5274cfc54d7cf4a5b56dda2fb091962c5d6fc9ba
[exim.git] / src / src / tls-gnu.c
1 /*************************************************
2 *     Exim - an Internet mail transport agent    *
3 *************************************************/
4
5 /* Copyright (c) University of Cambridge 1995 - 2018 */
6 /* See the file NOTICE for conditions of use and distribution. */
7
8 /* Copyright (c) Phil Pennock 2012 */
9
10 /* This file provides TLS/SSL support for Exim using the GnuTLS library,
11 one of the available supported implementations.  This file is #included into
12 tls.c when USE_GNUTLS has been set.
13
14 The code herein is a revamp of GnuTLS integration using the current APIs; the
15 original tls-gnu.c was based on a patch which was contributed by Nikos
16 Mavrogiannopoulos.  The revamp is partially a rewrite, partially cut&paste as
17 appropriate.
18
19 APIs current as of GnuTLS 2.12.18; note that the GnuTLS manual is for GnuTLS 3,
20 which is not widely deployed by OS vendors.  Will note issues below, which may
21 assist in updating the code in the future.  Another sources of hints is
22 mod_gnutls for Apache (SNI callback registration and handling).
23
24 Keeping client and server variables more split than before and is currently
25 the norm, in anticipation of TLS in ACL callouts.
26
27 I wanted to switch to gnutls_certificate_set_verify_function() so that
28 certificate rejection could happen during handshake where it belongs, rather
29 than being dropped afterwards, but that was introduced in 2.10.0 and Debian
30 (6.0.5) is still on 2.8.6.  So for now we have to stick with sub-par behaviour.
31
32 (I wasn't looking for libraries quite that old, when updating to get rid of
33 compiler warnings of deprecated APIs.  If it turns out that a lot of the rest
34 require current GnuTLS, then we'll drop support for the ancient libraries).
35 */
36
37 #include <gnutls/gnutls.h>
38 /* needed for cert checks in verification and DN extraction: */
39 #include <gnutls/x509.h>
40 /* man-page is incorrect, gnutls_rnd() is not in gnutls.h: */
41 #include <gnutls/crypto.h>
42 /* needed to disable PKCS11 autoload unless requested */
43 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x020c00
44 # include <gnutls/pkcs11.h>
45 # define SUPPORT_PARAM_TO_PK_BITS
46 #endif
47 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x030103 && !defined(DISABLE_OCSP)
48 # warning "GnuTLS library version too old; define DISABLE_OCSP in Makefile"
49 # define DISABLE_OCSP
50 #endif
51 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x020a00 && !defined(DISABLE_EVENT)
52 # warning "GnuTLS library version too old; tls:cert event unsupported"
53 # define DISABLE_EVENT
54 #endif
55 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030306
56 # define SUPPORT_CA_DIR
57 #else
58 # undef  SUPPORT_CA_DIR
59 #endif
60 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030014
61 # define SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
62 #endif
63 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030109
64 # define SUPPORT_CORK
65 #endif
66 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030506 && !defined(DISABLE_OCSP)
67 # define SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
68 #endif
69
70 #ifdef SUPPORT_DANE
71 # if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030000
72 #  define DANESSL_USAGE_DANE_TA 2
73 #  define DANESSL_USAGE_DANE_EE 3
74 # else
75 #  error GnuTLS version too early for DANE
76 # endif
77 # if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x999999
78 #  define GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
79 # endif
80 #endif
81
82 #ifndef DISABLE_OCSP
83 # include <gnutls/ocsp.h>
84 #endif
85 #ifdef SUPPORT_DANE
86 # include <gnutls/dane.h>
87 #endif
88
89 /* GnuTLS 2 vs 3
90
91 GnuTLS 3 only:
92   gnutls_global_set_audit_log_function()
93
94 Changes:
95   gnutls_certificate_verify_peers2(): is new, drop the 2 for old version
96 */
97
98 /* Local static variables for GnuTLS */
99
100 /* Values for verify_requirement */
101
102 enum peer_verify_requirement
103   { VERIFY_NONE, VERIFY_OPTIONAL, VERIFY_REQUIRED, VERIFY_DANE };
104
105 /* This holds most state for server or client; with this, we can set up an
106 outbound TLS-enabled connection in an ACL callout, while not stomping all
107 over the TLS variables available for expansion.
108
109 Some of these correspond to variables in globals.c; those variables will
110 be set to point to content in one of these instances, as appropriate for
111 the stage of the process lifetime.
112
113 Not handled here: global tls_channelbinding_b64.
114 */
115
116 typedef struct exim_gnutls_state {
117   gnutls_session_t      session;
118   gnutls_certificate_credentials_t x509_cred;
119   gnutls_priority_t     priority_cache;
120   enum peer_verify_requirement verify_requirement;
121   int                   fd_in;
122   int                   fd_out;
123   BOOL                  peer_cert_verified;
124   BOOL                  peer_dane_verified;
125   BOOL                  trigger_sni_changes;
126   BOOL                  have_set_peerdn;
127   const struct host_item *host;
128   gnutls_x509_crt_t     peercert;
129   uschar                *peerdn;
130   uschar                *ciphersuite;
131   uschar                *received_sni;
132
133   const uschar *tls_certificate;
134   const uschar *tls_privatekey;
135   const uschar *tls_sni; /* client send only, not received */
136   const uschar *tls_verify_certificates;
137   const uschar *tls_crl;
138   const uschar *tls_require_ciphers;
139
140   uschar *exp_tls_certificate;
141   uschar *exp_tls_privatekey;
142   uschar *exp_tls_verify_certificates;
143   uschar *exp_tls_crl;
144   uschar *exp_tls_require_ciphers;
145   const uschar *exp_tls_verify_cert_hostnames;
146 #ifndef DISABLE_EVENT
147   uschar *event_action;
148 #endif
149 #ifdef SUPPORT_DANE
150   char * const *        dane_data;
151   const int *           dane_data_len;
152 #endif
153
154   tls_support *tlsp;    /* set in tls_init() */
155
156   uschar *xfer_buffer;
157   int xfer_buffer_lwm;
158   int xfer_buffer_hwm;
159   BOOL xfer_eof;        /*XXX never gets set! */
160   BOOL xfer_error;
161 } exim_gnutls_state_st;
162
163 static const exim_gnutls_state_st exim_gnutls_state_init = {
164   .session =            NULL,
165   .x509_cred =          NULL,
166   .priority_cache =     NULL,
167   .verify_requirement = VERIFY_NONE,
168   .fd_in =              -1,
169   .fd_out =             -1,
170   .peer_cert_verified = FALSE,
171   .peer_dane_verified = FALSE,
172   .trigger_sni_changes =FALSE,
173   .have_set_peerdn =    FALSE,
174   .host =               NULL,
175   .peercert =           NULL,
176   .peerdn =             NULL,
177   .ciphersuite =        NULL,
178   .received_sni =       NULL,
179
180   .tls_certificate =    NULL,
181   .tls_privatekey =     NULL,
182   .tls_sni =            NULL,
183   .tls_verify_certificates = NULL,
184   .tls_crl =            NULL,
185   .tls_require_ciphers =NULL,
186
187   .exp_tls_certificate = NULL,
188   .exp_tls_privatekey = NULL,
189   .exp_tls_verify_certificates = NULL,
190   .exp_tls_crl =        NULL,
191   .exp_tls_require_ciphers = NULL,
192   .exp_tls_verify_cert_hostnames = NULL,
193 #ifndef DISABLE_EVENT
194   .event_action =       NULL,
195 #endif
196   .tlsp =               NULL,
197
198   .xfer_buffer =        NULL,
199   .xfer_buffer_lwm =    0,
200   .xfer_buffer_hwm =    0,
201   .xfer_eof =           FALSE,
202   .xfer_error =         FALSE,
203 };
204
205 /* Not only do we have our own APIs which don't pass around state, assuming
206 it's held in globals, GnuTLS doesn't appear to let us register callback data
207 for callbacks, or as part of the session, so we have to keep a "this is the
208 context we're currently dealing with" pointer and rely upon being
209 single-threaded to keep from processing data on an inbound TLS connection while
210 talking to another TLS connection for an outbound check.  This does mean that
211 there's no way for heart-beats to be responded to, for the duration of the
212 second connection.
213 XXX But see gnutls_session_get_ptr()
214 */
215
216 static exim_gnutls_state_st state_server, state_client;
217
218 /* dh_params are initialised once within the lifetime of a process using TLS;
219 if we used TLS in a long-lived daemon, we'd have to reconsider this.  But we
220 don't want to repeat this. */
221
222 static gnutls_dh_params_t dh_server_params = NULL;
223
224 /* No idea how this value was chosen; preserving it.  Default is 3600. */
225
226 static const int ssl_session_timeout = 200;
227
228 static const char * const exim_default_gnutls_priority = "NORMAL";
229
230 /* Guard library core initialisation */
231
232 static BOOL exim_gnutls_base_init_done = FALSE;
233
234 #ifndef DISABLE_OCSP
235 static BOOL gnutls_buggy_ocsp = FALSE;
236 #endif
237
238
239 /* ------------------------------------------------------------------------ */
240 /* macros */
241
242 #define MAX_HOST_LEN 255
243
244 /* Set this to control gnutls_global_set_log_level(); values 0 to 9 will setup
245 the library logging; a value less than 0 disables the calls to set up logging
246 callbacks.  Possibly GNuTLS also looks for an environment variable
247 "GNUTLS_DEBUG_LEVEL". */
248 #ifndef EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL
249 # define EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL -1
250 #endif
251
252 #ifndef EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS
253 # define EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS 1024
254 #endif
255
256 /* With GnuTLS 2.12.x+ we have gnutls_sec_param_to_pk_bits() with which we
257 can ask for a bit-strength.  Without that, we stick to the constant we had
258 before, for now. */
259 #ifndef EXIM_SERVER_DH_BITS_PRE2_12
260 # define EXIM_SERVER_DH_BITS_PRE2_12 1024
261 #endif
262
263 #define exim_gnutls_err_check(rc, Label) do { \
264   if ((rc) != GNUTLS_E_SUCCESS) \
265     return tls_error((Label), gnutls_strerror(rc), host, errstr); \
266   } while (0)
267
268 #define expand_check_tlsvar(Varname, errstr) \
269   expand_check(state->Varname, US #Varname, &state->exp_##Varname, errstr)
270
271 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x020c00
272 # define HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
273 # define HAVE_GNUTLS_SEC_PARAM_CONSTANTS
274 # define HAVE_GNUTLS_RND
275 /* The security fix we provide with the gnutls_allow_auto_pkcs11 option
276  * (4.82 PP/09) introduces a compatibility regression. The symbol simply
277  * isn't available sometimes, so this needs to become a conditional
278  * compilation; the sanest way to deal with this being a problem on
279  * older OSes is to block it in the Local/Makefile with this compiler
280  * definition  */
281 # ifndef AVOID_GNUTLS_PKCS11
282 #  define HAVE_GNUTLS_PKCS11
283 # endif /* AVOID_GNUTLS_PKCS11 */
284 #endif
285
286
287
288
289 /* ------------------------------------------------------------------------ */
290 /* Callback declarations */
291
292 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
293 static void exim_gnutls_logger_cb(int level, const char *message);
294 #endif
295
296 static int exim_sni_handling_cb(gnutls_session_t session);
297
298 #ifndef DISABLE_OCSP
299 static int server_ocsp_stapling_cb(gnutls_session_t session, void * ptr,
300   gnutls_datum_t * ocsp_response);
301 #endif
302
303
304
305 /* ------------------------------------------------------------------------ */
306 /* Static functions */
307
308 /*************************************************
309 *               Handle TLS error                 *
310 *************************************************/
311
312 /* Called from lots of places when errors occur before actually starting to do
313 the TLS handshake, that is, while the session is still in clear. Always returns
314 DEFER for a server and FAIL for a client so that most calls can use "return
315 tls_error(...)" to do this processing and then give an appropriate return. A
316 single function is used for both server and client, because it is called from
317 some shared functions.
318
319 Argument:
320   prefix    text to include in the logged error
321   msg       additional error string (may be NULL)
322             usually obtained from gnutls_strerror()
323   host      NULL if setting up a server;
324             the connected host if setting up a client
325   errstr    pointer to returned error string
326
327 Returns:    OK/DEFER/FAIL
328 */
329
330 static int
331 tls_error(const uschar *prefix, const char *msg, const host_item *host,
332   uschar ** errstr)
333 {
334 if (errstr)
335   *errstr = string_sprintf("(%s)%s%s", prefix, msg ? ": " : "", msg ? msg : "");
336 return host ? FAIL : DEFER;
337 }
338
339
340
341
342 /*************************************************
343 *    Deal with logging errors during I/O         *
344 *************************************************/
345
346 /* We have to get the identity of the peer from saved data.
347
348 Argument:
349   state    the current GnuTLS exim state container
350   rc       the GnuTLS error code, or 0 if it's a local error
351   when     text identifying read or write
352   text     local error text when ec is 0
353
354 Returns:   nothing
355 */
356
357 static void
358 record_io_error(exim_gnutls_state_st *state, int rc, uschar *when, uschar *text)
359 {
360 const char * msg;
361 uschar * errstr;
362
363 if (rc == GNUTLS_E_FATAL_ALERT_RECEIVED)
364   msg = CS string_sprintf("%s: %s", US gnutls_strerror(rc),
365     US gnutls_alert_get_name(gnutls_alert_get(state->session)));
366 else
367   msg = gnutls_strerror(rc);
368
369 (void) tls_error(when, msg, state->host, &errstr);
370
371 if (state->host)
372   log_write(0, LOG_MAIN, "H=%s [%s] TLS error on connection %s",
373     state->host->name, state->host->address, errstr);
374 else
375   {
376   uschar * conn_info = smtp_get_connection_info();
377   if (Ustrncmp(conn_info, US"SMTP ", 5) == 0) conn_info += 5;
378   /* I'd like to get separated H= here, but too hard for now */
379   log_write(0, LOG_MAIN, "TLS error on %s %s", conn_info, errstr);
380   }
381 }
382
383
384
385
386 /*************************************************
387 *        Set various Exim expansion vars         *
388 *************************************************/
389
390 #define exim_gnutls_cert_err(Label) \
391   do \
392     { \
393     if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) \
394       { \
395       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cert problem: %s: %s\n", \
396         (Label), gnutls_strerror(rc)); \
397       return rc; \
398       } \
399     } while (0)
400
401 static int
402 import_cert(const gnutls_datum_t * cert, gnutls_x509_crt_t * crtp)
403 {
404 int rc;
405
406 rc = gnutls_x509_crt_init(crtp);
407 exim_gnutls_cert_err(US"gnutls_x509_crt_init (crt)");
408
409 rc = gnutls_x509_crt_import(*crtp, cert, GNUTLS_X509_FMT_DER);
410 exim_gnutls_cert_err(US"failed to import certificate [gnutls_x509_crt_import(cert)]");
411
412 return rc;
413 }
414
415 #undef exim_gnutls_cert_err
416
417
418 /* We set various Exim global variables from the state, once a session has
419 been established.  With TLS callouts, may need to change this to stack
420 variables, or just re-call it with the server state after client callout
421 has finished.
422
423 Make sure anything set here is unset in tls_getc().
424
425 Sets:
426   tls_active                fd
427   tls_bits                  strength indicator
428   tls_certificate_verified  bool indicator
429   tls_channelbinding_b64    for some SASL mechanisms
430   tls_cipher                a string
431   tls_peercert              pointer to library internal
432   tls_peerdn                a string
433   tls_sni                   a (UTF-8) string
434   tls_ourcert               pointer to library internal
435
436 Argument:
437   state      the relevant exim_gnutls_state_st *
438 */
439
440 static void
441 extract_exim_vars_from_tls_state(exim_gnutls_state_st * state)
442 {
443 gnutls_cipher_algorithm_t cipher;
444 #ifdef HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
445 int old_pool;
446 int rc;
447 gnutls_datum_t channel;
448 #endif
449 tls_support * tlsp = state->tlsp;
450
451 tlsp->active = state->fd_out;
452
453 cipher = gnutls_cipher_get(state->session);
454 /* returns size in "bytes" */
455 tlsp->bits = gnutls_cipher_get_key_size(cipher) * 8;
456
457 tlsp->cipher = state->ciphersuite;
458
459 DEBUG(D_tls) debug_printf("cipher: %s\n", state->ciphersuite);
460
461 tlsp->certificate_verified = state->peer_cert_verified;
462 #ifdef SUPPORT_DANE
463 tlsp->dane_verified = state->peer_dane_verified;
464 #endif
465
466 /* note that tls_channelbinding_b64 is not saved to the spool file, since it's
467 only available for use for authenticators while this TLS session is running. */
468
469 tls_channelbinding_b64 = NULL;
470 #ifdef HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
471 channel.data = NULL;
472 channel.size = 0;
473 rc = gnutls_session_channel_binding(state->session, GNUTLS_CB_TLS_UNIQUE, &channel);
474 if (rc) {
475   DEBUG(D_tls) debug_printf("Channel binding error: %s\n", gnutls_strerror(rc));
476 } else {
477   old_pool = store_pool;
478   store_pool = POOL_PERM;
479   tls_channelbinding_b64 = b64encode(channel.data, (int)channel.size);
480   store_pool = old_pool;
481   DEBUG(D_tls) debug_printf("Have channel bindings cached for possible auth usage.\n");
482 }
483 #endif
484
485 /* peercert is set in peer_status() */
486 tlsp->peerdn = state->peerdn;
487 tlsp->sni =    state->received_sni;
488
489 /* record our certificate */
490   {
491   const gnutls_datum_t * cert = gnutls_certificate_get_ours(state->session);
492   gnutls_x509_crt_t crt;
493
494   tlsp->ourcert = cert && import_cert(cert, &crt)==0 ? crt : NULL;
495   }
496 }
497
498
499
500
501 /*************************************************
502 *            Setup up DH parameters              *
503 *************************************************/
504
505 /* Generating the D-H parameters may take a long time. They only need to
506 be re-generated every so often, depending on security policy. What we do is to
507 keep these parameters in a file in the spool directory. If the file does not
508 exist, we generate them. This means that it is easy to cause a regeneration.
509
510 The new file is written as a temporary file and renamed, so that an incomplete
511 file is never present. If two processes both compute some new parameters, you
512 waste a bit of effort, but it doesn't seem worth messing around with locking to
513 prevent this.
514
515 Returns:     OK/DEFER/FAIL
516 */
517
518 static int
519 init_server_dh(uschar ** errstr)
520 {
521 int fd, rc;
522 unsigned int dh_bits;
523 gnutls_datum_t m;
524 uschar filename_buf[PATH_MAX];
525 uschar *filename = NULL;
526 size_t sz;
527 uschar *exp_tls_dhparam;
528 BOOL use_file_in_spool = FALSE;
529 BOOL use_fixed_file = FALSE;
530 host_item *host = NULL; /* dummy for macros */
531
532 DEBUG(D_tls) debug_printf("Initialising GnuTLS server params.\n");
533
534 rc = gnutls_dh_params_init(&dh_server_params);
535 exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_dh_params_init");
536
537 m.data = NULL;
538 m.size = 0;
539
540 if (!expand_check(tls_dhparam, US"tls_dhparam", &exp_tls_dhparam, errstr))
541   return DEFER;
542
543 if (!exp_tls_dhparam)
544   {
545   DEBUG(D_tls) debug_printf("Loading default hard-coded DH params\n");
546   m.data = US std_dh_prime_default();
547   m.size = Ustrlen(m.data);
548   }
549 else if (Ustrcmp(exp_tls_dhparam, "historic") == 0)
550   use_file_in_spool = TRUE;
551 else if (Ustrcmp(exp_tls_dhparam, "none") == 0)
552   {
553   DEBUG(D_tls) debug_printf("Requested no DH parameters.\n");
554   return OK;
555   }
556 else if (exp_tls_dhparam[0] != '/')
557   {
558   if (!(m.data = US std_dh_prime_named(exp_tls_dhparam)))
559     return tls_error(US"No standard prime named", CS exp_tls_dhparam, NULL, errstr);
560   m.size = Ustrlen(m.data);
561   }
562 else
563   {
564   use_fixed_file = TRUE;
565   filename = exp_tls_dhparam;
566   }
567
568 if (m.data)
569   {
570   rc = gnutls_dh_params_import_pkcs3(dh_server_params, &m, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
571   exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_dh_params_import_pkcs3");
572   DEBUG(D_tls) debug_printf("Loaded fixed standard D-H parameters\n");
573   return OK;
574   }
575
576 #ifdef HAVE_GNUTLS_SEC_PARAM_CONSTANTS
577 /* If you change this constant, also change dh_param_fn_ext so that we can use a
578 different filename and ensure we have sufficient bits. */
579 dh_bits = gnutls_sec_param_to_pk_bits(GNUTLS_PK_DH, GNUTLS_SEC_PARAM_NORMAL);
580 if (!dh_bits)
581   return tls_error(US"gnutls_sec_param_to_pk_bits() failed", NULL, NULL, errstr);
582 DEBUG(D_tls)
583   debug_printf("GnuTLS tells us that for D-H PK, NORMAL is %d bits.\n",
584       dh_bits);
585 #else
586 dh_bits = EXIM_SERVER_DH_BITS_PRE2_12;
587 DEBUG(D_tls)
588   debug_printf("GnuTLS lacks gnutls_sec_param_to_pk_bits(), using %d bits.\n",
589       dh_bits);
590 #endif
591
592 /* Some clients have hard-coded limits. */
593 if (dh_bits > tls_dh_max_bits)
594   {
595   DEBUG(D_tls)
596     debug_printf("tls_dh_max_bits clamping override, using %d bits instead.\n",
597         tls_dh_max_bits);
598   dh_bits = tls_dh_max_bits;
599   }
600
601 if (use_file_in_spool)
602   {
603   if (!string_format(filename_buf, sizeof(filename_buf),
604         "%s/gnutls-params-%d", spool_directory, dh_bits))
605     return tls_error(US"overlong filename", NULL, NULL, errstr);
606   filename = filename_buf;
607   }
608
609 /* Open the cache file for reading and if successful, read it and set up the
610 parameters. */
611
612 if ((fd = Uopen(filename, O_RDONLY, 0)) >= 0)
613   {
614   struct stat statbuf;
615   FILE *fp;
616   int saved_errno;
617
618   if (fstat(fd, &statbuf) < 0)  /* EIO */
619     {
620     saved_errno = errno;
621     (void)close(fd);
622     return tls_error(US"TLS cache stat failed", strerror(saved_errno), NULL, errstr);
623     }
624   if (!S_ISREG(statbuf.st_mode))
625     {
626     (void)close(fd);
627     return tls_error(US"TLS cache not a file", NULL, NULL, errstr);
628     }
629   if (!(fp = fdopen(fd, "rb")))
630     {
631     saved_errno = errno;
632     (void)close(fd);
633     return tls_error(US"fdopen(TLS cache stat fd) failed",
634         strerror(saved_errno), NULL, errstr);
635     }
636
637   m.size = statbuf.st_size;
638   if (!(m.data = malloc(m.size)))
639     {
640     fclose(fp);
641     return tls_error(US"malloc failed", strerror(errno), NULL, errstr);
642     }
643   if (!(sz = fread(m.data, m.size, 1, fp)))
644     {
645     saved_errno = errno;
646     fclose(fp);
647     free(m.data);
648     return tls_error(US"fread failed", strerror(saved_errno), NULL, errstr);
649     }
650   fclose(fp);
651
652   rc = gnutls_dh_params_import_pkcs3(dh_server_params, &m, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
653   free(m.data);
654   exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_dh_params_import_pkcs3");
655   DEBUG(D_tls) debug_printf("read D-H parameters from file \"%s\"\n", filename);
656   }
657
658 /* If the file does not exist, fall through to compute new data and cache it.
659 If there was any other opening error, it is serious. */
660
661 else if (errno == ENOENT)
662   {
663   rc = -1;
664   DEBUG(D_tls)
665     debug_printf("D-H parameter cache file \"%s\" does not exist\n", filename);
666   }
667 else
668   return tls_error(string_open_failed(errno, "\"%s\" for reading", filename),
669       NULL, NULL, errstr);
670
671 /* If ret < 0, either the cache file does not exist, or the data it contains
672 is not useful. One particular case of this is when upgrading from an older
673 release of Exim in which the data was stored in a different format. We don't
674 try to be clever and support both formats; we just regenerate new data in this
675 case. */
676
677 if (rc < 0)
678   {
679   uschar *temp_fn;
680   unsigned int dh_bits_gen = dh_bits;
681
682   if ((PATH_MAX - Ustrlen(filename)) < 10)
683     return tls_error(US"Filename too long to generate replacement",
684         CS filename, NULL, errstr);
685
686   temp_fn = string_copy(US "%s.XXXXXXX");
687   if ((fd = mkstemp(CS temp_fn)) < 0)   /* modifies temp_fn */
688     return tls_error(US"Unable to open temp file", strerror(errno), NULL, errstr);
689   (void)fchown(fd, exim_uid, exim_gid);   /* Probably not necessary */
690
691   /* GnuTLS overshoots!
692    * If we ask for 2236, we might get 2237 or more.
693    * But there's no way to ask GnuTLS how many bits there really are.
694    * We can ask how many bits were used in a TLS session, but that's it!
695    * The prime itself is hidden behind too much abstraction.
696    * So we ask for less, and proceed on a wing and a prayer.
697    * First attempt, subtracted 3 for 2233 and got 2240.
698    */
699   if (dh_bits >= EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS + 10)
700     {
701     dh_bits_gen = dh_bits - 10;
702     DEBUG(D_tls)
703       debug_printf("being paranoid about DH generation, make it '%d' bits'\n",
704           dh_bits_gen);
705     }
706
707   DEBUG(D_tls)
708     debug_printf("requesting generation of %d bit Diffie-Hellman prime ...\n",
709         dh_bits_gen);
710   rc = gnutls_dh_params_generate2(dh_server_params, dh_bits_gen);
711   exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_dh_params_generate2");
712
713   /* gnutls_dh_params_export_pkcs3() will tell us the exact size, every time,
714   and I confirmed that a NULL call to get the size first is how the GnuTLS
715   sample apps handle this. */
716
717   sz = 0;
718   m.data = NULL;
719   rc = gnutls_dh_params_export_pkcs3(dh_server_params, GNUTLS_X509_FMT_PEM,
720       m.data, &sz);
721   if (rc != GNUTLS_E_SHORT_MEMORY_BUFFER)
722     exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_dh_params_export_pkcs3(NULL) sizing");
723   m.size = sz;
724   if (!(m.data = malloc(m.size)))
725     return tls_error(US"memory allocation failed", strerror(errno), NULL, errstr);
726
727   /* this will return a size 1 less than the allocation size above */
728   rc = gnutls_dh_params_export_pkcs3(dh_server_params, GNUTLS_X509_FMT_PEM,
729       m.data, &sz);
730   if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
731     {
732     free(m.data);
733     exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_dh_params_export_pkcs3() real");
734     }
735   m.size = sz; /* shrink by 1, probably */
736
737   if ((sz = write_to_fd_buf(fd, m.data, (size_t) m.size)) != m.size)
738     {
739     free(m.data);
740     return tls_error(US"TLS cache write D-H params failed",
741         strerror(errno), NULL, errstr);
742     }
743   free(m.data);
744   if ((sz = write_to_fd_buf(fd, US"\n", 1)) != 1)
745     return tls_error(US"TLS cache write D-H params final newline failed",
746         strerror(errno), NULL, errstr);
747
748   if ((rc = close(fd)))
749     return tls_error(US"TLS cache write close() failed", strerror(errno), NULL, errstr);
750
751   if (Urename(temp_fn, filename) < 0)
752     return tls_error(string_sprintf("failed to rename \"%s\" as \"%s\"",
753           temp_fn, filename), strerror(errno), NULL, errstr);
754
755   DEBUG(D_tls) debug_printf("wrote D-H parameters to file \"%s\"\n", filename);
756   }
757
758 DEBUG(D_tls) debug_printf("initialized server D-H parameters\n");
759 return OK;
760 }
761
762
763
764
765 /* Create and install a selfsigned certificate, for use in server mode */
766
767 static int
768 tls_install_selfsign(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
769 {
770 gnutls_x509_crt_t cert = NULL;
771 time_t now;
772 gnutls_x509_privkey_t pkey = NULL;
773 const uschar * where;
774 int rc;
775
776 where = US"initialising pkey";
777 if ((rc = gnutls_x509_privkey_init(&pkey))) goto err;
778
779 where = US"initialising cert";
780 if ((rc = gnutls_x509_crt_init(&cert))) goto err;
781
782 where = US"generating pkey";
783 if ((rc = gnutls_x509_privkey_generate(pkey, GNUTLS_PK_RSA,
784 #ifdef SUPPORT_PARAM_TO_PK_BITS
785             gnutls_sec_param_to_pk_bits(GNUTLS_PK_RSA, GNUTLS_SEC_PARAM_LOW),
786 #else
787             1024,
788 #endif
789             0)))
790   goto err;
791
792 where = US"configuring cert";
793 now = 1;
794 if (  (rc = gnutls_x509_crt_set_version(cert, 3))
795    || (rc = gnutls_x509_crt_set_serial(cert, &now, sizeof(now)))
796    || (rc = gnutls_x509_crt_set_activation_time(cert, now = time(NULL)))
797    || (rc = gnutls_x509_crt_set_expiration_time(cert, now + 60 * 60)) /* 1 hr */
798    || (rc = gnutls_x509_crt_set_key(cert, pkey))
799
800    || (rc = gnutls_x509_crt_set_dn_by_oid(cert,
801               GNUTLS_OID_X520_COUNTRY_NAME, 0, "UK", 2))
802    || (rc = gnutls_x509_crt_set_dn_by_oid(cert,
803               GNUTLS_OID_X520_ORGANIZATION_NAME, 0, "Exim Developers", 15))
804    || (rc = gnutls_x509_crt_set_dn_by_oid(cert,
805               GNUTLS_OID_X520_COMMON_NAME, 0,
806               smtp_active_hostname, Ustrlen(smtp_active_hostname)))
807    )
808   goto err;
809
810 where = US"signing cert";
811 if ((rc = gnutls_x509_crt_sign(cert, cert, pkey))) goto err;
812
813 where = US"installing selfsign cert";
814                                         /* Since: 2.4.0 */
815 if ((rc = gnutls_certificate_set_x509_key(state->x509_cred, &cert, 1, pkey)))
816   goto err;
817
818 rc = OK;
819
820 out:
821   if (cert) gnutls_x509_crt_deinit(cert);
822   if (pkey) gnutls_x509_privkey_deinit(pkey);
823   return rc;
824
825 err:
826   rc = tls_error(where, gnutls_strerror(rc), NULL, errstr);
827   goto out;
828 }
829
830
831
832
833 /* Add certificate and key, from files.
834
835 Return:
836   Zero or negative: good.  Negate value for certificate index if < 0.
837   Greater than zero: FAIL or DEFER code.
838 */
839
840 static int
841 tls_add_certfile(exim_gnutls_state_st * state, const host_item * host,
842   uschar * certfile, uschar * keyfile, uschar ** errstr)
843 {
844 int rc = gnutls_certificate_set_x509_key_file(state->x509_cred,
845     CS certfile, CS keyfile, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
846 if (rc < 0)
847   return tls_error(
848     string_sprintf("cert/key setup: cert=%s key=%s", certfile, keyfile),
849     gnutls_strerror(rc), host, errstr);
850 return -rc;
851 }
852
853
854 /*************************************************
855 *       Variables re-expanded post-SNI           *
856 *************************************************/
857
858 /* Called from both server and client code, via tls_init(), and also from
859 the SNI callback after receiving an SNI, if tls_certificate includes "tls_sni".
860
861 We can tell the two apart by state->received_sni being non-NULL in callback.
862
863 The callback should not call us unless state->trigger_sni_changes is true,
864 which we are responsible for setting on the first pass through.
865
866 Arguments:
867   state           exim_gnutls_state_st *
868   errstr          error string pointer
869
870 Returns:          OK/DEFER/FAIL
871 */
872
873 static int
874 tls_expand_session_files(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
875 {
876 struct stat statbuf;
877 int rc;
878 const host_item *host = state->host;  /* macro should be reconsidered? */
879 uschar *saved_tls_certificate = NULL;
880 uschar *saved_tls_privatekey = NULL;
881 uschar *saved_tls_verify_certificates = NULL;
882 uschar *saved_tls_crl = NULL;
883 int cert_count;
884
885 /* We check for tls_sni *before* expansion. */
886 if (!host)      /* server */
887   if (!state->received_sni)
888     {
889     if (  state->tls_certificate
890        && (  Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_sni")
891           || Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_in_sni")
892           || Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_out_sni")
893        )  )
894       {
895       DEBUG(D_tls) debug_printf("We will re-expand TLS session files if we receive SNI.\n");
896       state->trigger_sni_changes = TRUE;
897       }
898     }
899   else
900     {
901     /* useful for debugging */
902     saved_tls_certificate = state->exp_tls_certificate;
903     saved_tls_privatekey = state->exp_tls_privatekey;
904     saved_tls_verify_certificates = state->exp_tls_verify_certificates;
905     saved_tls_crl = state->exp_tls_crl;
906     }
907
908 rc = gnutls_certificate_allocate_credentials(&state->x509_cred);
909 exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_certificate_allocate_credentials");
910
911 #ifdef SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
912 gnutls_certificate_set_flags(state->x509_cred, GNUTLS_CERTIFICATE_API_V2);
913 #endif
914
915 /* remember: expand_check_tlsvar() is expand_check() but fiddling with
916 state members, assuming consistent naming; and expand_check() returns
917 false if expansion failed, unless expansion was forced to fail. */
918
919 /* check if we at least have a certificate, before doing expensive
920 D-H generation. */
921
922 if (!expand_check_tlsvar(tls_certificate, errstr))
923   return DEFER;
924
925 /* certificate is mandatory in server, optional in client */
926
927 if (  !state->exp_tls_certificate
928    || !*state->exp_tls_certificate
929    )
930   if (!host)
931     return tls_install_selfsign(state, errstr);
932   else
933     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: no client certificate specified; okay\n");
934
935 if (state->tls_privatekey && !expand_check_tlsvar(tls_privatekey, errstr))
936   return DEFER;
937
938 /* tls_privatekey is optional, defaulting to same file as certificate */
939
940 if (state->tls_privatekey == NULL || *state->tls_privatekey == '\0')
941   {
942   state->tls_privatekey = state->tls_certificate;
943   state->exp_tls_privatekey = state->exp_tls_certificate;
944   }
945
946
947 if (state->exp_tls_certificate && *state->exp_tls_certificate)
948   {
949   DEBUG(D_tls) debug_printf("certificate file = %s\nkey file = %s\n",
950       state->exp_tls_certificate, state->exp_tls_privatekey);
951
952   if (state->received_sni)
953     if (  Ustrcmp(state->exp_tls_certificate, saved_tls_certificate) == 0
954        && Ustrcmp(state->exp_tls_privatekey,  saved_tls_privatekey)  == 0
955        )
956       {
957       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS SNI: cert and key unchanged\n");
958       }
959     else
960       {
961       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS SNI: have a changed cert/key pair.\n");
962       }
963
964   if (!host)    /* server */
965     {
966     const uschar * clist = state->exp_tls_certificate;
967     const uschar * klist = state->exp_tls_privatekey;
968     const uschar * olist;
969     int csep = 0, ksep = 0, osep = 0, cnt = 0;
970     uschar * cfile, * kfile, * ofile;
971
972 #ifndef DISABLE_OCSP
973     if (!expand_check(tls_ocsp_file, US"tls_ocsp_file", &ofile, errstr))
974       return DEFER;
975     olist = ofile;
976 #endif
977
978     while (cfile = string_nextinlist(&clist, &csep, NULL, 0))
979
980       if (!(kfile = string_nextinlist(&klist, &ksep, NULL, 0)))
981         return tls_error(US"cert/key setup: out of keys", NULL, host, errstr);
982       else if (0 < (rc = tls_add_certfile(state, host, cfile, kfile, errstr)))
983         return rc;
984       else
985         {
986         int gnutls_cert_index = -rc;
987         DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cert/key %s registered\n", cfile);
988
989         /* Set the OCSP stapling server info */
990
991 #ifndef DISABLE_OCSP
992         if (tls_ocsp_file)
993           if (gnutls_buggy_ocsp)
994             {
995             DEBUG(D_tls)
996               debug_printf("GnuTLS library is buggy for OCSP; avoiding\n");
997             }
998           else if ((ofile = string_nextinlist(&olist, &osep, NULL, 0)))
999             {
1000             /* Use the full callback method for stapling just to get
1001             observability.  More efficient would be to read the file once only,
1002             if it never changed (due to SNI). Would need restart on file update,
1003             or watch datestamp.  */
1004
1005 # ifdef SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
1006             rc = gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function2(
1007               state->x509_cred, gnutls_cert_index,
1008               server_ocsp_stapling_cb, ofile);
1009
1010             exim_gnutls_err_check(rc,
1011               US"gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function2");
1012 # else
1013             if (cnt++ > 0)
1014               {
1015               DEBUG(D_tls)
1016                 debug_printf("oops; multiple OCSP files not supported\n");
1017               break;
1018               }
1019               gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function(
1020                 state->x509_cred, server_ocsp_stapling_cb, ofile);
1021 # endif
1022
1023             DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP response file = %s\n", ofile);
1024             }
1025           else
1026             DEBUG(D_tls) debug_printf("ran out of OCSP response files in list\n");
1027 #endif
1028         }
1029     }
1030   else
1031     {
1032     if (0 < (rc = tls_add_certfile(state, host,
1033                 state->exp_tls_certificate, state->exp_tls_privatekey, errstr)))
1034       return rc;
1035     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cert/key registered\n");
1036     }
1037
1038   } /* tls_certificate */
1039
1040
1041 /* Set the trusted CAs file if one is provided, and then add the CRL if one is
1042 provided. Experiment shows that, if the certificate file is empty, an unhelpful
1043 error message is provided. However, if we just refrain from setting anything up
1044 in that case, certificate verification fails, which seems to be the correct
1045 behaviour. */
1046
1047 if (state->tls_verify_certificates && *state->tls_verify_certificates)
1048   {
1049   if (!expand_check_tlsvar(tls_verify_certificates, errstr))
1050     return DEFER;
1051 #ifndef SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
1052   if (Ustrcmp(state->exp_tls_verify_certificates, "system") == 0)
1053     state->exp_tls_verify_certificates = NULL;
1054 #endif
1055   if (state->tls_crl && *state->tls_crl)
1056     if (!expand_check_tlsvar(tls_crl, errstr))
1057       return DEFER;
1058
1059   if (!(state->exp_tls_verify_certificates &&
1060         *state->exp_tls_verify_certificates))
1061     {
1062     DEBUG(D_tls)
1063       debug_printf("TLS: tls_verify_certificates expanded empty, ignoring\n");
1064     /* With no tls_verify_certificates, we ignore tls_crl too */
1065     return OK;
1066     }
1067   }
1068 else
1069   {
1070   DEBUG(D_tls)
1071     debug_printf("TLS: tls_verify_certificates not set or empty, ignoring\n");
1072   return OK;
1073   }
1074
1075 #ifdef SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
1076 if (Ustrcmp(state->exp_tls_verify_certificates, "system") == 0)
1077   cert_count = gnutls_certificate_set_x509_system_trust(state->x509_cred);
1078 else
1079 #endif
1080   {
1081   if (Ustat(state->exp_tls_verify_certificates, &statbuf) < 0)
1082     {
1083     log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC, "could not stat %s "
1084         "(tls_verify_certificates): %s", state->exp_tls_verify_certificates,
1085         strerror(errno));
1086     return DEFER;
1087     }
1088
1089 #ifndef SUPPORT_CA_DIR
1090   /* The test suite passes in /dev/null; we could check for that path explicitly,
1091   but who knows if someone has some weird FIFO which always dumps some certs, or
1092   other weirdness.  The thing we really want to check is that it's not a
1093   directory, since while OpenSSL supports that, GnuTLS does not.
1094   So s/!S_ISREG/S_ISDIR/ and change some messaging ... */
1095   if (S_ISDIR(statbuf.st_mode))
1096     {
1097     DEBUG(D_tls)
1098       debug_printf("verify certificates path is a dir: \"%s\"\n",
1099           state->exp_tls_verify_certificates);
1100     log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
1101         "tls_verify_certificates \"%s\" is a directory",
1102         state->exp_tls_verify_certificates);
1103     return DEFER;
1104     }
1105 #endif
1106
1107   DEBUG(D_tls) debug_printf("verify certificates = %s size=" OFF_T_FMT "\n",
1108           state->exp_tls_verify_certificates, statbuf.st_size);
1109
1110   if (statbuf.st_size == 0)
1111     {
1112     DEBUG(D_tls)
1113       debug_printf("cert file empty, no certs, no verification, ignoring any CRL\n");
1114     return OK;
1115     }
1116
1117   cert_count =
1118
1119 #ifdef SUPPORT_CA_DIR
1120     (statbuf.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR
1121     ?
1122     gnutls_certificate_set_x509_trust_dir(state->x509_cred,
1123       CS state->exp_tls_verify_certificates, GNUTLS_X509_FMT_PEM)
1124     :
1125 #endif
1126     gnutls_certificate_set_x509_trust_file(state->x509_cred,
1127       CS state->exp_tls_verify_certificates, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
1128   }
1129
1130 if (cert_count < 0)
1131   {
1132   rc = cert_count;
1133   exim_gnutls_err_check(rc, US"setting certificate trust");
1134   }
1135 DEBUG(D_tls) debug_printf("Added %d certificate authorities.\n", cert_count);
1136
1137 if (state->tls_crl && *state->tls_crl &&
1138     state->exp_tls_crl && *state->exp_tls_crl)
1139   {
1140   DEBUG(D_tls) debug_printf("loading CRL file = %s\n", state->exp_tls_crl);
1141   cert_count = gnutls_certificate_set_x509_crl_file(state->x509_cred,
1142       CS state->exp_tls_crl, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
1143   if (cert_count < 0)
1144     {
1145     rc = cert_count;
1146     exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_certificate_set_x509_crl_file");
1147     }
1148   DEBUG(D_tls) debug_printf("Processed %d CRLs.\n", cert_count);
1149   }
1150
1151 return OK;
1152 }
1153
1154
1155
1156
1157 /*************************************************
1158 *          Set X.509 state variables             *
1159 *************************************************/
1160
1161 /* In GnuTLS, the registered cert/key are not replaced by a later
1162 set of a cert/key, so for SNI support we need a whole new x509_cred
1163 structure.  Which means various other non-re-expanded pieces of state
1164 need to be re-set in the new struct, so the setting logic is pulled
1165 out to this.
1166
1167 Arguments:
1168   state           exim_gnutls_state_st *
1169   errstr          error string pointer
1170
1171 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1172 */
1173
1174 static int
1175 tls_set_remaining_x509(exim_gnutls_state_st *state, uschar ** errstr)
1176 {
1177 int rc;
1178 const host_item *host = state->host;  /* macro should be reconsidered? */
1179
1180 /* Create D-H parameters, or read them from the cache file. This function does
1181 its own SMTP error messaging. This only happens for the server, TLS D-H ignores
1182 client-side params. */
1183
1184 if (!state->host)
1185   {
1186   if (!dh_server_params)
1187     {
1188     rc = init_server_dh(errstr);
1189     if (rc != OK) return rc;
1190     }
1191   gnutls_certificate_set_dh_params(state->x509_cred, dh_server_params);
1192   }
1193
1194 /* Link the credentials to the session. */
1195
1196 rc = gnutls_credentials_set(state->session, GNUTLS_CRD_CERTIFICATE, state->x509_cred);
1197 exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_credentials_set");
1198
1199 return OK;
1200 }
1201
1202 /*************************************************
1203 *            Initialize for GnuTLS               *
1204 *************************************************/
1205
1206
1207 #ifndef DISABLE_OCSP
1208
1209 static BOOL
1210 tls_is_buggy_ocsp(void)
1211 {
1212 const uschar * s;
1213 uschar maj, mid, mic;
1214
1215 s = CUS gnutls_check_version(NULL);
1216 maj = atoi(CCS s);
1217 if (maj == 3)
1218   {
1219   while (*s && *s != '.') s++;
1220   mid = atoi(CCS ++s);
1221   if (mid <= 2)
1222     return TRUE;
1223   else if (mid >= 5)
1224     return FALSE;
1225   else
1226     {
1227     while (*s && *s != '.') s++;
1228     mic = atoi(CCS ++s);
1229     return mic <= (mid == 3 ? 16 : 3);
1230     }
1231   }
1232 return FALSE;
1233 }
1234
1235 #endif
1236
1237
1238 /* Called from both server and client code. In the case of a server, errors
1239 before actual TLS negotiation return DEFER.
1240
1241 Arguments:
1242   host            connected host, if client; NULL if server
1243   certificate     certificate file
1244   privatekey      private key file
1245   sni             TLS SNI to send, sometimes when client; else NULL
1246   cas             CA certs file
1247   crl             CRL file
1248   require_ciphers tls_require_ciphers setting
1249   caller_state    returned state-info structure
1250   errstr          error string pointer
1251
1252 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1253 */
1254
1255 static int
1256 tls_init(
1257     const host_item *host,
1258     const uschar *certificate,
1259     const uschar *privatekey,
1260     const uschar *sni,
1261     const uschar *cas,
1262     const uschar *crl,
1263     const uschar *require_ciphers,
1264     exim_gnutls_state_st **caller_state,
1265     uschar ** errstr)
1266 {
1267 exim_gnutls_state_st *state;
1268 int rc;
1269 size_t sz;
1270 const char *errpos;
1271 uschar *p;
1272 BOOL want_default_priorities;
1273
1274 if (!exim_gnutls_base_init_done)
1275   {
1276   DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS global init required.\n");
1277
1278 #ifdef HAVE_GNUTLS_PKCS11
1279   /* By default, gnutls_global_init will init PKCS11 support in auto mode,
1280   which loads modules from a config file, which sounds good and may be wanted
1281   by some sysadmin, but also means in common configurations that GNOME keyring
1282   environment variables are used and so breaks for users calling mailq.
1283   To prevent this, we init PKCS11 first, which is the documented approach. */
1284   if (!gnutls_allow_auto_pkcs11)
1285     {
1286     rc = gnutls_pkcs11_init(GNUTLS_PKCS11_FLAG_MANUAL, NULL);
1287     exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_pkcs11_init");
1288     }
1289 #endif
1290
1291   rc = gnutls_global_init();
1292   exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_global_init");
1293
1294 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
1295   DEBUG(D_tls)
1296     {
1297     gnutls_global_set_log_function(exim_gnutls_logger_cb);
1298     /* arbitrarily chosen level; bump upto 9 for more */
1299     gnutls_global_set_log_level(EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL);
1300     }
1301 #endif
1302
1303 #ifndef DISABLE_OCSP
1304   if (tls_ocsp_file && (gnutls_buggy_ocsp = tls_is_buggy_ocsp()))
1305     log_write(0, LOG_MAIN, "OCSP unusable with this GnuTLS library version");
1306 #endif
1307
1308   exim_gnutls_base_init_done = TRUE;
1309   }
1310
1311 if (host)
1312   {
1313   state = &state_client;
1314   memcpy(state, &exim_gnutls_state_init, sizeof(exim_gnutls_state_init));
1315   state->tlsp = &tls_out;
1316   DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS client session\n");
1317   rc = gnutls_init(&state->session, GNUTLS_CLIENT);
1318   }
1319 else
1320   {
1321   state = &state_server;
1322   memcpy(state, &exim_gnutls_state_init, sizeof(exim_gnutls_state_init));
1323   state->tlsp = &tls_in;
1324   DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS server session\n");
1325   rc = gnutls_init(&state->session, GNUTLS_SERVER);
1326   }
1327 exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_init");
1328
1329 state->host = host;
1330
1331 state->tls_certificate = certificate;
1332 state->tls_privatekey = privatekey;
1333 state->tls_require_ciphers = require_ciphers;
1334 state->tls_sni = sni;
1335 state->tls_verify_certificates = cas;
1336 state->tls_crl = crl;
1337
1338 /* This handles the variables that might get re-expanded after TLS SNI;
1339 that's tls_certificate, tls_privatekey, tls_verify_certificates, tls_crl */
1340
1341 DEBUG(D_tls)
1342   debug_printf("Expanding various TLS configuration options for session credentials.\n");
1343 if ((rc = tls_expand_session_files(state, errstr)) != OK) return rc;
1344
1345 /* These are all other parts of the x509_cred handling, since SNI in GnuTLS
1346 requires a new structure afterwards. */
1347
1348 if ((rc = tls_set_remaining_x509(state, errstr)) != OK) return rc;
1349
1350 /* set SNI in client, only */
1351 if (host)
1352   {
1353   if (!expand_check(sni, US"tls_out_sni", &state->tlsp->sni, errstr))
1354     return DEFER;
1355   if (state->tlsp->sni && *state->tlsp->sni)
1356     {
1357     DEBUG(D_tls)
1358       debug_printf("Setting TLS client SNI to \"%s\"\n", state->tlsp->sni);
1359     sz = Ustrlen(state->tlsp->sni);
1360     rc = gnutls_server_name_set(state->session,
1361         GNUTLS_NAME_DNS, state->tlsp->sni, sz);
1362     exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_server_name_set");
1363     }
1364   }
1365 else if (state->tls_sni)
1366   DEBUG(D_tls) debug_printf("*** PROBABLY A BUG *** " \
1367       "have an SNI set for a server [%s]\n", state->tls_sni);
1368
1369 /* This is the priority string support,
1370 http://www.gnutls.org/manual/html_node/Priority-Strings.html
1371 and replaces gnutls_require_kx, gnutls_require_mac & gnutls_require_protocols.
1372 This was backwards incompatible, but means Exim no longer needs to track
1373 all algorithms and provide string forms for them. */
1374
1375 want_default_priorities = TRUE;
1376
1377 if (state->tls_require_ciphers && *state->tls_require_ciphers)
1378   {
1379   if (!expand_check_tlsvar(tls_require_ciphers, errstr))
1380     return DEFER;
1381   if (state->exp_tls_require_ciphers && *state->exp_tls_require_ciphers)
1382     {
1383     DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS session cipher/priority \"%s\"\n",
1384         state->exp_tls_require_ciphers);
1385
1386     rc = gnutls_priority_init(&state->priority_cache,
1387         CS state->exp_tls_require_ciphers, &errpos);
1388     want_default_priorities = FALSE;
1389     p = state->exp_tls_require_ciphers;
1390     }
1391   }
1392 if (want_default_priorities)
1393   {
1394   DEBUG(D_tls)
1395     debug_printf("GnuTLS using default session cipher/priority \"%s\"\n",
1396         exim_default_gnutls_priority);
1397   rc = gnutls_priority_init(&state->priority_cache,
1398       exim_default_gnutls_priority, &errpos);
1399   p = US exim_default_gnutls_priority;
1400   }
1401
1402 exim_gnutls_err_check(rc, string_sprintf(
1403       "gnutls_priority_init(%s) failed at offset %ld, \"%.6s..\"",
1404       p, errpos - CS p, errpos));
1405
1406 rc = gnutls_priority_set(state->session, state->priority_cache);
1407 exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_priority_set");
1408
1409 gnutls_db_set_cache_expiration(state->session, ssl_session_timeout);
1410
1411 /* Reduce security in favour of increased compatibility, if the admin
1412 decides to make that trade-off. */
1413 if (gnutls_compat_mode)
1414   {
1415 #if LIBGNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x020104
1416   DEBUG(D_tls) debug_printf("lowering GnuTLS security, compatibility mode\n");
1417   gnutls_session_enable_compatibility_mode(state->session);
1418 #else
1419   DEBUG(D_tls) debug_printf("Unable to set gnutls_compat_mode - GnuTLS version too old\n");
1420 #endif
1421   }
1422
1423 *caller_state = state;
1424 return OK;
1425 }
1426
1427
1428
1429 /*************************************************
1430 *            Extract peer information            *
1431 *************************************************/
1432
1433 /* Called from both server and client code.
1434 Only this is allowed to set state->peerdn and state->have_set_peerdn
1435 and we use that to detect double-calls.
1436
1437 NOTE: the state blocks last while the TLS connection is up, which is fine
1438 for logging in the server side, but for the client side, we log after teardown
1439 in src/deliver.c.  While the session is up, we can twist about states and
1440 repoint tls_* globals, but those variables used for logging or other variable
1441 expansion that happens _after_ delivery need to have a longer life-time.
1442
1443 So for those, we get the data from POOL_PERM; the re-invoke guard keeps us from
1444 doing this more than once per generation of a state context.  We set them in
1445 the state context, and repoint tls_* to them.  After the state goes away, the
1446 tls_* copies of the pointers remain valid and client delivery logging is happy.
1447
1448 tls_certificate_verified is a BOOL, so the tls_peerdn and tls_cipher issues
1449 don't apply.
1450
1451 Arguments:
1452   state           exim_gnutls_state_st *
1453   errstr          pointer to error string
1454
1455 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1456 */
1457
1458 static int
1459 peer_status(exim_gnutls_state_st *state, uschar ** errstr)
1460 {
1461 uschar cipherbuf[256];
1462 const gnutls_datum_t *cert_list;
1463 int old_pool, rc;
1464 unsigned int cert_list_size = 0;
1465 gnutls_protocol_t protocol;
1466 gnutls_cipher_algorithm_t cipher;
1467 gnutls_kx_algorithm_t kx;
1468 gnutls_mac_algorithm_t mac;
1469 gnutls_certificate_type_t ct;
1470 gnutls_x509_crt_t crt;
1471 uschar *p, *dn_buf;
1472 size_t sz;
1473
1474 if (state->have_set_peerdn)
1475   return OK;
1476 state->have_set_peerdn = TRUE;
1477
1478 state->peerdn = NULL;
1479
1480 /* tls_cipher */
1481 cipher = gnutls_cipher_get(state->session);
1482 protocol = gnutls_protocol_get_version(state->session);
1483 mac = gnutls_mac_get(state->session);
1484 kx = gnutls_kx_get(state->session);
1485
1486 string_format(cipherbuf, sizeof(cipherbuf),
1487     "%s:%s:%d",
1488     gnutls_protocol_get_name(protocol),
1489     gnutls_cipher_suite_get_name(kx, cipher, mac),
1490     (int) gnutls_cipher_get_key_size(cipher) * 8);
1491
1492 /* I don't see a way that spaces could occur, in the current GnuTLS
1493 code base, but it was a concern in the old code and perhaps older GnuTLS
1494 releases did return "TLS 1.0"; play it safe, just in case. */
1495 for (p = cipherbuf; *p != '\0'; ++p)
1496   if (isspace(*p))
1497     *p = '-';
1498 old_pool = store_pool;
1499 store_pool = POOL_PERM;
1500 state->ciphersuite = string_copy(cipherbuf);
1501 store_pool = old_pool;
1502 state->tlsp->cipher = state->ciphersuite;
1503
1504 /* tls_peerdn */
1505 cert_list = gnutls_certificate_get_peers(state->session, &cert_list_size);
1506
1507 if (cert_list == NULL || cert_list_size == 0)
1508   {
1509   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: no certificate from peer (%p & %d)\n",
1510       cert_list, cert_list_size);
1511   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
1512     return tls_error(US"certificate verification failed",
1513         "no certificate received from peer", state->host, errstr);
1514   return OK;
1515   }
1516
1517 ct = gnutls_certificate_type_get(state->session);
1518 if (ct != GNUTLS_CRT_X509)
1519   {
1520   const char *ctn = gnutls_certificate_type_get_name(ct);
1521   DEBUG(D_tls)
1522     debug_printf("TLS: peer cert not X.509 but instead \"%s\"\n", ctn);
1523   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
1524     return tls_error(US"certificate verification not possible, unhandled type",
1525         ctn, state->host, errstr);
1526   return OK;
1527   }
1528
1529 #define exim_gnutls_peer_err(Label) \
1530   do { \
1531     if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) \
1532       { \
1533       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: peer cert problem: %s: %s\n", \
1534         (Label), gnutls_strerror(rc)); \
1535       if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED) \
1536         return tls_error((Label), gnutls_strerror(rc), state->host, errstr); \
1537       return OK; \
1538       } \
1539     } while (0)
1540
1541 rc = import_cert(&cert_list[0], &crt);
1542 exim_gnutls_peer_err(US"cert 0");
1543
1544 state->tlsp->peercert = state->peercert = crt;
1545
1546 sz = 0;
1547 rc = gnutls_x509_crt_get_dn(crt, NULL, &sz);
1548 if (rc != GNUTLS_E_SHORT_MEMORY_BUFFER)
1549   {
1550   exim_gnutls_peer_err(US"getting size for cert DN failed");
1551   return FAIL; /* should not happen */
1552   }
1553 dn_buf = store_get_perm(sz);
1554 rc = gnutls_x509_crt_get_dn(crt, CS dn_buf, &sz);
1555 exim_gnutls_peer_err(US"failed to extract certificate DN [gnutls_x509_crt_get_dn(cert 0)]");
1556
1557 state->peerdn = dn_buf;
1558
1559 return OK;
1560 #undef exim_gnutls_peer_err
1561 }
1562
1563
1564
1565
1566 /*************************************************
1567 *            Verify peer certificate             *
1568 *************************************************/
1569
1570 /* Called from both server and client code.
1571 *Should* be using a callback registered with
1572 gnutls_certificate_set_verify_function() to fail the handshake if we dislike
1573 the peer information, but that's too new for some OSes.
1574
1575 Arguments:
1576   state         exim_gnutls_state_st *
1577   errstr        where to put an error message
1578
1579 Returns:
1580   FALSE     if the session should be rejected
1581   TRUE      if the cert is okay or we just don't care
1582 */
1583
1584 static BOOL
1585 verify_certificate(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
1586 {
1587 int rc;
1588 uint verify;
1589
1590 if (state->verify_requirement == VERIFY_NONE)
1591   return TRUE;
1592
1593 DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: checking peer certificate\n");
1594 *errstr = NULL;
1595
1596 if ((rc = peer_status(state, errstr)) != OK)
1597   {
1598   verify = GNUTLS_CERT_INVALID;
1599   *errstr = US"certificate not supplied";
1600   }
1601 else
1602
1603   {
1604 #ifdef SUPPORT_DANE
1605   if (state->verify_requirement == VERIFY_DANE && state->host)
1606     {
1607     /* Using dane_verify_session_crt() would be easy, as it does it all for us
1608     including talking to a DNS resolver.  But we want to do that bit ourselves
1609     as the testsuite intercepts and fakes its own DNS environment. */
1610
1611     dane_state_t s;
1612     dane_query_t r;
1613     uint lsize;
1614     const gnutls_datum_t * certlist =
1615       gnutls_certificate_get_peers(state->session, &lsize);
1616     int usage = tls_out.tlsa_usage;
1617
1618 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
1619     /* Split the TLSA records into two sets, TA and EE selectors.  Run the
1620     dane-verification separately so that we know which selector verified;
1621     then we know whether to do name-verification (needed for TA but not EE). */
1622
1623     if (usage == ((1<<DANESSL_USAGE_DANE_TA) | (1<<DANESSL_USAGE_DANE_EE)))
1624       {                                         /* a mixed-usage bundle */
1625       int i, j, nrec;
1626       const char ** dd;
1627       int * ddl;
1628
1629       for(nrec = 0; state->dane_data_len[nrec]; ) nrec++;
1630       nrec++;
1631
1632       dd = store_get(nrec * sizeof(uschar *));
1633       ddl = store_get(nrec * sizeof(int));
1634       nrec--;
1635
1636       if ((rc = dane_state_init(&s, 0)))
1637         goto tlsa_prob;
1638
1639       for (usage = DANESSL_USAGE_DANE_EE;
1640            usage >= DANESSL_USAGE_DANE_TA; usage--)
1641         {                               /* take records with this usage */
1642         for (j = i = 0; i < nrec; i++)
1643           if (state->dane_data[i][0] == usage)
1644             {
1645             dd[j] = state->dane_data[i];
1646             ddl[j++] = state->dane_data_len[i];
1647             }
1648         if (j)
1649           {
1650           dd[j] = NULL;
1651           ddl[j] = 0;
1652
1653           if ((rc = dane_raw_tlsa(s, &r, (char * const *)dd, ddl, 1, 0)))
1654             goto tlsa_prob;
1655
1656           if ((rc = dane_verify_crt_raw(s, certlist, lsize,
1657                             gnutls_certificate_type_get(state->session),
1658                             r, 0,
1659                             usage == DANESSL_USAGE_DANE_EE
1660                             ? DANE_VFLAG_ONLY_CHECK_EE_USAGE : 0,
1661                             &verify)))
1662             {
1663             DEBUG(D_tls)
1664               debug_printf("TLSA record problem: %s\n", dane_strerror(rc));
1665             }
1666           else if (verify == 0) /* verification passed */
1667             {
1668             usage = 1 << usage;
1669             break;
1670             }
1671           }
1672         }
1673
1674         if (rc) goto tlsa_prob;
1675       }
1676     else
1677 # endif
1678       {
1679       if (  (rc = dane_state_init(&s, 0))
1680          || (rc = dane_raw_tlsa(s, &r, state->dane_data, state->dane_data_len,
1681                         1, 0))
1682          || (rc = dane_verify_crt_raw(s, certlist, lsize,
1683                         gnutls_certificate_type_get(state->session),
1684                         r, 0,
1685 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
1686                         usage == (1 << DANESSL_USAGE_DANE_EE)
1687                         ? DANE_VFLAG_ONLY_CHECK_EE_USAGE : 0,
1688 # else
1689                         0,
1690 # endif
1691                         &verify))
1692          )
1693         goto tlsa_prob;
1694       }
1695
1696     if (verify != 0)            /* verification failed */
1697       {
1698       gnutls_datum_t str;
1699       (void) dane_verification_status_print(verify, &str, 0);
1700       *errstr = US str.data;    /* don't bother to free */
1701       goto badcert;
1702       }
1703
1704 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
1705     /* If a TA-mode TLSA record was used for verification we must additionally
1706     verify the cert name (but not the CA chain).  For EE-mode, skip it. */
1707
1708     if (usage & (1 << DANESSL_USAGE_DANE_EE))
1709 # endif
1710       {
1711       state->peer_dane_verified = state->peer_cert_verified = TRUE;
1712       goto goodcert;
1713       }
1714 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
1715     /* Assume that the name on the A-record is the one that should be matching
1716     the cert.  An alternate view is that the domain part of the email address
1717     is also permissible. */
1718
1719     if (gnutls_x509_crt_check_hostname(state->tlsp->peercert,
1720           CS state->host->name))
1721       {
1722       state->peer_dane_verified = state->peer_cert_verified = TRUE;
1723       goto goodcert;
1724       }
1725 # endif
1726     }
1727 #endif  /*SUPPORT_DANE*/
1728
1729   rc = gnutls_certificate_verify_peers2(state->session, &verify);
1730   }
1731
1732 /* Handle the result of verification. INVALID is set if any others are. */
1733
1734 if (rc < 0 || verify & (GNUTLS_CERT_INVALID|GNUTLS_CERT_REVOKED))
1735   {
1736   state->peer_cert_verified = FALSE;
1737   if (!*errstr)
1738     *errstr = verify & GNUTLS_CERT_REVOKED
1739       ? US"certificate revoked" : US"certificate invalid";
1740
1741   DEBUG(D_tls)
1742     debug_printf("TLS certificate verification failed (%s): peerdn=\"%s\"\n",
1743         *errstr, state->peerdn ? state->peerdn : US"<unset>");
1744
1745   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
1746     goto badcert;
1747   DEBUG(D_tls)
1748     debug_printf("TLS verify failure overridden (host in tls_try_verify_hosts)\n");
1749   }
1750
1751 else
1752   {
1753   if (state->exp_tls_verify_cert_hostnames)
1754     {
1755     int sep = 0;
1756     const uschar * list = state->exp_tls_verify_cert_hostnames;
1757     uschar * name;
1758     while ((name = string_nextinlist(&list, &sep, NULL, 0)))
1759       if (gnutls_x509_crt_check_hostname(state->tlsp->peercert, CS name))
1760         break;
1761     if (!name)
1762       {
1763       DEBUG(D_tls)
1764         debug_printf("TLS certificate verification failed: cert name mismatch\n");
1765       if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
1766         goto badcert;
1767       return TRUE;
1768       }
1769     }
1770   state->peer_cert_verified = TRUE;
1771   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS certificate verified: peerdn=\"%s\"\n",
1772       state->peerdn ? state->peerdn : US"<unset>");
1773   }
1774
1775 goodcert:
1776   state->tlsp->peerdn = state->peerdn;
1777   return TRUE;
1778
1779 #ifdef SUPPORT_DANE
1780 tlsa_prob:
1781   *errstr = string_sprintf("TLSA record problem: %s", dane_strerror(rc));
1782 #endif
1783
1784 badcert:
1785   gnutls_alert_send(state->session, GNUTLS_AL_FATAL, GNUTLS_A_BAD_CERTIFICATE);
1786   return FALSE;
1787 }
1788
1789
1790
1791
1792 /* ------------------------------------------------------------------------ */
1793 /* Callbacks */
1794
1795 /* Logging function which can be registered with
1796  *   gnutls_global_set_log_function()
1797  *   gnutls_global_set_log_level() 0..9
1798  */
1799 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
1800 static void
1801 exim_gnutls_logger_cb(int level, const char *message)
1802 {
1803   size_t len = strlen(message);
1804   if (len < 1)
1805     {
1806     DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS<%d> empty debug message\n", level);
1807     return;
1808     }
1809   DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS<%d>: %s%s", level, message,
1810       message[len-1] == '\n' ? "" : "\n");
1811 }
1812 #endif
1813
1814
1815 /* Called after client hello, should handle SNI work.
1816 This will always set tls_sni (state->received_sni) if available,
1817 and may trigger presenting different certificates,
1818 if state->trigger_sni_changes is TRUE.
1819
1820 Should be registered with
1821   gnutls_handshake_set_post_client_hello_function()
1822
1823 "This callback must return 0 on success or a gnutls error code to terminate the
1824 handshake.".
1825
1826 For inability to get SNI information, we return 0.
1827 We only return non-zero if re-setup failed.
1828 Only used for server-side TLS.
1829 */
1830
1831 static int
1832 exim_sni_handling_cb(gnutls_session_t session)
1833 {
1834 char sni_name[MAX_HOST_LEN];
1835 size_t data_len = MAX_HOST_LEN;
1836 exim_gnutls_state_st *state = &state_server;
1837 unsigned int sni_type;
1838 int rc, old_pool;
1839 uschar * dummy_errstr;
1840
1841 rc = gnutls_server_name_get(session, sni_name, &data_len, &sni_type, 0);
1842 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
1843   {
1844   DEBUG(D_tls) {
1845     if (rc == GNUTLS_E_REQUESTED_DATA_NOT_AVAILABLE)
1846       debug_printf("TLS: no SNI presented in handshake.\n");
1847     else
1848       debug_printf("TLS failure: gnutls_server_name_get(): %s [%d]\n",
1849         gnutls_strerror(rc), rc);
1850     }
1851   return 0;
1852   }
1853
1854 if (sni_type != GNUTLS_NAME_DNS)
1855   {
1856   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: ignoring SNI of unhandled type %u\n", sni_type);
1857   return 0;
1858   }
1859
1860 /* We now have a UTF-8 string in sni_name */
1861 old_pool = store_pool;
1862 store_pool = POOL_PERM;
1863 state->received_sni = string_copyn(US sni_name, data_len);
1864 store_pool = old_pool;
1865
1866 /* We set this one now so that variable expansions below will work */
1867 state->tlsp->sni = state->received_sni;
1868
1869 DEBUG(D_tls) debug_printf("Received TLS SNI \"%s\"%s\n", sni_name,
1870     state->trigger_sni_changes ? "" : " (unused for certificate selection)");
1871
1872 if (!state->trigger_sni_changes)
1873   return 0;
1874
1875 if ((rc = tls_expand_session_files(state, &dummy_errstr)) != OK)
1876   {
1877   /* If the setup of certs/etc failed before handshake, TLS would not have
1878   been offered.  The best we can do now is abort. */
1879   return GNUTLS_E_APPLICATION_ERROR_MIN;
1880   }
1881
1882 rc = tls_set_remaining_x509(state, &dummy_errstr);
1883 if (rc != OK) return GNUTLS_E_APPLICATION_ERROR_MIN;
1884
1885 return 0;
1886 }
1887
1888
1889
1890 #ifndef DISABLE_OCSP
1891
1892 static int
1893 server_ocsp_stapling_cb(gnutls_session_t session, void * ptr,
1894   gnutls_datum_t * ocsp_response)
1895 {
1896 int ret;
1897 DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP stapling callback: %s\n", US ptr);
1898
1899 if ((ret = gnutls_load_file(ptr, ocsp_response)) < 0)
1900   {
1901   DEBUG(D_tls) debug_printf("Failed to load ocsp stapling file %s\n",
1902                               CS ptr);
1903   tls_in.ocsp = OCSP_NOT_RESP;
1904   return GNUTLS_E_NO_CERTIFICATE_STATUS;
1905   }
1906
1907 tls_in.ocsp = OCSP_VFY_NOT_TRIED;
1908 return 0;
1909 }
1910
1911 #endif
1912
1913
1914 #ifndef DISABLE_EVENT
1915 /*
1916 We use this callback to get observability and detail-level control
1917 for an exim TLS connection (either direction), raising a tls:cert event
1918 for each cert in the chain presented by the peer.  Any event
1919 can deny verification.
1920
1921 Return 0 for the handshake to continue or non-zero to terminate.
1922 */
1923
1924 static int
1925 verify_cb(gnutls_session_t session)
1926 {
1927 const gnutls_datum_t * cert_list;
1928 unsigned int cert_list_size = 0;
1929 gnutls_x509_crt_t crt;
1930 int rc;
1931 uschar * yield;
1932 exim_gnutls_state_st * state = gnutls_session_get_ptr(session);
1933
1934 if ((cert_list = gnutls_certificate_get_peers(session, &cert_list_size)))
1935   while (cert_list_size--)
1936   {
1937   if ((rc = import_cert(&cert_list[cert_list_size], &crt)) != GNUTLS_E_SUCCESS)
1938     {
1939     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: peer cert problem: depth %d: %s\n",
1940       cert_list_size, gnutls_strerror(rc));
1941     break;
1942     }
1943
1944   state->tlsp->peercert = crt;
1945   if ((yield = event_raise(state->event_action,
1946               US"tls:cert", string_sprintf("%d", cert_list_size))))
1947     {
1948     log_write(0, LOG_MAIN,
1949               "SSL verify denied by event-action: depth=%d: %s",
1950               cert_list_size, yield);
1951     return 1;                     /* reject */
1952     }
1953   state->tlsp->peercert = NULL;
1954   }
1955
1956 return 0;
1957 }
1958
1959 #endif
1960
1961
1962
1963 /* ------------------------------------------------------------------------ */
1964 /* Exported functions */
1965
1966
1967
1968
1969 /*************************************************
1970 *       Start a TLS session in a server          *
1971 *************************************************/
1972
1973 /* This is called when Exim is running as a server, after having received
1974 the STARTTLS command. It must respond to that command, and then negotiate
1975 a TLS session.
1976
1977 Arguments:
1978   require_ciphers  list of allowed ciphers or NULL
1979   errstr           pointer to error string
1980
1981 Returns:           OK on success
1982                    DEFER for errors before the start of the negotiation
1983                    FAIL for errors during the negotiation; the server can't
1984                      continue running.
1985 */
1986
1987 int
1988 tls_server_start(const uschar * require_ciphers, uschar ** errstr)
1989 {
1990 int rc;
1991 exim_gnutls_state_st * state = NULL;
1992
1993 /* Check for previous activation */
1994 if (tls_in.active >= 0)
1995   {
1996   tls_error(US"STARTTLS received after TLS started", "", NULL, errstr);
1997   smtp_printf("554 Already in TLS\r\n", FALSE);
1998   return FAIL;
1999   }
2000
2001 /* Initialize the library. If it fails, it will already have logged the error
2002 and sent an SMTP response. */
2003
2004 DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS as a server\n");
2005
2006 if ((rc = tls_init(NULL, tls_certificate, tls_privatekey,
2007     NULL, tls_verify_certificates, tls_crl,
2008     require_ciphers, &state, errstr)) != OK) return rc;
2009
2010 /* If this is a host for which certificate verification is mandatory or
2011 optional, set up appropriately. */
2012
2013 if (verify_check_host(&tls_verify_hosts) == OK)
2014   {
2015   DEBUG(D_tls)
2016     debug_printf("TLS: a client certificate will be required.\n");
2017   state->verify_requirement = VERIFY_REQUIRED;
2018   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUIRE);
2019   }
2020 else if (verify_check_host(&tls_try_verify_hosts) == OK)
2021   {
2022   DEBUG(D_tls)
2023     debug_printf("TLS: a client certificate will be requested but not required.\n");
2024   state->verify_requirement = VERIFY_OPTIONAL;
2025   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUEST);
2026   }
2027 else
2028   {
2029   DEBUG(D_tls)
2030     debug_printf("TLS: a client certificate will not be requested.\n");
2031   state->verify_requirement = VERIFY_NONE;
2032   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_IGNORE);
2033   }
2034
2035 #ifndef DISABLE_EVENT
2036 if (event_action)
2037   {
2038   state->event_action = event_action;
2039   gnutls_session_set_ptr(state->session, state);
2040   gnutls_certificate_set_verify_function(state->x509_cred, verify_cb);
2041   }
2042 #endif
2043
2044 /* Register SNI handling; always, even if not in tls_certificate, so that the
2045 expansion variable $tls_sni is always available. */
2046
2047 gnutls_handshake_set_post_client_hello_function(state->session,
2048     exim_sni_handling_cb);
2049
2050 /* Set context and tell client to go ahead, except in the case of TLS startup
2051 on connection, where outputting anything now upsets the clients and tends to
2052 make them disconnect. We need to have an explicit fflush() here, to force out
2053 the response. Other smtp_printf() calls do not need it, because in non-TLS
2054 mode, the fflush() happens when smtp_getc() is called. */
2055
2056 if (!state->tlsp->on_connect)
2057   {
2058   smtp_printf("220 TLS go ahead\r\n", FALSE);
2059   fflush(smtp_out);
2060   }
2061
2062 /* Now negotiate the TLS session. We put our own timer on it, since it seems
2063 that the GnuTLS library doesn't.
2064 From 3.1.0 there is gnutls_handshake_set_timeout() - but it requires you
2065 to set (and clear down afterwards) up a pull-timeout callback function that does
2066 a select, so we're no better off unless avoiding signals becomes an issue. */
2067
2068 gnutls_transport_set_ptr2(state->session,
2069     (gnutls_transport_ptr_t)(long) fileno(smtp_in),
2070     (gnutls_transport_ptr_t)(long) fileno(smtp_out));
2071 state->fd_in = fileno(smtp_in);
2072 state->fd_out = fileno(smtp_out);
2073
2074 sigalrm_seen = FALSE;
2075 if (smtp_receive_timeout > 0) alarm(smtp_receive_timeout);
2076 do
2077   rc = gnutls_handshake(state->session);
2078 while (rc == GNUTLS_E_AGAIN ||  rc == GNUTLS_E_INTERRUPTED && !sigalrm_seen);
2079 alarm(0);
2080
2081 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
2082   {
2083   /* It seems that, except in the case of a timeout, we have to close the
2084   connection right here; otherwise if the other end is running OpenSSL it hangs
2085   until the server times out. */
2086
2087   if (sigalrm_seen)
2088     {
2089     tls_error(US"gnutls_handshake", "timed out", NULL, errstr);
2090     gnutls_db_remove_session(state->session);
2091     }
2092   else
2093     {
2094     tls_error(US"gnutls_handshake", gnutls_strerror(rc), NULL, errstr);
2095     (void) gnutls_alert_send_appropriate(state->session, rc);
2096     gnutls_deinit(state->session);
2097     gnutls_certificate_free_credentials(state->x509_cred);
2098     millisleep(500);
2099     shutdown(state->fd_out, SHUT_WR);
2100     for (rc = 1024; fgetc(smtp_in) != EOF && rc > 0; ) rc--;    /* drain skt */
2101     (void)fclose(smtp_out);
2102     (void)fclose(smtp_in);
2103     smtp_out = smtp_in = NULL;
2104     }
2105
2106   return FAIL;
2107   }
2108
2109 DEBUG(D_tls) debug_printf("gnutls_handshake was successful\n");
2110
2111 /* Verify after the fact */
2112
2113 if (!verify_certificate(state, errstr))
2114   {
2115   if (state->verify_requirement != VERIFY_OPTIONAL)
2116     {
2117     (void) tls_error(US"certificate verification failed", *errstr, NULL, errstr);
2118     return FAIL;
2119     }
2120   DEBUG(D_tls)
2121     debug_printf("TLS: continuing on only because verification was optional, after: %s\n",
2122         *errstr);
2123   }
2124
2125 /* Figure out peer DN, and if authenticated, etc. */
2126
2127 if ((rc = peer_status(state, NULL)) != OK) return rc;
2128
2129 /* Sets various Exim expansion variables; always safe within server */
2130
2131 extract_exim_vars_from_tls_state(state);
2132
2133 /* TLS has been set up. Adjust the input functions to read via TLS,
2134 and initialize appropriately. */
2135
2136 state->xfer_buffer = store_malloc(ssl_xfer_buffer_size);
2137
2138 receive_getc = tls_getc;
2139 receive_getbuf = tls_getbuf;
2140 receive_get_cache = tls_get_cache;
2141 receive_ungetc = tls_ungetc;
2142 receive_feof = tls_feof;
2143 receive_ferror = tls_ferror;
2144 receive_smtp_buffered = tls_smtp_buffered;
2145
2146 return OK;
2147 }
2148
2149
2150
2151
2152 static void
2153 tls_client_setup_hostname_checks(host_item * host, exim_gnutls_state_st * state,
2154   smtp_transport_options_block * ob)
2155 {
2156 if (verify_check_given_host(&ob->tls_verify_cert_hostnames, host) == OK)
2157   {
2158   state->exp_tls_verify_cert_hostnames =
2159 #ifdef SUPPORT_I18N
2160     string_domain_utf8_to_alabel(host->name, NULL);
2161 #else
2162     host->name;
2163 #endif
2164   DEBUG(D_tls)
2165     debug_printf("TLS: server cert verification includes hostname: \"%s\".\n",
2166                     state->exp_tls_verify_cert_hostnames);
2167   }
2168 }
2169
2170
2171
2172
2173 #ifdef SUPPORT_DANE
2174 /* Given our list of RRs from the TLSA lookup, build a lookup block in
2175 GnuTLS-DANE's preferred format.  Hang it on the state str for later
2176 use in DANE verification.
2177
2178 We point at the dnsa data not copy it, so it must remain valid until
2179 after verification is done.*/
2180
2181 static BOOL
2182 dane_tlsa_load(exim_gnutls_state_st * state, dns_answer * dnsa)
2183 {
2184 dns_record * rr;
2185 dns_scan dnss;
2186 int i;
2187 const char **   dane_data;
2188 int *           dane_data_len;
2189
2190 for (rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_ANSWERS), i = 1;
2191      rr;
2192      rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_NEXT)
2193     ) if (rr->type == T_TLSA) i++;
2194
2195 dane_data = store_get(i * sizeof(uschar *));
2196 dane_data_len = store_get(i * sizeof(int));
2197
2198 for (rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_ANSWERS), i = 0;
2199      rr;
2200      rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_NEXT)
2201     ) if (rr->type == T_TLSA && rr->size > 3)
2202   {
2203   const uschar * p = rr->data;
2204   uint8_t usage = p[0], sel = p[1], type = p[2];
2205
2206   DEBUG(D_tls)
2207     debug_printf("TLSA: %d %d %d size %d\n", usage, sel, type, rr->size);
2208
2209   if (  (usage != DANESSL_USAGE_DANE_TA && usage != DANESSL_USAGE_DANE_EE)
2210      || (sel != 0 && sel != 1)
2211      )
2212     continue;
2213   switch(type)
2214     {
2215     case 0:     /* Full: cannot check at present */
2216                 break;
2217     case 1:     if (rr->size != 3 + 256/8) continue;    /* sha2-256 */
2218                 break;
2219     case 2:     if (rr->size != 3 + 512/8) continue;    /* sha2-512 */
2220                 break;
2221     default:    continue;
2222     }
2223
2224   tls_out.tlsa_usage |= 1<<usage;
2225   dane_data[i] = p;
2226   dane_data_len[i++] = rr->size;
2227   }
2228
2229 if (!i) return FALSE;
2230
2231 dane_data[i] = NULL;
2232 dane_data_len[i] = 0;
2233
2234 state->dane_data = (char * const *)dane_data;
2235 state->dane_data_len = dane_data_len;
2236 return TRUE;
2237 }
2238 #endif
2239
2240
2241
2242 /*************************************************
2243 *    Start a TLS session in a client             *
2244 *************************************************/
2245
2246 /* Called from the smtp transport after STARTTLS has been accepted.
2247
2248 Arguments:
2249   fd                the fd of the connection
2250   host              connected host (for messages)
2251   addr              the first address (not used)
2252   tb                transport (always smtp)
2253   tlsa_dnsa         non-NULL, either request or require dane for this host, and
2254                     a TLSA record found.  Therefore, dane verify required.
2255                     Which implies cert must be requested and supplied, dane
2256                     verify must pass, and cert verify irrelevant (incl.
2257                     hostnames), and (caller handled) require_tls
2258   errstr            error string pointer
2259
2260 Returns:            OK/DEFER/FAIL (because using common functions),
2261                     but for a client, DEFER and FAIL have the same meaning
2262 */
2263
2264 int
2265 tls_client_start(int fd, host_item *host,
2266     address_item *addr ARG_UNUSED,
2267     transport_instance * tb,
2268 #ifdef SUPPORT_DANE
2269     dns_answer * tlsa_dnsa,
2270 #endif
2271     uschar ** errstr)
2272 {
2273 smtp_transport_options_block *ob =
2274   (smtp_transport_options_block *)tb->options_block;
2275 int rc;
2276 exim_gnutls_state_st * state = NULL;
2277 uschar *cipher_list = NULL;
2278 #ifndef DISABLE_OCSP
2279 BOOL require_ocsp =
2280   verify_check_given_host(&ob->hosts_require_ocsp, host) == OK;
2281 BOOL request_ocsp = require_ocsp ? TRUE
2282   : verify_check_given_host(&ob->hosts_request_ocsp, host) == OK;
2283 #endif
2284
2285 DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS as a client on fd %d\n", fd);
2286
2287 #ifdef SUPPORT_DANE
2288 if (tlsa_dnsa && ob->dane_require_tls_ciphers)
2289   {
2290   /* not using expand_check_tlsvar because not yet in state */
2291   if (!expand_check(ob->dane_require_tls_ciphers, US"dane_require_tls_ciphers",
2292       &cipher_list, errstr))
2293     return DEFER;
2294   cipher_list = cipher_list && *cipher_list
2295     ? ob->dane_require_tls_ciphers : ob->tls_require_ciphers;
2296   }
2297 #endif
2298
2299 if (!cipher_list)
2300   cipher_list = ob->tls_require_ciphers;
2301
2302 if ((rc = tls_init(host, ob->tls_certificate, ob->tls_privatekey,
2303     ob->tls_sni, ob->tls_verify_certificates, ob->tls_crl,
2304     cipher_list, &state, errstr)) != OK)
2305   return rc;
2306
2307   {
2308   int dh_min_bits = ob->tls_dh_min_bits;
2309   if (dh_min_bits < EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS)
2310     {
2311     DEBUG(D_tls)
2312       debug_printf("WARNING: tls_dh_min_bits far too low,"
2313                     " clamping %d up to %d\n",
2314           dh_min_bits, EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS);
2315     dh_min_bits = EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS;
2316     }
2317
2318   DEBUG(D_tls) debug_printf("Setting D-H prime minimum"
2319                     " acceptable bits to %d\n",
2320       dh_min_bits);
2321   gnutls_dh_set_prime_bits(state->session, dh_min_bits);
2322   }
2323
2324 /* Stick to the old behaviour for compatibility if tls_verify_certificates is
2325 set but both tls_verify_hosts and tls_try_verify_hosts are unset. Check only
2326 the specified host patterns if one of them is defined */
2327
2328 #ifdef SUPPORT_DANE
2329 if (tlsa_dnsa && dane_tlsa_load(state, tlsa_dnsa))
2330   {
2331   DEBUG(D_tls)
2332     debug_printf("TLS: server certificate DANE required.\n");
2333   state->verify_requirement = VERIFY_DANE;
2334   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUIRE);
2335   }
2336 else
2337 #endif
2338     if (  (  state->exp_tls_verify_certificates
2339           && !ob->tls_verify_hosts
2340           && (!ob->tls_try_verify_hosts || !*ob->tls_try_verify_hosts)
2341           )
2342         || verify_check_given_host(&ob->tls_verify_hosts, host) == OK
2343        )
2344   {
2345   tls_client_setup_hostname_checks(host, state, ob);
2346   DEBUG(D_tls)
2347     debug_printf("TLS: server certificate verification required.\n");
2348   state->verify_requirement = VERIFY_REQUIRED;
2349   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUIRE);
2350   }
2351 else if (verify_check_given_host(&ob->tls_try_verify_hosts, host) == OK)
2352   {
2353   tls_client_setup_hostname_checks(host, state, ob);
2354   DEBUG(D_tls)
2355     debug_printf("TLS: server certificate verification optional.\n");
2356   state->verify_requirement = VERIFY_OPTIONAL;
2357   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUEST);
2358   }
2359 else
2360   {
2361   DEBUG(D_tls)
2362     debug_printf("TLS: server certificate verification not required.\n");
2363   state->verify_requirement = VERIFY_NONE;
2364   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_IGNORE);
2365   }
2366
2367 #ifndef DISABLE_OCSP
2368                         /* supported since GnuTLS 3.1.3 */
2369 if (request_ocsp)
2370   {
2371   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: will request OCSP stapling\n");
2372   if ((rc = gnutls_ocsp_status_request_enable_client(state->session,
2373                     NULL, 0, NULL)) != OK)
2374     return tls_error(US"cert-status-req",
2375                     gnutls_strerror(rc), state->host, errstr);
2376   tls_out.ocsp = OCSP_NOT_RESP;
2377   }
2378 #endif
2379
2380 #ifndef DISABLE_EVENT
2381 if (tb->event_action)
2382   {
2383   state->event_action = tb->event_action;
2384   gnutls_session_set_ptr(state->session, state);
2385   gnutls_certificate_set_verify_function(state->x509_cred, verify_cb);
2386   }
2387 #endif
2388
2389 gnutls_transport_set_ptr(state->session, (gnutls_transport_ptr_t)(long) fd);
2390 state->fd_in = fd;
2391 state->fd_out = fd;
2392
2393 DEBUG(D_tls) debug_printf("about to gnutls_handshake\n");
2394 /* There doesn't seem to be a built-in timeout on connection. */
2395
2396 sigalrm_seen = FALSE;
2397 alarm(ob->command_timeout);
2398 do
2399   rc = gnutls_handshake(state->session);
2400 while (rc == GNUTLS_E_AGAIN || rc == GNUTLS_E_INTERRUPTED && !sigalrm_seen);
2401 alarm(0);
2402
2403 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
2404   if (sigalrm_seen)
2405     {
2406     gnutls_alert_send(state->session, GNUTLS_AL_FATAL, GNUTLS_A_USER_CANCELED);
2407     return tls_error(US"gnutls_handshake", "timed out", state->host, errstr);
2408     }
2409   else
2410     return tls_error(US"gnutls_handshake", gnutls_strerror(rc), state->host, errstr);
2411
2412 DEBUG(D_tls) debug_printf("gnutls_handshake was successful\n");
2413
2414 /* Verify late */
2415
2416 if (!verify_certificate(state, errstr))
2417   return tls_error(US"certificate verification failed", *errstr, state->host, errstr);
2418
2419 #ifndef DISABLE_OCSP
2420 if (require_ocsp)
2421   {
2422   DEBUG(D_tls)
2423     {
2424     gnutls_datum_t stapling;
2425     gnutls_ocsp_resp_t resp;
2426     gnutls_datum_t printed;
2427     if (  (rc= gnutls_ocsp_status_request_get(state->session, &stapling)) == 0
2428        && (rc= gnutls_ocsp_resp_init(&resp)) == 0
2429        && (rc= gnutls_ocsp_resp_import(resp, &stapling)) == 0
2430        && (rc= gnutls_ocsp_resp_print(resp, GNUTLS_OCSP_PRINT_FULL, &printed)) == 0
2431        )
2432       {
2433       debug_printf("%.4096s", printed.data);
2434       gnutls_free(printed.data);
2435       }
2436     else
2437       (void) tls_error(US"ocsp decode", gnutls_strerror(rc), state->host, errstr);
2438     }
2439
2440   if (gnutls_ocsp_status_request_is_checked(state->session, 0) == 0)
2441     {
2442     tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;
2443     return tls_error(US"certificate status check failed", NULL, state->host, errstr);
2444     }
2445   DEBUG(D_tls) debug_printf("Passed OCSP checking\n");
2446   tls_out.ocsp = OCSP_VFIED;
2447   }
2448 #endif
2449
2450 /* Figure out peer DN, and if authenticated, etc. */
2451
2452 if ((rc = peer_status(state, errstr)) != OK)
2453   return rc;
2454
2455 /* Sets various Exim expansion variables; may need to adjust for ACL callouts */
2456
2457 extract_exim_vars_from_tls_state(state);
2458
2459 return OK;
2460 }
2461
2462
2463
2464
2465 /*************************************************
2466 *         Close down a TLS session               *
2467 *************************************************/
2468
2469 /* This is also called from within a delivery subprocess forked from the
2470 daemon, to shut down the TLS library, without actually doing a shutdown (which
2471 would tamper with the TLS session in the parent process).
2472
2473 Arguments:
2474   shutdown      1 if TLS close-alert is to be sent,
2475                 2 if also response to be waited for
2476
2477 Returns:     nothing
2478 */
2479
2480 void
2481 tls_close(BOOL is_server, int shutdown)
2482 {
2483 exim_gnutls_state_st *state = is_server ? &state_server : &state_client;
2484
2485 if (!state->tlsp || state->tlsp->active < 0) return;  /* TLS was not active */
2486
2487 if (shutdown)
2488   {
2489   DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_close(): shutting down TLS%s\n",
2490     shutdown > 1 ? " (with response-wait)" : "");
2491
2492   alarm(2);
2493   gnutls_bye(state->session, shutdown > 1 ? GNUTLS_SHUT_RDWR : GNUTLS_SHUT_WR);
2494   alarm(0);
2495   }
2496
2497 gnutls_deinit(state->session);
2498 gnutls_certificate_free_credentials(state->x509_cred);
2499
2500
2501 state->tlsp->active = -1;
2502 if (state->xfer_buffer) store_free(state->xfer_buffer);
2503 memcpy(state, &exim_gnutls_state_init, sizeof(exim_gnutls_state_init));
2504
2505 if (!state_server.session && !state_client.session)
2506   {
2507   gnutls_global_deinit();
2508   exim_gnutls_base_init_done = FALSE;
2509   }
2510 }
2511
2512
2513
2514
2515 static BOOL
2516 tls_refill(unsigned lim)
2517 {
2518 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
2519 ssize_t inbytes;
2520
2521 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling gnutls_record_recv(%p, %p, %u)\n",
2522   state->session, state->xfer_buffer, ssl_xfer_buffer_size);
2523
2524 sigalrm_seen = FALSE;
2525 if (smtp_receive_timeout > 0) alarm(smtp_receive_timeout);
2526 inbytes = gnutls_record_recv(state->session, state->xfer_buffer,
2527   MIN(ssl_xfer_buffer_size, lim));
2528 if (smtp_receive_timeout > 0) alarm(0);
2529
2530 if (had_command_timeout)                /* set by signal handler */
2531   smtp_command_timeout_exit();          /* does not return */
2532 if (had_command_sigterm)
2533   smtp_command_sigterm_exit();
2534 if (had_data_timeout)
2535   smtp_data_timeout_exit();
2536 if (had_data_sigint)
2537   smtp_data_sigint_exit();
2538
2539 /* Timeouts do not get this far.  A zero-byte return appears to mean that the
2540 TLS session has been closed down, not that the socket itself has been closed
2541 down. Revert to non-TLS handling. */
2542
2543 if (sigalrm_seen)
2544   {
2545   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got tls read timeout\n");
2546   state->xfer_error = TRUE;
2547   return FALSE;
2548   }
2549
2550 else if (inbytes == 0)
2551   {
2552   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got TLS_EOF\n");
2553
2554   receive_getc = smtp_getc;
2555   receive_getbuf = smtp_getbuf;
2556   receive_get_cache = smtp_get_cache;
2557   receive_ungetc = smtp_ungetc;
2558   receive_feof = smtp_feof;
2559   receive_ferror = smtp_ferror;
2560   receive_smtp_buffered = smtp_buffered;
2561
2562   gnutls_deinit(state->session);
2563   gnutls_certificate_free_credentials(state->x509_cred);
2564
2565   state->session = NULL;
2566   state->tlsp->active = -1;
2567   state->tlsp->bits = 0;
2568   state->tlsp->certificate_verified = FALSE;
2569   tls_channelbinding_b64 = NULL;
2570   state->tlsp->cipher = NULL;
2571   state->tlsp->peercert = NULL;
2572   state->tlsp->peerdn = NULL;
2573
2574   return FALSE;
2575   }
2576
2577 /* Handle genuine errors */
2578
2579 else if (inbytes < 0)
2580   {
2581   record_io_error(state, (int) inbytes, US"recv", NULL);
2582   state->xfer_error = TRUE;
2583   return FALSE;
2584   }
2585 #ifndef DISABLE_DKIM
2586 dkim_exim_verify_feed(state->xfer_buffer, inbytes);
2587 #endif
2588 state->xfer_buffer_hwm = (int) inbytes;
2589 state->xfer_buffer_lwm = 0;
2590 return TRUE;
2591 }
2592
2593 /*************************************************
2594 *            TLS version of getc                 *
2595 *************************************************/
2596
2597 /* This gets the next byte from the TLS input buffer. If the buffer is empty,
2598 it refills the buffer via the GnuTLS reading function.
2599 Only used by the server-side TLS.
2600
2601 This feeds DKIM and should be used for all message-body reads.
2602
2603 Arguments:  lim         Maximum amount to read/bufffer
2604 Returns:    the next character or EOF
2605 */
2606
2607 int
2608 tls_getc(unsigned lim)
2609 {
2610 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
2611
2612 if (state->xfer_buffer_lwm >= state->xfer_buffer_hwm)
2613   if (!tls_refill(lim))
2614     return state->xfer_error ? EOF : smtp_getc(lim);
2615
2616 /* Something in the buffer; return next uschar */
2617
2618 return state->xfer_buffer[state->xfer_buffer_lwm++];
2619 }
2620
2621 uschar *
2622 tls_getbuf(unsigned * len)
2623 {
2624 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
2625 unsigned size;
2626 uschar * buf;
2627
2628 if (state->xfer_buffer_lwm >= state->xfer_buffer_hwm)
2629   if (!tls_refill(*len))
2630     {
2631     if (!state->xfer_error) return smtp_getbuf(len);
2632     *len = 0;
2633     return NULL;
2634     }
2635
2636 if ((size = state->xfer_buffer_hwm - state->xfer_buffer_lwm) > *len)
2637   size = *len;
2638 buf = &state->xfer_buffer[state->xfer_buffer_lwm];
2639 state->xfer_buffer_lwm += size;
2640 *len = size;
2641 return buf;
2642 }
2643
2644
2645 void
2646 tls_get_cache()
2647 {
2648 #ifndef DISABLE_DKIM
2649 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
2650 int n = state->xfer_buffer_hwm - state->xfer_buffer_lwm;
2651 if (n > 0)
2652   dkim_exim_verify_feed(state->xfer_buffer+state->xfer_buffer_lwm, n);
2653 #endif
2654 }
2655
2656
2657 BOOL
2658 tls_could_read(void)
2659 {
2660 return state_server.xfer_buffer_lwm < state_server.xfer_buffer_hwm
2661  || gnutls_record_check_pending(state_server.session) > 0;
2662 }
2663
2664
2665
2666
2667 /*************************************************
2668 *          Read bytes from TLS channel           *
2669 *************************************************/
2670
2671 /* This does not feed DKIM, so if the caller uses this for reading message body,
2672 then the caller must feed DKIM.
2673
2674 Arguments:
2675   buff      buffer of data
2676   len       size of buffer
2677
2678 Returns:    the number of bytes read
2679             -1 after a failed read
2680 */
2681
2682 int
2683 tls_read(BOOL is_server, uschar *buff, size_t len)
2684 {
2685 exim_gnutls_state_st *state = is_server ? &state_server : &state_client;
2686 ssize_t inbytes;
2687
2688 if (len > INT_MAX)
2689   len = INT_MAX;
2690
2691 if (state->xfer_buffer_lwm < state->xfer_buffer_hwm)
2692   DEBUG(D_tls)
2693     debug_printf("*** PROBABLY A BUG *** " \
2694         "tls_read() called with data in the tls_getc() buffer, %d ignored\n",
2695         state->xfer_buffer_hwm - state->xfer_buffer_lwm);
2696
2697 DEBUG(D_tls)
2698   debug_printf("Calling gnutls_record_recv(%p, %p, " SIZE_T_FMT ")\n",
2699       state->session, buff, len);
2700
2701 inbytes = gnutls_record_recv(state->session, buff, len);
2702 if (inbytes > 0) return inbytes;
2703 if (inbytes == 0)
2704   {
2705   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got TLS_EOF\n");
2706   }
2707 else record_io_error(state, (int)inbytes, US"recv", NULL);
2708
2709 return -1;
2710 }
2711
2712
2713
2714
2715 /*************************************************
2716 *         Write bytes down TLS channel           *
2717 *************************************************/
2718
2719 /*
2720 Arguments:
2721   is_server channel specifier
2722   buff      buffer of data
2723   len       number of bytes
2724   more      more data expected soon
2725
2726 Returns:    the number of bytes after a successful write,
2727             -1 after a failed write
2728 */
2729
2730 int
2731 tls_write(BOOL is_server, const uschar *buff, size_t len, BOOL more)
2732 {
2733 ssize_t outbytes;
2734 size_t left = len;
2735 exim_gnutls_state_st *state = is_server ? &state_server : &state_client;
2736 #ifdef SUPPORT_CORK
2737 static BOOL corked = FALSE;
2738
2739 if (more && !corked) gnutls_record_cork(state->session);
2740 #endif
2741
2742 DEBUG(D_tls) debug_printf("%s(%p, " SIZE_T_FMT "%s)\n", __FUNCTION__,
2743   buff, left, more ? ", more" : "");
2744
2745 while (left > 0)
2746   {
2747   DEBUG(D_tls) debug_printf("gnutls_record_send(SSL, %p, " SIZE_T_FMT ")\n",
2748       buff, left);
2749   outbytes = gnutls_record_send(state->session, buff, left);
2750
2751   DEBUG(D_tls) debug_printf("outbytes=" SSIZE_T_FMT "\n", outbytes);
2752   if (outbytes < 0)
2753     {
2754     record_io_error(state, outbytes, US"send", NULL);
2755     return -1;
2756     }
2757   if (outbytes == 0)
2758     {
2759     record_io_error(state, 0, US"send", US"TLS channel closed on write");
2760     return -1;
2761     }
2762
2763   left -= outbytes;
2764   buff += outbytes;
2765   }
2766
2767 if (len > INT_MAX)
2768   {
2769   DEBUG(D_tls)
2770     debug_printf("Whoops!  Wrote more bytes (" SIZE_T_FMT ") than INT_MAX\n",
2771         len);
2772   len = INT_MAX;
2773   }
2774
2775 #ifdef SUPPORT_CORK
2776 if (more != corked)
2777   {
2778   if (!more) (void) gnutls_record_uncork(state->session, 0);
2779   corked = more;
2780   }
2781 #endif
2782
2783 return (int) len;
2784 }
2785
2786
2787
2788
2789 /*************************************************
2790 *            Random number generation            *
2791 *************************************************/
2792
2793 /* Pseudo-random number generation.  The result is not expected to be
2794 cryptographically strong but not so weak that someone will shoot themselves
2795 in the foot using it as a nonce in input in some email header scheme or
2796 whatever weirdness they'll twist this into.  The result should handle fork()
2797 and avoid repeating sequences.  OpenSSL handles that for us.
2798
2799 Arguments:
2800   max       range maximum
2801 Returns     a random number in range [0, max-1]
2802 */
2803
2804 #ifdef HAVE_GNUTLS_RND
2805 int
2806 vaguely_random_number(int max)
2807 {
2808 unsigned int r;
2809 int i, needed_len;
2810 uschar *p;
2811 uschar smallbuf[sizeof(r)];
2812
2813 if (max <= 1)
2814   return 0;
2815
2816 needed_len = sizeof(r);
2817 /* Don't take 8 times more entropy than needed if int is 8 octets and we were
2818  * asked for a number less than 10. */
2819 for (r = max, i = 0; r; ++i)
2820   r >>= 1;
2821 i = (i + 7) / 8;
2822 if (i < needed_len)
2823   needed_len = i;
2824
2825 i = gnutls_rnd(GNUTLS_RND_NONCE, smallbuf, needed_len);
2826 if (i < 0)
2827   {
2828   DEBUG(D_all) debug_printf("gnutls_rnd() failed, using fallback.\n");
2829   return vaguely_random_number_fallback(max);
2830   }
2831 r = 0;
2832 for (p = smallbuf; needed_len; --needed_len, ++p)
2833   {
2834   r *= 256;
2835   r += *p;
2836   }
2837
2838 /* We don't particularly care about weighted results; if someone wants
2839  * smooth distribution and cares enough then they should submit a patch then. */
2840 return r % max;
2841 }
2842 #else /* HAVE_GNUTLS_RND */
2843 int
2844 vaguely_random_number(int max)
2845 {
2846   return vaguely_random_number_fallback(max);
2847 }
2848 #endif /* HAVE_GNUTLS_RND */
2849
2850
2851
2852
2853 /*************************************************
2854 *  Let tls_require_ciphers be checked at startup *
2855 *************************************************/
2856
2857 /* The tls_require_ciphers option, if set, must be something which the
2858 library can parse.
2859
2860 Returns:     NULL on success, or error message
2861 */
2862
2863 uschar *
2864 tls_validate_require_cipher(void)
2865 {
2866 int rc;
2867 uschar *expciphers = NULL;
2868 gnutls_priority_t priority_cache;
2869 const char *errpos;
2870 uschar * dummy_errstr;
2871
2872 #define validate_check_rc(Label) do { \
2873   if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) { if (exim_gnutls_base_init_done) gnutls_global_deinit(); \
2874   return string_sprintf("%s failed: %s", (Label), gnutls_strerror(rc)); } } while (0)
2875 #define return_deinit(Label) do { gnutls_global_deinit(); return (Label); } while (0)
2876
2877 if (exim_gnutls_base_init_done)
2878   log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
2879       "already initialised GnuTLS, Exim developer bug");
2880
2881 #ifdef HAVE_GNUTLS_PKCS11
2882 if (!gnutls_allow_auto_pkcs11)
2883   {
2884   rc = gnutls_pkcs11_init(GNUTLS_PKCS11_FLAG_MANUAL, NULL);
2885   validate_check_rc(US"gnutls_pkcs11_init");
2886   }
2887 #endif
2888 rc = gnutls_global_init();
2889 validate_check_rc(US"gnutls_global_init()");
2890 exim_gnutls_base_init_done = TRUE;
2891
2892 if (!(tls_require_ciphers && *tls_require_ciphers))
2893   return_deinit(NULL);
2894
2895 if (!expand_check(tls_require_ciphers, US"tls_require_ciphers", &expciphers,
2896                   &dummy_errstr))
2897   return_deinit(US"failed to expand tls_require_ciphers");
2898
2899 if (!(expciphers && *expciphers))
2900   return_deinit(NULL);
2901
2902 DEBUG(D_tls)
2903   debug_printf("tls_require_ciphers expands to \"%s\"\n", expciphers);
2904
2905 rc = gnutls_priority_init(&priority_cache, CS expciphers, &errpos);
2906 validate_check_rc(string_sprintf(
2907       "gnutls_priority_init(%s) failed at offset %ld, \"%.8s..\"",
2908       expciphers, errpos - CS expciphers, errpos));
2909
2910 #undef return_deinit
2911 #undef validate_check_rc
2912 gnutls_global_deinit();
2913
2914 return NULL;
2915 }
2916
2917
2918
2919
2920 /*************************************************
2921 *         Report the library versions.           *
2922 *************************************************/
2923
2924 /* See a description in tls-openssl.c for an explanation of why this exists.
2925
2926 Arguments:   a FILE* to print the results to
2927 Returns:     nothing
2928 */
2929
2930 void
2931 tls_version_report(FILE *f)
2932 {
2933 fprintf(f, "Library version: GnuTLS: Compile: %s\n"
2934            "                         Runtime: %s\n",
2935            LIBGNUTLS_VERSION,
2936            gnutls_check_version(NULL));
2937 }
2938
2939 /* vi: aw ai sw=2
2940 */
2941 /* End of tls-gnu.c */