 #  define EXIM_NEED_OPENSSL_INIT
  84 # endif
  85 # if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x010000000L \
  86     && (OPENSSL_VERSION_NUMBER & 0x0000ff000L) >= 0x000002000L
  87 #  define EXIM_HAVE_OPENSSL_CHECKHOST
  88 # endif
  89 #endif
  90
  91 #if !defined(LIBRESSL_VERSION_NUMBER) \
  92     || LIBRESSL_VERSION_NUMBER >= 0x20010000L
  93 # if !defined(OPENSSL_NO_ECDH)
  94 #  if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x0090800fL
  95 #   define EXIM_HAVE_ECDH
  96 #  endif
  97 #  if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x10002000L
  98 #   define EXIM_HAVE_OPENSSL_EC_NIST2NID
  99 #  endif
 100 # endif
 101 #endif
 102
 103 #ifndef LIBRESSL_VERSION_NUMBER
 104 # if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x010101000L
 105 #  define OPENSSL_HAVE_KEYLOG_CB
 106 #  define OPENSSL_HAVE_NUM_TICKETS
 107 #  define EXIM_HAVE_OPENSSL_CIPHER_STD_NAME
 108 # else
 109 #  define OPENSSL_BAD_SRVR_OURCERT
 110 # endif
 111 #endif
 112
 113 #if !defined(EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT) && !defined(DISABLE_OCSP)
 114 # warning "OpenSSL library version too old; define DISABLE_OCSP in Makefile"
 115 # define DISABLE_OCSP
 116 #endif
 117
 118 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
 119 # if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x0101010L
 120 #  error OpenSSL version too old for session-resumption
 121 # endif
 122 #endif
 123
 124 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_CHECKHOST
 125 # include <openssl/x509v3.h>
 126 #endif
 127
 128 #ifndef EXIM_HAVE_OPENSSL_CIPHER_STD_NAME
 129 # ifndef EXIM_HAVE_OPENSSL_CIPHER_GET_ID
 130 #  define SSL_CIPHER_get_id(c) (c->id)
 131 # endif
 132 # ifndef MACRO_PREDEF
 133 #  include "tls-cipher-stdname.c"
 134 # endif
 135 #endif
 136
 137 /*************************************************
 138 *        OpenSSL option parse                    *
 139 *************************************************/
 140
 141 typedef struct exim_openssl_option {
 142   uschar *name;
 143   long    value;
 144 } exim_openssl_option;
 145 /* We could use a macro to expand, but we need the ifdef and not all the
 146 options document which version they were introduced in.  Policylet: include
 147 all options unless explicitly for DTLS, let the administrator choose which
 148 to apply.
 149
 150 This list is current as of:
 151   ==>  1.0.1b  <==
 152 Plus SSL_OP_SAFARI_ECDHE_ECDSA_BUG from 2013-June patch/discussion on openssl-dev
 153 Plus SSL_OP_NO_TLSv1_3 for 1.1.2-dev
 154 */
 155 static exim_openssl_option exim_openssl_options[] = {
 156 /* KEEP SORTED ALPHABETICALLY! */
 157 #ifdef SSL_OP_ALL
 158   { US"all", (long) SSL_OP_ALL },
 159 #endif
 160 #ifdef SSL_OP_ALLOW_UNSAFE_LEGACY_RENEGOTIATION
 161   { US"allow_unsafe_legacy_renegotiation", SSL_OP_ALLOW_UNSAFE_LEGACY_RENEGOTIATION },
 162 #endif
 163 #ifdef SSL_OP_CIPHER_SERVER_PREFERENCE
 164   { US"cipher_server_preference", SSL_OP_CIPHER_SERVER_PREFERENCE },
 165 #endif
 166 #ifdef SSL_OP_DONT_INSERT_EMPTY_FRAGMENTS
 167   { US"dont_insert_empty_fragments", SSL_OP_DONT_INSERT_EMPTY_FRAGMENTS },
 168 #endif
 169 #ifdef SSL_OP_EPHEMERAL_RSA
 170   { US"ephemeral_rsa", SSL_OP_EPHEMERAL_RSA },
 171 #endif
 172 #ifdef SSL_OP_LEGACY_SERVER_CONNECT
 173   { US"legacy_server_connect", SSL_OP_LEGACY_SERVER_CONNECT },
 174 #endif
 175 #ifdef SSL_OP_MICROSOFT_BIG_SSLV3_BUFFER
 176   { US"microsoft_big_sslv3_buffer", SSL_OP_MICROSOFT_BIG_SSLV3_BUFFER },
 177 #endif
 178 #ifdef SSL_OP_MICROSOFT_SESS_ID_BUG
 179   { US"microsoft_sess_id_bug", SSL_OP_MICROSOFT_SESS_ID_BUG },
 180 #endif
 181 #ifdef SSL_OP_MSIE_SSLV2_RSA_PADDING
 182   { US"msie_sslv2_rsa_padding", SSL_OP_MSIE_SSLV2_RSA_PADDING },
 183 #endif
 184 #ifdef SSL_OP_NETSCAPE_CHALLENGE_BUG
 185   { US"netscape_challenge_bug", SSL_OP_NETSCAPE_CHALLENGE_BUG },
 186 #endif
 187 #ifdef SSL_OP_NETSCAPE_REUSE_CIPHER_CHANGE_BUG
 188   { US"netscape_reuse_cipher_change_bug", SSL_OP_NETSCAPE_REUSE_CIPHER_CHANGE_BUG },
 189 #endif
 190 #ifdef SSL_OP_NO_COMPRESSION
 191   { US"no_compression", SSL_OP_NO_COMPRESSION },
 192 #endif
 193 #ifdef SSL_OP_NO_SESSION_RESUMPTION_ON_RENEGOTIATION
 194   { US"no_session_resumption_on_renegotiation", SSL_OP_NO_SESSION_RESUMPTION_ON_RENEGOTIATION },
 195 #endif
 196 #ifdef SSL_OP_NO_SSLv2
 197   { US"no_sslv2", SSL_OP_NO_SSLv2 },
 198 #endif
 199 #ifdef SSL_OP_NO_SSLv3
 200   { US"no_sslv3", SSL_OP_NO_SSLv3 },
 201 #endif
 202 #ifdef SSL_OP_NO_TICKET
 203   { US"no_ticket", SSL_OP_NO_TICKET },
 204 #endif
 205 #ifdef SSL_OP_NO_TLSv1
 206   { US"no_tlsv1", SSL_OP_NO_TLSv1 },
 207 #endif
 208 #ifdef SSL_OP_NO_TLSv1_1
 209 #if SSL_OP_NO_TLSv1_1 == 0x00000400L
 210   /* Error in chosen value in 1.0.1a; see first item in CHANGES for 1.0.1b */
 211 #warning OpenSSL 1.0.1a uses a bad value for SSL_OP_NO_TLSv1_1, ignoring
 212 #else
 213   { US"no_tlsv1_1", SSL_OP_NO_TLSv1_1 },
 214 #endif
 215 #endif
 216 #ifdef SSL_OP_NO_TLSv1_2
 217   { US"no_tlsv1_2", SSL_OP_NO_TLSv1_2 },
 218 #endif
 219 #ifdef SSL_OP_NO_TLSv1_3
 220   { US"no_tlsv1_3", SSL_OP_NO_TLSv1_3 },
 221 #endif
 222 #ifdef SSL_OP_SAFARI_ECDHE_ECDSA_BUG
 223   { US"safari_ecdhe_ecdsa_bug", SSL_OP_SAFARI_ECDHE_ECDSA_BUG },
 224 #endif
 225 #ifdef SSL_OP_SINGLE_DH_USE
 226   { US"single_dh_use", SSL_OP_SINGLE_DH_USE },
 227 #endif
 228 #ifdef SSL_OP_SINGLE_ECDH_USE
 229   { US"single_ecdh_use", SSL_OP_SINGLE_ECDH_USE },
 230 #endif
 231 #ifdef SSL_OP_SSLEAY_080_CLIENT_DH_BUG
 232   { US"ssleay_080_client_dh_bug", SSL_OP_SSLEAY_080_CLIENT_DH_BUG },
 233 #endif
 234 #ifdef SSL_OP_SSLREF2_REUSE_CERT_TYPE_BUG
 235   { US"sslref2_reuse_cert_type_bug", SSL_OP_SSLREF2_REUSE_CERT_TYPE_BUG },
 236 #endif
 237 #ifdef SSL_OP_TLS_BLOCK_PADDING_BUG
 238   { US"tls_block_padding_bug", SSL_OP_TLS_BLOCK_PADDING_BUG },
 239 #endif
 240 #ifdef SSL_OP_TLS_D5_BUG
 241   { US"tls_d5_bug", SSL_OP_TLS_D5_BUG },
 242 #endif
 243 #ifdef SSL_OP_TLS_ROLLBACK_BUG
 244   { US"tls_rollback_bug", SSL_OP_TLS_ROLLBACK_BUG },
 245 #endif
 246 };
 247
 248 #ifndef MACRO_PREDEF
 249 static int exim_openssl_options_size = nelem(exim_openssl_options);
 250 #endif
 251
 252 #ifdef MACRO_PREDEF
 253 void
 254 options_tls(void)
 255 {
 256 uschar buf[64];
 257
 258 for (struct exim_openssl_option * o = exim_openssl_options;
 259      o < exim_openssl_options + nelem(exim_openssl_options); o++)
 260   {
 261   /* Trailing X is workaround for problem with _OPT_OPENSSL_NO_TLSV1
 262   being a ".ifdef _OPT_OPENSSL_NO_TLSV1_3" match */
 263
 264   spf(buf, sizeof(buf), US"_OPT_OPENSSL_%T_X", o->name);
 265   builtin_macro_create(buf);
 266   }
 267
 268 # ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
 269 builtin_macro_create_var(US"_RESUME_DECODE", RESUME_DECODE_STRING );
 270 # endif
 271 # ifdef SSL_OP_NO_TLSv1_3
 272 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS1_3");
 273 # endif
 274 # ifdef OPENSSL_BAD_SRVR_OURCERT
 275 builtin_macro_create(US"_TLS_BAD_MULTICERT_IN_OURCERT");
 276 # endif
 277 # ifdef EXIM_HAVE_OCSP
 278 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS_OCSP");
 279 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS_OCSP_LIST");
 280 # endif
 281 }
 282 #else
 283
 284 /******************************************************************************/
 285
 286 /* Structure for collecting random data for seeding. */
 287
 288 typedef struct randstuff {
 289   struct timeval tv;
 290   pid_t          p;
 291 } randstuff;
 292
 293 /* Local static variables */
 294
 295 static BOOL client_verify_callback_called = FALSE;
 296 static BOOL server_verify_callback_called = FALSE;
 297 static const uschar *sid_ctx = US"exim";
 298
 299 /* We have three different contexts to care about.
 300
 301 Simple case: client, `client_ctx`
 302  As a client, we can be doing a callout or cut-through delivery while receiving
 303  a message.  So we have a client context, which should have options initialised
 304  from the SMTP Transport.  We may also concurrently want to make TLS connections
 305  to utility daemons, so client-contexts are allocated and passed around in call
 306  args rather than using a gobal.
 307
 308 Server:
 309  There are two cases: with and without ServerNameIndication from the client.
 310  Given TLS SNI, we can be using different keys, certs and various other
 311  configuration settings, because they're re-expanded with $tls_sni set.  This
 312  allows vhosting with TLS.  This SNI is sent in the handshake.
 313  A client might not send SNI, so we need a fallback, and an initial setup too.
 314  So as a server, we start out using `server_ctx`.
 315  If SNI is sent by the client, then we as server, mid-negotiation, try to clone
 316  `server_sni` from `server_ctx` and then initialise settings by re-expanding
 317  configuration.
 318 */
 319
 320 typedef struct {
 321   SSL_CTX *     ctx;
 322   SSL *         ssl;
 323   gstring *     corked;
 324 } exim_openssl_client_tls_ctx;
 325
 326 static SSL_CTX *server_ctx = NULL;
 327 static SSL     *server_ssl = NULL;
 328
 329 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT
 330 static SSL_CTX *server_sni = NULL;
 331 #endif
 332
 333 static char ssl_errstring[256];
 334
 335 static int  ssl_session_timeout = 7200;         /* Two hours */
 336 static BOOL client_verify_optional = FALSE;
 337 static BOOL server_verify_optional = FALSE;
 338
 339 static BOOL reexpand_tls_files_for_sni = FALSE;
 340
 341
 342 typedef struct ocsp_resp {
 343   struct ocsp_resp *    next;
 344   OCSP_RESPONSE *       resp;
 345 } ocsp_resplist;
 346
 347 typedef struct tls_ext_ctx_cb {
 348   tls_support * tlsp;
 349   uschar *certificate;
 350   uschar *privatekey;
 351   BOOL is_server;
 352 #ifndef DISABLE_OCSP
 353   STACK_OF(X509) *verify_stack;         /* chain for verifying the proof */
 354   union {
 355     struct {
 356       uschar        *file;
 357       const uschar  *file_expanded;
 358       ocsp_resplist *olist;
 359     } server;
 360     struct {
 361       X509_STORE    *verify_store;      /* non-null if status requested */
 362       BOOL          verify_required;
 363     } client;
 364   } u_ocsp;
 365 #endif
 366   uschar *dhparam;
 367   /* these are cached from first expand */
 368   uschar *server_cipher_list;
 369   /* only passed down to tls_error: */
 370   host_item *host;
 371   const uschar * verify_cert_hostnames;
 372 #ifndef DISABLE_EVENT
 373   uschar * event_action;
 374 #endif
 375 } tls_ext_ctx_cb;
 376
 377 /* should figure out a cleanup of API to handle state preserved per
 378 implementation, for various reasons, which can be void * in the APIs.
 379 For now, we hack around it. */
 380 tls_ext_ctx_cb *client_static_cbinfo = NULL;    /*XXX should not use static; multiple concurrent clients! */
 381 tls_ext_ctx_cb *server_static_cbinfo = NULL;
 382
 383 static int
 384 setup_certs(SSL_CTX *sctx, uschar *certs, uschar *crl, host_item *host, BOOL optional,
 385     int (*cert_vfy_cb)(int, X509_STORE_CTX *), uschar ** errstr );
 386
 387 /* Callbacks */
 388 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT
 389 static int tls_servername_cb(SSL *s, int *ad ARG_UNUSED, void *arg);
 390 #endif
 391 #ifndef DISABLE_OCSP
 392 static int tls_server_stapling_cb(SSL *s, void *arg);
 393 #endif
 394
 395
 396
 397 /* Daemon-called, before every connection, key create/rotate */
 398 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
 399 static void tk_init(void);
 400 static int tls_exdata_idx = -1;
 401 #endif
 402
 403 void
 404 tls_daemon_init(void)
 405 {
 406 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
 407 tk_init();
 408 #endif
 409 return;
 410 }
 411
 412
 413 /*************************************************
 414 *               Handle TLS error                 *
 415 *************************************************/
 416
 417 /* Called from lots of places when errors occur before actually starting to do
 418 the TLS handshake, that is, while the session is still in clear. Always returns
 419 DEFER for a server and FAIL for a client so that most calls can use "return
 420 tls_error(...)" to do this processing and then give an appropriate return. A
 421 single function is used for both server and client, because it is called from
 422 some shared functions.
 423
 424 Argument:
 425   prefix    text to include in the logged error
 426   host      NULL if setting up a server;
 427             the connected host if setting up a client
 428   msg       error message or NULL if we should ask OpenSSL
 429   errstr    pointer to output error message
 430
 431 Returns:    OK/DEFER/FAIL
 432 */
 433
 434 static int
 435 tls_error(uschar * prefix, const host_item * host, uschar * msg, uschar ** errstr)
 436 {
 437 if (!msg)
 438   {
 439   ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
 440   msg = US ssl_errstring;
 441   }
 442
 443 msg = string_sprintf("(%s): %s", prefix, msg);
 444 DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS error '%s'\n", msg);
 445 if (errstr) *errstr = msg;
 446 return host ? FAIL : DEFER;
 447 }
 448
 449
 450
 451 /*************************************************
 452 *        Callback to generate RSA key            *
 453 *************************************************/
 454
 455 /*
 456 Arguments:
 457   s          SSL connection (not used)
 458   export     not used
 459   keylength  keylength
 460
 461 Returns:     pointer to generated key
 462 */
 463
 464 static RSA *
 465 rsa_callback(SSL *s, int export, int keylength)
 466 {
 467 RSA *rsa_key;
 468 #ifdef EXIM_HAVE_RSA_GENKEY_EX
 469 BIGNUM *bn = BN_new();
 470 #endif
 471
 472 export = export;     /* Shut picky compilers up */
 473 DEBUG(D_tls) debug_printf("Generating %d bit RSA key...\n", keylength);
 474
 475 #ifdef EXIM_HAVE_RSA_GENKEY_EX
 476 if (  !BN_set_word(bn, (unsigned long)RSA_F4)
 477    || !(rsa_key = RSA_new())
 478    || !RSA_generate_key_ex(rsa_key, keylength, bn, NULL)
 479    )
 480 #else
 481 if (!(rsa_key = RSA_generate_key(keylength, RSA_F4, NULL, NULL)))
 482 #endif
 483
 484   {
 485   ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
 486   log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC, "TLS error (RSA_generate_key): %s",
 487     ssl_errstring);
 488   return NULL;
 489   }
 490 return rsa_key;
 491 }
 492
 493
 494
 495 /* Extreme debug
 496 #ifndef DISABLE_OCSP
 497 void
 498 x509_store_dump_cert_s_names(X509_STORE * store)
 499 {
 500 STACK_OF(X509_OBJECT) * roots= store->objs;
 501 static uschar name[256];
 502
 503 for (int i= 0; i < sk_X509_OBJECT_num(roots); i++)
 504   {
 505   X509_OBJECT * tmp_obj= sk_X509_OBJECT_value(roots, i);
 506   if(tmp_obj->type == X509_LU_X509)
 507     {
 508     X509_NAME * sn = X509_get_subject_name(tmp_obj->data.x509);
 509     if (X509_NAME_oneline(sn, CS name, sizeof(name)))
 510       {
 511       name[sizeof(name)-1] = '\0';
 512       debug_printf(" %s\n", name);
 513       }
 514     }
 515   }
 516 }
 517 #endif
 518 */
 519
 520
 521 #ifndef DISABLE_EVENT
 522 static int
 523 verify_event(tls_support * tlsp, X509 * cert, int depth, const uschar * dn,
 524   BOOL *calledp, const BOOL *optionalp, const uschar * what)
 525 {
 526 uschar * ev;
 527 uschar * yield;
 528 X509 * old_cert;
 529
 530 ev = tlsp == &tls_out ? client_static_cbinfo->event_action : event_action;
 531 if (ev)
 532   {
 533   DEBUG(D_tls) debug_printf("verify_event: %s %d\n", what, depth);
 534   old_cert = tlsp->peercert;
 535   tlsp->peercert = X509_dup(cert);
 536   /* NB we do not bother setting peerdn */
 537   if ((yield = event_raise(ev, US"tls:cert", string_sprintf("%d", depth))))
 538     {
 539     log_write(0, LOG_MAIN, "[%s] %s verify denied by event-action: "
 540                 "depth=%d cert=%s: %s",
 541               tlsp == &tls_out ? deliver_host_address : sender_host_address,
 542               what, depth, dn, yield);
 543     *calledp = TRUE;
 544     if (!*optionalp)
 545       {
 546       if (old_cert) tlsp->peercert = old_cert;  /* restore 1st failing cert */
 547       return 1;                     /* reject (leaving peercert set) */
 548       }
 549     DEBUG(D_tls) debug_printf("Event-action verify failure overridden "
 550       "(host in tls_try_verify_hosts)\n");
 551     tlsp->verify_override = TRUE;
 552     }
 553   X509_free(tlsp->peercert);
 554   tlsp->peercert = old_cert;
 555   }
 556 return 0;
 557 }
 558 #endif
 559
 560 /*************************************************
 561 *        Callback for verification               *
 562 *************************************************/
 563
 564 /* The SSL library does certificate verification if set up to do so. This
 565 callback has the current yes/no state is in "state". If verification succeeded,
 566 we set the certificate-verified flag. If verification failed, what happens
 567 depends on whether the client is required to present a verifiable certificate
 568 or not.
 569
 570 If verification is optional, we change the state to yes, but still log the
 571 verification error. For some reason (it really would help to have proper
 572 documentation of OpenSSL), this callback function then gets called again, this
 573 time with state = 1.  We must take care not to set the private verified flag on
 574 the second time through.
 575
 576 Note: this function is not called if the client fails to present a certificate
 577 when asked. We get here only if a certificate has been received. Handling of
 578 optional verification for this case is done when requesting SSL to verify, by
 579 setting SSL_VERIFY_FAIL_IF_NO_PEER_CERT in the non-optional case.
 580
 581 May be called multiple times for different issues with a certificate, even
 582 for a given "depth" in the certificate chain.
 583
 584 Arguments:
 585   preverify_ok current yes/no state as 1/0
 586   x509ctx      certificate information.
 587   tlsp         per-direction (client vs. server) support data
 588   calledp      has-been-called flag
 589   optionalp    verification-is-optional flag
 590
 591 Returns:     0 if verification should fail, otherwise 1
 592 */
 593
 594 static int
 595 verify_callback(int preverify_ok, X509_STORE_CTX * x509ctx,
 596   tls_support * tlsp, BOOL * calledp, BOOL * optionalp)
 597 {
 598 X509 * cert = X509_STORE_CTX_get_current_cert(x509ctx);
 599 int depth = X509_STORE_CTX_get_error_depth(x509ctx);
 600 uschar dn[256];
 601
 602 if (!X509_NAME_oneline(X509_get_subject_name(cert), CS dn, sizeof(dn)))
 603   {
 604   DEBUG(D_tls) debug_printf("X509_NAME_oneline() error\n");
 605   log_write(0, LOG_MAIN, "[%s] SSL verify error: internal error",
 606     tlsp == &tls_out ? deliver_host_address : sender_host_address);
 607   return 0;
 608   }
 609 dn[sizeof(dn)-1] = '\0';
 610
 611 tlsp->verify_override = FALSE;
 612 if (preverify_ok == 0)
 613   {
 614   uschar * extra = verify_mode ? string_sprintf(" (during %c-verify for [%s])",
 615       *verify_mode, sender_host_address)
 616     : US"";
 617   log_write(0, LOG_MAIN, "[%s] SSL verify error%s: depth=%d error=%s cert=%s",
 618     tlsp == &tls_out ? deliver_host_address : sender_host_address,
 619     extra, depth,
 620     X509_verify_cert_error_string(X509_STORE_CTX_get_error(x509ctx)), dn);
 621   *calledp = TRUE;
 622   if (!*optionalp)
 623     {
 624     if (!tlsp->peercert)
 625       tlsp->peercert = X509_dup(cert);  /* record failing cert */
 626     return 0;                           /* reject */
 627     }
 628   DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL verify failure overridden (host in "
 629     "tls_try_verify_hosts)\n");
 630   tlsp->verify_override = TRUE;
 631   }
 632
 633 else if (depth != 0)
 634   {
 635   DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL verify ok: depth=%d SN=%s\n", depth, dn);
 636 #ifndef DISABLE_OCSP
 637   if (tlsp == &tls_out && client_static_cbinfo->u_ocsp.client.verify_store)
 638     {   /* client, wanting stapling  */
 639     /* Add the server cert's signing chain as the one
 640     for the verification of the OCSP stapled information. */
 641
 642     if (!X509_STORE_add_cert(client_static_cbinfo->u_ocsp.client.verify_store,
 643                              cert))
 644       ERR_clear_error();
 645     sk_X509_push(client_static_cbinfo->verify_stack, cert);
 646     }
 647 #endif
 648 #ifndef DISABLE_EVENT
 649     if (verify_event(tlsp, cert, depth, dn, calledp, optionalp, US"SSL"))
 650       return 0;                         /* reject, with peercert set */
 651 #endif
 652   }
 653 else
 654   {
 655   const uschar * verify_cert_hostnames;
 656
 657   if (  tlsp == &tls_out
 658      && ((verify_cert_hostnames = client_static_cbinfo->verify_cert_hostnames)))
 659         /* client, wanting hostname check */
 660     {
 661
 662 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_CHECKHOST
 663 # ifndef X509_CHECK_FLAG_NO_PARTIAL_WILDCARDS
 664 #  define X509_CHECK_FLAG_NO_PARTIAL_WILDCARDS 0
 665 # endif
 666 # ifndef X509_CHECK_FLAG_SINGLE_LABEL_SUBDOMAINS
 667 #  define X509_CHECK_FLAG_SINGLE_LABEL_SUBDOMAINS 0
 668 # endif
 669     int sep = 0;
 670     const uschar * list = verify_cert_hostnames;
 671     uschar * name;
 672     int rc;
 673     while ((name = string_nextinlist(&list, &sep, NULL, 0)))
 674       if ((rc = X509_check_host(cert, CCS name, 0,
 675                   X509_CHECK_FLAG_NO_PARTIAL_WILDCARDS
 676                   | X509_CHECK_FLAG_SINGLE_LABEL_SUBDOMAINS,
 677                   NULL)))
 678         {
 679         if (rc < 0)
 680           {
 681           log_write(0, LOG_MAIN, "[%s] SSL verify error: internal error",
 682             tlsp == &tls_out ? deliver_host_address : sender_host_address);
 683           name = NULL;
 684           }
 685         break;
 686         }
 687     if (!name)
 688 #else
 689     if (!tls_is_name_for_cert(verify_cert_hostnames, cert))
 690 #endif
 691       {
 692       uschar * extra = verify_mode
 693         ? string_sprintf(" (during %c-verify for [%s])",
 694           *verify_mode, sender_host_address)
 695         : US"";
 696       log_write(0, LOG_MAIN,
 697         "[%s] SSL verify error%s: certificate name mismatch: DN=\"%s\" H=\"%s\"",
 698         tlsp == &tls_out ? deliver_host_address : sender_host_address,
 699         extra, dn, verify_cert_hostnames);
 700       *calledp = TRUE;
 701       if (!*optionalp)
 702         {
 703         if (!tlsp->peercert)
 704           tlsp->peercert = X509_dup(cert);      /* record failing cert */
 705         return 0;                               /* reject */
 706         }
 707       DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL verify name failure overridden (host in "
 708         "tls_try_verify_hosts)\n");
 709       tlsp->verify_override = TRUE;
 710       }
 711     }
 712
 713 #ifndef DISABLE_EVENT
 714   if (verify_event(tlsp, cert, depth, dn, calledp, optionalp, US"SSL"))
 715     return 0;                           /* reject, with peercert set */
 716 #endif
 717
 718   DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL%s verify ok: depth=0 SN=%s\n",
 719     *calledp ? "" : " authenticated", dn);
 720   *calledp = TRUE;
 721   }
 722
 723 return 1;   /* accept, at least for this level */
 724 }
 725
 726 static int
 727 verify_callback_client(int preverify_ok, X509_STORE_CTX *x509ctx)
 728 {
 729 return verify_callback(preverify_ok, x509ctx, &tls_out,
 730   &client_verify_callback_called, &client_verify_optional);
 731 }
 732
 733 static int
 734 verify_callback_server(int preverify_ok, X509_STORE_CTX *x509ctx)
 735 {
 736 return verify_callback(preverify_ok, x509ctx, &tls_in,
 737   &server_verify_callback_called, &server_verify_optional);
 738 }
 739
 740
 741 #ifdef SUPPORT_DANE
 742
 743 /* This gets called *by* the dane library verify callback, which interposes
 744 itself.
 745 */
 746 static int
 747 verify_callback_client_dane(int preverify_ok, X509_STORE_CTX * x509ctx)
 748 {
 749 X509 * cert = X509_STORE_CTX_get_current_cert(x509ctx);
 750 uschar dn[256];
 751 int depth = X509_STORE_CTX_get_error_depth(x509ctx);
 752 #ifndef DISABLE_EVENT
 753 BOOL dummy_called, optional = FALSE;
 754 #endif
 755
 756 if (!X509_NAME_oneline(X509_get_subject_name(cert), CS dn, sizeof(dn)))
 757   {
 758   DEBUG(D_tls) debug_printf("X509_NAME_oneline() error\n");
 759   log_write(0, LOG_MAIN, "[%s] SSL verify error: internal error",
 760     deliver_host_address);
 761   return 0;
 762   }
 763 dn[sizeof(dn)-1] = '\0';
 764
 765 DEBUG(D_tls) debug_printf("verify_callback_client_dane: %s depth %d %s\n",
 766   preverify_ok ? "ok":"BAD", depth, dn);
 767
 768 #ifndef DISABLE_EVENT
 769   if (verify_event(&tls_out, cert, depth, dn,
 770           &dummy_called, &optional, US"DANE"))
 771     return 0;                           /* reject, with peercert set */
 772 #endif
 773
 774 if (preverify_ok == 1)
 775   {
 776   tls_out.dane_verified = TRUE;
 777 #ifndef DISABLE_OCSP
 778   if (client_static_cbinfo->u_ocsp.client.verify_store)
 779     {   /* client, wanting stapling  */
 780     /* Add the server cert's signing chain as the one
 781     for the verification of the OCSP stapled information. */
 782
 783     if (!X509_STORE_add_cert(client_static_cbinfo->u_ocsp.client.verify_store,
 784                              cert))
 785       ERR_clear_error();
 786     sk_X509_push(client_static_cbinfo->verify_stack, cert);
 787     }
 788 #endif
 789   }
 790 else
 791   {
 792   int err = X509_STORE_CTX_get_error(x509ctx);
 793   DEBUG(D_tls)
 794     debug_printf(" - err %d '%s'\n", err, X509_verify_cert_error_string(err));
 795   if (err == X509_V_ERR_APPLICATION_VERIFICATION)
 796     preverify_ok = 1;
 797   }
 798 return preverify_ok;
 799 }
 800
 801 #endif  /*SUPPORT_DANE*/
 802
 803
 804 /*************************************************
 805 *           Information callback                 *
 806 *************************************************/
 807
 808 /* The SSL library functions call this from time to time to indicate what they
 809 are doing. We copy the string to the debugging output when TLS debugging has
 810 been requested.
 811
 812 Arguments:
 813   s         the SSL connection
 814   where
 815   ret
 816
 817 Returns:    nothing
 818 */
 819
 820 static void
 821 info_callback(SSL *s, int where, int ret)
 822 {
 823 DEBUG(D_tls)
 824   {
 825   const uschar * str;
 826
 827   if (where & SSL_ST_CONNECT)
 828      str = US"SSL_connect";
 829   else if (where & SSL_ST_ACCEPT)
 830      str = US"SSL_accept";
 831   else
 832      str = US"SSL info (undefined)";
 833
 834   if (where & SSL_CB_LOOP)
 835      debug_printf("%s: %s\n", str, SSL_state_string_long(s));
 836   else if (where & SSL_CB_ALERT)
 837     debug_printf("SSL3 alert %s:%s:%s\n",
 838           str = where & SSL_CB_READ ? US"read" : US"write",
 839           SSL_alert_type_string_long(ret), SSL_alert_desc_string_long(ret));
 840   else if (where & SSL_CB_EXIT)
 841      if (ret == 0)
 842         debug_printf("%s: failed in %s\n", str, SSL_state_string_long(s));
 843      else if (ret < 0)
 844         debug_printf("%s: error in %s\n", str, SSL_state_string_long(s));
 845   else if (where & SSL_CB_HANDSHAKE_START)
 846      debug_printf("%s: hshake start: %s\n", str, SSL_state_string_long(s));
 847   else if (where & SSL_CB_HANDSHAKE_DONE)
 848      debug_printf("%s: hshake done: %s\n", str, SSL_state_string_long(s));
 849   }
 850 }
 851
 852 #ifdef OPENSSL_HAVE_KEYLOG_CB
 853 static void
 854 keylog_callback(const SSL *ssl, const char *line)
 855 {
 856 char * filename;
 857 FILE * fp;
 858 DEBUG(D_tls) debug_printf("%.200s\n", line);
 859 if (!(filename = getenv("SSLKEYLOGFILE"))) return;
 860 if (!(fp = fopen(filename, "a"))) return;
 861 fprintf(fp, "%s\n", line);
 862 fclose(fp);
 863 }
 864 #endif
 865
 866
 867 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
 868 /* Manage the keysets used for encrypting the session tickets, on the server. */
 869
 870 typedef struct {                        /* Session ticket encryption key */
 871   uschar        name[16];
 872
 873   const EVP_CIPHER *    aes_cipher;
 874   uschar                aes_key[32];    /* size needed depends on cipher. aes_128 implies 128/8 = 16? */
 875   const EVP_MD *        hmac_hash;
 876   uschar                hmac_key[16];
 877   time_t                renew;
 878   time_t                expire;
 879 } exim_stek;
 880
 881 static exim_stek exim_tk;       /* current key */
 882 static exim_stek exim_tk_old;   /* previous key */
 883
 884 static void
 885 tk_init(void)
 886 {
 887 time_t t = time(NULL);
 888
 889 if (exim_tk.name[0])
 890   {
 891   if (exim_tk.renew >= t) return;
 892   exim_tk_old = exim_tk;
 893   }
 894
 895 if (f.running_in_test_harness) ssl_session_timeout = 6;
 896
 897 DEBUG(D_tls) debug_printf("OpenSSL: %s STEK\n", exim_tk.name[0] ? "rotating" : "creating");
 898 if (RAND_bytes(exim_tk.aes_key, sizeof(exim_tk.aes_key)) <= 0) return;
 899 if (RAND_bytes(exim_tk.hmac_key, sizeof(exim_tk.hmac_key)) <= 0) return;
 900 if (RAND_bytes(exim_tk.name+1, sizeof(exim_tk.name)-1) <= 0) return;
 901
 902 exim_tk.name[0] = 'E';
 903 exim_tk.aes_cipher = EVP_aes_256_cbc();
 904 exim_tk.hmac_hash = EVP_sha256();
 905 exim_tk.expire = t + ssl_session_timeout;
 906 exim_tk.renew = t + ssl_session_timeout/2;
 907 }
 908
 909 static exim_stek *
 910 tk_current(void)
 911 {
 912 if (!exim_tk.name[0]) return NULL;
 913 return &exim_tk;
 914 }
 915
 916 static exim_stek *
 917 tk_find(const uschar * name)
 918 {
 919 return memcmp(name, exim_tk.name, sizeof(exim_tk.name)) == 0 ? &exim_tk
 920   : memcmp(name, exim_tk_old.name, sizeof(exim_tk_old.name)) == 0 ? &exim_tk_old
 921   : NULL;
 922 }
 923
 924 /* Callback for session tickets, on server */
 925 static int
 926 ticket_key_callback(SSL * ssl, uschar key_name[16],
 927   uschar * iv, EVP_CIPHER_CTX * ctx, HMAC_CTX * hctx, int enc)
 928 {
 929 tls_support * tlsp = server_static_cbinfo->tlsp;
 930 exim_stek * key;
 931
 932 if (enc)
 933   {
 934   DEBUG(D_tls) debug_printf("ticket_key_callback: create new session\n");
 935   tlsp->resumption |= RESUME_CLIENT_REQUESTED;
 936
 937   if (RAND_bytes(iv, EVP_MAX_IV_LENGTH) <= 0)
 938     return -1; /* insufficient random */
 939
 940   if (!(key = tk_current()))    /* current key doesn't exist or isn't valid */
 941      return 0;                  /* key couldn't be created */
 942   memcpy(key_name, key->name, 16);
 943   DEBUG(D_tls) debug_printf("STEK expire " TIME_T_FMT "\n", key->expire - time(NULL));
 944
 945   /*XXX will want these dependent on the ssl session strength */
 946   HMAC_Init_ex(hctx, key->hmac_key, sizeof(key->hmac_key),
 947                 key->hmac_hash, NULL);
 948   EVP_EncryptInit_ex(ctx, key->aes_cipher, NULL, key->aes_key, iv);
 949
 950   DEBUG(D_tls) debug_printf("ticket created\n");
 951   return 1;
 952   }
 953 else
 954   {
 955   time_t now = time(NULL);
 956
 957   DEBUG(D_tls) debug_printf("ticket_key_callback: retrieve session\n");
 958   tlsp->resumption |= RESUME_CLIENT_SUGGESTED;
 959
 960   if (!(key = tk_find(key_name)) || key->expire < now)
 961     {
 962     DEBUG(D_tls)
 963       {
 964       debug_printf("ticket not usable (%s)\n", key ? "expired" : "not found");
 965       if (key) debug_printf("STEK expire " TIME_T_FMT "\n", key->expire - now);
 966       }
 967     return 0;
 968     }
 969
 970   HMAC_Init_ex(hctx, key->hmac_key, sizeof(key->hmac_key),
 971                 key->hmac_hash, NULL);
 972   EVP_DecryptInit_ex(ctx, key->aes_cipher, NULL, key->aes_key, iv);
 973
 974   DEBUG(D_tls) debug_printf("ticket usable, STEK expire " TIME_T_FMT "\n", key->expire - now);
 975
 976   /* The ticket lifetime and renewal are the same as the STEK lifetime and
 977   renewal, which is overenthusiastic.  A factor of, say, 3x longer STEK would
 978   be better.  To do that we'd have to encode ticket lifetime in the name as
 979   we don't yet see the restored session.  Could check posthandshake for TLS1.3
 980   and trigger a new ticket then, but cannot do that for TLS1.2 */
 981   return key->renew < now ? 2 : 1;
 982   }
 983 }
 984 #endif
 985
 986
 987
 988 /*************************************************
 989 *                Initialize for DH               *
 990 *************************************************/
 991
 992 /* If dhparam is set, expand it, and load up the parameters for DH encryption.
 993
 994 Arguments:
 995   sctx      The current SSL CTX (inbound or outbound)
 996   dhparam   DH parameter file or fixed parameter identity string
 997   host      connected host, if client; NULL if server
 998   errstr    error string pointer
 999
1000 Returns:    TRUE if OK (nothing to set up, or setup worked)
1001 */
1002
1003 static BOOL
1004 init_dh(SSL_CTX *sctx, uschar *dhparam, const host_item *host, uschar ** errstr)
1005 {
1006 BIO *bio;
1007 DH *dh;
1008 uschar *dhexpanded;
1009 const char *pem;
1010 int dh_bitsize;
1011
1012 if (!expand_check(dhparam, US"tls_dhparam", &dhexpanded, errstr))
1013   return FALSE;
1014
1015 if (!dhexpanded || !*dhexpanded)
1016   bio = BIO_new_mem_buf(CS std_dh_prime_default(), -1);
1017 else if (dhexpanded[0] == '/')
1018   {
1019   if (!(bio = BIO_new_file(CS dhexpanded, "r")))
1020     {
1021     tls_error(string_sprintf("could not read dhparams file %s", dhexpanded),
1022           host, US strerror(errno), errstr);
1023     return FALSE;
1024     }
1025   }
1026 else
1027   {
1028   if (Ustrcmp(dhexpanded, "none") == 0)
1029     {
1030     DEBUG(D_tls) debug_printf("Requested no DH parameters.\n");
1031     return TRUE;
1032     }
1033
1034   if (!(pem = std_dh_prime_named(dhexpanded)))
1035     {
1036     tls_error(string_sprintf("Unknown standard DH prime \"%s\"", dhexpanded),
1037         host, US strerror(errno), errstr);
1038     return FALSE;
1039     }
1040   bio = BIO_new_mem_buf(CS pem, -1);
1041   }
1042
1043 if (!(dh = PEM_read_bio_DHparams(bio, NULL, NULL, NULL)))
1044   {
1045   BIO_free(bio);
1046   tls_error(string_sprintf("Could not read tls_dhparams \"%s\"", dhexpanded),
1047       host, NULL, errstr);
1048   return FALSE;
1049   }
1050
1051 /* note: our default limit of 2236 is not a multiple of 8; the limit comes from
1052  * an NSS limit, and the GnuTLS APIs handle bit-sizes fine, so we went with
1053  * 2236.  But older OpenSSL can only report in bytes (octets), not bits.
1054  * If someone wants to dance at the edge, then they can raise the limit or use
1055  * current libraries. */
1056 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_DH_BITS
1057 /* Added in commit 26c79d5641d; `git describe --contains` says OpenSSL_1_1_0-pre1~1022
1058  * This predates OpenSSL_1_1_0 (before a, b, ...) so is in all 1.1.0 */
1059 dh_bitsize = DH_bits(dh);
1060 #else
1061 dh_bitsize = 8 * DH_size(dh);
1062 #endif
1063
1064 /* Even if it is larger, we silently return success rather than cause things
1065  * to fail out, so that a too-large DH will not knock out all TLS; it's a
1066  * debatable choice. */
1067 if (dh_bitsize > tls_dh_max_bits)
1068   {
1069   DEBUG(D_tls)
1070     debug_printf("dhparams file %d bits, is > tls_dh_max_bits limit of %d\n",
1071         dh_bitsize, tls_dh_max_bits);
1072   }
1073 else
1074   {
1075   SSL_CTX_set_tmp_dh(sctx, dh);
1076   DEBUG(D_tls)
1077     debug_printf("Diffie-Hellman initialized from %s with %d-bit prime\n",
1078       dhexpanded ? dhexpanded : US"default", dh_bitsize);
1079   }
1080
1081 DH_free(dh);
1082 BIO_free(bio);
1083
1084 return TRUE;
1085 }
1086
1087
1088
1089
1090 /*************************************************
1091 *               Initialize for ECDH              *
1092 *************************************************/
1093
1094 /* Load parameters for ECDH encryption.
1095
1096 For now, we stick to NIST P-256 because: it's simple and easy to configure;
1097 it avoids any patent issues that might bite redistributors; despite events in
1098 the news and concerns over curve choices, we're not cryptographers, we're not
1099 pretending to be, and this is "good enough" to be better than no support,
1100 protecting against most adversaries.  Given another year or two, there might
1101 be sufficient clarity about a "right" way forward to let us make an informed
1102 decision, instead of a knee-jerk reaction.
1103
1104 Longer-term, we should look at supporting both various named curves and
1105 external files generated with "openssl ecparam", much as we do for init_dh().
1106 We should also support "none" as a value, to explicitly avoid initialisation.
1107
1108 Patches welcome.
1109
1110 Arguments:
1111   sctx      The current SSL CTX (inbound or outbound)
1112   host      connected host, if client; NULL if server
1113   errstr    error string pointer
1114
1115 Returns:    TRUE if OK (nothing to set up, or setup worked)
1116 */
1117
1118 static BOOL
1119 init_ecdh(SSL_CTX * sctx, host_item * host, uschar ** errstr)
1120 {
1121 #ifdef OPENSSL_NO_ECDH
1122 return TRUE;
1123 #else
1124
1125 EC_KEY * ecdh;
1126 uschar * exp_curve;
1127 int nid;
1128 BOOL rv;
1129
1130 if (host)       /* No ECDH setup for clients, only for servers */
1131   return TRUE;
1132
1133 # ifndef EXIM_HAVE_ECDH
1134 DEBUG(D_tls)
1135   debug_printf("No OpenSSL API to define ECDH parameters, skipping\n");
1136 return TRUE;
1137 # else
1138
1139 if (!expand_check(tls_eccurve, US"tls_eccurve", &exp_curve, errstr))
1140   return FALSE;
1141 if (!exp_curve || !*exp_curve)
1142   return TRUE;
1143
1144 /* "auto" needs to be handled carefully.
1145  * OpenSSL <  1.0.2: we do not select anything, but fallback to prime256v1
1146  * OpenSSL <  1.1.0: we have to call SSL_CTX_set_ecdh_auto
1147  *                   (openssl/ssl.h defines SSL_CTRL_SET_ECDH_AUTO)
1148  * OpenSSL >= 1.1.0: we do not set anything, the libray does autoselection
1149  *                   https://github.com/openssl/openssl/commit/fe6ef2472db933f01b59cad82aa925736935984b
1150  */
1151 if (Ustrcmp(exp_curve, "auto") == 0)
1152   {
1153 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x10002000L
1154   DEBUG(D_tls) debug_printf(
1155     "ECDH OpenSSL < 1.0.2: temp key parameter settings: overriding \"auto\" with \"prime256v1\"\n");
1156   exp_curve = US"prime256v1";
1157 #else
1158 # if defined SSL_CTRL_SET_ECDH_AUTO
1159   DEBUG(D_tls) debug_printf(
1160     "ECDH OpenSSL 1.0.2+ temp key parameter settings: autoselection\n");
1161   SSL_CTX_set_ecdh_auto(sctx, 1);
1162   return TRUE;
1163 # else
1164   DEBUG(D_tls) debug_printf(
1165     "ECDH OpenSSL 1.1.0+ temp key parameter settings: default selection\n");
1166   return TRUE;
1167 # endif
1168 #endif
1169   }
1170
1171 DEBUG(D_tls) debug_printf("ECDH: curve '%s'\n", exp_curve);
1172 if (  (nid = OBJ_sn2nid       (CCS exp_curve)) == NID_undef
1173 #   ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_EC_NIST2NID
1174    && (nid = EC_curve_nist2nid(CCS exp_curve)) == NID_undef
1175 #   endif
1176    )
1177   {
1178   tls_error(string_sprintf("Unknown curve name tls_eccurve '%s'", exp_curve),
1179     host, NULL, errstr);
1180   return FALSE;
1181   }
1182
1183 if (!(ecdh = EC_KEY_new_by_curve_name(nid)))
1184   {
1185   tls_error(US"Unable to create ec curve", host, NULL, errstr);
1186   return FALSE;
1187   }
1188
1189 /* The "tmp" in the name here refers to setting a temporary key
1190 not to the stability of the interface. */
1191
1192 if ((rv = SSL_CTX_set_tmp_ecdh(sctx, ecdh) == 0))
1193   tls_error(string_sprintf("Error enabling '%s' curve", exp_curve), host, NULL, errstr);
1194 else
1195   DEBUG(D_tls) debug_printf("ECDH: enabled '%s' curve\n", exp_curve);
1196
1197 EC_KEY_free(ecdh);
1198 return !rv;
1199
1200 # endif /*EXIM_HAVE_ECDH*/
1201 #endif /*OPENSSL_NO_ECDH*/
1202 }
1203
1204
1205
1206
1207 #ifndef DISABLE_OCSP
1208 /*************************************************
1209 *       Load OCSP information into state         *
1210 *************************************************/
1211 /* Called to load the server OCSP response from the given file into memory, once
1212 caller has determined this is needed.  Checks validity.  Debugs a message
1213 if invalid.
1214
1215 ASSUMES: single response, for single cert.
1216
1217 Arguments:
1218   sctx            the SSL_CTX* to update
1219   cbinfo          various parts of session state
1220   filename        the filename putatively holding an OCSP response
1221   is_pem          file is PEM format; otherwise is DER
1222
1223 */
1224
1225 static void
1226 ocsp_load_response(SSL_CTX * sctx, tls_ext_ctx_cb * cbinfo,
1227   const uschar * filename, BOOL is_pem)
1228 {
1229 BIO * bio;
1230 OCSP_RESPONSE * resp;
1231 OCSP_BASICRESP * basic_response;
1232 OCSP_SINGLERESP * single_response;
1233 ASN1_GENERALIZEDTIME * rev, * thisupd, * nextupd;
1234 STACK_OF(X509) * sk;
1235 unsigned long verify_flags;
1236 int status, reason, i;
1237
1238 DEBUG(D_tls)
1239   debug_printf("tls_ocsp_file (%s)  '%s'\n", is_pem ? "PEM" : "DER", filename);
1240
1241 if (!(bio = BIO_new_file(CS filename, "rb")))
1242   {
1243   DEBUG(D_tls) debug_printf("Failed to open OCSP response file \"%s\"\n",
1244       filename);
1245   return;
1246   }
1247
1248 if (is_pem)
1249   {
1250   uschar * data, * freep;
1251   char * dummy;
1252   long len;
1253   if (!PEM_read_bio(bio, &dummy, &dummy, &data, &len))
1254     {
1255     DEBUG(D_tls) debug_printf("Failed to read PEM file \"%s\"\n",
1256         filename);
1257     return;
1258     }
1259 debug_printf("read pem file\n");
1260   freep = data;
1261   resp = d2i_OCSP_RESPONSE(NULL, CUSS &data, len);
1262   OPENSSL_free(freep);
1263   }
1264 else
1265   resp = d2i_OCSP_RESPONSE_bio(bio, NULL);
1266 BIO_free(bio);
1267
1268 if (!resp)
1269   {
1270   DEBUG(D_tls) debug_printf("Error reading OCSP response.\n");
1271   return;
1272   }
1273
1274 if ((status = OCSP_response_status(resp)) != OCSP_RESPONSE_STATUS_SUCCESSFUL)
1275   {
1276   DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP response not valid: %s (%d)\n",
1277       OCSP_response_status_str(status), status);
1278   goto bad;
1279   }
1280
1281 #ifdef notdef
1282   {
1283   BIO * bp = BIO_new_fp(debug_file, BIO_NOCLOSE);
1284   OCSP_RESPONSE_print(bp, resp, 0);  /* extreme debug: stapling content */
1285   BIO_free(bp);
1286   }
1287 #endif
1288
1289 if (!(basic_response = OCSP_response_get1_basic(resp)))
1290   {
1291   DEBUG(D_tls)
1292     debug_printf("OCSP response parse error: unable to extract basic response.\n");
1293   goto bad;
1294   }
1295
1296 sk = cbinfo->verify_stack;
1297 verify_flags = OCSP_NOVERIFY; /* check sigs, but not purpose */
1298
1299 /* May need to expose ability to adjust those flags?
1300 OCSP_NOSIGS OCSP_NOVERIFY OCSP_NOCHAIN OCSP_NOCHECKS OCSP_NOEXPLICIT
1301 OCSP_TRUSTOTHER OCSP_NOINTERN */
1302
1303 /* This does a full verify on the OCSP proof before we load it for serving
1304 up; possibly overkill - just date-checks might be nice enough.
1305
1306 OCSP_basic_verify takes a "store" arg, but does not
1307 use it for the chain verification, which is all we do
1308 when OCSP_NOVERIFY is set.  The content from the wire
1309 "basic_response" and a cert-stack "sk" are all that is used.
1310
1311 We have a stack, loaded in setup_certs() if tls_verify_certificates
1312 was a file (not a directory, or "system").  It is unfortunate we
1313 cannot used the connection context store, as that would neatly
1314 handle the "system" case too, but there seems to be no library
1315 function for getting a stack from a store.
1316 [ In OpenSSL 1.1 - ?  X509_STORE_CTX_get0_chain(ctx) ? ]
1317 We do not free the stack since it could be needed a second time for
1318 SNI handling.
1319
1320 Separately we might try to replace using OCSP_basic_verify() - which seems to not
1321 be a public interface into the OpenSSL library (there's no manual entry) -
1322 But what with?  We also use OCSP_basic_verify in the client stapling callback.
1323 And there we NEED it; we must verify that status... unless the
1324 library does it for us anyway?  */
1325
1326 if ((i = OCSP_basic_verify(basic_response, sk, NULL, verify_flags)) < 0)
1327   {
1328   DEBUG(D_tls)
1329     {
1330     ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
1331     debug_printf("OCSP response verify failure: %s\n", US ssl_errstring);
1332     }
1333   goto bad;
1334   }
1335
1336 /* Here's the simplifying assumption: there's only one response, for the
1337 one certificate we use, and nothing for anything else in a chain.  If this
1338 proves false, we need to extract a cert id from our issued cert
1339 (tls_certificate) and use that for OCSP_resp_find_status() (which finds the
1340 right cert in the stack and then calls OCSP_single_get0_status()).
1341
1342 I'm hoping to avoid reworking a bunch more of how we handle state here.
1343
1344 XXX that will change when we add support for (TLS1.3) whole-chain stapling
1345 */
1346
1347 if (!(single_response = OCSP_resp_get0(basic_response, 0)))
1348   {
1349   DEBUG(D_tls)
1350     debug_printf("Unable to get first response from OCSP basic response.\n");
1351   goto bad;
1352   }
1353
1354 status = OCSP_single_get0_status(single_response, &reason, &rev, &thisupd, &nextupd);
1355 if (status != V_OCSP_CERTSTATUS_GOOD)
1356   {
1357   DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP response bad cert status: %s (%d) %s (%d)\n",
1358       OCSP_cert_status_str(status), status,
1359       OCSP_crl_reason_str(reason), reason);
1360   goto bad;
1361   }
1362
1363 if (!OCSP_check_validity(thisupd, nextupd, EXIM_OCSP_SKEW_SECONDS, EXIM_OCSP_MAX_AGE))
1364   {
1365   DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP status invalid times.\n");
1366   goto bad;
1367   }
1368
1369 supply_response:
1370   /* Add the resp to the list used by tls_server_stapling_cb() */
1371   {
1372   ocsp_resplist ** op = &cbinfo->u_ocsp.server.olist, * oentry;
1373   while (oentry = *op)
1374     op = &oentry->next;
1375   *op = oentry = store_get(sizeof(ocsp_resplist), FALSE);
1376   oentry->next = NULL;
1377   oentry->resp = resp;
1378   }
1379 return;
1380
1381 bad:
1382   if (f.running_in_test_harness)
1383     {
1384     extern char ** environ;
1385     if (environ) for (uschar ** p = USS environ; *p; p++)
1386       if (Ustrncmp(*p, "EXIM_TESTHARNESS_DISABLE_OCSPVALIDITYCHECK", 42) == 0)
1387         {
1388         DEBUG(D_tls) debug_printf("Supplying known bad OCSP response\n");
1389         goto supply_response;
1390         }
1391     }
1392 return;
1393 }
1394
1395
1396 static void
1397 ocsp_free_response_list(tls_ext_ctx_cb * cbinfo)
1398 {
1399 for (ocsp_resplist * olist = cbinfo->u_ocsp.server.olist; olist;
1400      olist = olist->next)
1401   OCSP_RESPONSE_free(olist->resp);
1402 cbinfo->u_ocsp.server.olist = NULL;
1403 }
1404 #endif  /*!DISABLE_OCSP*/
1405
1406
1407
1408
1409 /* Create and install a selfsigned certificate, for use in server mode */
1410
1411 static int
1412 tls_install_selfsign(SSL_CTX * sctx, uschar ** errstr)
1413 {
1414 X509 * x509 = NULL;
1415 EVP_PKEY * pkey;
1416 RSA * rsa;
1417 X509_NAME * name;
1418 uschar * where;
1419
1420 where = US"allocating pkey";
1421 if (!(pkey = EVP_PKEY_new()))
1422   goto err;
1423
1424 where = US"allocating cert";
1425 if (!(x509 = X509_new()))
1426   goto err;
1427
1428 where = US"generating pkey";
1429 if (!(rsa = rsa_callback(NULL, 0, 2048)))
1430   goto err;
1431
1432 where = US"assigning pkey";
1433 if (!EVP_PKEY_assign_RSA(pkey, rsa))
1434   goto err;
1435
1436 X509_set_version(x509, 2);                              /* N+1 - version 3 */
1437 ASN1_INTEGER_set(X509_get_serialNumber(x509), 1);
1438 X509_gmtime_adj(X509_get_notBefore(x509), 0);
1439 X509_gmtime_adj(X509_get_notAfter(x509), (long)60 * 60);        /* 1 hour */
1440 X509_set_pubkey(x509, pkey);
1441
1442 name = X509_get_subject_name(x509);
1443 X509_NAME_add_entry_by_txt(name, "C",
1444                           MBSTRING_ASC, CUS "UK", -1, -1, 0);
1445 X509_NAME_add_entry_by_txt(name, "O",
1446                           MBSTRING_ASC, CUS "Exim Developers", -1, -1, 0);
1447 X509_NAME_add_entry_by_txt(name, "CN",
1448                           MBSTRING_ASC, CUS smtp_active_hostname, -1, -1, 0);
1449 X509_set_issuer_name(x509, name);
1450
1451 where = US"signing cert";
1452 if (!X509_sign(x509, pkey, EVP_md5()))
1453   goto err;
1454
1455 where = US"installing selfsign cert";
1456 if (!SSL_CTX_use_certificate(sctx, x509))
1457   goto err;
1458
1459 where = US"installing selfsign key";
1460 if (!SSL_CTX_use_PrivateKey(sctx, pkey))
1461   goto err;
1462
1463 return OK;
1464
1465 err:
1466   (void) tls_error(where, NULL, NULL, errstr);
1467   if (x509) X509_free(x509);
1468   if (pkey) EVP_PKEY_free(pkey);
1469   return DEFER;
1470 }
1471
1472
1473
1474
1475 static int
1476 tls_add_certfile(SSL_CTX * sctx, tls_ext_ctx_cb * cbinfo, uschar * file,
1477   uschar ** errstr)
1478 {
1479 DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_certificate file '%s'\n", file);
1480 if (!SSL_CTX_use_certificate_chain_file(sctx, CS file))
1481   return tls_error(string_sprintf(
1482     "SSL_CTX_use_certificate_chain_file file=%s", file),
1483       cbinfo->host, NULL, errstr);
1484 return 0;
1485 }
1486
1487 static int
1488 tls_add_pkeyfile(SSL_CTX * sctx, tls_ext_ctx_cb * cbinfo, uschar * file,
1489   uschar ** errstr)
1490 {
1491 DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_privatekey file  '%s'\n", file);
1492 if (!SSL_CTX_use_PrivateKey_file(sctx, CS file, SSL_FILETYPE_PEM))
1493   return tls_error(string_sprintf(
1494     "SSL_CTX_use_PrivateKey_file file=%s", file), cbinfo->host, NULL, errstr);
1495 return 0;
1496 }
1497
1498
1499 /*************************************************
1500 *        Expand key and cert file specs          *
1501 *************************************************/
1502
1503 /* Called once during tls_init and possibly again during TLS setup, for a
1504 new context, if Server Name Indication was used and tls_sni was seen in
1505 the certificate string.
1506
1507 Arguments:
1508   sctx            the SSL_CTX* to update
1509   cbinfo          various parts of session state
1510   errstr          error string pointer
1511
1512 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1513 */
1514
1515 static int
1516 tls_expand_session_files(SSL_CTX * sctx, tls_ext_ctx_cb * cbinfo,
1517   uschar ** errstr)
1518 {
1519 uschar * expanded;
1520
1521 if (!cbinfo->certificate)
1522   {
1523   if (!cbinfo->is_server)               /* client */
1524     return OK;
1525                                         /* server */
1526   if (tls_install_selfsign(sctx, errstr) != OK)
1527     return DEFER;
1528   }
1529 else
1530   {
1531   int err;
1532
1533   if ( !reexpand_tls_files_for_sni
1534      && (  Ustrstr(cbinfo->certificate, US"tls_sni")
1535         || Ustrstr(cbinfo->certificate, US"tls_in_sni")
1536         || Ustrstr(cbinfo->certificate, US"tls_out_sni")
1537      )  )
1538     reexpand_tls_files_for_sni = TRUE;
1539
1540   if (!expand_check(cbinfo->certificate, US"tls_certificate", &expanded, errstr))
1541     return DEFER;
1542
1543   if (expanded)
1544     if (cbinfo->is_server)
1545       {
1546       const uschar * file_list = expanded;
1547       int sep = 0;
1548       uschar * file;
1549 #ifndef DISABLE_OCSP
1550       const uschar * olist = cbinfo->u_ocsp.server.file;
1551       int osep = 0;
1552       uschar * ofile;
1553       BOOL fmt_pem = FALSE;
1554
1555       if (olist)
1556         if (!expand_check(olist, US"tls_ocsp_file", USS &olist, errstr))
1557           return DEFER;
1558       if (olist && !*olist)
1559         olist = NULL;
1560
1561       if (  cbinfo->u_ocsp.server.file_expanded && olist
1562          && (Ustrcmp(olist, cbinfo->u_ocsp.server.file_expanded) == 0))
1563         {
1564         DEBUG(D_tls) debug_printf(" - value unchanged, using existing values\n");
1565         olist = NULL;
1566         }
1567       else
1568         {
1569         ocsp_free_response_list(cbinfo);
1570         cbinfo->u_ocsp.server.file_expanded = olist;
1571         }
1572 #endif
1573
1574       while (file = string_nextinlist(&file_list, &sep, NULL, 0))
1575         {
1576         if ((err = tls_add_certfile(sctx, cbinfo, file, errstr)))
1577           return err;
1578
1579 #ifndef DISABLE_OCSP
1580         if (olist)
1581           if ((ofile = string_nextinlist(&olist, &osep, NULL, 0)))
1582             {
1583             if (Ustrncmp(ofile, US"PEM ", 4) == 0)
1584               {
1585               fmt_pem = TRUE;
1586               ofile += 4;
1587               }
1588             else if (Ustrncmp(ofile, US"DER ", 4) == 0)
1589               {
1590               fmt_pem = FALSE;
1591               ofile += 4;
1592               }
1593             ocsp_load_response(sctx, cbinfo, ofile, fmt_pem);
1594             }
1595           else
1596             DEBUG(D_tls) debug_printf("ran out of ocsp file list\n");
1597 #endif
1598         }
1599       }
1600     else        /* would there ever be a need for multiple client certs? */
1601       if ((err = tls_add_certfile(sctx, cbinfo, expanded, errstr)))
1602         return err;
1603
1604   if (  cbinfo->privatekey
1605      && !expand_check(cbinfo->privatekey, US"tls_privatekey", &expanded, errstr))
1606     return DEFER;
1607
1608   /* If expansion was forced to fail, key_expanded will be NULL. If the result
1609   of the expansion is an empty string, ignore it also, and assume the private
1610   key is in the same file as the certificate. */
1611
1612   if (expanded && *expanded)
1613     if (cbinfo->is_server)
1614       {
1615       const uschar * file_list = expanded;
1616       int sep = 0;
1617       uschar * file;
1618
1619       while (file = string_nextinlist(&file_list, &sep, NULL, 0))
1620         if ((err = tls_add_pkeyfile(sctx, cbinfo, file, errstr)))
1621           return err;
1622       }
1623     else        /* would there ever be a need for multiple client certs? */
1624       if ((err = tls_add_pkeyfile(sctx, cbinfo, expanded, errstr)))
1625         return err;
1626   }
1627
1628 return OK;
1629 }
1630
1631
1632
1633
1634 /*************************************************
1635 *            Callback to handle SNI              *
1636 *************************************************/
1637
1638 /* Called when acting as server during the TLS session setup if a Server Name
1639 Indication extension was sent by the client.
1640
1641 API documentation is OpenSSL s_server.c implementation.
1642
1643 Arguments:
1644   s               SSL* of the current session
1645   ad              unknown (part of OpenSSL API) (unused)
1646   arg             Callback of "our" registered data
1647
1648 Returns:          SSL_TLSEXT_ERR_{OK,ALERT_WARNING,ALERT_FATAL,NOACK}
1649
1650 XXX might need to change to using ClientHello callback,
1651 per https://www.openssl.org/docs/manmaster/man3/SSL_client_hello_cb_fn.html
1652 */
1653
1654 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT
1655 static int
1656 tls_servername_cb(SSL *s, int *ad ARG_UNUSED, void *arg)
1657 {
1658 const char *servername = SSL_get_servername(s, TLSEXT_NAMETYPE_host_name);
1659 tls_ext_ctx_cb *cbinfo = (tls_ext_ctx_cb *) arg;
1660 int rc;
1661 int old_pool = store_pool;
1662 uschar * dummy_errstr;
1663
1664 if (!servername)
1665   return SSL_TLSEXT_ERR_OK;
1666
1667 DEBUG(D_tls) debug_printf("Received TLS SNI \"%s\"%s\n", servername,
1668     reexpand_tls_files_for_sni ? "" : " (unused for certificate selection)");
1669
1670 /* Make the extension value available for expansion */
1671 store_pool = POOL_PERM;
1672 tls_in.sni = string_copy_taint(US servername, TRUE);
1673 store_pool = old_pool;
1674
1675 if (!reexpand_tls_files_for_sni)
1676   return SSL_TLSEXT_ERR_OK;
1677
1678 /* Can't find an SSL_CTX_clone() or equivalent, so we do it manually;
1679 not confident that memcpy wouldn't break some internal reference counting.
1680 Especially since there's a references struct member, which would be off. */
1681
1682 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_TLS_METHOD
1683 if (!(server_sni = SSL_CTX_new(TLS_server_method())))
1684 #else
1685 if (!(server_sni = SSL_CTX_new(SSLv23_server_method())))
1686 #endif
1687   {
1688   ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
1689   DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL_CTX_new() failed: %s\n", ssl_errstring);
1690   goto bad;
1691   }
1692
1693 /* Not sure how many of these are actually needed, since SSL object
1694 already exists.  Might even need this selfsame callback, for reneg? */
1695
1696 SSL_CTX_set_info_callback(server_sni, SSL_CTX_get_info_callback(server_ctx));
1697 SSL_CTX_set_mode(server_sni, SSL_CTX_get_mode(server_ctx));
1698 SSL_CTX_set_options(server_sni, SSL_CTX_get_options(server_ctx));
1699 SSL_CTX_set_timeout(server_sni, SSL_CTX_get_timeout(server_ctx));
1700 SSL_CTX_set_tlsext_servername_callback(server_sni, tls_servername_cb);
1701 SSL_CTX_set_tlsext_servername_arg(server_sni, cbinfo);
1702
1703 if (  !init_dh(server_sni, cbinfo->dhparam, NULL, &dummy_errstr)
1704    || !init_ecdh(server_sni, NULL, &dummy_errstr)
1705    )
1706   goto bad;
1707
1708 if (  cbinfo->server_cipher_list
1709    && !SSL_CTX_set_cipher_list(server_sni, CS cbinfo->server_cipher_list))
1710   goto bad;
1711
1712 #ifndef DISABLE_OCSP
1713 if (cbinfo->u_ocsp.server.file)
1714   {
1715   SSL_CTX_set_tlsext_status_cb(server_sni, tls_server_stapling_cb);
1716   SSL_CTX_set_tlsext_status_arg(server_sni, cbinfo);
1717   }
1718 #endif
1719
1720 if ((rc = setup_certs(server_sni, tls_verify_certificates, tls_crl, NULL, FALSE,
1721                       verify_callback_server, &dummy_errstr)) != OK)
1722   goto bad;
1723
1724 /* do this after setup_certs, because this can require the certs for verifying
1725 OCSP information. */
1726 if ((rc = tls_expand_session_files(server_sni, cbinfo, &dummy_errstr)) != OK)
1727   goto bad;
1728
1729 DEBUG(D_tls) debug_printf("Switching SSL context.\n");
1730 SSL_set_SSL_CTX(s, server_sni);
1731 return SSL_TLSEXT_ERR_OK;
1732
1733 bad: return SSL_TLSEXT_ERR_ALERT_FATAL;
1734 }
1735 #endif /* EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT */
1736
1737
1738
1739
1740 #ifndef DISABLE_OCSP
1741
1742 /*************************************************
1743 *        Callback to handle OCSP Stapling        *
1744 *************************************************/
1745
1746 /* Called when acting as server during the TLS session setup if the client
1747 requests OCSP information with a Certificate Status Request.
1748
1749 Documentation via openssl s_server.c and the Apache patch from the OpenSSL
1750 project.
1751
1752 */
1753
1754 static int
1755 tls_server_stapling_cb(SSL *s, void *arg)
1756 {
1757 const tls_ext_ctx_cb * cbinfo = (tls_ext_ctx_cb *) arg;
1758 ocsp_resplist * olist = cbinfo->u_ocsp.server.olist;
1759 uschar * response_der;  /*XXX blob */
1760 int response_der_len;
1761
1762 DEBUG(D_tls)
1763   debug_printf("Received TLS status request (OCSP stapling); %s response list\n",
1764     olist ? "have" : "lack");
1765
1766 tls_in.ocsp = OCSP_NOT_RESP;
1767 if (!olist)
1768   return SSL_TLSEXT_ERR_NOACK;
1769
1770 #ifdef EXIM_HAVE_OPESSL_GET0_SERIAL
1771  {
1772   const X509 * cert_sent = SSL_get_certificate(s);
1773   const ASN1_INTEGER * cert_serial = X509_get0_serialNumber(cert_sent);
1774   const BIGNUM * cert_bn = ASN1_INTEGER_to_BN(cert_serial, NULL);
1775   const X509_NAME * cert_issuer = X509_get_issuer_name(cert_sent);
1776   uschar * chash;
1777   uint chash_len;
1778
1779   for (; olist; olist = olist->next)
1780     {
1781     OCSP_BASICRESP * bs = OCSP_response_get1_basic(olist->resp);
1782     const OCSP_SINGLERESP * single = OCSP_resp_get0(bs, 0);
1783     const OCSP_CERTID * cid = OCSP_SINGLERESP_get0_id(single);
1784     ASN1_INTEGER * res_cert_serial;
1785     const BIGNUM * resp_bn;
1786     ASN1_OCTET_STRING * res_cert_iNameHash;
1787
1788
1789     (void) OCSP_id_get0_info(&res_cert_iNameHash, NULL, NULL, &res_cert_serial,
1790       (OCSP_CERTID *) cid);
1791     resp_bn = ASN1_INTEGER_to_BN(res_cert_serial, NULL);
1792
1793     DEBUG(D_tls)
1794       {
1795       debug_printf("cert serial: %s\n", BN_bn2hex(cert_bn));
1796       debug_printf("resp serial: %s\n", BN_bn2hex(resp_bn));
1797       }
1798
1799     if (BN_cmp(cert_bn, resp_bn) == 0)
1800       {
1801       DEBUG(D_tls) debug_printf("matched serial for ocsp\n");
1802
1803       /*XXX TODO: check the rest of the list for duplicate matches.
1804       If any, need to also check the Issuer Name hash.
1805       Without this, we will provide the wrong status in the case of
1806       duplicate id. */
1807
1808       break;
1809       }
1810     DEBUG(D_tls) debug_printf("not match serial for ocsp\n");
1811     }
1812   if (!olist)
1813     {
1814     DEBUG(D_tls) debug_printf("failed to find match for ocsp\n");
1815     return SSL_TLSEXT_ERR_NOACK;
1816     }
1817  }
1818 #else
1819 if (olist->next)
1820   {
1821   DEBUG(D_tls) debug_printf("OpenSSL version too early to support multi-leaf OCSP\n");
1822   return SSL_TLSEXT_ERR_NOACK;
1823   }
1824 #endif
1825
1826 /*XXX could we do the i2d earlier, rather than during the callback? */
1827 response_der = NULL;
1828 response_der_len = i2d_OCSP_RESPONSE(olist->resp, &response_der);
1829 if (response_der_len <= 0)
1830   return SSL_TLSEXT_ERR_NOACK;
1831
1832 SSL_set_tlsext_status_ocsp_resp(server_ssl, response_der, response_der_len);
1833 tls_in.ocsp = OCSP_VFIED;
1834 return SSL_TLSEXT_ERR_OK;
1835 }
1836
1837
1838 static void
1839 time_print(BIO * bp, const char * str, ASN1_GENERALIZEDTIME * time)
1840 {
1841 BIO_printf(bp, "\t%s: ", str);
1842 ASN1_GENERALIZEDTIME_print(bp, time);
1843 BIO_puts(bp, "\n");
1844 }
1845
1846 static int
1847 tls_client_stapling_cb(SSL *s, void *arg)
1848 {
1849 tls_ext_ctx_cb * cbinfo = arg;
1850 const unsigned char * p;
1851 int len;
1852 OCSP_RESPONSE * rsp;
1853 OCSP_BASICRESP * bs;
1854 int i;
1855
1856 DEBUG(D_tls) debug_printf("Received TLS status callback (OCSP stapling):\n");
1857 len = SSL_get_tlsext_status_ocsp_resp(s, &p);
1858 if(!p)
1859  {
1860   /* Expect this when we requested ocsp but got none */
1861   if (cbinfo->u_ocsp.client.verify_required && LOGGING(tls_cipher))
1862     log_write(0, LOG_MAIN, "Required TLS certificate status not received");
1863   else
1864     DEBUG(D_tls) debug_printf(" null\n");
1865   return cbinfo->u_ocsp.client.verify_required ? 0 : 1;
1866  }
1867
1868 if (!(rsp = d2i_OCSP_RESPONSE(NULL, &p, len)))
1869   {
1870   tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;   /*XXX should use tlsp-> to permit concurrent outbound */
1871   if (LOGGING(tls_cipher))
1872     log_write(0, LOG_MAIN, "Received TLS cert status response, parse error");
1873   else
1874     DEBUG(D_tls) debug_printf(" parse error\n");
1875   return 0;
1876   }
1877
1878 if (!(bs = OCSP_response_get1_basic(rsp)))
1879   {
1880   tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;
1881   if (LOGGING(tls_cipher))
1882     log_write(0, LOG_MAIN, "Received TLS cert status response, error parsing response");
1883   else
1884     DEBUG(D_tls) debug_printf(" error parsing response\n");
1885   OCSP_RESPONSE_free(rsp);
1886   return 0;
1887   }
1888
1889 /* We'd check the nonce here if we'd put one in the request. */
1890 /* However that would defeat cacheability on the server so we don't. */
1891
1892 /* This section of code reworked from OpenSSL apps source;
1893    The OpenSSL Project retains copyright:
1894    Copyright (c) 1999 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
1895 */
1896   {
1897     BIO * bp = NULL;
1898 #ifndef EXIM_HAVE_OCSP_RESP_COUNT
1899     STACK_OF(OCSP_SINGLERESP) * sresp = bs->tbsResponseData->responses;
1900 #endif
1901
1902     DEBUG(D_tls) bp = BIO_new_fp(debug_file, BIO_NOCLOSE);
1903
1904     /*OCSP_RESPONSE_print(bp, rsp, 0);   extreme debug: stapling content */
1905
1906     /* Use the chain that verified the server cert to verify the stapled info */
1907     /* DEBUG(D_tls) x509_store_dump_cert_s_names(cbinfo->u_ocsp.client.verify_store); */
1908
1909     if ((i = OCSP_basic_verify(bs, cbinfo->verify_stack,
1910               cbinfo->u_ocsp.client.verify_store, OCSP_NOEXPLICIT)) <= 0)
1911       if (ERR_peek_error())
1912         {
1913         tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;
1914         if (LOGGING(tls_cipher)) log_write(0, LOG_MAIN,
1915                 "Received TLS cert status response, itself unverifiable: %s",
1916                 ERR_reason_error_string(ERR_peek_error()));
1917         BIO_printf(bp, "OCSP response verify failure\n");
1918         ERR_print_errors(bp);
1919         OCSP_RESPONSE_print(bp, rsp, 0);
1920         goto failed;
1921         }
1922       else
1923         DEBUG(D_tls) debug_printf("no explicit trust for OCSP signing"
1924           " in the root CA certificate; ignoring\n");
1925
1926     DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP response well-formed and signed OK\n");
1927
1928     /*XXX So we have a good stapled OCSP status.  How do we know
1929     it is for the cert of interest?  OpenSSL 1.1.0 has a routine
1930     OCSP_resp_find_status() which matches on a cert id, which presumably
1931     we should use. Making an id needs OCSP_cert_id_new(), which takes
1932     issuerName, issuerKey, serialNumber.  Are they all in the cert?
1933
1934     For now, carry on blindly accepting the resp. */
1935
1936     for (int idx =
1937 #ifdef EXIM_HAVE_OCSP_RESP_COUNT
1938             OCSP_resp_count(bs) - 1;
1939 #else
1940             sk_OCSP_SINGLERESP_num(sresp) - 1;
1941 #endif
1942          idx >= 0; idx--)
1943       {
1944       OCSP_SINGLERESP * single = OCSP_resp_get0(bs, idx);
1945       int status, reason;
1946       ASN1_GENERALIZEDTIME * rev, * thisupd, * nextupd;
1947
1948   /*XXX so I can see putting a loop in here to handle a rsp with >1 singleresp
1949   - but what happens with a GnuTLS-style input?
1950
1951   we could do with a debug label for each singleresp
1952   - it has a certID with a serialNumber, but I see no API to get that
1953   */
1954       status = OCSP_single_get0_status(single, &reason, &rev,
1955                   &thisupd, &nextupd);
1956
1957       DEBUG(D_tls) time_print(bp, "This OCSP Update", thisupd);
1958       DEBUG(D_tls) if(nextupd) time_print(bp, "Next OCSP Update", nextupd);
1959       if (!OCSP_check_validity(thisupd, nextupd,
1960             EXIM_OCSP_SKEW_SECONDS, EXIM_OCSP_MAX_AGE))
1961         {
1962         tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;
1963         DEBUG(D_tls) ERR_print_errors(bp);
1964         log_write(0, LOG_MAIN, "Server OSCP dates invalid");
1965         goto failed;
1966         }
1967
1968       DEBUG(D_tls) BIO_printf(bp, "Certificate status: %s\n",
1969                     OCSP_cert_status_str(status));
1970       switch(status)
1971         {
1972         case V_OCSP_CERTSTATUS_GOOD:
1973           continue;     /* the idx loop */
1974         case V_OCSP_CERTSTATUS_REVOKED:
1975           log_write(0, LOG_MAIN, "Server certificate revoked%s%s",
1976               reason != -1 ? "; reason: " : "",
1977               reason != -1 ? OCSP_crl_reason_str(reason) : "");
1978           DEBUG(D_tls) time_print(bp, "Revocation Time", rev);
1979           break;
1980         default:
1981           log_write(0, LOG_MAIN,
1982               "Server certificate status unknown, in OCSP stapling");
1983           break;
1984         }
1985
1986       goto failed;
1987       }
1988
1989     i = 1;
1990     tls_out.ocsp = OCSP_VFIED;
1991     goto good;
1992
1993   failed:
1994     tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;
1995     i = cbinfo->u_ocsp.client.verify_required ? 0 : 1;
1996   good:
1997     BIO_free(bp);
1998   }
1999
2000 OCSP_RESPONSE_free(rsp);
2001 return i;
2002 }
2003 #endif  /*!DISABLE_OCSP*/
2004
2005
2006 /*************************************************
2007 *            Initialize for TLS                  *
2008 *************************************************/
2009
2010 static void
2011 tls_openssl_init(void)
2012 {
2013 #ifdef EXIM_NEED_OPENSSL_INIT
2014 SSL_load_error_strings();          /* basic set up */
2015 OpenSSL_add_ssl_algorithms();
2016 #endif
2017
2018 #if defined(EXIM_HAVE_SHA256) && !defined(OPENSSL_AUTO_SHA256)
2019 /* SHA256 is becoming ever more popular. This makes sure it gets added to the
2020 list of available digests. */
2021 EVP_add_digest(EVP_sha256());
2022 #endif
2023 }
2024
2025
2026
2027 /* Called from both server and client code, to do preliminary initialization
2028 of the library.  We allocate and return a context structure.
2029
2030 Arguments:
2031   ctxp            returned SSL context
2032   host            connected host, if client; NULL if server
2033   dhparam         DH parameter file
2034   certificate     certificate file
2035   privatekey      private key
2036   ocsp_file       file of stapling info (server); flag for require ocsp (client)
2037   addr            address if client; NULL if server (for some randomness)
2038   cbp             place to put allocated callback context
2039   errstr          error string pointer
2040
2041 Returns:          OK/DEFER/FAIL
2042 */
2043
2044 static int
2045 tls_init(SSL_CTX **ctxp, host_item *host, uschar *dhparam, uschar *certificate,
2046   uschar *privatekey,
2047 #ifndef DISABLE_OCSP
2048   uschar *ocsp_file,
2049 #endif
2050   address_item *addr, tls_ext_ctx_cb ** cbp,
2051   tls_support * tlsp,
2052   uschar ** errstr)
2053 {
2054 SSL_CTX * ctx;
2055 long init_options;
2056 int rc;
2057 tls_ext_ctx_cb * cbinfo;
2058
2059 cbinfo = store_malloc(sizeof(tls_ext_ctx_cb));
2060 cbinfo->tlsp = tlsp;
2061 cbinfo->certificate = certificate;
2062 cbinfo->privatekey = privatekey;
2063 cbinfo->is_server = host==NULL;
2064 #ifndef DISABLE_OCSP
2065 cbinfo->verify_stack = NULL;
2066 if (!host)
2067   {
2068   cbinfo->u_ocsp.server.file = ocsp_file;
2069   cbinfo->u_ocsp.server.file_expanded = NULL;
2070   cbinfo->u_ocsp.server.olist = NULL;
2071   }
2072 else
2073   cbinfo->u_ocsp.client.verify_store = NULL;
2074 #endif
2075 cbinfo->dhparam = dhparam;
2076 cbinfo->server_cipher_list = NULL;
2077 cbinfo->host = host;
2078 #ifndef DISABLE_EVENT
2079 cbinfo->event_action = NULL;
2080 #endif
2081
2082 tls_openssl_init();
2083
2084 /* Create a context.
2085 The OpenSSL docs in 1.0.1b have not been updated to clarify TLS variant
2086 negotiation in the different methods; as far as I can tell, the only
2087 *_{server,client}_method which allows negotiation is SSLv23, which exists even
2088 when OpenSSL is built without SSLv2 support.
2089 By disabling with openssl_options, we can let admins re-enable with the
2090 existing knob. */
2091
2092 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_TLS_METHOD
2093 if (!(ctx = SSL_CTX_new(host ? TLS_client_method() : TLS_server_method())))
2094 #else
2095 if (!(ctx = SSL_CTX_new(host ? SSLv23_client_method() : SSLv23_server_method())))
2096 #endif
2097   return tls_error(US"SSL_CTX_new", host, NULL, errstr);
2098
2099 /* It turns out that we need to seed the random number generator this early in
2100 order to get the full complement of ciphers to work. It took me roughly a day
2101 of work to discover this by experiment.
2102
2103 On systems that have /dev/urandom, SSL may automatically seed itself from
2104 there. Otherwise, we have to make something up as best we can. Double check
2105 afterwards. */
2106
2107 if (!RAND_status())
2108   {
2109   randstuff r;
2110   gettimeofday(&r.tv, NULL);
2111   r.p = getpid();
2112
2113   RAND_seed(US (&r), sizeof(r));
2114   RAND_seed(US big_buffer, big_buffer_size);
2115   if (addr != NULL) RAND_seed(US addr, sizeof(addr));
2116
2117   if (!RAND_status())
2118     return tls_error(US"RAND_status", host,
2119       US"unable to seed random number generator", errstr);
2120   }
2121
2122 /* Set up the information callback, which outputs if debugging is at a suitable
2123 level. */
2124
2125 DEBUG(D_tls)
2126   {
2127   SSL_CTX_set_info_callback(ctx, (void (*)())info_callback);
2128 #if defined(EXIM_HAVE_OPESSL_TRACE) && !defined(OPENSSL_NO_SSL_TRACE)
2129   /* this needs a debug build of OpenSSL */
2130   SSL_CTX_set_msg_callback(ctx, (void (*)())SSL_trace);
2131 #endif
2132 #ifdef OPENSSL_HAVE_KEYLOG_CB
2133   SSL_CTX_set_keylog_callback(ctx, (void (*)())keylog_callback);
2134 #endif
2135   }
2136
2137 /* Automatically re-try reads/writes after renegotiation. */
2138 (void) SSL_CTX_set_mode(ctx, SSL_MODE_AUTO_RETRY);
2139
2140 /* Apply administrator-supplied work-arounds.
2141 Historically we applied just one requested option,
2142 SSL_OP_DONT_INSERT_EMPTY_FRAGMENTS, but when bug 994 requested a second, we
2143 moved to an administrator-controlled list of options to specify and
2144 grandfathered in the first one as the default value for "openssl_options".
2145
2146 No OpenSSL version number checks: the options we accept depend upon the
2147 availability of the option value macros from OpenSSL.  */
2148
2149 if (!tls_openssl_options_parse(openssl_options, &init_options))
2150   return tls_error(US"openssl_options parsing failed", host, NULL, errstr);
2151
2152 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
2153 tlsp->resumption = RESUME_SUPPORTED;
2154 #endif
2155 if (init_options)
2156   {
2157 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
2158   /* Should the server offer session resumption? */
2159   if (!host && verify_check_host(&tls_resumption_hosts) == OK)
2160     {
2161     DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_resumption_hosts overrides openssl_options\n");
2162     init_options &= ~SSL_OP_NO_TICKET;
2163     tlsp->resumption |= RESUME_SERVER_TICKET; /* server will give ticket on request */
2164     tlsp->host_resumable = TRUE;
2165     }
2166 #endif
2167
2168   DEBUG(D_tls) debug_printf("setting SSL CTX options: %#lx\n", init_options);
2169   if (!(SSL_CTX_set_options(ctx, init_options)))
2170     return tls_error(string_sprintf(
2171           "SSL_CTX_set_option(%#lx)", init_options), host, NULL, errstr);
2172   }
2173 else
2174   DEBUG(D_tls) debug_printf("no SSL CTX options to set\n");
2175
2176 /* We'd like to disable session cache unconditionally, but foolish Outlook
2177 Express clients then give up the first TLS connection and make a second one
2178 (which works).  Only when there is an IMAP service on the same machine.
2179 Presumably OE is trying to use the cache for A on B.  Leave it enabled for
2180 now, until we work out a decent way of presenting control to the config.  It
2181 will never be used because we use a new context every time. */
2182 #ifdef notdef
2183 (void) SSL_CTX_set_session_cache_mode(ctx, SSL_SESS_CACHE_OFF);
2184 #endif
2185
2186 /* Initialize with DH parameters if supplied */
2187 /* Initialize ECDH temp key parameter selection */
2188
2189 if (  !init_dh(ctx, dhparam, host, errstr)
2190    || !init_ecdh(ctx, host, errstr)
2191    )
2192   return DEFER;
2193
2194 /* Set up certificate and key (and perhaps OCSP info) */
2195
2196 if ((rc = tls_expand_session_files(ctx, cbinfo, errstr)) != OK)
2197   return rc;
2198
2199 /* If we need to handle SNI or OCSP, do so */
2200
2201 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT
2202 # ifndef DISABLE_OCSP
2203   if (!(cbinfo->verify_stack = sk_X509_new_null()))
2204     {
2205     DEBUG(D_tls) debug_printf("failed to create stack for stapling verify\n");
2206     return FAIL;
2207     }
2208 # endif
2209
2210 if (!host)              /* server */
2211   {
2212 # ifndef DISABLE_OCSP
2213   /* We check u_ocsp.server.file, not server.olist, because we care about if
2214   the option exists, not what the current expansion might be, as SNI might
2215   change the certificate and OCSP file in use between now and the time the
2216   callback is invoked. */
2217   if (cbinfo->u_ocsp.server.file)
2218     {
2219     SSL_CTX_set_tlsext_status_cb(ctx, tls_server_stapling_cb);
2220     SSL_CTX_set_tlsext_status_arg(ctx, cbinfo);
2221     }
2222 # endif
2223   /* We always do this, so that $tls_sni is available even if not used in
2224   tls_certificate */
2225   SSL_CTX_set_tlsext_servername_callback(ctx, tls_servername_cb);
2226   SSL_CTX_set_tlsext_servername_arg(ctx, cbinfo);
2227   }
2228 # ifndef DISABLE_OCSP
2229 else                    /* client */
2230   if(ocsp_file)         /* wanting stapling */
2231     {
2232     if (!(cbinfo->u_ocsp.client.verify_store = X509_STORE_new()))
2233       {
2234       DEBUG(D_tls) debug_printf("failed to create store for stapling verify\n");
2235       return FAIL;
2236       }
2237     SSL_CTX_set_tlsext_status_cb(ctx, tls_client_stapling_cb);
2238     SSL_CTX_set_tlsext_status_arg(ctx, cbinfo);
2239     }
2240 # endif
2241 #endif
2242
2243 cbinfo->verify_cert_hostnames = NULL;
2244
2245 #ifdef EXIM_HAVE_EPHEM_RSA_KEX
2246 /* Set up the RSA callback */
2247 SSL_CTX_set_tmp_rsa_callback(ctx, rsa_callback);
2248 #endif
2249
2250 /* Finally, set the session cache timeout, and we are done.
2251 The period appears to be also used for (server-generated) session tickets */
2252
2253 SSL_CTX_set_timeout(ctx, ssl_session_timeout);
2254 DEBUG(D_tls) debug_printf("Initialized TLS\n");
2255
2256 *cbp = cbinfo;
2257 *ctxp = ctx;
2258
2259 return OK;
2260 }
2261
2262
2263
2264
2265 /*************************************************
2266 *           Get name of cipher in use            *
2267 *************************************************/
2268
2269 /*
2270 Argument:   pointer to an SSL structure for the connection
2271             pointer to number of bits for cipher
2272 Returns:    pointer to allocated string in perm-pool
2273 */
2274
2275 static uschar *
2276 construct_cipher_name(SSL * ssl, int * bits)
2277 {
2278 int pool = store_pool;
2279 /* With OpenSSL 1.0.0a, 'c' needs to be const but the documentation doesn't
2280 yet reflect that.  It should be a safe change anyway, even 0.9.8 versions have
2281 the accessor functions use const in the prototype. */
2282
2283 const uschar * ver = CUS SSL_get_version(ssl);
2284 const SSL_CIPHER * c = (const SSL_CIPHER *) SSL_get_current_cipher(ssl);
2285 uschar * s;
2286
2287 SSL_CIPHER_get_bits(c, bits);
2288
2289 store_pool = POOL_PERM;
2290 s = string_sprintf("%s:%s:%u", ver, SSL_CIPHER_get_name(c), *bits);
2291 store_pool = pool;
2292 DEBUG(D_tls) debug_printf("Cipher: %s\n", s);
2293 return s;
2294 }
2295
2296
2297 /* Get IETF-standard name for ciphersuite.
2298 Argument:   pointer to an SSL structure for the connection
2299 Returns:    pointer to string
2300 */
2301
2302 static const uschar *
2303 cipher_stdname_ssl(SSL * ssl)
2304 {
2305 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_CIPHER_STD_NAME
2306 return CUS SSL_CIPHER_standard_name(SSL_get_current_cipher(ssl));
2307 #else
2308 ushort id = 0xffff & SSL_CIPHER_get_id(SSL_get_current_cipher(ssl));
2309 return cipher_stdname(id >> 8, id & 0xff);
2310 #endif
2311 }
2312
2313
2314 static void
2315 peer_cert(SSL * ssl, tls_support * tlsp, uschar * peerdn, unsigned siz)
2316 {
2317 /*XXX we might consider a list-of-certs variable for the cert chain.
2318 SSL_get_peer_cert_chain(SSL*).  We'd need a new variable type and support
2319 in list-handling functions, also consider the difference between the entire
2320 chain and the elements sent by the peer. */
2321
2322 tlsp->peerdn = NULL;
2323
2324 /* Will have already noted peercert on a verify fail; possibly not the leaf */
2325 if (!tlsp->peercert)
2326   tlsp->peercert = SSL_get_peer_certificate(ssl);
2327 /* Beware anonymous ciphers which lead to server_cert being NULL */
2328 if (tlsp->peercert)
2329   if (!X509_NAME_oneline(X509_get_subject_name(tlsp->peercert), CS peerdn, siz))
2330     { DEBUG(D_tls) debug_printf("X509_NAME_oneline() error\n"); }
2331   else
2332     {
2333     int oldpool = store_pool;
2334
2335     peerdn[siz-1] = '\0';               /* paranoia */
2336     store_pool = POOL_PERM;
2337     tlsp->peerdn = string_copy(peerdn);
2338     store_pool = oldpool;
2339
2340     /* We used to set CV in the cert-verify callbacks (either plain or dane)
2341     but they don't get called on session-resumption.  So use the official
2342     interface, which uses the resumed value.  Unfortunately this claims verified
2343     when it actually failed but we're in try-verify mode, due to us wanting the
2344     knowlege that it failed so needing to have the callback and forcing a
2345     permissive return.  If we don't force it, the TLS startup is failed.
2346     The extra bit of information is set in verify_override in the cb, stashed
2347     for resumption next to the TLS session, and used here. */
2348
2349     if (!tlsp->verify_override)
2350       tlsp->certificate_verified =
2351 #ifdef SUPPORT_DANE
2352         tlsp->dane_verified ||
2353 #endif
2354         SSL_get_verify_result(ssl) == X509_V_OK;
2355     }
2356 }
2357
2358
2359
2360
2361
2362 /*************************************************
2363 *        Set up for verifying certificates       *
2364 *************************************************/
2365
2366 #ifndef DISABLE_OCSP
2367 /* Load certs from file, return TRUE on success */
2368
2369 static BOOL
2370 chain_from_pem_file(const uschar * file, STACK_OF(X509) * verify_stack)
2371 {
2372 BIO * bp;
2373 X509 * x;
2374
2375 while (sk_X509_num(verify_stack) > 0)
2376   X509_free(sk_X509_pop(verify_stack));
2377
2378 if (!(bp = BIO_new_file(CS file, "r"))) return FALSE;
2379 while ((x = PEM_read_bio_X509(bp, NULL, 0, NULL)))
2380   sk_X509_push(verify_stack, x);
2381 BIO_free(bp);
2382 return TRUE;
2383 }
2384 #endif
2385
2386
2387
2388 /* Called by both client and server startup; on the server possibly
2389 repeated after a Server Name Indication.
2390
2391 Arguments:
2392   sctx          SSL_CTX* to initialise
2393   certs         certs file or NULL
2394   crl           CRL file or NULL
2395   host          NULL in a server; the remote host in a client
2396   optional      TRUE if called from a server for a host in tls_try_verify_hosts;
2397                 otherwise passed as FALSE
2398   cert_vfy_cb   Callback function for certificate verification
2399   errstr        error string pointer
2400
2401 Returns:        OK/DEFER/FAIL
2402 */
2403
2404 static int
2405 setup_certs(SSL_CTX *sctx, uschar *certs, uschar *crl, host_item *host, BOOL optional,
2406     int (*cert_vfy_cb)(int, X509_STORE_CTX *), uschar ** errstr)
2407 {
2408 uschar *expcerts, *expcrl;
2409
2410 if (!expand_check(certs, US"tls_verify_certificates", &expcerts, errstr))
2411   return DEFER;
2412 DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_verify_certificates: %s\n", expcerts);
2413
2414 if (expcerts && *expcerts)
2415   {
2416   /* Tell the library to use its compiled-in location for the system default
2417   CA bundle. Then add the ones specified in the config, if any. */
2418
2419   if (!SSL_CTX_set_default_verify_paths(sctx))
2420     return tls_error(US"SSL_CTX_set_default_verify_paths", host, NULL, errstr);
2421
2422   if (Ustrcmp(expcerts, "system") != 0)
2423     {
2424     struct stat statbuf;
2425
2426     if (Ustat(expcerts, &statbuf) < 0)
2427       {
2428       log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
2429         "failed to stat %s for certificates", expcerts);
2430       return DEFER;
2431       }
2432     else
2433       {
2434       uschar *file, *dir;
2435       if ((statbuf.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR)
2436         { file = NULL; dir = expcerts; }
2437       else
2438         {
2439         file = expcerts; dir = NULL;
2440 #ifndef DISABLE_OCSP
2441         /* In the server if we will be offering an OCSP proof, load chain from
2442         file for verifying the OCSP proof at load time. */
2443
2444 /*XXX Glitch!   The file here is tls_verify_certs: the chain for verifying the client cert.
2445 This is inconsistent with the need to verify the OCSP proof of the server cert.
2446 */
2447
2448         if (  !host
2449            && statbuf.st_size > 0
2450            && server_static_cbinfo->u_ocsp.server.file
2451            && !chain_from_pem_file(file, server_static_cbinfo->verify_stack)
2452            )
2453           {
2454           log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
2455             "failed to load cert chain from %s", file);
2456           return DEFER;
2457           }
2458 #endif
2459         }
2460
2461       /* If a certificate file is empty, the next function fails with an
2462       unhelpful error message. If we skip it, we get the correct behaviour (no
2463       certificates are recognized, but the error message is still misleading (it
2464       says no certificate was supplied).  But this is better. */
2465
2466       if (  (!file || statbuf.st_size > 0)
2467          && !SSL_CTX_load_verify_locations(sctx, CS file, CS dir))
2468         return tls_error(US"SSL_CTX_load_verify_locations", host, NULL, errstr);
2469
2470       /* Load the list of CAs for which we will accept certs, for sending
2471       to the client.  This is only for the one-file tls_verify_certificates
2472       variant.
2473       If a list isn't loaded into the server, but some verify locations are set,
2474       the server end appears to make a wildcard request for client certs.
2475       Meanwhile, the client library as default behaviour *ignores* the list
2476       we send over the wire - see man SSL_CTX_set_client_cert_cb.
2477       Because of this, and that the dir variant is likely only used for
2478       the public-CA bundle (not for a private CA), not worth fixing.  */
2479
2480       if (file)
2481         {
2482         STACK_OF(X509_NAME) * names = SSL_load_client_CA_file(CS file);
2483
2484         SSL_CTX_set_client_CA_list(sctx, names);
2485         DEBUG(D_tls) debug_printf("Added %d certificate authorities.\n",
2486                                     sk_X509_NAME_num(names));
2487         }
2488       }
2489     }
2490
2491   /* Handle a certificate revocation list. */
2492
2493 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER > 0x00907000L
2494
2495   /* This bit of code is now the version supplied by Lars Mainka. (I have
2496   merely reformatted it into the Exim code style.)
2497
2498   "From here I changed the code to add support for multiple crl's
2499   in pem format in one file or to support hashed directory entries in
2500   pem format instead of a file. This method now uses the library function
2501   X509_STORE_load_locations to add the CRL location to the SSL context.
2502   OpenSSL will then handle the verify against CA certs and CRLs by
2503   itself in the verify callback." */
2504
2505   if (!expand_check(crl, US"tls_crl", &expcrl, errstr)) return DEFER;
2506   if (expcrl && *expcrl)
2507     {
2508     struct stat statbufcrl;
2509     if (Ustat(expcrl, &statbufcrl) < 0)
2510       {
2511       log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
2512         "failed to stat %s for certificates revocation lists", expcrl);
2513       return DEFER;
2514       }
2515     else
2516       {
2517       /* is it a file or directory? */
2518       uschar *file, *dir;
2519       X509_STORE *cvstore = SSL_CTX_get_cert_store(sctx);
2520       if ((statbufcrl.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR)
2521         {
2522         file = NULL;
2523         dir = expcrl;
2524         DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL CRL value is a directory %s\n", dir);
2525         }
2526       else
2527         {
2528         file = expcrl;
2529         dir = NULL;
2530         DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL CRL value is a file %s\n", file);
2531         }
2532       if (X509_STORE_load_locations(cvstore, CS file, CS dir) == 0)
2533         return tls_error(US"X509_STORE_load_locations", host, NULL, errstr);
2534
2535       /* setting the flags to check against the complete crl chain */
2536
2537       X509_STORE_set_flags(cvstore,
2538         X509_V_FLAG_CRL_CHECK|X509_V_FLAG_CRL_CHECK_ALL);
2539       }
2540     }
2541
2542 #endif  /* OPENSSL_VERSION_NUMBER > 0x00907000L */
2543
2544   /* If verification is optional, don't fail if no certificate */
2545
2546   SSL_CTX_set_verify(sctx,
2547     SSL_VERIFY_PEER | (optional ? 0 : SSL_VERIFY_FAIL_IF_NO_PEER_CERT),
2548     cert_vfy_cb);
2549   }
2550
2551 return OK;
2552 }
2553
2554
2555
2556 /*************************************************
2557 *       Start a TLS session in a server          *
2558 *************************************************/
2559
2560 /* This is called when Exim is running as a server, after having received
2561 the STARTTLS command. It must respond to that command, and then negotiate
2562 a TLS session.
2563
2564 Arguments:
2565   require_ciphers   allowed ciphers
2566   errstr            pointer to error message
2567
2568 Returns:            OK on success
2569                     DEFER for errors before the start of the negotiation
2570                     FAIL for errors during the negotiation; the server can't
2571                       continue running.
2572 */
2573
2574 int
2575 tls_server_start(const uschar * require_ciphers, uschar ** errstr)
2576 {
2577 int rc;
2578 uschar * expciphers;
2579 tls_ext_ctx_cb * cbinfo;
2580 static uschar peerdn[256];
2581
2582 /* Check for previous activation */
2583
2584 if (tls_in.active.sock >= 0)
2585   {
2586   tls_error(US"STARTTLS received after TLS started", NULL, US"", errstr);
2587   smtp_printf("554 Already in TLS\r\n", FALSE);
2588   return FAIL;
2589   }
2590
2591 /* Initialize the SSL library. If it fails, it will already have logged
2592 the error. */
2593
2594 rc = tls_init(&server_ctx, NULL, tls_dhparam, tls_certificate, tls_privatekey,
2595 #ifndef DISABLE_OCSP
2596     tls_ocsp_file,
2597 #endif
2598     NULL, &server_static_cbinfo, &tls_in, errstr);
2599 if (rc != OK) return rc;
2600 cbinfo = server_static_cbinfo;
2601
2602 if (!expand_check(require_ciphers, US"tls_require_ciphers", &expciphers, errstr))
2603   return FAIL;
2604
2605 /* In OpenSSL, cipher components are separated by hyphens. In GnuTLS, they
2606 were historically separated by underscores. So that I can use either form in my
2607 tests, and also for general convenience, we turn underscores into hyphens here.
2608
2609 XXX SSL_CTX_set_cipher_list() is replaced by SSL_CTX_set_ciphersuites()
2610 for TLS 1.3 .  Since we do not call it at present we get the default list:
2611 TLS_AES_256_GCM_SHA384:TLS_CHACHA20_POLY1305_SHA256:TLS_AES_128_GCM_SHA256
2612 */
2613
2614 if (expciphers)
2615   {
2616   for (uschar * s = expciphers; *s; s++ ) if (*s == '_') *s = '-';
2617   DEBUG(D_tls) debug_printf("required ciphers: %s\n", expciphers);
2618   if (!SSL_CTX_set_cipher_list(server_ctx, CS expciphers))
2619     return tls_error(US"SSL_CTX_set_cipher_list", NULL, NULL, errstr);
2620   cbinfo->server_cipher_list = expciphers;
2621   }
2622
2623 /* If this is a host for which certificate verification is mandatory or
2624 optional, set up appropriately. */
2625
2626 tls_in.certificate_verified = FALSE;
2627 #ifdef SUPPORT_DANE
2628 tls_in.dane_verified = FALSE;
2629 #endif
2630 server_verify_callback_called = FALSE;
2631
2632 if (verify_check_host(&tls_verify_hosts) == OK)
2633   {
2634   rc = setup_certs(server_ctx, tls_verify_certificates, tls_crl, NULL,
2635                         FALSE, verify_callback_server, errstr);
2636   if (rc != OK) return rc;
2637   server_verify_optional = FALSE;
2638   }
2639 else if (verify_check_host(&tls_try_verify_hosts) == OK)
2640   {
2641   rc = setup_certs(server_ctx, tls_verify_certificates, tls_crl, NULL,
2642                         TRUE, verify_callback_server, errstr);
2643   if (rc != OK) return rc;
2644   server_verify_optional = TRUE;
2645   }
2646
2647 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
2648 SSL_CTX_set_tlsext_ticket_key_cb(server_ctx, ticket_key_callback);
2649 /* despite working, appears to always return failure, so ignoring */
2650 #endif
2651 #ifdef OPENSSL_HAVE_NUM_TICKETS
2652 # ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
2653 SSL_CTX_set_num_tickets(server_ctx, tls_in.host_resumable ? 1 : 0);
2654 # else
2655 SSL_CTX_set_num_tickets(server_ctx, 0); /* send no TLS1.3 stateful-tickets */
2656 # endif
2657 #endif
2658
2659
2660 /* Prepare for new connection */
2661
2662 if (!(server_ssl = SSL_new(server_ctx)))
2663   return tls_error(US"SSL_new", NULL, NULL, errstr);
2664
2665 /* Warning: we used to SSL_clear(ssl) here, it was removed.
2666  *
2667  * With the SSL_clear(), we get strange interoperability bugs with
2668  * OpenSSL 1.0.1b and TLS1.1/1.2.  It looks as though this may be a bug in
2669  * OpenSSL itself, as a clear should not lead to inability to follow protocols.
2670  *
2671  * The SSL_clear() call is to let an existing SSL* be reused, typically after
2672  * session shutdown.  In this case, we have a brand new object and there's no
2673  * obvious reason to immediately clear it.  I'm guessing that this was
2674  * originally added because of incomplete initialisation which the clear fixed,
2675  * in some historic release.
2676  */
2677
2678 /* Set context and tell client to go ahead, except in the case of TLS startup
2679 on connection, where outputting anything now upsets the clients and tends to
2680 make them disconnect. We need to have an explicit fflush() here, to force out
2681 the response. Other smtp_printf() calls do not need it, because in non-TLS
2682 mode, the fflush() happens when smtp_getc() is called. */
2683
2684 SSL_set_session_id_context(server_ssl, sid_ctx, Ustrlen(sid_ctx));
2685 if (!tls_in.on_connect)
2686   {
2687   smtp_printf("220 TLS go ahead\r\n", FALSE);
2688   fflush(smtp_out);
2689   }
2690
2691 /* Now negotiate the TLS session. We put our own timer on it, since it seems
2692 that the OpenSSL library doesn't. */
2693
2694 SSL_set_wfd(server_ssl, fileno(smtp_out));
2695 SSL_set_rfd(server_ssl, fileno(smtp_in));
2696 SSL_set_accept_state(server_ssl);
2697
2698 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling SSL_accept\n");
2699
2700 sigalrm_seen = FALSE;
2701 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM(smtp_receive_timeout);
2702 rc = SSL_accept(server_ssl);
2703 ALARM_CLR(0);
2704
2705 if (rc <= 0)
2706   {
2707   int error = SSL_get_error(server_ssl, rc);
2708   switch(error)
2709     {
2710     case SSL_ERROR_NONE:
2711       break;
2712
2713     case SSL_ERROR_ZERO_RETURN:
2714       DEBUG(D_tls) debug_printf("Got SSL_ERROR_ZERO_RETURN\n");
2715       (void) tls_error(US"SSL_accept", NULL, sigalrm_seen ? US"timed out" : NULL, errstr);
2716
2717       if (SSL_get_shutdown(server_ssl) == SSL_RECEIVED_SHUTDOWN)
2718             SSL_shutdown(server_ssl);
2719
2720       tls_close(NULL, TLS_NO_SHUTDOWN);
2721       return FAIL;
2722
2723     /* Handle genuine errors */
2724     case SSL_ERROR_SSL:
2725       {
2726       uschar * s = US"SSL_accept";
2727       unsigned long e = ERR_peek_error();
2728       if (ERR_GET_REASON(e) == SSL_R_WRONG_VERSION_NUMBER)
2729         s = string_sprintf("%s (%s)", s, SSL_get_version(server_ssl));
2730       (void) tls_error(s, NULL, sigalrm_seen ? US"timed out" : NULL, errstr);
2731       return FAIL;
2732       }
2733
2734     default:
2735       DEBUG(D_tls) debug_printf("Got SSL error %d\n", error);
2736       if (error == SSL_ERROR_SYSCALL)
2737         {
2738         if (!errno)
2739           {
2740           *errstr = US"SSL_accept: TCP connection closed by peer";
2741           return FAIL;
2742           }
2743         DEBUG(D_tls) debug_printf(" - syscall %s\n", strerror(errno));
2744         }
2745       (void) tls_error(US"SSL_accept", NULL, sigalrm_seen ? US"timed out" : NULL, errstr);
2746       return FAIL;
2747     }
2748   }
2749
2750 DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL_accept was successful\n");
2751 ERR_clear_error();      /* Even success can leave errors in the stack. Seen with
2752                         anon-authentication ciphersuite negotiated. */
2753
2754 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
2755 if (SSL_session_reused(server_ssl))
2756   {
2757   tls_in.resumption |= RESUME_USED;
2758   DEBUG(D_tls) debug_printf("Session reused\n");
2759   }
2760 #endif
2761
2762 /* TLS has been set up. Adjust the input functions to read via TLS,
2763 and initialize things. */
2764
2765 peer_cert(server_ssl, &tls_in, peerdn, sizeof(peerdn));
2766
2767 tls_in.cipher = construct_cipher_name(server_ssl, &tls_in.bits);
2768 tls_in.cipher_stdname = cipher_stdname_ssl(server_ssl);
2769
2770 DEBUG(D_tls)
2771   {
2772   uschar buf[2048];
2773   if (SSL_get_shared_ciphers(server_ssl, CS buf, sizeof(buf)))
2774     debug_printf("Shared ciphers: %s\n", buf);
2775
2776 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_KEYLOG
2777   {
2778   BIO * bp = BIO_new_fp(debug_file, BIO_NOCLOSE);
2779   SSL_SESSION_print_keylog(bp, SSL_get_session(server_ssl));
2780   BIO_free(bp);
2781   }
2782 #endif
2783
2784 #ifdef EXIM_HAVE_SESSION_TICKET
2785   {
2786   SSL_SESSION * ss = SSL_get_session(server_ssl);
2787   if (SSL_SESSION_has_ticket(ss))       /* 1.1.0 */
2788     debug_printf("The session has a ticket, life %lu seconds\n",
2789       SSL_SESSION_get_ticket_lifetime_hint(ss));
2790   }
2791 #endif
2792   }
2793
2794 /* Record the certificate we presented */
2795   {
2796   X509 * crt = SSL_get_certificate(server_ssl);
2797   tls_in.ourcert = crt ? X509_dup(crt) : NULL;
2798   }
2799
2800 /* Only used by the server-side tls (tls_in), including tls_getc.
2801    Client-side (tls_out) reads (seem to?) go via
2802    smtp_read_response()/ip_recv().
2803    Hence no need to duplicate for _in and _out.
2804  */
2805 if (!ssl_xfer_buffer) ssl_xfer_buffer = store_malloc(ssl_xfer_buffer_size);
2806 ssl_xfer_buffer_lwm = ssl_xfer_buffer_hwm = 0;
2807 ssl_xfer_eof = ssl_xfer_error = FALSE;
2808
2809 receive_getc = tls_getc;
2810 receive_getbuf = tls_getbuf;
2811 receive_get_cache = tls_get_cache;
2812 receive_ungetc = tls_ungetc;
2813 receive_feof = tls_feof;
2814 receive_ferror = tls_ferror;
2815 receive_smtp_buffered = tls_smtp_buffered;
2816
2817 tls_in.active.sock = fileno(smtp_out);
2818 tls_in.active.tls_ctx = NULL;   /* not using explicit ctx for server-side */
2819 return OK;
2820 }
2821
2822
2823
2824
2825 static int
2826 tls_client_basic_ctx_init(SSL_CTX * ctx,
2827     host_item * host, smtp_transport_options_block * ob, tls_ext_ctx_cb * cbinfo,
2828     uschar ** errstr)
2829 {
2830 int rc;
2831 /* stick to the old behaviour for compatibility if tls_verify_certificates is
2832    set but both tls_verify_hosts and tls_try_verify_hosts is not set. Check only
2833    the specified host patterns if one of them is defined */
2834
2835 if (  (  !ob->tls_verify_hosts
2836       && (!ob->tls_try_verify_hosts || !*ob->tls_try_verify_hosts)
2837       )
2838    || verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_verify_hosts, host) == OK
2839    )
2840   client_verify_optional = FALSE;
2841 else if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_try_verify_hosts, host) == OK)
2842   client_verify_optional = TRUE;
2843 else
2844   return OK;
2845
2846 if ((rc = setup_certs(ctx, ob->tls_verify_certificates,
2847       ob->tls_crl, host, client_verify_optional, verify_callback_client,
2848       errstr)) != OK)
2849   return rc;
2850
2851 if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_verify_cert_hostnames, host) == OK)
2852   {
2853   cbinfo->verify_cert_hostnames =
2854 #ifdef SUPPORT_I18N
2855     string_domain_utf8_to_alabel(host->name, NULL);
2856 #else
2857     host->name;
2858 #endif
2859   DEBUG(D_tls) debug_printf("Cert hostname to check: \"%s\"\n",
2860                     cbinfo->verify_cert_hostnames);
2861   }
2862 return OK;
2863 }
2864
2865
2866 #ifdef SUPPORT_DANE
2867 static int
2868 dane_tlsa_load(SSL * ssl, host_item * host, dns_answer * dnsa, uschar ** errstr)
2869 {
2870 dns_scan dnss;
2871 const char * hostnames[2] = { CS host->name, NULL };
2872 int found = 0;
2873
2874 if (DANESSL_init(ssl, NULL, hostnames) != 1)
2875   return tls_error(US"hostnames load", host, NULL, errstr);
2876
2877 for (dns_record * rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_ANSWERS); rr;
2878      rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_NEXT)
2879     ) if (rr->type == T_TLSA && rr->size > 3)
2880   {
2881   const uschar * p = rr->data;
2882   uint8_t usage, selector, mtype;
2883   const char * mdname;
2884
2885   usage = *p++;
2886
2887   /* Only DANE-TA(2) and DANE-EE(3) are supported */
2888   if (usage != 2 && usage != 3) continue;
2889
2890   selector = *p++;
2891   mtype = *p++;
2892
2893   switch (mtype)
2894     {
2895     default: continue;  /* Only match-types 0, 1, 2 are supported */
2896     case 0:  mdname = NULL; break;
2897     case 1:  mdname = "sha256"; break;
2898     case 2:  mdname = "sha512"; break;
2899     }
2900
2901   found++;
2902   switch (DANESSL_add_tlsa(ssl, usage, selector, mdname, p, rr->size - 3))
2903     {
2904     default:
2905       return tls_error(US"tlsa load", host, NULL, errstr);
2906     case 0:     /* action not taken */
2907     case 1:     break;
2908     }
2909
2910   tls_out.tlsa_usage |= 1<<usage;
2911   }
2912
2913 if (found)
2914   return OK;
2915
2916 log_write(0, LOG_MAIN, "DANE error: No usable TLSA records");
2917 return DEFER;
2918 }
2919 #endif  /*SUPPORT_DANE*/
2920
2921
2922
2923 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
2924 /* On the client, get any stashed session for the given IP from hints db
2925 and apply it to the ssl-connection for attempted resumption. */
2926
2927 static void
2928 tls_retrieve_session(tls_support * tlsp, SSL * ssl, const uschar * key)
2929 {
2930 tlsp->resumption |= RESUME_SUPPORTED;
2931 if (tlsp->host_resumable)
2932   {
2933   dbdata_tls_session * dt;
2934   int len;
2935   open_db dbblock, * dbm_file;
2936
2937   tlsp->resumption |= RESUME_CLIENT_REQUESTED;
2938   DEBUG(D_tls) debug_printf("checking for resumable session for %s\n", key);
2939   if ((dbm_file = dbfn_open(US"tls", O_RDONLY, &dbblock, FALSE, FALSE)))
2940     {
2941     /* key for the db is the IP */
2942     if ((dt = dbfn_read_with_length(dbm_file, key, &len)))
2943       {
2944       SSL_SESSION * ss = NULL;
2945       const uschar * sess_asn1 = dt->session;
2946
2947       len -= sizeof(dbdata_tls_session);
2948       if (!(d2i_SSL_SESSION(&ss, &sess_asn1, (long)len)))
2949         {
2950         DEBUG(D_tls)
2951           {
2952           ERR_error_string_n(ERR_get_error(),
2953             ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
2954           debug_printf("decoding session: %s\n", ssl_errstring);
2955           }
2956         }
2957 #ifdef EXIM_HAVE_SESSION_TICKET
2958       else if ( SSL_SESSION_get_ticket_lifetime_hint(ss) + dt->time_stamp
2959                < time(NULL))
2960         {
2961         DEBUG(D_tls) debug_printf("session expired\n");
2962         dbfn_delete(dbm_file, key);
2963         }
2964 #endif
2965       else if (!SSL_set_session(ssl, ss))
2966         {
2967         DEBUG(D_tls)
2968           {
2969           ERR_error_string_n(ERR_get_error(),
2970             ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
2971           debug_printf("applying session to ssl: %s\n", ssl_errstring);
2972           }
2973         }
2974       else
2975         {
2976         DEBUG(D_tls) debug_printf("good session\n");
2977         tlsp->resumption |= RESUME_CLIENT_SUGGESTED;
2978         tlsp->verify_override = dt->verify_override;
2979         tlsp->ocsp = dt->ocsp;
2980         }
2981       }
2982     else
2983       DEBUG(D_tls) debug_printf("no session record\n");
2984     dbfn_close(dbm_file);
2985     }
2986   }
2987 }
2988
2989
2990 /* On the client, save the session for later resumption */
2991
2992 static int
2993 tls_save_session_cb(SSL * ssl, SSL_SESSION * ss)
2994 {
2995 tls_ext_ctx_cb * cbinfo = SSL_get_ex_data(ssl, tls_exdata_idx);
2996 tls_support * tlsp;
2997
2998 DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_save_session_cb\n");
2999
3000 if (!cbinfo || !(tlsp = cbinfo->tlsp)->host_resumable) return 0;
3001
3002 # ifdef OPENSSL_HAVE_NUM_TICKETS
3003 if (SSL_SESSION_is_resumable(ss))       /* 1.1.1 */
3004 # endif
3005   {
3006   int len = i2d_SSL_SESSION(ss, NULL);
3007   int dlen = sizeof(dbdata_tls_session) + len;
3008   dbdata_tls_session * dt = store_get(dlen, TRUE);
3009   uschar * s = dt->session;
3010   open_db dbblock, * dbm_file;
3011
3012   DEBUG(D_tls) debug_printf("session is resumable\n");
3013   tlsp->resumption |= RESUME_SERVER_TICKET;     /* server gave us a ticket */
3014
3015   dt->verify_override = tlsp->verify_override;
3016   dt->ocsp = tlsp->ocsp;
3017   (void) i2d_SSL_SESSION(ss, &s);               /* s gets bumped to end */
3018
3019   if ((dbm_file = dbfn_open(US"tls", O_RDWR, &dbblock, FALSE, FALSE)))
3020     {
3021     const uschar * key = cbinfo->host->address;
3022     dbfn_delete(dbm_file, key);
3023     dbfn_write(dbm_file, key, dt, dlen);
3024     dbfn_close(dbm_file);
3025     DEBUG(D_tls) debug_printf("wrote session (len %u) to db\n",
3026                   (unsigned)dlen);
3027     }
3028   }
3029 return 1;
3030 }
3031
3032
3033 static void
3034 tls_client_ctx_resume_prehandshake(
3035   exim_openssl_client_tls_ctx * exim_client_ctx, tls_support * tlsp,
3036   smtp_transport_options_block * ob, host_item * host)
3037 {
3038 /* Should the client request a session resumption ticket? */
3039 if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_resumption_hosts, host) == OK)
3040   {
3041   tlsp->host_resumable = TRUE;
3042
3043   SSL_CTX_set_session_cache_mode(exim_client_ctx->ctx,
3044         SSL_SESS_CACHE_CLIENT
3045         | SSL_SESS_CACHE_NO_INTERNAL | SSL_SESS_CACHE_NO_AUTO_CLEAR);
3046   SSL_CTX_sess_set_new_cb(exim_client_ctx->ctx, tls_save_session_cb);
3047   }
3048 }
3049
3050 static BOOL
3051 tls_client_ssl_resume_prehandshake(SSL * ssl, tls_support * tlsp,
3052   host_item * host, uschar ** errstr)
3053 {
3054 if (tlsp->host_resumable)
3055   {
3056   DEBUG(D_tls)
3057     debug_printf("tls_resumption_hosts overrides openssl_options, enabling tickets\n");
3058   SSL_clear_options(ssl, SSL_OP_NO_TICKET);
3059
3060   tls_exdata_idx = SSL_get_ex_new_index(0, 0, 0, 0, 0);
3061   if (!SSL_set_ex_data(ssl, tls_exdata_idx, client_static_cbinfo))
3062     {
3063     tls_error(US"set ex_data", host, NULL, errstr);
3064     return FALSE;
3065     }
3066   debug_printf("tls_exdata_idx %d cbinfo %p\n", tls_exdata_idx, client_static_cbinfo);
3067   }
3068
3069 tlsp->resumption = RESUME_SUPPORTED;
3070 /* Pick up a previous session, saved on an old ticket */
3071 tls_retrieve_session(tlsp, ssl, host->address);
3072 return TRUE;
3073 }
3074
3075 static void
3076 tls_client_resume_posthandshake(exim_openssl_client_tls_ctx * exim_client_ctx,
3077   tls_support * tlsp)
3078 {
3079 if (SSL_session_reused(exim_client_ctx->ssl))
3080   {
3081   DEBUG(D_tls) debug_printf("The session was reused\n");
3082   tlsp->resumption |= RESUME_USED;
3083   }
3084 }
3085 #endif  /* EXPERIMENTAL_TLS_RESUME */
3086
3087
3088 /*************************************************
3089 *    Start a TLS session in a client             *
3090 *************************************************/
3091
3092 /* Called from the smtp transport after STARTTLS has been accepted.
3093
3094 Arguments:
3095   cctx          connection context
3096   conn_args     connection details
3097   cookie        datum for randomness; can be NULL
3098   tlsp          record details of TLS channel configuration here; must be non-NULL
3099   errstr        error string pointer
3100
3101 Returns:        TRUE for success with TLS session context set in connection context,
3102                 FALSE on error
3103 */
3104
3105 BOOL
3106 tls_client_start(client_conn_ctx * cctx, smtp_connect_args * conn_args,
3107   void * cookie, tls_support * tlsp, uschar ** errstr)
3108 {
3109 host_item * host = conn_args->host;             /* for msgs and option-tests */
3110 transport_instance * tb = conn_args->tblock;    /* always smtp or NULL */
3111 smtp_transport_options_block * ob = tb
3112   ? (smtp_transport_options_block *)tb->options_block
3113   : &smtp_transport_option_defaults;
3114 exim_openssl_client_tls_ctx * exim_client_ctx;
3115 uschar * expciphers;
3116 int rc;
3117 static uschar peerdn[256];
3118
3119 #ifndef DISABLE_OCSP
3120 BOOL request_ocsp = FALSE;
3121 BOOL require_ocsp = FALSE;
3122 #endif
3123
3124 rc = store_pool;
3125 store_pool = POOL_PERM;
3126 exim_client_ctx = store_get(sizeof(exim_openssl_client_tls_ctx), FALSE);
3127 exim_client_ctx->corked = NULL;
3128 store_pool = rc;
3129
3130 #ifdef SUPPORT_DANE
3131 tlsp->tlsa_usage = 0;
3132 #endif
3133
3134 #ifndef DISABLE_OCSP
3135   {
3136 # ifdef SUPPORT_DANE
3137   if (  conn_args->dane
3138      && ob->hosts_request_ocsp[0] == '*'
3139      && ob->hosts_request_ocsp[1] == '\0'
3140      )
3141     {
3142     /* Unchanged from default.  Use a safer one under DANE */
3143     request_ocsp = TRUE;
3144     ob->hosts_request_ocsp = US"${if or { {= {0}{$tls_out_tlsa_usage}} "
3145                                       "   {= {4}{$tls_out_tlsa_usage}} } "
3146                                  " {*}{}}";
3147     }
3148 # endif
3149
3150   if ((require_ocsp =
3151         verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_require_ocsp, host) == OK))
3152     request_ocsp = TRUE;
3153   else
3154 # ifdef SUPPORT_DANE
3155     if (!request_ocsp)
3156 # endif
3157       request_ocsp =
3158         verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_request_ocsp, host) == OK;
3159   }
3160 #endif
3161
3162 rc = tls_init(&exim_client_ctx->ctx, host, NULL,
3163     ob->tls_certificate, ob->tls_privatekey,
3164 #ifndef DISABLE_OCSP
3165     (void *)(long)request_ocsp,
3166 #endif
3167     cookie, &client_static_cbinfo, tlsp, errstr);
3168 if (rc != OK) return FALSE;
3169
3170 tlsp->certificate_verified = FALSE;
3171 client_verify_callback_called = FALSE;
3172
3173 expciphers = NULL;
3174 #ifdef SUPPORT_DANE
3175 if (conn_args->dane)
3176   {
3177   /* We fall back to tls_require_ciphers if unset, empty or forced failure, but
3178   other failures should be treated as problems. */
3179   if (ob->dane_require_tls_ciphers &&
3180       !expand_check(ob->dane_require_tls_ciphers, US"dane_require_tls_ciphers",
3181         &expciphers, errstr))
3182     return FALSE;
3183   if (expciphers && *expciphers == '\0')
3184     expciphers = NULL;
3185   }
3186 #endif
3187 if (!expciphers &&
3188     !expand_check(ob->tls_require_ciphers, US"tls_require_ciphers",
3189       &expciphers, errstr))
3190   return FALSE;
3191
3192 /* In OpenSSL, cipher components are separated by hyphens. In GnuTLS, they
3193 are separated by underscores. So that I can use either form in my tests, and
3194 also for general convenience, we turn underscores into hyphens here. */
3195
3196 if (expciphers)
3197   {
3198   uschar *s = expciphers;
3199   while (*s) { if (*s == '_') *s = '-'; s++; }
3200   DEBUG(D_tls) debug_printf("required ciphers: %s\n", expciphers);
3201   if (!SSL_CTX_set_cipher_list(exim_client_ctx->ctx, CS expciphers))
3202     {
3203     tls_error(US"SSL_CTX_set_cipher_list", host, NULL, errstr);
3204     return FALSE;
3205     }
3206   }
3207
3208 #ifdef SUPPORT_DANE
3209 if (conn_args->dane)
3210   {
3211   SSL_CTX_set_verify(exim_client_ctx->ctx,
3212     SSL_VERIFY_PEER | SSL_VERIFY_FAIL_IF_NO_PEER_CERT,
3213     verify_callback_client_dane);
3214
3215   if (!DANESSL_library_init())
3216     {
3217     tls_error(US"library init", host, NULL, errstr);
3218     return FALSE;
3219     }
3220   if (DANESSL_CTX_init(exim_client_ctx->ctx) <= 0)
3221     {
3222     tls_error(US"context init", host, NULL, errstr);
3223     return FALSE;
3224     }
3225   }
3226 else
3227
3228 #endif
3229
3230   if (tls_client_basic_ctx_init(exim_client_ctx->ctx, host, ob,
3231         client_static_cbinfo, errstr) != OK)
3232     return FALSE;
3233
3234 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
3235 tls_client_ctx_resume_prehandshake(exim_client_ctx, tlsp, ob, host);
3236 #endif
3237
3238
3239 if (!(exim_client_ctx->ssl = SSL_new(exim_client_ctx->ctx)))
3240   {
3241   tls_error(US"SSL_new", host, NULL, errstr);
3242   return FALSE;
3243   }
3244 SSL_set_session_id_context(exim_client_ctx->ssl, sid_ctx, Ustrlen(sid_ctx));
3245
3246 SSL_set_fd(exim_client_ctx->ssl, cctx->sock);
3247 SSL_set_connect_state(exim_client_ctx->ssl);
3248
3249 if (ob->tls_sni)
3250   {
3251   if (!expand_check(ob->tls_sni, US"tls_sni", &tlsp->sni, errstr))
3252     return FALSE;
3253   if (!tlsp->sni)
3254     {
3255     DEBUG(D_tls) debug_printf("Setting TLS SNI forced to fail, not sending\n");
3256     }
3257   else if (!Ustrlen(tlsp->sni))
3258     tlsp->sni = NULL;
3259   else
3260     {
3261 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT
3262     DEBUG(D_tls) debug_printf("Setting TLS SNI \"%s\"\n", tlsp->sni);
3263     SSL_set_tlsext_host_name(exim_client_ctx->ssl, tlsp->sni);
3264 #else
3265     log_write(0, LOG_MAIN, "SNI unusable with this OpenSSL library version; ignoring \"%s\"\n",
3266           tlsp->sni);
3267 #endif
3268     }
3269   }
3270
3271 #ifdef SUPPORT_DANE
3272 if (conn_args->dane)
3273   if (dane_tlsa_load(exim_client_ctx->ssl, host, &conn_args->tlsa_dnsa, errstr) != OK)
3274     return FALSE;
3275 #endif
3276
3277 #ifndef DISABLE_OCSP
3278 /* Request certificate status at connection-time.  If the server
3279 does OCSP stapling we will get the callback (set in tls_init()) */
3280 # ifdef SUPPORT_DANE
3281 if (request_ocsp)
3282   {
3283   const uschar * s;
3284   if (  ((s = ob->hosts_require_ocsp) && Ustrstr(s, US"tls_out_tlsa_usage"))
3285      || ((s = ob->hosts_request_ocsp) && Ustrstr(s, US"tls_out_tlsa_usage"))
3286      )
3287     {   /* Re-eval now $tls_out_tlsa_usage is populated.  If
3288         this means we avoid the OCSP request, we wasted the setup
3289         cost in tls_init(). */
3290     require_ocsp = verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_require_ocsp, host) == OK;
3291     request_ocsp = require_ocsp
3292       || verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_request_ocsp, host) == OK;
3293     }
3294   }
3295 # endif
3296
3297 if (request_ocsp)
3298   {
3299   SSL_set_tlsext_status_type(exim_client_ctx->ssl, TLSEXT_STATUSTYPE_ocsp);
3300   client_static_cbinfo->u_ocsp.client.verify_required = require_ocsp;
3301   tlsp->ocsp = OCSP_NOT_RESP;
3302   }
3303 #endif
3304
3305 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
3306 if (!tls_client_ssl_resume_prehandshake(exim_client_ctx->ssl, tlsp, host,
3307       errstr))
3308   return FALSE;
3309 #endif
3310
3311 #ifndef DISABLE_EVENT
3312 client_static_cbinfo->event_action = tb ? tb->event_action : NULL;
3313 #endif
3314
3315 /* There doesn't seem to be a built-in timeout on connection. */
3316
3317 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling SSL_connect\n");
3318 sigalrm_seen = FALSE;
3319 ALARM(ob->command_timeout);
3320 rc = SSL_connect(exim_client_ctx->ssl);
3321 ALARM_CLR(0);
3322
3323 #ifdef SUPPORT_DANE
3324 if (conn_args->dane)
3325   DANESSL_cleanup(exim_client_ctx->ssl);
3326 #endif
3327
3328 if (rc <= 0)
3329   {
3330   tls_error(US"SSL_connect", host, sigalrm_seen ? US"timed out" : NULL, errstr);
3331   return FALSE;
3332   }
3333
3334 DEBUG(D_tls)
3335   {
3336   debug_printf("SSL_connect succeeded\n");
3337 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_KEYLOG
3338   {
3339   BIO * bp = BIO_new_fp(debug_file, BIO_NOCLOSE);
3340   SSL_SESSION_print_keylog(bp, SSL_get_session(exim_client_ctx->ssl));
3341   BIO_free(bp);
3342   }
3343 #endif
3344   }
3345
3346 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
3347 tls_client_resume_posthandshake(exim_client_ctx, tlsp);
3348 #endif
3349
3350 peer_cert(exim_client_ctx->ssl, tlsp, peerdn, sizeof(peerdn));
3351
3352 tlsp->cipher = construct_cipher_name(exim_client_ctx->ssl, &tlsp->bits);
3353 tlsp->cipher_stdname = cipher_stdname_ssl(exim_client_ctx->ssl);
3354
3355 /* Record the certificate we presented */
3356   {
3357   X509 * crt = SSL_get_certificate(exim_client_ctx->ssl);
3358   tlsp->ourcert = crt ? X509_dup(crt) : NULL;
3359   }
3360
3361 tlsp->active.sock = cctx->sock;
3362 tlsp->active.tls_ctx = exim_client_ctx;
3363 cctx->tls_ctx = exim_client_ctx;
3364 return TRUE;
3365 }
3366
3367
3368
3369
3370
3371 static BOOL
3372 tls_refill(unsigned lim)
3373 {
3374 int error;
3375 int inbytes;
3376
3377 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling SSL_read(%p, %p, %u)\n", server_ssl,
3378   ssl_xfer_buffer, ssl_xfer_buffer_size);
3379
3380 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM(smtp_receive_timeout);
3381 inbytes = SSL_read(server_ssl, CS ssl_xfer_buffer,
3382                   MIN(ssl_xfer_buffer_size, lim));
3383 error = SSL_get_error(server_ssl, inbytes);
3384 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM_CLR(0);
3385
3386 if (had_command_timeout)                /* set by signal handler */
3387   smtp_command_timeout_exit();          /* does not return */
3388 if (had_command_sigterm)
3389   smtp_command_sigterm_exit();
3390 if (had_data_timeout)
3391   smtp_data_timeout_exit();
3392 if (had_data_sigint)
3393   smtp_data_sigint_exit();
3394
3395 /* SSL_ERROR_ZERO_RETURN appears to mean that the SSL session has been
3396 closed down, not that the socket itself has been closed down. Revert to
3397 non-SSL handling. */
3398
3399 switch(error)
3400   {
3401   case SSL_ERROR_NONE:
3402     break;
3403
3404   case SSL_ERROR_ZERO_RETURN:
3405     DEBUG(D_tls) debug_printf("Got SSL_ERROR_ZERO_RETURN\n");
3406
3407     if (SSL_get_shutdown(server_ssl) == SSL_RECEIVED_SHUTDOWN)
3408           SSL_shutdown(server_ssl);
3409
3410     tls_close(NULL, TLS_NO_SHUTDOWN);
3411     return FALSE;
3412
3413   /* Handle genuine errors */
3414   case SSL_ERROR_SSL:
3415     ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
3416     log_write(0, LOG_MAIN, "TLS error (SSL_read): %s", ssl_errstring);
3417     ssl_xfer_error = TRUE;
3418     return FALSE;
3419
3420   default:
3421     DEBUG(D_tls) debug_printf("Got SSL error %d\n", error);
3422     DEBUG(D_tls) if (error == SSL_ERROR_SYSCALL)
3423       debug_printf(" - syscall %s\n", strerror(errno));
3424     ssl_xfer_error = TRUE;
3425     return FALSE;
3426   }
3427
3428 #ifndef DISABLE_DKIM
3429 dkim_exim_verify_feed(ssl_xfer_buffer, inbytes);
3430 #endif
3431 ssl_xfer_buffer_hwm = inbytes;
3432 ssl_xfer_buffer_lwm = 0;
3433 return TRUE;
3434 }
3435
3436
3437 /*************************************************
3438 *            TLS version of getc                 *
3439 *************************************************/
3440
3441 /* This gets the next byte from the TLS input buffer. If the buffer is empty,
3442 it refills the buffer via the SSL reading function.
3443
3444 Arguments:  lim         Maximum amount to read/buffer
3445 Returns:    the next character or EOF
3446
3447 Only used by the server-side TLS.
3448 */
3449
3450 int
3451 tls_getc(unsigned lim)
3452 {
3453 if (ssl_xfer_buffer_lwm >= ssl_xfer_buffer_hwm)
3454   if (!tls_refill(lim))
3455     return ssl_xfer_error ? EOF : smtp_getc(lim);
3456
3457 /* Something in the buffer; return next uschar */
3458
3459 return ssl_xfer_buffer[ssl_xfer_buffer_lwm++];
3460 }
3461
3462 uschar *
3463 tls_getbuf(unsigned * len)
3464 {
3465 unsigned size;
3466 uschar * buf;
3467
3468 if (ssl_xfer_buffer_lwm >= ssl_xfer_buffer_hwm)
3469   if (!tls_refill(*len))
3470     {
3471     if (!ssl_xfer_error) return smtp_getbuf(len);
3472     *len = 0;
3473     return NULL;
3474     }
3475
3476 if ((size = ssl_xfer_buffer_hwm - ssl_xfer_buffer_lwm) > *len)
3477   size = *len;
3478 buf = &ssl_xfer_buffer[ssl_xfer_buffer_lwm];
3479 ssl_xfer_buffer_lwm += size;
3480 *len = size;
3481 return buf;
3482 }
3483
3484
3485 void
3486 tls_get_cache()
3487 {
3488 #ifndef DISABLE_DKIM
3489 int n = ssl_xfer_buffer_hwm - ssl_xfer_buffer_lwm;
3490 if (n > 0)
3491   dkim_exim_verify_feed(ssl_xfer_buffer+ssl_xfer_buffer_lwm, n);
3492 #endif
3493 }
3494
3495
3496 BOOL
3497 tls_could_read(void)
3498 {
3499 return ssl_xfer_buffer_lwm < ssl_xfer_buffer_hwm || SSL_pending(server_ssl) > 0;
3500 }
3501
3502
3503 /*************************************************
3504 *          Read bytes from TLS channel           *
3505 *************************************************/
3506
3507 /*
3508 Arguments:
3509   ct_ctx    client context pointer, or NULL for the one global server context
3510   buff      buffer of data
3511   len       size of buffer
3512
3513 Returns:    the number of bytes read
3514             -1 after a failed read, including EOF
3515
3516 Only used by the client-side TLS.
3517 */
3518
3519 int
3520 tls_read(void * ct_ctx, uschar *buff, size_t len)
3521 {
3522 SSL * ssl = ct_ctx ? ((exim_openssl_client_tls_ctx *)ct_ctx)->ssl : server_ssl;
3523 int inbytes;
3524 int error;
3525
3526 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling SSL_read(%p, %p, %u)\n", ssl,
3527   buff, (unsigned int)len);
3528
3529 inbytes = SSL_read(ssl, CS buff, len);
3530 error = SSL_get_error(ssl, inbytes);
3531
3532 if (error == SSL_ERROR_ZERO_RETURN)
3533   {
3534   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got SSL_ERROR_ZERO_RETURN\n");
3535   return -1;
3536   }
3537 else if (error != SSL_ERROR_NONE)
3538   return -1;
3539
3540 return inbytes;
3541 }
3542
3543
3544
3545
3546
3547 /*************************************************
3548 *         Write bytes down TLS channel           *
3549 *************************************************/
3550
3551 /*
3552 Arguments:
3553   ct_ctx    client context pointer, or NULL for the one global server context
3554   buff      buffer of data
3555   len       number of bytes
3556   more      further data expected soon
3557
3558 Returns:    the number of bytes after a successful write,
3559             -1 after a failed write
3560
3561 Used by both server-side and client-side TLS.
3562 */
3563
3564 int
3565 tls_write(void * ct_ctx, const uschar *buff, size_t len, BOOL more)
3566 {
3567 size_t olen = len;
3568 int outbytes, error;
3569 SSL * ssl = ct_ctx
3570   ? ((exim_openssl_client_tls_ctx *)ct_ctx)->ssl : server_ssl;
3571 static gstring * server_corked = NULL;
3572 gstring ** corkedp = ct_ctx
3573   ? &((exim_openssl_client_tls_ctx *)ct_ctx)->corked : &server_corked;
3574 gstring * corked = *corkedp;
3575
3576 DEBUG(D_tls) debug_printf("%s(%p, %lu%s)\n", __FUNCTION__,
3577   buff, (unsigned long)len, more ? ", more" : "");
3578
3579 /* Lacking a CORK or MSG_MORE facility (such as GnuTLS has) we copy data when
3580 "more" is notified.  This hack is only ok if small amounts are involved AND only
3581 one stream does it, in one context (i.e. no store reset).  Currently it is used
3582 for the responses to the received SMTP MAIL , RCPT, DATA sequence, only.
3583 We support callouts done by the server process by using a separate client
3584 context for the stashed information. */
3585 /* + if PIPE_COMMAND, banner & ehlo-resp for smmtp-on-connect. Suspect there's
3586 a store reset there, so use POOL_PERM. */
3587 /* + if CHUNKING, cmds EHLO,MAIL,RCPT(s),BDAT */
3588
3589 if ((more || corked))
3590   {
3591 #ifdef SUPPORT_PIPE_CONNECT
3592   int save_pool = store_pool;
3593   store_pool = POOL_PERM;
3594 #endif
3595
3596   corked = string_catn(corked, buff, len);
3597
3598 #ifdef SUPPORT_PIPE_CONNECT
3599   store_pool = save_pool;
3600 #endif
3601
3602   if (more)
3603     {
3604     *corkedp = corked;
3605     return len;
3606     }
3607   buff = CUS corked->s;
3608   len = corked->ptr;
3609   *corkedp = NULL;
3610   }
3611
3612 for (int left = len; left > 0;)
3613   {
3614   DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL_write(%p, %p, %d)\n", ssl, buff, left);
3615   outbytes = SSL_write(ssl, CS buff, left);
3616   error = SSL_get_error(ssl, outbytes);
3617   DEBUG(D_tls) debug_printf("outbytes=%d error=%d\n", outbytes, error);
3618   switch (error)
3619     {
3620     case SSL_ERROR_SSL:
3621       ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
3622       log_write(0, LOG_MAIN, "TLS error (SSL_write): %s", ssl_errstring);
3623       return -1;
3624
3625     case SSL_ERROR_NONE:
3626       left -= outbytes;
3627       buff += outbytes;
3628       break;
3629
3630     case SSL_ERROR_ZERO_RETURN:
3631       log_write(0, LOG_MAIN, "SSL channel closed on write");
3632       return -1;
3633
3634     case SSL_ERROR_SYSCALL:
3635       log_write(0, LOG_MAIN, "SSL_write: (from %s) syscall: %s",
3636         sender_fullhost ? sender_fullhost : US"<unknown>",
3637         strerror(errno));
3638       return -1;
3639
3640     default:
3641       log_write(0, LOG_MAIN, "SSL_write error %d", error);
3642       return -1;
3643     }
3644   }
3645 return olen;
3646 }
3647
3648
3649
3650 /*************************************************
3651 *         Close down a TLS session               *
3652 *************************************************/
3653
3654 /* This is also called from within a delivery subprocess forked from the
3655 daemon, to shut down the TLS library, without actually doing a shutdown (which
3656 would tamper with the SSL session in the parent process).
3657
3658 Arguments:
3659   ct_ctx        client TLS context pointer, or NULL for the one global server context
3660   shutdown      1 if TLS close-alert is to be sent,
3661                 2 if also response to be waited for
3662
3663 Returns:     nothing
3664
3665 Used by both server-side and client-side TLS.
3666 */
3667
3668 void
3669 tls_close(void * ct_ctx, int shutdown)
3670 {
3671 exim_openssl_client_tls_ctx * o_ctx = ct_ctx;
3672 SSL_CTX **ctxp = o_ctx ? &o_ctx->ctx : &server_ctx;
3673 SSL **sslp =     o_ctx ? &o_ctx->ssl : &server_ssl;
3674 int *fdp = o_ctx ? &tls_out.active.sock : &tls_in.active.sock;
3675
3676 if (*fdp < 0) return;  /* TLS was not active */
3677
3678 if (shutdown)
3679   {
3680   int rc;
3681   DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_close(): shutting down TLS%s\n",
3682     shutdown > 1 ? " (with response-wait)" : "");
3683
3684   if (  (rc = SSL_shutdown(*sslp)) == 0 /* send "close notify" alert */
3685      && shutdown > 1)
3686     {
3687     ALARM(2);
3688     rc = SSL_shutdown(*sslp);           /* wait for response */
3689     ALARM_CLR(0);
3690     }
3691
3692   if (rc < 0) DEBUG(D_tls)
3693     {
3694     ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
3695     debug_printf("SSL_shutdown: %s\n", ssl_errstring);
3696     }
3697   }
3698
3699 if (!o_ctx)             /* server side */
3700   {
3701 #ifndef DISABLE_OCSP
3702   sk_X509_pop_free(server_static_cbinfo->verify_stack, X509_free);
3703   server_static_cbinfo->verify_stack = NULL;
3704 #endif
3705
3706   receive_getc =        smtp_getc;
3707   receive_getbuf =      smtp_getbuf;
3708   receive_get_cache =   smtp_get_cache;
3709   receive_ungetc =      smtp_ungetc;
3710   receive_feof =        smtp_feof;
3711   receive_ferror =      smtp_ferror;
3712   receive_smtp_buffered = smtp_buffered;
3713   tls_in.active.tls_ctx = NULL;
3714   tls_in.sni = NULL;
3715   /* Leave bits, peercert, cipher, peerdn, certificate_verified set, for logging */
3716   }
3717
3718 SSL_CTX_free(*ctxp);
3719 SSL_free(*sslp);
3720 *ctxp = NULL;
3721 *sslp = NULL;
3722 *fdp = -1;
3723 }
3724
3725
3726
3727
3728 /*************************************************
3729 *  Let tls_require_ciphers be checked at startup *
3730 *************************************************/
3731
3732 /* The tls_require_ciphers option, if set, must be something which the
3733 library can parse.
3734
3735 Returns:     NULL on success, or error message
3736 */
3737
3738 uschar *
3739 tls_validate_require_cipher(void)
3740 {
3741 SSL_CTX *ctx;
3742 uschar *s, *expciphers, *err;
3743
3744 tls_openssl_init();
3745
3746 if (!(tls_require_ciphers && *tls_require_ciphers))
3747   return NULL;
3748
3749 if (!expand_check(tls_require_ciphers, US"tls_require_ciphers", &expciphers,
3750                   &err))
3751   return US"failed to expand tls_require_ciphers";
3752
3753 if (!(expciphers && *expciphers))
3754   return NULL;
3755
3756 /* normalisation ripped from above */
3757 s = expciphers;
3758 while (*s != 0) { if (*s == '_') *s = '-'; s++; }
3759
3760 err = NULL;
3761
3762 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_TLS_METHOD
3763 if (!(ctx = SSL_CTX_new(TLS_server_method())))
3764 #else
3765 if (!(ctx = SSL_CTX_new(SSLv23_server_method())))
3766 #endif
3767   {
3768   ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
3769   return string_sprintf("SSL_CTX_new() failed: %s", ssl_errstring);
3770   }
3771
3772 DEBUG(D_tls)
3773   debug_printf("tls_require_ciphers expands to \"%s\"\n", expciphers);
3774
3775 if (!SSL_CTX_set_cipher_list(ctx, CS expciphers))
3776   {
3777   ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
3778   err = string_sprintf("SSL_CTX_set_cipher_list(%s) failed: %s",
3779                       expciphers, ssl_errstring);
3780   }
3781
3782 SSL_CTX_free(ctx);
3783
3784 return err;
3785 }
3786
3787
3788
3789
3790 /*************************************************
3791 *         Report the library versions.           *
3792 *************************************************/
3793
3794 /* There have historically been some issues with binary compatibility in
3795 OpenSSL libraries; if Exim (like many other applications) is built against
3796 one version of OpenSSL but the run-time linker picks up another version,
3797 it can result in serious failures, including crashing with a SIGSEGV.  So
3798 report the version found by the compiler and the run-time version.
3799
3800 Note: some OS vendors backport security fixes without changing the version
3801 number/string, and the version date remains unchanged.  The _build_ date
3802 will change, so we can more usefully assist with version diagnosis by also
3803 reporting the build date.
3804
3805 Arguments:   a FILE* to print the results to
3806 Returns:     nothing
3807 */
3808
3809 void
3810 tls_version_report(FILE *f)
3811 {
3812 fprintf(f, "Library version: OpenSSL: Compile: %s\n"
3813            "                          Runtime: %s\n"
3814            "                                 : %s\n",
3815            OPENSSL_VERSION_TEXT,
3816            SSLeay_version(SSLEAY_VERSION),
3817            SSLeay_version(SSLEAY_BUILT_ON));
3818 /* third line is 38 characters for the %s and the line is 73 chars long;
3819 the OpenSSL output includes a "built on: " prefix already. */
3820 }
3821
3822
3823
3824
3825 /*************************************************
3826 *            Random number generation            *
3827 *************************************************/
3828
3829 /* Pseudo-random number generation.  The result is not expected to be
3830 cryptographically strong but not so weak that someone will shoot themselves
3831 in the foot using it as a nonce in input in some email header scheme or
3832 whatever weirdness they'll twist this into.  The result should handle fork()
3833 and avoid repeating sequences.  OpenSSL handles that for us.
3834
3835 Arguments:
3836   max       range maximum
3837 Returns     a random number in range [0, max-1]
3838 */
3839
3840 int
3841 vaguely_random_number(int max)
3842 {
3843 unsigned int r;
3844 int i, needed_len;
3845 static pid_t pidlast = 0;
3846 pid_t pidnow;
3847 uschar smallbuf[sizeof(r)];
3848
3849 if (max <= 1)
3850   return 0;
3851
3852 pidnow = getpid();
3853 if (pidnow != pidlast)
3854   {
3855   /* Although OpenSSL documents that "OpenSSL makes sure that the PRNG state
3856   is unique for each thread", this doesn't apparently apply across processes,
3857   so our own warning from vaguely_random_number_fallback() applies here too.
3858   Fix per PostgreSQL. */
3859   if (pidlast != 0)
3860     RAND_cleanup();
3861   pidlast = pidnow;
3862   }
3863
3864 /* OpenSSL auto-seeds from /dev/random, etc, but this a double-check. */
3865 if (!RAND_status())
3866   {
3867   randstuff r;
3868   gettimeofday(&r.tv, NULL);
3869   r.p = getpid();
3870
3871   RAND_seed(US (&r), sizeof(r));
3872   }
3873 /* We're after pseudo-random, not random; if we still don't have enough data
3874 in the internal PRNG then our options are limited.  We could sleep and hope
3875 for entropy to come along (prayer technique) but if the system is so depleted
3876 in the first place then something is likely to just keep taking it.  Instead,
3877 we'll just take whatever little bit of pseudo-random we can still manage to
3878 get. */
3879
3880 needed_len = sizeof(r);
3881 /* Don't take 8 times more entropy than needed if int is 8 octets and we were
3882 asked for a number less than 10. */
3883 for (r = max, i = 0; r; ++i)
3884   r >>= 1;
3885 i = (i + 7) / 8;
3886 if (i < needed_len)
3887   needed_len = i;
3888
3889 #ifdef EXIM_HAVE_RAND_PSEUDO
3890 /* We do not care if crypto-strong */
3891 i = RAND_pseudo_bytes(smallbuf, needed_len);
3892 #else
3893 i = RAND_bytes(smallbuf, needed_len);
3894 #endif
3895
3896 if (i < 0)
3897   {
3898   DEBUG(D_all)
3899     debug_printf("OpenSSL RAND_pseudo_bytes() not supported by RAND method, using fallback.\n");
3900   return vaguely_random_number_fallback(max);
3901   }
3902
3903 r = 0;
3904 for (uschar * p = smallbuf; needed_len; --needed_len, ++p)
3905   r = 256 * r + *p;
3906
3907 /* We don't particularly care about weighted results; if someone wants
3908 smooth distribution and cares enough then they should submit a patch then. */
3909 return r % max;
3910 }
3911
3912
3913
3914
3915 /*************************************************
3916 *        OpenSSL option parse                    *
3917 *************************************************/
3918
3919 /* Parse one option for tls_openssl_options_parse below
3920
3921 Arguments:
3922   name    one option name
3923   value   place to store a value for it
3924 Returns   success or failure in parsing
3925 */
3926
3927
3928
3929 static BOOL
3930 tls_openssl_one_option_parse(uschar *name, long *value)
3931 {
3932 int first = 0;
3933 int last = exim_openssl_options_size;
3934 while (last > first)
3935   {
3936   int middle = (first + last)/2;
3937   int c = Ustrcmp(name, exim_openssl_options[middle].name);
3938   if (c == 0)
3939     {
3940     *value = exim_openssl_options[middle].value;
3941     return TRUE;
3942     }
3943   else if (c > 0)
3944     first = middle + 1;
3945   else
3946     last = middle;
3947   }
3948 return FALSE;
3949 }
3950
3951
3952
3953
3954 /*************************************************
3955 *        OpenSSL option parsing logic            *
3956 *************************************************/
3957
3958 /* OpenSSL has a number of compatibility options which an administrator might
3959 reasonably wish to set.  Interpret a list similarly to decode_bits(), so that
3960 we look like log_selector.
3961
3962 Arguments:
3963   option_spec  the administrator-supplied string of options
3964   results      ptr to long storage for the options bitmap
3965 Returns        success or failure
3966 */
3967
3968 BOOL
3969 tls_openssl_options_parse(uschar *option_spec, long *results)
3970 {
3971 long result, item;
3972 uschar * exp, * end;
3973 uschar keep_c;
3974 BOOL adding, item_parsed;
3975
3976 /* Server: send no (<= TLS1.2) session tickets */
3977 result = SSL_OP_NO_TICKET;
3978
3979 /* Prior to 4.80 we or'd in SSL_OP_DONT_INSERT_EMPTY_FRAGMENTS; removed
3980 from default because it increases BEAST susceptibility. */
3981 #ifdef SSL_OP_NO_SSLv2
3982 result |= SSL_OP_NO_SSLv2;
3983 #endif
3984 #ifdef SSL_OP_NO_SSLv3
3985 result |= SSL_OP_NO_SSLv3;
3986 #endif
3987 #ifdef SSL_OP_SINGLE_DH_USE
3988 result |= SSL_OP_SINGLE_DH_USE;
3989 #endif
3990
3991 if (!option_spec)
3992   {
3993   *results = result;
3994   return TRUE;
3995   }
3996
3997 if (!expand_check(option_spec, US"openssl_options", &exp, &end))
3998   return FALSE;
3999
4000 for (uschar * s = exp; *s; /**/)
4001   {
4002   while (isspace(*s)) ++s;
4003   if (*s == '\0')
4004     break;
4005   if (*s != '+' && *s != '-')
4006     {
4007     DEBUG(D_tls) debug_printf("malformed openssl option setting: "
4008         "+ or - expected but found \"%s\"\n", s);
4009     return FALSE;
4010     }
4011   adding = *s++ == '+';
4012   for (end = s; (*end != '\0') && !isspace(*end); ++end) /**/ ;
4013   keep_c = *end;
4014   *end = '\0';
4015   item_parsed = tls_openssl_one_option_parse(s, &item);
4016   *end = keep_c;
4017   if (!item_parsed)
4018     {
4019     DEBUG(D_tls) debug_printf("openssl option setting unrecognised: \"%s\"\n", s);
4020     return FALSE;
4021     }
4022   DEBUG(D_tls) debug_printf("openssl option, %s %8lx: %lx (%s)\n",
4023       adding ? "adding to    " : "removing from", result, item, s);
4024   if (adding)
4025     result |= item;
4026   else
4027     result &= ~item;
4028   s = end;
4029   }
4030
4031 *results = result;
4032 return TRUE;
4033 }
4034
4035 #endif  /*!MACRO_PREDEF*/
4036 /* vi: aw ai sw=2
4037 */
4038 /* End of tls-openssl.c */