DANE: Fix 2 messages from queue case
[exim.git] / src / src / tls-gnu.c
1 /*************************************************
2 *     Exim - an Internet mail transport agent    *
3 *************************************************/
4
5 /* Copyright (c) University of Cambridge 1995 - 2018 */
6 /* Copyright (c) The Exim Maintainers 2020 */
7 /* See the file NOTICE for conditions of use and distribution. */
8
9 /* Copyright (c) Phil Pennock 2012 */
10
11 /* This file provides TLS/SSL support for Exim using the GnuTLS library,
12 one of the available supported implementations.  This file is #included into
13 tls.c when USE_GNUTLS has been set.
14
15 The code herein is a revamp of GnuTLS integration using the current APIs; the
16 original tls-gnu.c was based on a patch which was contributed by Nikos
17 Mavrogiannopoulos.  The revamp is partially a rewrite, partially cut&paste as
18 appropriate.
19
20 APIs current as of GnuTLS 2.12.18; note that the GnuTLS manual is for GnuTLS 3,
21 which is not widely deployed by OS vendors.  Will note issues below, which may
22 assist in updating the code in the future.  Another sources of hints is
23 mod_gnutls for Apache (SNI callback registration and handling).
24
25 Keeping client and server variables more split than before and is currently
26 the norm, in anticipation of TLS in ACL callouts.
27
28 I wanted to switch to gnutls_certificate_set_verify_function() so that
29 certificate rejection could happen during handshake where it belongs, rather
30 than being dropped afterwards, but that was introduced in 2.10.0 and Debian
31 (6.0.5) is still on 2.8.6.  So for now we have to stick with sub-par behaviour.
32
33 (I wasn't looking for libraries quite that old, when updating to get rid of
34 compiler warnings of deprecated APIs.  If it turns out that a lot of the rest
35 require current GnuTLS, then we'll drop support for the ancient libraries).
36 */
37
38 #include <gnutls/gnutls.h>
39 /* needed for cert checks in verification and DN extraction: */
40 #include <gnutls/x509.h>
41 /* man-page is incorrect, gnutls_rnd() is not in gnutls.h: */
42 #include <gnutls/crypto.h>
43
44 /* needed to disable PKCS11 autoload unless requested */
45 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x020c00
46 # include <gnutls/pkcs11.h>
47 # define SUPPORT_PARAM_TO_PK_BITS
48 #endif
49 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x030103 && !defined(DISABLE_OCSP)
50 # warning "GnuTLS library version too old; define DISABLE_OCSP in Makefile"
51 # define DISABLE_OCSP
52 #endif
53 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x020a00 && !defined(DISABLE_EVENT)
54 # warning "GnuTLS library version too old; tls:cert event unsupported"
55 # define DISABLE_EVENT
56 #endif
57 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030000
58 # define SUPPORT_SELFSIGN       /* Uncertain what version is first usable but 2.12.23 is not */
59 #endif
60 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030306
61 # define SUPPORT_CA_DIR
62 #else
63 # undef  SUPPORT_CA_DIR
64 #endif
65 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030014
66 # define SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
67 #endif
68 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030104
69 # define GNUTLS_CERT_VFY_STATUS_PRINT
70 #endif
71 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030109
72 # define SUPPORT_CORK
73 #endif
74 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x03010a
75 # define SUPPORT_GNUTLS_SESS_DESC
76 #endif
77 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030300
78 # define GNUTLS_AUTO_GLOBAL_INIT
79 # define GNUTLS_AUTO_PKCS11_MANUAL
80 #endif
81 #if (GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030404) \
82   || (GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030311) && (GNUTLS_VERSION_NUMBER & 0xffff00 == 0x030300)
83 # ifndef DISABLE_OCSP
84 #  define EXIM_HAVE_OCSP
85 # endif
86 #endif
87 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030500
88 # define SUPPORT_GNUTLS_KEYLOG
89 #endif
90 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030506 && !defined(DISABLE_OCSP)
91 # define SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
92 #endif
93 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030600
94 # define GNUTLS_AUTO_DHPARAMS
95 #endif
96 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030603
97 # define EXIM_HAVE_TLS1_3
98 # define SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
99 # define GNUTLS_OCSP_STATUS_REQUEST_GET2
100 #endif
101
102 #ifdef SUPPORT_DANE
103 # if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030000
104 #  define DANESSL_USAGE_DANE_TA 2
105 #  define DANESSL_USAGE_DANE_EE 3
106 # else
107 #  error GnuTLS version too early for DANE
108 # endif
109 # if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x999999
110 #  define GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
111 # endif
112 #endif
113
114 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
115 # if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x030603
116 #  error GNUTLS version too early for session-resumption
117 # endif
118 #endif
119
120 #ifndef DISABLE_OCSP
121 # include <gnutls/ocsp.h>
122 #endif
123 #ifdef SUPPORT_DANE
124 # include <gnutls/dane.h>
125 #endif
126
127 #include "tls-cipher-stdname.c"
128
129
130 #ifdef MACRO_PREDEF
131 void
132 options_tls(void)
133 {
134 # ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
135 builtin_macro_create_var(US"_RESUME_DECODE", RESUME_DECODE_STRING );
136 # endif
137 # ifdef EXIM_HAVE_TLS1_3
138 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS1_3");
139 # endif
140 # ifdef EXIM_HAVE_OCSP
141 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS_OCSP");
142 # endif
143 # ifdef SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
144 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS_OCSP_LIST");
145 # endif
146 }
147 #else
148
149
150 /* GnuTLS 2 vs 3
151
152 GnuTLS 3 only:
153   gnutls_global_set_audit_log_function()
154
155 Changes:
156   gnutls_certificate_verify_peers2(): is new, drop the 2 for old version
157 */
158
159 /* Local static variables for GnuTLS */
160
161 /* Values for verify_requirement */
162
163 enum peer_verify_requirement
164   { VERIFY_NONE, VERIFY_OPTIONAL, VERIFY_REQUIRED, VERIFY_DANE };
165
166 /* This holds most state for server or client; with this, we can set up an
167 outbound TLS-enabled connection in an ACL callout, while not stomping all
168 over the TLS variables available for expansion.
169
170 Some of these correspond to variables in globals.c; those variables will
171 be set to point to content in one of these instances, as appropriate for
172 the stage of the process lifetime.
173
174 Not handled here: global tlsp->tls_channelbinding.
175 */
176
177 typedef struct exim_gnutls_state {
178   gnutls_session_t      session;
179   gnutls_certificate_credentials_t x509_cred;
180   gnutls_priority_t     priority_cache;
181   enum peer_verify_requirement verify_requirement;
182   int                   fd_in;
183   int                   fd_out;
184
185   BOOL                  peer_cert_verified:1;
186   BOOL                  peer_dane_verified:1;
187   BOOL                  trigger_sni_changes:1;
188   BOOL                  have_set_peerdn:1;
189   BOOL                  xfer_eof:1;     /*XXX never gets set! */
190   BOOL                  xfer_error:1;
191 #ifdef SUPPORT_CORK
192   BOOL                  corked:1;
193 #endif
194
195   const struct host_item *host;         /* NULL if server */
196   gnutls_x509_crt_t     peercert;
197   uschar                *peerdn;
198   uschar                *ciphersuite;
199   uschar                *received_sni;
200
201   const uschar *tls_certificate;
202   const uschar *tls_privatekey;
203   const uschar *tls_sni; /* client send only, not received */
204   const uschar *tls_verify_certificates;
205   const uschar *tls_crl;
206   const uschar *tls_require_ciphers;
207
208   uschar *exp_tls_certificate;
209   uschar *exp_tls_privatekey;
210   uschar *exp_tls_verify_certificates;
211   uschar *exp_tls_crl;
212   uschar *exp_tls_require_ciphers;
213   const uschar *exp_tls_verify_cert_hostnames;
214 #ifndef DISABLE_EVENT
215   uschar *event_action;
216 #endif
217 #ifdef SUPPORT_DANE
218   char * const *        dane_data;
219   const int *           dane_data_len;
220 #endif
221
222   tls_support *tlsp;    /* set in tls_init() */
223
224   uschar *xfer_buffer;
225   int xfer_buffer_lwm;
226   int xfer_buffer_hwm;
227 } exim_gnutls_state_st;
228
229 static const exim_gnutls_state_st exim_gnutls_state_init = {
230   /* all elements not explicitly intialised here get 0/NULL/FALSE */
231   .fd_in =              -1,
232   .fd_out =             -1,
233 };
234
235 /* Not only do we have our own APIs which don't pass around state, assuming
236 it's held in globals, GnuTLS doesn't appear to let us register callback data
237 for callbacks, or as part of the session, so we have to keep a "this is the
238 context we're currently dealing with" pointer and rely upon being
239 single-threaded to keep from processing data on an inbound TLS connection while
240 talking to another TLS connection for an outbound check.  This does mean that
241 there's no way for heart-beats to be responded to, for the duration of the
242 second connection.
243 XXX But see gnutls_session_get_ptr()
244 */
245
246 static exim_gnutls_state_st state_server;
247
248 #ifndef GNUTLS_AUTO_DHPARAMS
249 /* dh_params are initialised once within the lifetime of a process using TLS;
250 if we used TLS in a long-lived daemon, we'd have to reconsider this.  But we
251 don't want to repeat this. */
252
253 static gnutls_dh_params_t dh_server_params = NULL;
254 #endif
255
256 static int ssl_session_timeout = 7200;  /* Two hours */
257
258 static const uschar * const exim_default_gnutls_priority = US"NORMAL";
259
260 /* Guard library core initialisation */
261
262 static BOOL exim_gnutls_base_init_done = FALSE;
263
264 #ifndef DISABLE_OCSP
265 static BOOL gnutls_buggy_ocsp = FALSE;
266 static BOOL exim_testharness_disable_ocsp_validity_check = FALSE;
267 #endif
268
269 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
270 static gnutls_datum_t server_sessticket_key;
271 #endif
272
273 /* ------------------------------------------------------------------------ */
274 /* macros */
275
276 #define MAX_HOST_LEN 255
277
278 /* Set this to control gnutls_global_set_log_level(); values 0 to 9 will setup
279 the library logging; a value less than 0 disables the calls to set up logging
280 callbacks.  GNuTLS also looks for an environment variable - except not for
281 setuid binaries, making it useless - "GNUTLS_DEBUG_LEVEL".
282 Allegedly the testscript line "GNUTLS_DEBUG_LEVEL=9 sudo exim ..." would work,
283 but the env var must be added to /etc/sudoers too. */
284 #ifndef EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL
285 # define EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL -1
286 #endif
287
288 #ifndef EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS
289 # define EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS 1024
290 #endif
291
292 /* With GnuTLS 2.12.x+ we have gnutls_sec_param_to_pk_bits() with which we
293 can ask for a bit-strength.  Without that, we stick to the constant we had
294 before, for now. */
295 #ifndef EXIM_SERVER_DH_BITS_PRE2_12
296 # define EXIM_SERVER_DH_BITS_PRE2_12 1024
297 #endif
298
299 #define expand_check_tlsvar(Varname, errstr) \
300   expand_check(state->Varname, US #Varname, &state->exp_##Varname, errstr)
301
302 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x020c00
303 # define HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
304 # define HAVE_GNUTLS_SEC_PARAM_CONSTANTS
305 # define HAVE_GNUTLS_RND
306 /* The security fix we provide with the gnutls_allow_auto_pkcs11 option
307  * (4.82 PP/09) introduces a compatibility regression. The symbol simply
308  * isn't available sometimes, so this needs to become a conditional
309  * compilation; the sanest way to deal with this being a problem on
310  * older OSes is to block it in the Local/Makefile with this compiler
311  * definition  */
312 # ifndef AVOID_GNUTLS_PKCS11
313 #  define HAVE_GNUTLS_PKCS11
314 # endif /* AVOID_GNUTLS_PKCS11 */
315 #endif
316
317
318
319
320 /* ------------------------------------------------------------------------ */
321 /* Callback declarations */
322
323 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
324 static void exim_gnutls_logger_cb(int level, const char *message);
325 #endif
326
327 static int exim_sni_handling_cb(gnutls_session_t session);
328
329 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
330 static int
331 tls_server_ticket_cb(gnutls_session_t sess, u_int htype, unsigned when,
332   unsigned incoming, const gnutls_datum_t * msg);
333 #endif
334
335
336 /* Daemon one-time initialisation */
337 void
338 tls_daemon_init(void)
339 {
340 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
341 /* We are dependent on the GnuTLS implementation of the Session Ticket
342 encryption; both the strength and the key rotation period.  We hope that
343 the strength at least matches that of the ciphersuite (but GnuTLS does not
344 document this). */
345
346 static BOOL once = FALSE;
347 if (once) return;
348 once = TRUE;
349 gnutls_session_ticket_key_generate(&server_sessticket_key);     /* >= 2.10.0 */
350 if (f.running_in_test_harness) ssl_session_timeout = 6;
351 #endif
352 }
353
354 /* ------------------------------------------------------------------------ */
355 /* Static functions */
356
357 /*************************************************
358 *               Handle TLS error                 *
359 *************************************************/
360
361 /* Called from lots of places when errors occur before actually starting to do
362 the TLS handshake, that is, while the session is still in clear. Always returns
363 DEFER for a server and FAIL for a client so that most calls can use "return
364 tls_error(...)" to do this processing and then give an appropriate return. A
365 single function is used for both server and client, because it is called from
366 some shared functions.
367
368 Argument:
369   prefix    text to include in the logged error
370   msg       additional error string (may be NULL)
371             usually obtained from gnutls_strerror()
372   host      NULL if setting up a server;
373             the connected host if setting up a client
374   errstr    pointer to returned error string
375
376 Returns:    OK/DEFER/FAIL
377 */
378
379 static int
380 tls_error(const uschar *prefix, const uschar *msg, const host_item *host,
381   uschar ** errstr)
382 {
383 if (errstr)
384   *errstr = string_sprintf("(%s)%s%s", prefix, msg ? ": " : "", msg ? msg : US"");
385 return host ? FAIL : DEFER;
386 }
387
388
389 static int
390 tls_error_gnu(const uschar *prefix, int err, const host_item *host,
391   uschar ** errstr)
392 {
393 return tls_error(prefix, US gnutls_strerror(err), host, errstr);
394 }
395
396 static int
397 tls_error_sys(const uschar *prefix, int err, const host_item *host,
398   uschar ** errstr)
399 {
400 return tls_error(prefix, US strerror(err), host, errstr);
401 }
402
403
404 /*************************************************
405 *    Deal with logging errors during I/O         *
406 *************************************************/
407
408 /* We have to get the identity of the peer from saved data.
409
410 Argument:
411   state    the current GnuTLS exim state container
412   rc       the GnuTLS error code, or 0 if it's a local error
413   when     text identifying read or write
414   text     local error text when rc is 0
415
416 Returns:   nothing
417 */
418
419 static void
420 record_io_error(exim_gnutls_state_st *state, int rc, uschar *when, uschar *text)
421 {
422 const uschar * msg;
423 uschar * errstr;
424
425 if (rc == GNUTLS_E_FATAL_ALERT_RECEIVED)
426   msg = string_sprintf("A TLS fatal alert has been received: %s",
427     US gnutls_alert_get_name(gnutls_alert_get(state->session)));
428 else
429   msg = US gnutls_strerror(rc);
430
431 (void) tls_error(when, msg, state->host, &errstr);
432
433 if (state->host)
434   log_write(0, LOG_MAIN, "H=%s [%s] TLS error on connection %s",
435     state->host->name, state->host->address, errstr);
436 else
437   {
438   uschar * conn_info = smtp_get_connection_info();
439   if (Ustrncmp(conn_info, US"SMTP ", 5) == 0) conn_info += 5;
440   /* I'd like to get separated H= here, but too hard for now */
441   log_write(0, LOG_MAIN, "TLS error on %s %s", conn_info, errstr);
442   }
443 }
444
445
446
447
448 /*************************************************
449 *        Set various Exim expansion vars         *
450 *************************************************/
451
452 #define exim_gnutls_cert_err(Label) \
453   do \
454     { \
455     if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) \
456       { \
457       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cert problem: %s: %s\n", \
458         (Label), gnutls_strerror(rc)); \
459       return rc; \
460       } \
461     } while (0)
462
463 static int
464 import_cert(const gnutls_datum_t * cert, gnutls_x509_crt_t * crtp)
465 {
466 int rc;
467
468 rc = gnutls_x509_crt_init(crtp);
469 exim_gnutls_cert_err(US"gnutls_x509_crt_init (crt)");
470
471 rc = gnutls_x509_crt_import(*crtp, cert, GNUTLS_X509_FMT_DER);
472 exim_gnutls_cert_err(US"failed to import certificate [gnutls_x509_crt_import(cert)]");
473
474 return rc;
475 }
476
477 #undef exim_gnutls_cert_err
478
479
480 /* We set various Exim global variables from the state, once a session has
481 been established.  With TLS callouts, may need to change this to stack
482 variables, or just re-call it with the server state after client callout
483 has finished.
484
485 Make sure anything set here is unset in tls_getc().
486
487 Sets:
488   tls_active                fd
489   tls_bits                  strength indicator
490   tls_certificate_verified  bool indicator
491   tls_channelbinding        for some SASL mechanisms
492   tls_ver                   a string
493   tls_cipher                a string
494   tls_peercert              pointer to library internal
495   tls_peerdn                a string
496   tls_sni                   a (UTF-8) string
497   tls_ourcert               pointer to library internal
498
499 Argument:
500   state      the relevant exim_gnutls_state_st *
501 */
502
503 static void
504 extract_exim_vars_from_tls_state(exim_gnutls_state_st * state)
505 {
506 #ifdef HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
507 int old_pool;
508 int rc;
509 gnutls_datum_t channel;
510 #endif
511 tls_support * tlsp = state->tlsp;
512
513 tlsp->active.sock = state->fd_out;
514 tlsp->active.tls_ctx = state;
515
516 DEBUG(D_tls) debug_printf("cipher: %s\n", state->ciphersuite);
517
518 tlsp->certificate_verified = state->peer_cert_verified;
519 #ifdef SUPPORT_DANE
520 tlsp->dane_verified = state->peer_dane_verified;
521 #endif
522
523 /* note that tls_channelbinding is not saved to the spool file, since it's
524 only available for use for authenticators while this TLS session is running. */
525
526 tlsp->channelbinding = NULL;
527 #ifdef HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
528 channel.data = NULL;
529 channel.size = 0;
530 if ((rc = gnutls_session_channel_binding(state->session, GNUTLS_CB_TLS_UNIQUE, &channel)))
531   { DEBUG(D_tls) debug_printf("Channel binding error: %s\n", gnutls_strerror(rc)); }
532 else
533   {
534   /* Declare the taintedness of the binding info.  On server, untainted; on
535   client, tainted - being the Finish msg from the server. */
536
537   old_pool = store_pool;
538   store_pool = POOL_PERM;
539   tlsp->channelbinding = b64encode_taint(CUS channel.data, (int)channel.size,
540                                           !!state->host);
541   store_pool = old_pool;
542   DEBUG(D_tls) debug_printf("Have channel bindings cached for possible auth usage\n");
543   }
544 #endif
545
546 /* peercert is set in peer_status() */
547 tlsp->peerdn = state->peerdn;
548
549 /* do not corrupt sni sent by client; record sni rxd by server */
550 if (!state->host)
551   tlsp->sni = state->received_sni;
552
553 /* record our certificate */
554   {
555   const gnutls_datum_t * cert = gnutls_certificate_get_ours(state->session);
556   gnutls_x509_crt_t crt;
557
558   tlsp->ourcert = cert && import_cert(cert, &crt)==0 ? crt : NULL;
559   }
560 }
561
562
563
564
565 #ifndef GNUTLS_AUTO_DHPARAMS
566 /*************************************************
567 *            Setup up DH parameters              *
568 *************************************************/
569
570 /* Generating the D-H parameters may take a long time. They only need to
571 be re-generated every so often, depending on security policy. What we do is to
572 keep these parameters in a file in the spool directory. If the file does not
573 exist, we generate them. This means that it is easy to cause a regeneration.
574
575 The new file is written as a temporary file and renamed, so that an incomplete
576 file is never present. If two processes both compute some new parameters, you
577 waste a bit of effort, but it doesn't seem worth messing around with locking to
578 prevent this.
579
580 Returns:     OK/DEFER/FAIL
581 */
582
583 static int
584 init_server_dh(uschar ** errstr)
585 {
586 int fd, rc;
587 unsigned int dh_bits;
588 gnutls_datum_t m = {.data = NULL, .size = 0};
589 uschar filename_buf[PATH_MAX];
590 uschar *filename = NULL;
591 size_t sz;
592 uschar *exp_tls_dhparam;
593 BOOL use_file_in_spool = FALSE;
594 host_item *host = NULL; /* dummy for macros */
595
596 DEBUG(D_tls) debug_printf("Initialising GnuTLS server params.\n");
597
598 if ((rc = gnutls_dh_params_init(&dh_server_params)))
599   return tls_error_gnu(US"gnutls_dh_params_init", rc, host, errstr);
600
601 if (!expand_check(tls_dhparam, US"tls_dhparam", &exp_tls_dhparam, errstr))
602   return DEFER;
603
604 if (!exp_tls_dhparam)
605   {
606   DEBUG(D_tls) debug_printf("Loading default hard-coded DH params\n");
607   m.data = US std_dh_prime_default();
608   m.size = Ustrlen(m.data);
609   }
610 else if (Ustrcmp(exp_tls_dhparam, "historic") == 0)
611   use_file_in_spool = TRUE;
612 else if (Ustrcmp(exp_tls_dhparam, "none") == 0)
613   {
614   DEBUG(D_tls) debug_printf("Requested no DH parameters.\n");
615   return OK;
616   }
617 else if (exp_tls_dhparam[0] != '/')
618   {
619   if (!(m.data = US std_dh_prime_named(exp_tls_dhparam)))
620     return tls_error(US"No standard prime named", exp_tls_dhparam, NULL, errstr);
621   m.size = Ustrlen(m.data);
622   }
623 else
624   filename = exp_tls_dhparam;
625
626 if (m.data)
627   {
628   if ((rc = gnutls_dh_params_import_pkcs3(dh_server_params, &m, GNUTLS_X509_FMT_PEM)))
629     return tls_error_gnu(US"gnutls_dh_params_import_pkcs3", rc, host, errstr);
630   DEBUG(D_tls) debug_printf("Loaded fixed standard D-H parameters\n");
631   return OK;
632   }
633
634 #ifdef HAVE_GNUTLS_SEC_PARAM_CONSTANTS
635 /* If you change this constant, also change dh_param_fn_ext so that we can use a
636 different filename and ensure we have sufficient bits. */
637
638 if (!(dh_bits = gnutls_sec_param_to_pk_bits(GNUTLS_PK_DH, GNUTLS_SEC_PARAM_NORMAL)))
639   return tls_error(US"gnutls_sec_param_to_pk_bits() failed", NULL, NULL, errstr);
640 DEBUG(D_tls)
641   debug_printf("GnuTLS tells us that for D-H PK, NORMAL is %d bits.\n",
642       dh_bits);
643 #else
644 dh_bits = EXIM_SERVER_DH_BITS_PRE2_12;
645 DEBUG(D_tls)
646   debug_printf("GnuTLS lacks gnutls_sec_param_to_pk_bits(), using %d bits.\n",
647       dh_bits);
648 #endif
649
650 /* Some clients have hard-coded limits. */
651 if (dh_bits > tls_dh_max_bits)
652   {
653   DEBUG(D_tls)
654     debug_printf("tls_dh_max_bits clamping override, using %d bits instead.\n",
655         tls_dh_max_bits);
656   dh_bits = tls_dh_max_bits;
657   }
658
659 if (use_file_in_spool)
660   {
661   if (!string_format(filename_buf, sizeof(filename_buf),
662         "%s/gnutls-params-%d", spool_directory, dh_bits))
663     return tls_error(US"overlong filename", NULL, NULL, errstr);
664   filename = filename_buf;
665   }
666
667 /* Open the cache file for reading and if successful, read it and set up the
668 parameters. */
669
670 if ((fd = Uopen(filename, O_RDONLY, 0)) >= 0)
671   {
672   struct stat statbuf;
673   FILE *fp;
674   int saved_errno;
675
676   if (fstat(fd, &statbuf) < 0)  /* EIO */
677     {
678     saved_errno = errno;
679     (void)close(fd);
680     return tls_error_sys(US"TLS cache stat failed", saved_errno, NULL, errstr);
681     }
682   if (!S_ISREG(statbuf.st_mode))
683     {
684     (void)close(fd);
685     return tls_error(US"TLS cache not a file", NULL, NULL, errstr);
686     }
687   if (!(fp = fdopen(fd, "rb")))
688     {
689     saved_errno = errno;
690     (void)close(fd);
691     return tls_error_sys(US"fdopen(TLS cache stat fd) failed",
692         saved_errno, NULL, errstr);
693     }
694
695   m.size = statbuf.st_size;
696   if (!(m.data = store_malloc(m.size)))
697     {
698     fclose(fp);
699     return tls_error_sys(US"malloc failed", errno, NULL, errstr);
700     }
701   if (!(sz = fread(m.data, m.size, 1, fp)))
702     {
703     saved_errno = errno;
704     fclose(fp);
705     store_free(m.data);
706     return tls_error_sys(US"fread failed", saved_errno, NULL, errstr);
707     }
708   fclose(fp);
709
710   rc = gnutls_dh_params_import_pkcs3(dh_server_params, &m, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
711   store_free(m.data);
712   if (rc)
713     return tls_error_gnu(US"gnutls_dh_params_import_pkcs3", rc, host, errstr);
714   DEBUG(D_tls) debug_printf("read D-H parameters from file \"%s\"\n", filename);
715   }
716
717 /* If the file does not exist, fall through to compute new data and cache it.
718 If there was any other opening error, it is serious. */
719
720 else if (errno == ENOENT)
721   {
722   rc = -1;
723   DEBUG(D_tls)
724     debug_printf("D-H parameter cache file \"%s\" does not exist\n", filename);
725   }
726 else
727   return tls_error(string_open_failed(errno, "\"%s\" for reading", filename),
728       NULL, NULL, errstr);
729
730 /* If ret < 0, either the cache file does not exist, or the data it contains
731 is not useful. One particular case of this is when upgrading from an older
732 release of Exim in which the data was stored in a different format. We don't
733 try to be clever and support both formats; we just regenerate new data in this
734 case. */
735
736 if (rc < 0)
737   {
738   uschar *temp_fn;
739   unsigned int dh_bits_gen = dh_bits;
740
741   if ((PATH_MAX - Ustrlen(filename)) < 10)
742     return tls_error(US"Filename too long to generate replacement",
743         filename, NULL, errstr);
744
745   temp_fn = string_copy(US"%s.XXXXXXX");
746   if ((fd = mkstemp(CS temp_fn)) < 0)   /* modifies temp_fn */
747     return tls_error_sys(US"Unable to open temp file", errno, NULL, errstr);
748   (void)exim_chown(temp_fn, exim_uid, exim_gid);   /* Probably not necessary */
749
750   /* GnuTLS overshoots!  If we ask for 2236, we might get 2237 or more.  But
751   there's no way to ask GnuTLS how many bits there really are.  We can ask
752   how many bits were used in a TLS session, but that's it!  The prime itself
753   is hidden behind too much abstraction.  So we ask for less, and proceed on
754   a wing and a prayer.  First attempt, subtracted 3 for 2233 and got 2240.  */
755
756   if (dh_bits >= EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS + 10)
757     {
758     dh_bits_gen = dh_bits - 10;
759     DEBUG(D_tls)
760       debug_printf("being paranoid about DH generation, make it '%d' bits'\n",
761           dh_bits_gen);
762     }
763
764   DEBUG(D_tls)
765     debug_printf("requesting generation of %d bit Diffie-Hellman prime ...\n",
766         dh_bits_gen);
767   if ((rc = gnutls_dh_params_generate2(dh_server_params, dh_bits_gen)))
768     return tls_error_gnu(US"gnutls_dh_params_generate2", rc, host, errstr);
769
770   /* gnutls_dh_params_export_pkcs3() will tell us the exact size, every time,
771   and I confirmed that a NULL call to get the size first is how the GnuTLS
772   sample apps handle this. */
773
774   sz = 0;
775   m.data = NULL;
776   if (  (rc = gnutls_dh_params_export_pkcs3(dh_server_params,
777                 GNUTLS_X509_FMT_PEM, m.data, &sz))
778      && rc != GNUTLS_E_SHORT_MEMORY_BUFFER)
779     return tls_error_gnu(US"gnutls_dh_params_export_pkcs3(NULL) sizing",
780               rc, host, errstr);
781   m.size = sz;
782   if (!(m.data = store_malloc(m.size)))
783     return tls_error_sys(US"memory allocation failed", errno, NULL, errstr);
784
785   /* this will return a size 1 less than the allocation size above */
786   if ((rc = gnutls_dh_params_export_pkcs3(dh_server_params, GNUTLS_X509_FMT_PEM,
787       m.data, &sz)))
788     {
789     store_free(m.data);
790     return tls_error_gnu(US"gnutls_dh_params_export_pkcs3() real", rc, host, errstr);
791     }
792   m.size = sz; /* shrink by 1, probably */
793
794   if ((sz = write_to_fd_buf(fd, m.data, (size_t) m.size)) != m.size)
795     {
796     store_free(m.data);
797     return tls_error_sys(US"TLS cache write D-H params failed",
798         errno, NULL, errstr);
799     }
800   store_free(m.data);
801   if ((sz = write_to_fd_buf(fd, US"\n", 1)) != 1)
802     return tls_error_sys(US"TLS cache write D-H params final newline failed",
803         errno, NULL, errstr);
804
805   if ((rc = close(fd)))
806     return tls_error_sys(US"TLS cache write close() failed", errno, NULL, errstr);
807
808   if (Urename(temp_fn, filename) < 0)
809     return tls_error_sys(string_sprintf("failed to rename \"%s\" as \"%s\"",
810           temp_fn, filename), errno, NULL, errstr);
811
812   DEBUG(D_tls) debug_printf("wrote D-H parameters to file \"%s\"\n", filename);
813   }
814
815 DEBUG(D_tls) debug_printf("initialized server D-H parameters\n");
816 return OK;
817 }
818 #endif
819
820
821
822
823 /* Create and install a selfsigned certificate, for use in server mode */
824
825 static int
826 tls_install_selfsign(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
827 {
828 gnutls_x509_crt_t cert = NULL;
829 time_t now;
830 gnutls_x509_privkey_t pkey = NULL;
831 const uschar * where;
832 int rc;
833
834 #ifndef SUPPORT_SELFSIGN
835 where = US"library too old";
836 rc = GNUTLS_E_NO_CERTIFICATE_FOUND;
837 if (TRUE) goto err;
838 #endif
839
840 where = US"initialising pkey";
841 if ((rc = gnutls_x509_privkey_init(&pkey))) goto err;
842
843 where = US"initialising cert";
844 if ((rc = gnutls_x509_crt_init(&cert))) goto err;
845
846 where = US"generating pkey";    /* Hangs on 2.12.23 */
847 if ((rc = gnutls_x509_privkey_generate(pkey, GNUTLS_PK_RSA,
848 #ifdef SUPPORT_PARAM_TO_PK_BITS
849 # ifndef GNUTLS_SEC_PARAM_MEDIUM
850 #  define GNUTLS_SEC_PARAM_MEDIUM GNUTLS_SEC_PARAM_HIGH
851 # endif
852             gnutls_sec_param_to_pk_bits(GNUTLS_PK_RSA, GNUTLS_SEC_PARAM_MEDIUM),
853 #else
854             2048,
855 #endif
856             0)))
857   goto err;
858
859 where = US"configuring cert";
860 now = 1;
861 if (  (rc = gnutls_x509_crt_set_version(cert, 3))
862    || (rc = gnutls_x509_crt_set_serial(cert, &now, sizeof(now)))
863    || (rc = gnutls_x509_crt_set_activation_time(cert, now = time(NULL)))
864    || (rc = gnutls_x509_crt_set_expiration_time(cert, now + 60 * 60)) /* 1 hr */
865    || (rc = gnutls_x509_crt_set_key(cert, pkey))
866
867    || (rc = gnutls_x509_crt_set_dn_by_oid(cert,
868               GNUTLS_OID_X520_COUNTRY_NAME, 0, "UK", 2))
869    || (rc = gnutls_x509_crt_set_dn_by_oid(cert,
870               GNUTLS_OID_X520_ORGANIZATION_NAME, 0, "Exim Developers", 15))
871    || (rc = gnutls_x509_crt_set_dn_by_oid(cert,
872               GNUTLS_OID_X520_COMMON_NAME, 0,
873               smtp_active_hostname, Ustrlen(smtp_active_hostname)))
874    )
875   goto err;
876
877 where = US"signing cert";
878 if ((rc = gnutls_x509_crt_sign(cert, cert, pkey))) goto err;
879
880 where = US"installing selfsign cert";
881                                         /* Since: 2.4.0 */
882 if ((rc = gnutls_certificate_set_x509_key(state->x509_cred, &cert, 1, pkey)))
883   goto err;
884
885 rc = OK;
886
887 out:
888   if (cert) gnutls_x509_crt_deinit(cert);
889   if (pkey) gnutls_x509_privkey_deinit(pkey);
890   return rc;
891
892 err:
893   rc = tls_error_gnu(where, rc, NULL, errstr);
894   goto out;
895 }
896
897
898
899
900 /* Add certificate and key, from files.
901
902 Return:
903   Zero or negative: good.  Negate value for certificate index if < 0.
904   Greater than zero: FAIL or DEFER code.
905 */
906
907 static int
908 tls_add_certfile(exim_gnutls_state_st * state, const host_item * host,
909   uschar * certfile, uschar * keyfile, uschar ** errstr)
910 {
911 int rc = gnutls_certificate_set_x509_key_file(state->x509_cred,
912     CS certfile, CS keyfile, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
913 if (rc < 0)
914   return tls_error_gnu(
915     string_sprintf("cert/key setup: cert=%s key=%s", certfile, keyfile),
916     rc, host, errstr);
917 return -rc;
918 }
919
920
921 #if !defined(DISABLE_OCSP) && !defined(SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE)
922 /* Load an OCSP proof from file for sending by the server.  Called
923 on getting a status-request handshake message, for earlier versions
924 of GnuTLS. */
925
926 static int
927 server_ocsp_stapling_cb(gnutls_session_t session, void * ptr,
928   gnutls_datum_t * ocsp_response)
929 {
930 int ret;
931 DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP stapling callback: %s\n", US ptr);
932
933 if ((ret = gnutls_load_file(ptr, ocsp_response)) < 0)
934   {
935   DEBUG(D_tls) debug_printf("Failed to load ocsp stapling file %s\n",
936                               CS ptr);
937   tls_in.ocsp = OCSP_NOT_RESP;
938   return GNUTLS_E_NO_CERTIFICATE_STATUS;
939   }
940
941 tls_in.ocsp = OCSP_VFY_NOT_TRIED;
942 return 0;
943 }
944 #endif
945
946
947 #ifdef SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
948 /* Make a note that we saw a status-request */
949 static int
950 tls_server_clienthello_ext(void * ctx, unsigned tls_id,
951   const unsigned char *data, unsigned size)
952 {
953 /* https://www.iana.org/assignments/tls-extensiontype-values/tls-extensiontype-values.xhtml */
954 if (tls_id == 5)        /* status_request */
955   {
956   DEBUG(D_tls) debug_printf("Seen status_request extension from client\n");
957   tls_in.ocsp = OCSP_NOT_RESP;
958   }
959 return 0;
960 }
961
962 /* Callback for client-hello, on server, if we think we might serve stapled-OCSP */
963 static int
964 tls_server_clienthello_cb(gnutls_session_t session, unsigned int htype,
965   unsigned when, unsigned int incoming, const gnutls_datum_t * msg)
966 {
967 /* Call fn for each extension seen.  3.6.3 onwards */
968 return gnutls_ext_raw_parse(NULL, tls_server_clienthello_ext, msg,
969                            GNUTLS_EXT_RAW_FLAG_TLS_CLIENT_HELLO);
970 }
971
972
973 /* Make a note that we saw a status-response */
974 static int
975 tls_server_servercerts_ext(void * ctx, unsigned tls_id,
976   const unsigned char *data, unsigned size)
977 {
978 /* debug_printf("%s %u\n", __FUNCTION__, tls_id); */
979 /* https://www.iana.org/assignments/tls-extensiontype-values/tls-extensiontype-values.xhtml */
980 if (FALSE && tls_id == 5)       /* status_request */
981   {
982   DEBUG(D_tls) debug_printf("Seen status_request extension\n");
983   tls_in.ocsp = exim_testharness_disable_ocsp_validity_check
984     ? OCSP_VFY_NOT_TRIED : OCSP_VFIED;  /* We know that GnuTLS verifies responses */
985   }
986 return 0;
987 }
988
989 /* Callback for certificates packet, on server, if we think we might serve stapled-OCSP */
990 static int
991 tls_server_servercerts_cb(gnutls_session_t session, unsigned int htype,
992   unsigned when, unsigned int incoming, const gnutls_datum_t * msg)
993 {
994 /* Call fn for each extension seen.  3.6.3 onwards */
995 #ifdef notdef
996 /*XXX crashes */
997 return gnutls_ext_raw_parse(NULL, tls_server_servercerts_ext, msg, 0);
998 #endif
999 }
1000 #endif
1001
1002 /*XXX in tls1.3 the cert-status travel as an extension next to the cert, in the
1003  "Handshake Protocol: Certificate" record.
1004 So we need to spot the Certificate handshake message, parse it and spot any status_request extension(s)
1005
1006 This is different to tls1.2 - where it is a separate record (wireshake term) / handshake message (gnutls term).
1007 */
1008
1009 #if defined(EXPERIMENTAL_TLS_RESUME) || defined(SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE)
1010 /* Callback for certificate-status, on server. We sent stapled OCSP. */
1011 static int
1012 tls_server_certstatus_cb(gnutls_session_t session, unsigned int htype,
1013   unsigned when, unsigned int incoming, const gnutls_datum_t * msg)
1014 {
1015 DEBUG(D_tls) debug_printf("Sending certificate-status\n");              /*XXX we get this for tls1.2 but not for 1.3 */
1016 #ifdef SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
1017 tls_in.ocsp = exim_testharness_disable_ocsp_validity_check
1018   ? OCSP_VFY_NOT_TRIED : OCSP_VFIED;    /* We know that GnuTLS verifies responses */
1019 #else
1020 tls_in.ocsp = OCSP_VFY_NOT_TRIED;
1021 #endif
1022 return 0;
1023 }
1024
1025 /* Callback for handshake messages, on server */
1026 static int
1027 tls_server_hook_cb(gnutls_session_t sess, u_int htype, unsigned when,
1028   unsigned incoming, const gnutls_datum_t * msg)
1029 {
1030 /* debug_printf("%s: htype %u\n", __FUNCTION__, htype); */
1031 switch (htype)
1032   {
1033 # ifdef SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
1034   case GNUTLS_HANDSHAKE_CLIENT_HELLO:
1035     return tls_server_clienthello_cb(sess, htype, when, incoming, msg);
1036   case GNUTLS_HANDSHAKE_CERTIFICATE_PKT:
1037     return tls_server_servercerts_cb(sess, htype, when, incoming, msg);
1038 # endif
1039   case GNUTLS_HANDSHAKE_CERTIFICATE_STATUS:
1040     return tls_server_certstatus_cb(sess, htype, when, incoming, msg);
1041 # ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
1042   case GNUTLS_HANDSHAKE_NEW_SESSION_TICKET:
1043     return tls_server_ticket_cb(sess, htype, when, incoming, msg);
1044 # endif
1045   default:
1046     return 0;
1047   }
1048 }
1049 #endif
1050
1051
1052 #if !defined(DISABLE_OCSP) && defined(SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE)
1053 static void
1054 tls_server_testharness_ocsp_fiddle(void)
1055 {
1056 extern char ** environ;
1057 if (environ) for (uschar ** p = USS environ; *p; p++)
1058   if (Ustrncmp(*p, "EXIM_TESTHARNESS_DISABLE_OCSPVALIDITYCHECK", 42) == 0)
1059     {
1060     DEBUG(D_tls) debug_printf("Permitting known bad OCSP response\n");
1061     exim_testharness_disable_ocsp_validity_check = TRUE;
1062     }
1063 }
1064 #endif
1065
1066 /*************************************************
1067 *       Variables re-expanded post-SNI           *
1068 *************************************************/
1069
1070 /* Called from both server and client code, via tls_init(), and also from
1071 the SNI callback after receiving an SNI, if tls_certificate includes "tls_sni".
1072
1073 We can tell the two apart by state->received_sni being non-NULL in callback.
1074
1075 The callback should not call us unless state->trigger_sni_changes is true,
1076 which we are responsible for setting on the first pass through.
1077
1078 Arguments:
1079   state           exim_gnutls_state_st *
1080   errstr          error string pointer
1081
1082 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1083 */
1084
1085 static int
1086 tls_expand_session_files(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
1087 {
1088 struct stat statbuf;
1089 int rc;
1090 const host_item *host = state->host;  /* macro should be reconsidered? */
1091 uschar *saved_tls_certificate = NULL;
1092 uschar *saved_tls_privatekey = NULL;
1093 uschar *saved_tls_verify_certificates = NULL;
1094 uschar *saved_tls_crl = NULL;
1095 int cert_count;
1096
1097 /* We check for tls_sni *before* expansion. */
1098 if (!host)      /* server */
1099   if (!state->received_sni)
1100     {
1101     if (  state->tls_certificate
1102        && (  Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_sni")
1103           || Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_in_sni")
1104           || Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_out_sni")
1105        )  )
1106       {
1107       DEBUG(D_tls) debug_printf("We will re-expand TLS session files if we receive SNI.\n");
1108       state->trigger_sni_changes = TRUE;
1109       }
1110     }
1111   else
1112     {
1113     /* useful for debugging */
1114     saved_tls_certificate = state->exp_tls_certificate;
1115     saved_tls_privatekey = state->exp_tls_privatekey;
1116     saved_tls_verify_certificates = state->exp_tls_verify_certificates;
1117     saved_tls_crl = state->exp_tls_crl;
1118     }
1119
1120 if ((rc = gnutls_certificate_allocate_credentials(&state->x509_cred)))
1121   return tls_error_gnu(US"gnutls_certificate_allocate_credentials",
1122             rc, host, errstr);
1123
1124 #ifdef SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
1125 gnutls_certificate_set_flags(state->x509_cred, GNUTLS_CERTIFICATE_API_V2);
1126
1127 # if !defined(DISABLE_OCSP) && defined(SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE)
1128 if (!host && tls_ocsp_file)
1129   {
1130   if (f.running_in_test_harness)
1131     tls_server_testharness_ocsp_fiddle();
1132
1133   if (exim_testharness_disable_ocsp_validity_check)
1134     gnutls_certificate_set_flags(state->x509_cred,
1135       GNUTLS_CERTIFICATE_API_V2 | GNUTLS_CERTIFICATE_SKIP_OCSP_RESPONSE_CHECK);
1136   }
1137 # endif
1138 #endif
1139
1140 /* remember: expand_check_tlsvar() is expand_check() but fiddling with
1141 state members, assuming consistent naming; and expand_check() returns
1142 false if expansion failed, unless expansion was forced to fail. */
1143
1144 /* check if we at least have a certificate, before doing expensive
1145 D-H generation. */
1146
1147 if (!expand_check_tlsvar(tls_certificate, errstr))
1148   return DEFER;
1149
1150 /* certificate is mandatory in server, optional in client */
1151
1152 if (  !state->exp_tls_certificate
1153    || !*state->exp_tls_certificate
1154    )
1155   if (!host)
1156     return tls_install_selfsign(state, errstr);
1157   else
1158     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: no client certificate specified; okay\n");
1159
1160 if (state->tls_privatekey && !expand_check_tlsvar(tls_privatekey, errstr))
1161   return DEFER;
1162
1163 /* tls_privatekey is optional, defaulting to same file as certificate */
1164
1165 if (!state->tls_privatekey || !*state->tls_privatekey)
1166   {
1167   state->tls_privatekey = state->tls_certificate;
1168   state->exp_tls_privatekey = state->exp_tls_certificate;
1169   }
1170
1171
1172 if (state->exp_tls_certificate && *state->exp_tls_certificate)
1173   {
1174   DEBUG(D_tls) debug_printf("certificate file = %s\nkey file = %s\n",
1175       state->exp_tls_certificate, state->exp_tls_privatekey);
1176
1177   if (state->received_sni)
1178     if (  Ustrcmp(state->exp_tls_certificate, saved_tls_certificate) == 0
1179        && Ustrcmp(state->exp_tls_privatekey,  saved_tls_privatekey)  == 0
1180        )
1181       {
1182       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS SNI: cert and key unchanged\n");
1183       }
1184     else
1185       {
1186       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS SNI: have a changed cert/key pair.\n");
1187       }
1188
1189   if (!host)    /* server */
1190     {
1191     const uschar * clist = state->exp_tls_certificate;
1192     const uschar * klist = state->exp_tls_privatekey;
1193     const uschar * olist;
1194     int csep = 0, ksep = 0, osep = 0, cnt = 0;
1195     uschar * cfile, * kfile, * ofile;
1196 #ifndef DISABLE_OCSP
1197 # ifdef SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
1198     gnutls_x509_crt_fmt_t ocsp_fmt = GNUTLS_X509_FMT_DER;
1199 # endif
1200
1201     if (!expand_check(tls_ocsp_file, US"tls_ocsp_file", &ofile, errstr))
1202       return DEFER;
1203     olist = ofile;
1204 #endif
1205
1206     while (cfile = string_nextinlist(&clist, &csep, NULL, 0))
1207
1208       if (!(kfile = string_nextinlist(&klist, &ksep, NULL, 0)))
1209         return tls_error(US"cert/key setup: out of keys", NULL, host, errstr);
1210       else if (0 < (rc = tls_add_certfile(state, host, cfile, kfile, errstr)))
1211         return rc;
1212       else
1213         {
1214         int gnutls_cert_index = -rc;
1215         DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cert/key %d %s registered\n",
1216                                   gnutls_cert_index, cfile);
1217
1218 #ifndef DISABLE_OCSP
1219         if (tls_ocsp_file)
1220           {
1221           /* Set the OCSP stapling server info */
1222           if (gnutls_buggy_ocsp)
1223             {
1224             DEBUG(D_tls)
1225               debug_printf("GnuTLS library is buggy for OCSP; avoiding\n");
1226             }
1227           else if ((ofile = string_nextinlist(&olist, &osep, NULL, 0)))
1228             {
1229             DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP response file %d  = %s\n",
1230                                       gnutls_cert_index, ofile);
1231 # ifdef SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
1232             if (Ustrncmp(ofile, US"PEM ", 4) == 0)
1233               {
1234               ocsp_fmt = GNUTLS_X509_FMT_PEM;
1235               ofile += 4;
1236               }
1237             else if (Ustrncmp(ofile, US"DER ", 4) == 0)
1238               {
1239               ocsp_fmt = GNUTLS_X509_FMT_DER;
1240               ofile += 4;
1241               }
1242
1243             if  ((rc = gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_file2(
1244                       state->x509_cred, CCS ofile, gnutls_cert_index,
1245                       ocsp_fmt)) < 0)
1246               return tls_error_gnu(
1247                       US"gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_file2",
1248                       rc, host, errstr);
1249             DEBUG(D_tls)
1250               debug_printf(" %d response%s loaded\n", rc, rc>1 ? "s":"");
1251
1252             /* Arrange callbacks for OCSP request observability */
1253
1254             gnutls_handshake_set_hook_function(state->session,
1255               GNUTLS_HANDSHAKE_ANY, GNUTLS_HOOK_POST, tls_server_hook_cb);
1256
1257 # else
1258 #  if defined(SUPPORT_SRV_OCSP_STACK)
1259             if ((rc = gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function2(
1260                          state->x509_cred, gnutls_cert_index,
1261                          server_ocsp_stapling_cb, ofile)))
1262                 return tls_error_gnu(
1263                       US"gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function2",
1264                       rc, host, errstr);
1265             else
1266 #  endif
1267               {
1268               if (cnt++ > 0)
1269                 {
1270                 DEBUG(D_tls)
1271                   debug_printf("oops; multiple OCSP files not supported\n");
1272                 break;
1273                 }
1274               gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function(
1275                 state->x509_cred, server_ocsp_stapling_cb, ofile);
1276               }
1277 # endif /* SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE */
1278             }
1279           else
1280             DEBUG(D_tls) debug_printf("ran out of OCSP response files in list\n");
1281           }
1282 #endif /* DISABLE_OCSP */
1283         }
1284     }
1285   else  /* client */
1286     {
1287     if (0 < (rc = tls_add_certfile(state, host,
1288                 state->exp_tls_certificate, state->exp_tls_privatekey, errstr)))
1289       return rc;
1290     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cert/key registered\n");
1291     }
1292
1293   } /* tls_certificate */
1294
1295
1296 /* Set the trusted CAs file if one is provided, and then add the CRL if one is
1297 provided. Experiment shows that, if the certificate file is empty, an unhelpful
1298 error message is provided. However, if we just refrain from setting anything up
1299 in that case, certificate verification fails, which seems to be the correct
1300 behaviour. */
1301
1302 if (state->tls_verify_certificates && *state->tls_verify_certificates)
1303   {
1304   if (!expand_check_tlsvar(tls_verify_certificates, errstr))
1305     return DEFER;
1306 #ifndef SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
1307   if (Ustrcmp(state->exp_tls_verify_certificates, "system") == 0)
1308     state->exp_tls_verify_certificates = NULL;
1309 #endif
1310   if (state->tls_crl && *state->tls_crl)
1311     if (!expand_check_tlsvar(tls_crl, errstr))
1312       return DEFER;
1313
1314   if (!(state->exp_tls_verify_certificates &&
1315         *state->exp_tls_verify_certificates))
1316     {
1317     DEBUG(D_tls)
1318       debug_printf("TLS: tls_verify_certificates expanded empty, ignoring\n");
1319     /* With no tls_verify_certificates, we ignore tls_crl too */
1320     return OK;
1321     }
1322   }
1323 else
1324   {
1325   DEBUG(D_tls)
1326     debug_printf("TLS: tls_verify_certificates not set or empty, ignoring\n");
1327   return OK;
1328   }
1329
1330 #ifdef SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
1331 if (Ustrcmp(state->exp_tls_verify_certificates, "system") == 0)
1332   cert_count = gnutls_certificate_set_x509_system_trust(state->x509_cred);
1333 else
1334 #endif
1335   {
1336   if (Ustat(state->exp_tls_verify_certificates, &statbuf) < 0)
1337     {
1338     log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC, "could not stat '%s' "
1339         "(tls_verify_certificates): %s", state->exp_tls_verify_certificates,
1340         strerror(errno));
1341     return DEFER;
1342     }
1343
1344 #ifndef SUPPORT_CA_DIR
1345   /* The test suite passes in /dev/null; we could check for that path explicitly,
1346   but who knows if someone has some weird FIFO which always dumps some certs, or
1347   other weirdness.  The thing we really want to check is that it's not a
1348   directory, since while OpenSSL supports that, GnuTLS does not.
1349   So s/!S_ISREG/S_ISDIR/ and change some messaging ... */
1350   if (S_ISDIR(statbuf.st_mode))
1351     {
1352     DEBUG(D_tls)
1353       debug_printf("verify certificates path is a dir: \"%s\"\n",
1354           state->exp_tls_verify_certificates);
1355     log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
1356         "tls_verify_certificates \"%s\" is a directory",
1357         state->exp_tls_verify_certificates);
1358     return DEFER;
1359     }
1360 #endif
1361
1362   DEBUG(D_tls) debug_printf("verify certificates = %s size=" OFF_T_FMT "\n",
1363           state->exp_tls_verify_certificates, statbuf.st_size);
1364
1365   if (statbuf.st_size == 0)
1366     {
1367     DEBUG(D_tls)
1368       debug_printf("cert file empty, no certs, no verification, ignoring any CRL\n");
1369     return OK;
1370     }
1371
1372   cert_count =
1373
1374 #ifdef SUPPORT_CA_DIR
1375     (statbuf.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR
1376     ?
1377     gnutls_certificate_set_x509_trust_dir(state->x509_cred,
1378       CS state->exp_tls_verify_certificates, GNUTLS_X509_FMT_PEM)
1379     :
1380 #endif
1381     gnutls_certificate_set_x509_trust_file(state->x509_cred,
1382       CS state->exp_tls_verify_certificates, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
1383
1384 #ifdef SUPPORT_CA_DIR
1385   /* Mimic the behaviour with OpenSSL of not advertising a usable-cert list
1386   when using the directory-of-certs config model. */
1387
1388   if ((statbuf.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR)
1389     gnutls_certificate_send_x509_rdn_sequence(state->session, 1);
1390 #endif
1391   }
1392
1393 if (cert_count < 0)
1394   return tls_error_gnu(US"setting certificate trust", cert_count, host, errstr);
1395 DEBUG(D_tls)
1396   debug_printf("Added %d certificate authorities.\n", cert_count);
1397
1398 if (state->tls_crl && *state->tls_crl &&
1399     state->exp_tls_crl && *state->exp_tls_crl)
1400   {
1401   DEBUG(D_tls) debug_printf("loading CRL file = %s\n", state->exp_tls_crl);
1402   if ((cert_count = gnutls_certificate_set_x509_crl_file(state->x509_cred,
1403       CS state->exp_tls_crl, GNUTLS_X509_FMT_PEM)) < 0)
1404     return tls_error_gnu(US"gnutls_certificate_set_x509_crl_file",
1405               cert_count, host, errstr);
1406
1407   DEBUG(D_tls) debug_printf("Processed %d CRLs.\n", cert_count);
1408   }
1409
1410 return OK;
1411 }
1412
1413
1414
1415
1416 /*************************************************
1417 *          Set X.509 state variables             *
1418 *************************************************/
1419
1420 /* In GnuTLS, the registered cert/key are not replaced by a later
1421 set of a cert/key, so for SNI support we need a whole new x509_cred
1422 structure.  Which means various other non-re-expanded pieces of state
1423 need to be re-set in the new struct, so the setting logic is pulled
1424 out to this.
1425
1426 Arguments:
1427   state           exim_gnutls_state_st *
1428   errstr          error string pointer
1429
1430 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1431 */
1432
1433 static int
1434 tls_set_remaining_x509(exim_gnutls_state_st *state, uschar ** errstr)
1435 {
1436 int rc;
1437 const host_item *host = state->host;  /* macro should be reconsidered? */
1438
1439 #ifndef GNUTLS_AUTO_DHPARAMS
1440 /* Create D-H parameters, or read them from the cache file. This function does
1441 its own SMTP error messaging. This only happens for the server, TLS D-H ignores
1442 client-side params. */
1443
1444 if (!state->host)
1445   {
1446   if (!dh_server_params)
1447     if ((rc = init_server_dh(errstr)) != OK) return rc;
1448
1449   /* Unnecessary & discouraged with 3.6.0 or later */
1450   gnutls_certificate_set_dh_params(state->x509_cred, dh_server_params);
1451   }
1452 #endif
1453
1454 /* Link the credentials to the session. */
1455
1456 if ((rc = gnutls_credentials_set(state->session,
1457             GNUTLS_CRD_CERTIFICATE, state->x509_cred)))
1458   return tls_error_gnu(US"gnutls_credentials_set", rc, host, errstr);
1459
1460 return OK;
1461 }
1462
1463 /*************************************************
1464 *            Initialize for GnuTLS               *
1465 *************************************************/
1466
1467
1468 #ifndef DISABLE_OCSP
1469
1470 static BOOL
1471 tls_is_buggy_ocsp(void)
1472 {
1473 const uschar * s;
1474 uschar maj, mid, mic;
1475
1476 s = CUS gnutls_check_version(NULL);
1477 maj = atoi(CCS s);
1478 if (maj == 3)
1479   {
1480   while (*s && *s != '.') s++;
1481   mid = atoi(CCS ++s);
1482   if (mid <= 2)
1483     return TRUE;
1484   else if (mid >= 5)
1485     return FALSE;
1486   else
1487     {
1488     while (*s && *s != '.') s++;
1489     mic = atoi(CCS ++s);
1490     return mic <= (mid == 3 ? 16 : 3);
1491     }
1492   }
1493 return FALSE;
1494 }
1495
1496 #endif
1497
1498
1499 /* Called from both server and client code. In the case of a server, errors
1500 before actual TLS negotiation return DEFER.
1501
1502 Arguments:
1503   host            connected host, if client; NULL if server
1504   certificate     certificate file
1505   privatekey      private key file
1506   sni             TLS SNI to send, sometimes when client; else NULL
1507   cas             CA certs file
1508   crl             CRL file
1509   require_ciphers tls_require_ciphers setting
1510   caller_state    returned state-info structure
1511   errstr          error string pointer
1512
1513 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1514 */
1515
1516 static int
1517 tls_init(
1518     const host_item *host,
1519     const uschar *certificate,
1520     const uschar *privatekey,
1521     const uschar *sni,
1522     const uschar *cas,
1523     const uschar *crl,
1524     const uschar *require_ciphers,
1525     exim_gnutls_state_st **caller_state,
1526     tls_support * tlsp,
1527     uschar ** errstr)
1528 {
1529 exim_gnutls_state_st * state;
1530 int rc;
1531 size_t sz;
1532 const char * errpos;
1533 const uschar * p;
1534
1535 if (!exim_gnutls_base_init_done)
1536   {
1537   DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS global init required.\n");
1538
1539 #if defined(HAVE_GNUTLS_PKCS11) && !defined(GNUTLS_AUTO_PKCS11_MANUAL)
1540   /* By default, gnutls_global_init will init PKCS11 support in auto mode,
1541   which loads modules from a config file, which sounds good and may be wanted
1542   by some sysadmin, but also means in common configurations that GNOME keyring
1543   environment variables are used and so breaks for users calling mailq.
1544   To prevent this, we init PKCS11 first, which is the documented approach. */
1545   if (!gnutls_allow_auto_pkcs11)
1546     if ((rc = gnutls_pkcs11_init(GNUTLS_PKCS11_FLAG_MANUAL, NULL)))
1547       return tls_error_gnu(US"gnutls_pkcs11_init", rc, host, errstr);
1548 #endif
1549
1550 #ifndef GNUTLS_AUTO_GLOBAL_INIT
1551   if ((rc = gnutls_global_init()))
1552     return tls_error_gnu(US"gnutls_global_init", rc, host, errstr);
1553 #endif
1554
1555 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
1556   DEBUG(D_tls)
1557     {
1558     gnutls_global_set_log_function(exim_gnutls_logger_cb);
1559     /* arbitrarily chosen level; bump up to 9 for more */
1560     gnutls_global_set_log_level(EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL);
1561     }
1562 #endif
1563
1564 #ifndef DISABLE_OCSP
1565   if (tls_ocsp_file && (gnutls_buggy_ocsp = tls_is_buggy_ocsp()))
1566     log_write(0, LOG_MAIN, "OCSP unusable with this GnuTLS library version");
1567 #endif
1568
1569   exim_gnutls_base_init_done = TRUE;
1570   }
1571
1572 if (host)
1573   {
1574   /* For client-side sessions we allocate a context. This lets us run
1575   several in parallel. */
1576   int old_pool = store_pool;
1577   store_pool = POOL_PERM;
1578   state = store_get(sizeof(exim_gnutls_state_st), FALSE);
1579   store_pool = old_pool;
1580
1581   memcpy(state, &exim_gnutls_state_init, sizeof(exim_gnutls_state_init));
1582   state->tlsp = tlsp;
1583   DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS client session\n");
1584   rc = gnutls_init(&state->session, GNUTLS_CLIENT);
1585   }
1586 else
1587   {
1588   state = &state_server;
1589   memcpy(state, &exim_gnutls_state_init, sizeof(exim_gnutls_state_init));
1590   state->tlsp = tlsp;
1591   DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS server session\n");
1592   rc = gnutls_init(&state->session, GNUTLS_SERVER);
1593   }
1594 if (rc)
1595   return tls_error_gnu(US"gnutls_init", rc, host, errstr);
1596
1597 state->host = host;
1598
1599 state->tls_certificate = certificate;
1600 state->tls_privatekey = privatekey;
1601 state->tls_require_ciphers = require_ciphers;
1602 state->tls_sni = sni;
1603 state->tls_verify_certificates = cas;
1604 state->tls_crl = crl;
1605
1606 /* This handles the variables that might get re-expanded after TLS SNI;
1607 that's tls_certificate, tls_privatekey, tls_verify_certificates, tls_crl */
1608
1609 DEBUG(D_tls)
1610   debug_printf("Expanding various TLS configuration options for session credentials.\n");
1611 if ((rc = tls_expand_session_files(state, errstr)) != OK) return rc;
1612
1613 /* These are all other parts of the x509_cred handling, since SNI in GnuTLS
1614 requires a new structure afterwards. */
1615
1616 if ((rc = tls_set_remaining_x509(state, errstr)) != OK) return rc;
1617
1618 /* set SNI in client, only */
1619 if (host)
1620   {
1621   if (!expand_check(sni, US"tls_out_sni", &state->tlsp->sni, errstr))
1622     return DEFER;
1623   if (state->tlsp->sni && *state->tlsp->sni)
1624     {
1625     DEBUG(D_tls)
1626       debug_printf("Setting TLS client SNI to \"%s\"\n", state->tlsp->sni);
1627     sz = Ustrlen(state->tlsp->sni);
1628     if ((rc = gnutls_server_name_set(state->session,
1629           GNUTLS_NAME_DNS, state->tlsp->sni, sz)))
1630       return tls_error_gnu(US"gnutls_server_name_set", rc, host, errstr);
1631     }
1632   }
1633 else if (state->tls_sni)
1634   DEBUG(D_tls) debug_printf("*** PROBABLY A BUG *** " \
1635       "have an SNI set for a server [%s]\n", state->tls_sni);
1636
1637 /* This is the priority string support,
1638 http://www.gnutls.org/manual/html_node/Priority-Strings.html
1639 and replaces gnutls_require_kx, gnutls_require_mac & gnutls_require_protocols.
1640 This was backwards incompatible, but means Exim no longer needs to track
1641 all algorithms and provide string forms for them. */
1642
1643 p = NULL;
1644 if (state->tls_require_ciphers && *state->tls_require_ciphers)
1645   {
1646   if (!expand_check_tlsvar(tls_require_ciphers, errstr))
1647     return DEFER;
1648   if (state->exp_tls_require_ciphers && *state->exp_tls_require_ciphers)
1649     {
1650     p = state->exp_tls_require_ciphers;
1651     DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS session cipher/priority \"%s\"\n", p);
1652     }
1653   }
1654 if (!p)
1655   {
1656   p = exim_default_gnutls_priority;
1657   DEBUG(D_tls)
1658     debug_printf("GnuTLS using default session cipher/priority \"%s\"\n", p);
1659   }
1660
1661 if ((rc = gnutls_priority_init(&state->priority_cache, CCS p, &errpos)))
1662   return tls_error_gnu(string_sprintf(
1663                       "gnutls_priority_init(%s) failed at offset %ld, \"%.6s..\"",
1664                       p, errpos - CS p, errpos),
1665                   rc, host, errstr);
1666
1667 if ((rc = gnutls_priority_set(state->session, state->priority_cache)))
1668   return tls_error_gnu(US"gnutls_priority_set", rc, host, errstr);
1669
1670 /* This also sets the server ticket expiration time to the same, and
1671 the STEK rotation time to 3x. */
1672
1673 gnutls_db_set_cache_expiration(state->session, ssl_session_timeout);
1674
1675 /* Reduce security in favour of increased compatibility, if the admin
1676 decides to make that trade-off. */
1677 if (gnutls_compat_mode)
1678   {
1679 #if LIBGNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x020104
1680   DEBUG(D_tls) debug_printf("lowering GnuTLS security, compatibility mode\n");
1681   gnutls_session_enable_compatibility_mode(state->session);
1682 #else
1683   DEBUG(D_tls) debug_printf("Unable to set gnutls_compat_mode - GnuTLS version too old\n");
1684 #endif
1685   }
1686
1687 *caller_state = state;
1688 return OK;
1689 }
1690
1691
1692
1693 /*************************************************
1694 *            Extract peer information            *
1695 *************************************************/
1696
1697 static const uschar *
1698 cipher_stdname_kcm(gnutls_kx_algorithm_t kx, gnutls_cipher_algorithm_t cipher,
1699   gnutls_mac_algorithm_t mac)
1700 {
1701 uschar cs_id[2];
1702 gnutls_kx_algorithm_t kx_i;
1703 gnutls_cipher_algorithm_t cipher_i;
1704 gnutls_mac_algorithm_t mac_i;
1705
1706 for (size_t i = 0;
1707      gnutls_cipher_suite_info(i, cs_id, &kx_i, &cipher_i, &mac_i, NULL);
1708      i++)
1709   if (kx_i == kx && cipher_i == cipher && mac_i == mac)
1710     return cipher_stdname(cs_id[0], cs_id[1]);
1711 return NULL;
1712 }
1713
1714
1715
1716 /* Called from both server and client code.
1717 Only this is allowed to set state->peerdn and state->have_set_peerdn
1718 and we use that to detect double-calls.
1719
1720 NOTE: the state blocks last while the TLS connection is up, which is fine
1721 for logging in the server side, but for the client side, we log after teardown
1722 in src/deliver.c.  While the session is up, we can twist about states and
1723 repoint tls_* globals, but those variables used for logging or other variable
1724 expansion that happens _after_ delivery need to have a longer life-time.
1725
1726 So for those, we get the data from POOL_PERM; the re-invoke guard keeps us from
1727 doing this more than once per generation of a state context.  We set them in
1728 the state context, and repoint tls_* to them.  After the state goes away, the
1729 tls_* copies of the pointers remain valid and client delivery logging is happy.
1730
1731 tls_certificate_verified is a BOOL, so the tls_peerdn and tls_cipher issues
1732 don't apply.
1733
1734 Arguments:
1735   state           exim_gnutls_state_st *
1736   errstr          pointer to error string
1737
1738 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1739 */
1740
1741 static int
1742 peer_status(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
1743 {
1744 gnutls_session_t session = state->session;
1745 const gnutls_datum_t * cert_list;
1746 int old_pool, rc;
1747 unsigned int cert_list_size = 0;
1748 gnutls_protocol_t protocol;
1749 gnutls_cipher_algorithm_t cipher;
1750 gnutls_kx_algorithm_t kx;
1751 gnutls_mac_algorithm_t mac;
1752 gnutls_certificate_type_t ct;
1753 gnutls_x509_crt_t crt;
1754 uschar * dn_buf;
1755 size_t sz;
1756
1757 if (state->have_set_peerdn)
1758   return OK;
1759 state->have_set_peerdn = TRUE;
1760
1761 state->peerdn = NULL;
1762
1763 /* tls_cipher */
1764 cipher = gnutls_cipher_get(session);
1765 protocol = gnutls_protocol_get_version(session);
1766 mac = gnutls_mac_get(session);
1767 kx =
1768 #ifdef GNUTLS_TLS1_3
1769     protocol >= GNUTLS_TLS1_3 ? 0 :
1770 #endif
1771   gnutls_kx_get(session);
1772
1773 old_pool = store_pool;
1774   {
1775   tls_support * tlsp = state->tlsp;
1776   store_pool = POOL_PERM;
1777
1778 #ifdef SUPPORT_GNUTLS_SESS_DESC
1779     {
1780     gstring * g = NULL;
1781     uschar * s = US gnutls_session_get_desc(session), c;
1782
1783     /* Nikos M suggests we use this by preference.  It returns like:
1784     (TLS1.3)-(ECDHE-SECP256R1)-(RSA-PSS-RSAE-SHA256)-(AES-256-GCM)
1785
1786     For partial back-compat, put a colon after the TLS version, replace the
1787     )-( grouping with __, replace in-group - with _ and append the :keysize. */
1788
1789     /* debug_printf("peer_status: gnutls_session_get_desc %s\n", s); */
1790
1791     for (s++; (c = *s) && c != ')'; s++) g = string_catn(g, s, 1);
1792
1793     tlsp->ver = string_copyn(g->s, g->ptr);
1794     for (uschar * p = US tlsp->ver; *p; p++)
1795       if (*p == '-') { *p = '\0'; break; }      /* TLS1.0-PKIX -> TLS1.0 */
1796
1797     g = string_catn(g, US":", 1);
1798     if (*s) s++;                /* now on _ between groups */
1799     while ((c = *s))
1800       {
1801       for (*++s && ++s; (c = *s) && c != ')'; s++)
1802         g = string_catn(g, c == '-' ? US"_" : s, 1);
1803       /* now on ) closing group */
1804       if ((c = *s) && *++s == '-') g = string_catn(g, US"__", 2);
1805       /* now on _ between groups */
1806       }
1807     g = string_catn(g, US":", 1);
1808     g = string_cat(g, string_sprintf("%d", (int) gnutls_cipher_get_key_size(cipher) * 8));
1809     state->ciphersuite = string_from_gstring(g);
1810     }
1811 #else
1812   state->ciphersuite = string_sprintf("%s:%s:%d",
1813       gnutls_protocol_get_name(protocol),
1814       gnutls_cipher_suite_get_name(kx, cipher, mac),
1815       (int) gnutls_cipher_get_key_size(cipher) * 8);
1816
1817   /* I don't see a way that spaces could occur, in the current GnuTLS
1818   code base, but it was a concern in the old code and perhaps older GnuTLS
1819   releases did return "TLS 1.0"; play it safe, just in case. */
1820
1821   for (uschar * p = state->ciphersuite; *p; p++) if (isspace(*p)) *p = '-';
1822   tlsp->ver = string_copyn(state->ciphersuite,
1823                         Ustrchr(state->ciphersuite, ':') - state->ciphersuite);
1824 #endif
1825
1826 /* debug_printf("peer_status: ciphersuite %s\n", state->ciphersuite); */
1827
1828   tlsp->cipher = state->ciphersuite;
1829   tlsp->bits = gnutls_cipher_get_key_size(cipher) * 8;
1830
1831   tlsp->cipher_stdname = cipher_stdname_kcm(kx, cipher, mac);
1832   }
1833 store_pool = old_pool;
1834
1835 /* tls_peerdn */
1836 cert_list = gnutls_certificate_get_peers(session, &cert_list_size);
1837
1838 if (!cert_list || cert_list_size == 0)
1839   {
1840   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: no certificate from peer (%p & %d)\n",
1841       cert_list, cert_list_size);
1842   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
1843     return tls_error(US"certificate verification failed",
1844         US"no certificate received from peer", state->host, errstr);
1845   return OK;
1846   }
1847
1848 if ((ct = gnutls_certificate_type_get(session)) != GNUTLS_CRT_X509)
1849   {
1850   const uschar * ctn = US gnutls_certificate_type_get_name(ct);
1851   DEBUG(D_tls)
1852     debug_printf("TLS: peer cert not X.509 but instead \"%s\"\n", ctn);
1853   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
1854     return tls_error(US"certificate verification not possible, unhandled type",
1855         ctn, state->host, errstr);
1856   return OK;
1857   }
1858
1859 #define exim_gnutls_peer_err(Label) \
1860   do { \
1861     if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) \
1862       { \
1863       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: peer cert problem: %s: %s\n", \
1864         (Label), gnutls_strerror(rc)); \
1865       if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED) \
1866         return tls_error_gnu((Label), rc, state->host, errstr); \
1867       return OK; \
1868       } \
1869     } while (0)
1870
1871 rc = import_cert(&cert_list[0], &crt);
1872 exim_gnutls_peer_err(US"cert 0");
1873
1874 state->tlsp->peercert = state->peercert = crt;
1875
1876 sz = 0;
1877 rc = gnutls_x509_crt_get_dn(crt, NULL, &sz);
1878 if (rc != GNUTLS_E_SHORT_MEMORY_BUFFER)
1879   {
1880   exim_gnutls_peer_err(US"getting size for cert DN failed");
1881   return FAIL; /* should not happen */
1882   }
1883 dn_buf = store_get_perm(sz, TRUE);      /* tainted */
1884 rc = gnutls_x509_crt_get_dn(crt, CS dn_buf, &sz);
1885 exim_gnutls_peer_err(US"failed to extract certificate DN [gnutls_x509_crt_get_dn(cert 0)]");
1886
1887 state->peerdn = dn_buf;
1888
1889 return OK;
1890 #undef exim_gnutls_peer_err
1891 }
1892
1893
1894
1895
1896 /*************************************************
1897 *            Verify peer certificate             *
1898 *************************************************/
1899
1900 /* Called from both server and client code.
1901 *Should* be using a callback registered with
1902 gnutls_certificate_set_verify_function() to fail the handshake if we dislike
1903 the peer information, but that's too new for some OSes.
1904
1905 Arguments:
1906   state         exim_gnutls_state_st *
1907   errstr        where to put an error message
1908
1909 Returns:
1910   FALSE     if the session should be rejected
1911   TRUE      if the cert is okay or we just don't care
1912 */
1913
1914 static BOOL
1915 verify_certificate(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
1916 {
1917 int rc;
1918 uint verify;
1919
1920 DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: checking peer certificate\n");
1921 *errstr = NULL;
1922 rc = peer_status(state, errstr);
1923
1924 if (state->verify_requirement == VERIFY_NONE)
1925   return TRUE;
1926
1927 if (rc != OK || !state->peerdn)
1928   {
1929   verify = GNUTLS_CERT_INVALID;
1930   *errstr = US"certificate not supplied";
1931   }
1932 else
1933
1934   {
1935 #ifdef SUPPORT_DANE
1936   if (state->verify_requirement == VERIFY_DANE && state->host)
1937     {
1938     /* Using dane_verify_session_crt() would be easy, as it does it all for us
1939     including talking to a DNS resolver.  But we want to do that bit ourselves
1940     as the testsuite intercepts and fakes its own DNS environment. */
1941
1942     dane_state_t s;
1943     dane_query_t r;
1944     uint lsize;
1945     const gnutls_datum_t * certlist =
1946       gnutls_certificate_get_peers(state->session, &lsize);
1947     int usage = tls_out.tlsa_usage;
1948
1949 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
1950     /* Split the TLSA records into two sets, TA and EE selectors.  Run the
1951     dane-verification separately so that we know which selector verified;
1952     then we know whether to do name-verification (needed for TA but not EE). */
1953
1954     if (usage == ((1<<DANESSL_USAGE_DANE_TA) | (1<<DANESSL_USAGE_DANE_EE)))
1955       {                                         /* a mixed-usage bundle */
1956       int i, j, nrec;
1957       const char ** dd;
1958       int * ddl;
1959
1960       for (nrec = 0; state->dane_data_len[nrec]; ) nrec++;
1961       nrec++;
1962
1963       dd = store_get(nrec * sizeof(uschar *), FALSE);
1964       ddl = store_get(nrec * sizeof(int), FALSE);
1965       nrec--;
1966
1967       if ((rc = dane_state_init(&s, 0)))
1968         goto tlsa_prob;
1969
1970       for (usage = DANESSL_USAGE_DANE_EE;
1971            usage >= DANESSL_USAGE_DANE_TA; usage--)
1972         {                               /* take records with this usage */
1973         for (j = i = 0; i < nrec; i++)
1974           if (state->dane_data[i][0] == usage)
1975             {
1976             dd[j] = state->dane_data[i];
1977             ddl[j++] = state->dane_data_len[i];
1978             }
1979         if (j)
1980           {
1981           dd[j] = NULL;
1982           ddl[j] = 0;
1983
1984           if ((rc = dane_raw_tlsa(s, &r, (char * const *)dd, ddl, 1, 0)))
1985             goto tlsa_prob;
1986
1987           if ((rc = dane_verify_crt_raw(s, certlist, lsize,
1988                             gnutls_certificate_type_get(state->session),
1989                             r, 0,
1990                             usage == DANESSL_USAGE_DANE_EE
1991                             ? DANE_VFLAG_ONLY_CHECK_EE_USAGE : 0,
1992                             &verify)))
1993             {
1994             DEBUG(D_tls)
1995               debug_printf("TLSA record problem: %s\n", dane_strerror(rc));
1996             }
1997           else if (verify == 0) /* verification passed */
1998             {
1999             usage = 1 << usage;
2000             break;
2001             }
2002           }
2003         }
2004
2005         if (rc) goto tlsa_prob;
2006       }
2007     else
2008 # endif
2009       {
2010       if (  (rc = dane_state_init(&s, 0))
2011          || (rc = dane_raw_tlsa(s, &r, state->dane_data, state->dane_data_len,
2012                         1, 0))
2013          || (rc = dane_verify_crt_raw(s, certlist, lsize,
2014                         gnutls_certificate_type_get(state->session),
2015                         r, 0,
2016 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
2017                         usage == (1 << DANESSL_USAGE_DANE_EE)
2018                         ? DANE_VFLAG_ONLY_CHECK_EE_USAGE : 0,
2019 # else
2020                         0,
2021 # endif
2022                         &verify))
2023          )
2024         goto tlsa_prob;
2025       }
2026
2027     if (verify != 0)            /* verification failed */
2028       {
2029       gnutls_datum_t str;
2030       (void) dane_verification_status_print(verify, &str, 0);
2031       *errstr = US str.data;    /* don't bother to free */
2032       goto badcert;
2033       }
2034
2035 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
2036     /* If a TA-mode TLSA record was used for verification we must additionally
2037     verify the cert name (but not the CA chain).  For EE-mode, skip it. */
2038
2039     if (usage & (1 << DANESSL_USAGE_DANE_EE))
2040 # endif
2041       {
2042       state->peer_dane_verified = state->peer_cert_verified = TRUE;
2043       goto goodcert;
2044       }
2045 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
2046     /* Assume that the name on the A-record is the one that should be matching
2047     the cert.  An alternate view is that the domain part of the email address
2048     is also permissible. */
2049
2050     if (gnutls_x509_crt_check_hostname(state->tlsp->peercert,
2051           CS state->host->name))
2052       {
2053       state->peer_dane_verified = state->peer_cert_verified = TRUE;
2054       goto goodcert;
2055       }
2056 # endif
2057     }
2058 #endif  /*SUPPORT_DANE*/
2059
2060   rc = gnutls_certificate_verify_peers2(state->session, &verify);
2061   }
2062
2063 /* Handle the result of verification. INVALID is set if any others are. */
2064
2065 if (rc < 0 || verify & (GNUTLS_CERT_INVALID|GNUTLS_CERT_REVOKED))
2066   {
2067   state->peer_cert_verified = FALSE;
2068   if (!*errstr)
2069     {
2070 #ifdef GNUTLS_CERT_VFY_STATUS_PRINT
2071     DEBUG(D_tls)
2072       {
2073       gnutls_datum_t txt;
2074
2075       if (gnutls_certificate_verification_status_print(verify,
2076             gnutls_certificate_type_get(state->session), &txt, 0)
2077           == GNUTLS_E_SUCCESS)
2078         {
2079         debug_printf("%s\n", txt.data);
2080         gnutls_free(txt.data);
2081         }
2082       }
2083 #endif
2084     *errstr = verify & GNUTLS_CERT_REVOKED
2085       ? US"certificate revoked" : US"certificate invalid";
2086     }
2087
2088   DEBUG(D_tls)
2089     debug_printf("TLS certificate verification failed (%s): peerdn=\"%s\"\n",
2090         *errstr, state->peerdn ? state->peerdn : US"<unset>");
2091
2092   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
2093     goto badcert;
2094   DEBUG(D_tls)
2095     debug_printf("TLS verify failure overridden (host in tls_try_verify_hosts)\n");
2096   }
2097
2098 else
2099   {
2100   /* Client side, check the server's certificate name versus the name on the
2101   A-record for the connection we made.  What to do for server side - what name
2102   to use for client?  We document that there is no such checking for server
2103   side. */
2104
2105   if (  state->exp_tls_verify_cert_hostnames
2106      && !gnutls_x509_crt_check_hostname(state->tlsp->peercert,
2107                 CS state->exp_tls_verify_cert_hostnames)
2108      )
2109     {
2110     DEBUG(D_tls)
2111       debug_printf("TLS certificate verification failed: cert name mismatch\n");
2112     if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
2113       goto badcert;
2114     return TRUE;
2115     }
2116
2117   state->peer_cert_verified = TRUE;
2118   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS certificate verified: peerdn=\"%s\"\n",
2119       state->peerdn ? state->peerdn : US"<unset>");
2120   }
2121
2122 goodcert:
2123   state->tlsp->peerdn = state->peerdn;
2124   return TRUE;
2125
2126 #ifdef SUPPORT_DANE
2127 tlsa_prob:
2128   *errstr = string_sprintf("TLSA record problem: %s",
2129     rc == DANE_E_REQUESTED_DATA_NOT_AVAILABLE ? "none usable" : dane_strerror(rc));
2130 #endif
2131
2132 badcert:
2133   gnutls_alert_send(state->session, GNUTLS_AL_FATAL, GNUTLS_A_BAD_CERTIFICATE);
2134   return FALSE;
2135 }
2136
2137
2138
2139
2140 /* ------------------------------------------------------------------------ */
2141 /* Callbacks */
2142
2143 /* Logging function which can be registered with
2144  *   gnutls_global_set_log_function()
2145  *   gnutls_global_set_log_level() 0..9
2146  */
2147 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
2148 static void
2149 exim_gnutls_logger_cb(int level, const char *message)
2150 {
2151   size_t len = strlen(message);
2152   if (len < 1)
2153     {
2154     DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS<%d> empty debug message\n", level);
2155     return;
2156     }
2157   DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS<%d>: %s%s", level, message,
2158       message[len-1] == '\n' ? "" : "\n");
2159 }
2160 #endif
2161
2162
2163 /* Called after client hello, should handle SNI work.
2164 This will always set tls_sni (state->received_sni) if available,
2165 and may trigger presenting different certificates,
2166 if state->trigger_sni_changes is TRUE.
2167
2168 Should be registered with
2169   gnutls_handshake_set_post_client_hello_function()
2170
2171 "This callback must return 0 on success or a gnutls error code to terminate the
2172 handshake.".
2173
2174 For inability to get SNI information, we return 0.
2175 We only return non-zero if re-setup failed.
2176 Only used for server-side TLS.
2177 */
2178
2179 static int
2180 exim_sni_handling_cb(gnutls_session_t session)
2181 {
2182 char sni_name[MAX_HOST_LEN];
2183 size_t data_len = MAX_HOST_LEN;
2184 exim_gnutls_state_st *state = &state_server;
2185 unsigned int sni_type;
2186 int rc, old_pool;
2187 uschar * dummy_errstr;
2188
2189 rc = gnutls_server_name_get(session, sni_name, &data_len, &sni_type, 0);
2190 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
2191   {
2192   DEBUG(D_tls)
2193     if (rc == GNUTLS_E_REQUESTED_DATA_NOT_AVAILABLE)
2194       debug_printf("TLS: no SNI presented in handshake.\n");
2195     else
2196       debug_printf("TLS failure: gnutls_server_name_get(): %s [%d]\n",
2197         gnutls_strerror(rc), rc);
2198   return 0;
2199   }
2200
2201 if (sni_type != GNUTLS_NAME_DNS)
2202   {
2203   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: ignoring SNI of unhandled type %u\n", sni_type);
2204   return 0;
2205   }
2206
2207 /* We now have a UTF-8 string in sni_name */
2208 old_pool = store_pool;
2209 store_pool = POOL_PERM;
2210 state->received_sni = string_copy_taint(US sni_name, TRUE);
2211 store_pool = old_pool;
2212
2213 /* We set this one now so that variable expansions below will work */
2214 state->tlsp->sni = state->received_sni;
2215
2216 DEBUG(D_tls) debug_printf("Received TLS SNI \"%s\"%s\n", sni_name,
2217     state->trigger_sni_changes ? "" : " (unused for certificate selection)");
2218
2219 if (!state->trigger_sni_changes)
2220   return 0;
2221
2222 if ((rc = tls_expand_session_files(state, &dummy_errstr)) != OK)
2223   {
2224   /* If the setup of certs/etc failed before handshake, TLS would not have
2225   been offered.  The best we can do now is abort. */
2226   return GNUTLS_E_APPLICATION_ERROR_MIN;
2227   }
2228
2229 rc = tls_set_remaining_x509(state, &dummy_errstr);
2230 if (rc != OK) return GNUTLS_E_APPLICATION_ERROR_MIN;
2231
2232 return 0;
2233 }
2234
2235
2236
2237 #ifndef DISABLE_EVENT
2238 /*
2239 We use this callback to get observability and detail-level control
2240 for an exim TLS connection (either direction), raising a tls:cert event
2241 for each cert in the chain presented by the peer.  Any event
2242 can deny verification.
2243
2244 Return 0 for the handshake to continue or non-zero to terminate.
2245 */
2246
2247 static int
2248 verify_cb(gnutls_session_t session)
2249 {
2250 const gnutls_datum_t * cert_list;
2251 unsigned int cert_list_size = 0;
2252 gnutls_x509_crt_t crt;
2253 int rc;
2254 uschar * yield;
2255 exim_gnutls_state_st * state = gnutls_session_get_ptr(session);
2256
2257 if ((cert_list = gnutls_certificate_get_peers(session, &cert_list_size)))
2258   while (cert_list_size--)
2259   {
2260   if ((rc = import_cert(&cert_list[cert_list_size], &crt)) != GNUTLS_E_SUCCESS)
2261     {
2262     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: peer cert problem: depth %d: %s\n",
2263       cert_list_size, gnutls_strerror(rc));
2264     break;
2265     }
2266
2267   state->tlsp->peercert = crt;
2268   if ((yield = event_raise(state->event_action,
2269               US"tls:cert", string_sprintf("%d", cert_list_size))))
2270     {
2271     log_write(0, LOG_MAIN,
2272               "SSL verify denied by event-action: depth=%d: %s",
2273               cert_list_size, yield);
2274     return 1;                     /* reject */
2275     }
2276   state->tlsp->peercert = NULL;
2277   }
2278
2279 return 0;
2280 }
2281
2282 #endif
2283
2284
2285 static gstring *
2286 ddump(gnutls_datum_t * d)
2287 {
2288 gstring * g = string_get((d->size+1) * 2);
2289 uschar * s = d->data;
2290 for (unsigned i = d->size; i > 0; i--, s++)
2291   {
2292   g = string_catn(g, US "0123456789abcdef" + (*s >> 4), 1);
2293   g = string_catn(g, US "0123456789abcdef" + (*s & 0xf), 1);
2294   }
2295 return g;
2296 }
2297
2298 static void
2299 post_handshake_debug(exim_gnutls_state_st * state)
2300 {
2301 #ifdef SUPPORT_GNUTLS_SESS_DESC
2302 debug_printf("%s\n", gnutls_session_get_desc(state->session));
2303 #endif
2304
2305 #ifdef SUPPORT_GNUTLS_KEYLOG
2306 # ifdef EXIM_HAVE_TLS1_3
2307 if (gnutls_protocol_get_version(state->session) < GNUTLS_TLS1_3)
2308 # else
2309 if (TRUE)
2310 # endif
2311   {
2312   gnutls_datum_t c, s;
2313   gstring * gc, * gs;
2314   /* For TLS1.2 we only want the client random and the master secret */
2315   gnutls_session_get_random(state->session, &c, &s);
2316   gnutls_session_get_master_secret(state->session, &s);
2317   gc = ddump(&c);
2318   gs = ddump(&s);
2319   debug_printf("CLIENT_RANDOM %.*s %.*s\n", (int)gc->ptr, gc->s, (int)gs->ptr, gs->s);
2320   }
2321 else
2322   debug_printf("To get keying info for TLS1.3 is hard:\n"
2323     " Set environment variable SSLKEYLOGFILE to a filename relative to the spool directory,\n"
2324     " and make sure it is writable by the Exim runtime user.\n"
2325     " Add SSLKEYLOGFILE to keep_environment in the exim config.\n"
2326     " Start Exim as root.\n"
2327     " If using sudo, add SSLKEYLOGFILE to env_keep in /etc/sudoers\n"
2328     " (works for TLS1.2 also, and saves cut-paste into file).\n"
2329     " Trying to use add_environment for this will not work\n");
2330 #endif
2331 }
2332
2333
2334 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
2335 static int
2336 tls_server_ticket_cb(gnutls_session_t sess, u_int htype, unsigned when,
2337   unsigned incoming, const gnutls_datum_t * msg)
2338 {
2339 DEBUG(D_tls) debug_printf("newticket cb\n");
2340 tls_in.resumption |= RESUME_CLIENT_REQUESTED;
2341 return 0;
2342 }
2343
2344 static void
2345 tls_server_resume_prehandshake(exim_gnutls_state_st * state)
2346 {
2347 /* Should the server offer session resumption? */
2348 tls_in.resumption = RESUME_SUPPORTED;
2349 if (verify_check_host(&tls_resumption_hosts) == OK)
2350   {
2351   int rc;
2352   /* GnuTLS appears to not do ticket overlap, but does emit a fresh ticket when
2353   an offered resumption is unacceptable.  We lose one resumption per ticket
2354   lifetime, and sessions cannot be indefinitely re-used.  There seems to be no
2355   way (3.6.7) of changing the default number of 2 TLS1.3 tickets issued, but at
2356   least they go out in a single packet. */
2357
2358   if (!(rc = gnutls_session_ticket_enable_server(state->session,
2359               &server_sessticket_key)))
2360     tls_in.resumption |= RESUME_SERVER_TICKET;
2361   else
2362     DEBUG(D_tls)
2363       debug_printf("enabling session tickets: %s\n", US gnutls_strerror(rc));
2364
2365   /* Try to tell if we see a ticket request */
2366   gnutls_handshake_set_hook_function(state->session,
2367     GNUTLS_HANDSHAKE_ANY, GNUTLS_HOOK_POST, tls_server_hook_cb);
2368   }
2369 }
2370
2371 static void
2372 tls_server_resume_posthandshake(exim_gnutls_state_st * state)
2373 {
2374 if (gnutls_session_resumption_requested(state->session))
2375   {
2376   /* This tells us the client sent a full ticket.  We use a
2377   callback on session-ticket request, elsewhere, to tell
2378   if a client asked for a ticket. */
2379
2380   tls_in.resumption |= RESUME_CLIENT_SUGGESTED;
2381   DEBUG(D_tls) debug_printf("client requested resumption\n");
2382   }
2383 if (gnutls_session_is_resumed(state->session))
2384   {
2385   tls_in.resumption |= RESUME_USED;
2386   DEBUG(D_tls) debug_printf("Session resumed\n");
2387   }
2388 }
2389 #endif
2390 /* ------------------------------------------------------------------------ */
2391 /* Exported functions */
2392
2393
2394
2395
2396 /*************************************************
2397 *       Start a TLS session in a server          *
2398 *************************************************/
2399
2400 /* This is called when Exim is running as a server, after having received
2401 the STARTTLS command. It must respond to that command, and then negotiate
2402 a TLS session.
2403
2404 Arguments:
2405   require_ciphers  list of allowed ciphers or NULL
2406   errstr           pointer to error string
2407
2408 Returns:           OK on success
2409                    DEFER for errors before the start of the negotiation
2410                    FAIL for errors during the negotiation; the server can't
2411                      continue running.
2412 */
2413
2414 int
2415 tls_server_start(const uschar * require_ciphers, uschar ** errstr)
2416 {
2417 int rc;
2418 exim_gnutls_state_st * state = NULL;
2419
2420 /* Check for previous activation */
2421 if (tls_in.active.sock >= 0)
2422   {
2423   tls_error(US"STARTTLS received after TLS started", US "", NULL, errstr);
2424   smtp_printf("554 Already in TLS\r\n", FALSE);
2425   return FAIL;
2426   }
2427
2428 /* Initialize the library. If it fails, it will already have logged the error
2429 and sent an SMTP response. */
2430
2431 DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS as a server\n");
2432
2433   {
2434 #ifdef MEASURE_TIMING
2435   struct timeval t0;
2436   gettimeofday(&t0, NULL);
2437 #endif
2438
2439   if ((rc = tls_init(NULL, tls_certificate, tls_privatekey,
2440       NULL, tls_verify_certificates, tls_crl,
2441       require_ciphers, &state, &tls_in, errstr)) != OK) return rc;
2442
2443 #ifdef MEASURE_TIMING
2444   report_time_since(&t0, US"server tls_init (delta)");
2445 #endif
2446   }
2447
2448 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
2449 tls_server_resume_prehandshake(state);
2450 #endif
2451
2452 /* If this is a host for which certificate verification is mandatory or
2453 optional, set up appropriately. */
2454
2455 if (verify_check_host(&tls_verify_hosts) == OK)
2456   {
2457   DEBUG(D_tls)
2458     debug_printf("TLS: a client certificate will be required.\n");
2459   state->verify_requirement = VERIFY_REQUIRED;
2460   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUIRE);
2461   }
2462 else if (verify_check_host(&tls_try_verify_hosts) == OK)
2463   {
2464   DEBUG(D_tls)
2465     debug_printf("TLS: a client certificate will be requested but not required.\n");
2466   state->verify_requirement = VERIFY_OPTIONAL;
2467   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUEST);
2468   }
2469 else
2470   {
2471   DEBUG(D_tls)
2472     debug_printf("TLS: a client certificate will not be requested.\n");
2473   state->verify_requirement = VERIFY_NONE;
2474   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_IGNORE);
2475   }
2476
2477 #ifndef DISABLE_EVENT
2478 if (event_action)
2479   {
2480   state->event_action = event_action;
2481   gnutls_session_set_ptr(state->session, state);
2482   gnutls_certificate_set_verify_function(state->x509_cred, verify_cb);
2483   }
2484 #endif
2485
2486 /* Register SNI handling; always, even if not in tls_certificate, so that the
2487 expansion variable $tls_sni is always available. */
2488
2489 gnutls_handshake_set_post_client_hello_function(state->session,
2490     exim_sni_handling_cb);
2491
2492 /* Set context and tell client to go ahead, except in the case of TLS startup
2493 on connection, where outputting anything now upsets the clients and tends to
2494 make them disconnect. We need to have an explicit fflush() here, to force out
2495 the response. Other smtp_printf() calls do not need it, because in non-TLS
2496 mode, the fflush() happens when smtp_getc() is called. */
2497
2498 if (!state->tlsp->on_connect)
2499   {
2500   smtp_printf("220 TLS go ahead\r\n", FALSE);
2501   fflush(smtp_out);
2502   }
2503
2504 /* Now negotiate the TLS session. We put our own timer on it, since it seems
2505 that the GnuTLS library doesn't.
2506 From 3.1.0 there is gnutls_handshake_set_timeout() - but it requires you
2507 to set (and clear down afterwards) up a pull-timeout callback function that does
2508 a select, so we're no better off unless avoiding signals becomes an issue. */
2509
2510 gnutls_transport_set_ptr2(state->session,
2511     (gnutls_transport_ptr_t)(long) fileno(smtp_in),
2512     (gnutls_transport_ptr_t)(long) fileno(smtp_out));
2513 state->fd_in = fileno(smtp_in);
2514 state->fd_out = fileno(smtp_out);
2515
2516 sigalrm_seen = FALSE;
2517 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM(smtp_receive_timeout);
2518 do
2519   rc = gnutls_handshake(state->session);
2520 while (rc == GNUTLS_E_AGAIN ||  rc == GNUTLS_E_INTERRUPTED && !sigalrm_seen);
2521 ALARM_CLR(0);
2522
2523 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
2524   {
2525   /* It seems that, except in the case of a timeout, we have to close the
2526   connection right here; otherwise if the other end is running OpenSSL it hangs
2527   until the server times out. */
2528
2529   if (sigalrm_seen)
2530     {
2531     tls_error(US"gnutls_handshake", US"timed out", NULL, errstr);
2532     gnutls_db_remove_session(state->session);
2533     }
2534   else
2535     {
2536     tls_error_gnu(US"gnutls_handshake", rc, NULL, errstr);
2537     (void) gnutls_alert_send_appropriate(state->session, rc);
2538     gnutls_deinit(state->session);
2539     gnutls_certificate_free_credentials(state->x509_cred);
2540     millisleep(500);
2541     shutdown(state->fd_out, SHUT_WR);
2542     for (int i = 1024; fgetc(smtp_in) != EOF && i > 0; ) i--;   /* drain skt */
2543     (void)fclose(smtp_out);
2544     (void)fclose(smtp_in);
2545     smtp_out = smtp_in = NULL;
2546     }
2547
2548   return FAIL;
2549   }
2550
2551 #ifdef GNUTLS_SFLAGS_EXT_MASTER_SECRET
2552 if (gnutls_session_get_flags(state->session) & GNUTLS_SFLAGS_EXT_MASTER_SECRET)
2553   tls_in.ext_master_secret = TRUE;
2554 #endif
2555
2556 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
2557 tls_server_resume_posthandshake(state);
2558 #endif
2559
2560 DEBUG(D_tls) post_handshake_debug(state);
2561
2562 /* Verify after the fact */
2563
2564 if (!verify_certificate(state, errstr))
2565   {
2566   if (state->verify_requirement != VERIFY_OPTIONAL)
2567     {
2568     (void) tls_error(US"certificate verification failed", *errstr, NULL, errstr);
2569     return FAIL;
2570     }
2571   DEBUG(D_tls)
2572     debug_printf("TLS: continuing on only because verification was optional, after: %s\n",
2573         *errstr);
2574   }
2575
2576 /* Sets various Exim expansion variables; always safe within server */
2577
2578 extract_exim_vars_from_tls_state(state);
2579
2580 /* TLS has been set up. Adjust the input functions to read via TLS,
2581 and initialize appropriately. */
2582
2583 state->xfer_buffer = store_malloc(ssl_xfer_buffer_size);
2584
2585 receive_getc = tls_getc;
2586 receive_getbuf = tls_getbuf;
2587 receive_get_cache = tls_get_cache;
2588 receive_ungetc = tls_ungetc;
2589 receive_feof = tls_feof;
2590 receive_ferror = tls_ferror;
2591 receive_smtp_buffered = tls_smtp_buffered;
2592
2593 return OK;
2594 }
2595
2596
2597
2598
2599 static void
2600 tls_client_setup_hostname_checks(host_item * host, exim_gnutls_state_st * state,
2601   smtp_transport_options_block * ob)
2602 {
2603 if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_verify_cert_hostnames, host) == OK)
2604   {
2605   state->exp_tls_verify_cert_hostnames =
2606 #ifdef SUPPORT_I18N
2607     string_domain_utf8_to_alabel(host->certname, NULL);
2608 #else
2609     host->certname;
2610 #endif
2611   DEBUG(D_tls)
2612     debug_printf("TLS: server cert verification includes hostname: \"%s\".\n",
2613                     state->exp_tls_verify_cert_hostnames);
2614   }
2615 }
2616
2617
2618
2619
2620 #ifdef SUPPORT_DANE
2621 /* Given our list of RRs from the TLSA lookup, build a lookup block in
2622 GnuTLS-DANE's preferred format.  Hang it on the state str for later
2623 use in DANE verification.
2624
2625 We point at the dnsa data not copy it, so it must remain valid until
2626 after verification is done.*/
2627
2628 static BOOL
2629 dane_tlsa_load(exim_gnutls_state_st * state, dns_answer * dnsa)
2630 {
2631 dns_scan dnss;
2632 int i;
2633 const char **   dane_data;
2634 int *           dane_data_len;
2635
2636 i = 1;
2637 for (dns_record * rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_ANSWERS); rr;
2638      rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_NEXT)
2639     ) if (rr->type == T_TLSA) i++;
2640
2641 dane_data = store_get(i * sizeof(uschar *), FALSE);
2642 dane_data_len = store_get(i * sizeof(int), FALSE);
2643
2644 i = 0;
2645 for (dns_record * rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_ANSWERS); rr;
2646      rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_NEXT)
2647     ) if (rr->type == T_TLSA && rr->size > 3)
2648   {
2649   const uschar * p = rr->data;
2650 /*XXX need somehow to mark rr and its data as tainted.  Doues this mean copying it? */
2651   uint8_t usage = p[0], sel = p[1], type = p[2];
2652
2653   DEBUG(D_tls)
2654     debug_printf("TLSA: %d %d %d size %d\n", usage, sel, type, rr->size);
2655
2656   if (  (usage != DANESSL_USAGE_DANE_TA && usage != DANESSL_USAGE_DANE_EE)
2657      || (sel != 0 && sel != 1)
2658      )
2659     continue;
2660   switch(type)
2661     {
2662     case 0:     /* Full: cannot check at present */
2663                 break;
2664     case 1:     if (rr->size != 3 + 256/8) continue;    /* sha2-256 */
2665                 break;
2666     case 2:     if (rr->size != 3 + 512/8) continue;    /* sha2-512 */
2667                 break;
2668     default:    continue;
2669     }
2670
2671   tls_out.tlsa_usage |= 1<<usage;
2672   dane_data[i] = CS p;
2673   dane_data_len[i++] = rr->size;
2674   }
2675
2676 if (!i) return FALSE;
2677
2678 dane_data[i] = NULL;
2679 dane_data_len[i] = 0;
2680
2681 state->dane_data = (char * const *)dane_data;
2682 state->dane_data_len = dane_data_len;
2683 return TRUE;
2684 }
2685 #endif
2686
2687
2688
2689 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
2690 /* On the client, get any stashed session for the given IP from hints db
2691 and apply it to the ssl-connection for attempted resumption.  Although
2692 there is a gnutls_session_ticket_enable_client() interface it is
2693 documented as unnecessary (as of 3.6.7) as "session tickets are emabled
2694 by deafult".  There seems to be no way to disable them, so even hosts not
2695 enabled by the transport option will be sent a ticket request.  We will
2696 however avoid storing and retrieving session information. */
2697
2698 static void
2699 tls_retrieve_session(tls_support * tlsp, gnutls_session_t session,
2700   host_item * host, smtp_transport_options_block * ob)
2701 {
2702 tlsp->resumption = RESUME_SUPPORTED;
2703 if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_resumption_hosts, host) == OK)
2704   {
2705   dbdata_tls_session * dt;
2706   int len, rc;
2707   open_db dbblock, * dbm_file;
2708
2709   DEBUG(D_tls)
2710     debug_printf("check for resumable session for %s\n", host->address);
2711   tlsp->host_resumable = TRUE;
2712   tlsp->resumption |= RESUME_CLIENT_REQUESTED;
2713   if ((dbm_file = dbfn_open(US"tls", O_RDONLY, &dbblock, FALSE, FALSE)))
2714     {
2715     /* Key for the db is the IP.  We'd like to filter the retrieved session
2716     for ticket advisory expiry, but 3.6.1 seems to give no access to that */
2717
2718     if ((dt = dbfn_read_with_length(dbm_file, host->address, &len)))
2719       if (!(rc = gnutls_session_set_data(session,
2720                     CUS dt->session, (size_t)len - sizeof(dbdata_tls_session))))
2721         {
2722         DEBUG(D_tls) debug_printf("good session\n");
2723         tlsp->resumption |= RESUME_CLIENT_SUGGESTED;
2724         }
2725       else DEBUG(D_tls) debug_printf("setting session resumption data: %s\n",
2726             US gnutls_strerror(rc));
2727     dbfn_close(dbm_file);
2728     }
2729   }
2730 }
2731
2732
2733 static void
2734 tls_save_session(tls_support * tlsp, gnutls_session_t session, const host_item * host)
2735 {
2736 /* TLS 1.2 - we get both the callback and the direct posthandshake call,
2737 but this flag is not set until the second.  TLS 1.3 it's the other way about.
2738 Keep both calls as the session data cannot be extracted before handshake
2739 completes. */
2740
2741 if (gnutls_session_get_flags(session) & GNUTLS_SFLAGS_SESSION_TICKET)
2742   {
2743   gnutls_datum_t tkt;
2744   int rc;
2745
2746   DEBUG(D_tls) debug_printf("server offered session ticket\n");
2747   tlsp->ticket_received = TRUE;
2748   tlsp->resumption |= RESUME_SERVER_TICKET;
2749
2750   if (tlsp->host_resumable)
2751     if (!(rc = gnutls_session_get_data2(session, &tkt)))
2752       {
2753       open_db dbblock, * dbm_file;
2754       int dlen = sizeof(dbdata_tls_session) + tkt.size;
2755       dbdata_tls_session * dt = store_get(dlen, TRUE);
2756
2757       DEBUG(D_tls) debug_printf("session data size %u\n", (unsigned)tkt.size);
2758       memcpy(dt->session, tkt.data, tkt.size);
2759       gnutls_free(tkt.data);
2760
2761       if ((dbm_file = dbfn_open(US"tls", O_RDWR, &dbblock, FALSE, FALSE)))
2762         {
2763         /* key for the db is the IP */
2764         dbfn_delete(dbm_file, host->address);
2765         dbfn_write(dbm_file, host->address, dt, dlen);
2766         dbfn_close(dbm_file);
2767
2768         DEBUG(D_tls)
2769           debug_printf("wrote session db (len %u)\n", (unsigned)dlen);
2770         }
2771       }
2772     else DEBUG(D_tls)
2773       debug_printf("extract session data: %s\n", US gnutls_strerror(rc));
2774   }
2775 }
2776
2777
2778 /* With a TLS1.3 session, the ticket(s) are not seen until
2779 the first data read is attempted.  And there's often two of them.
2780 Pick them up with this callback.  We are also called for 1.2
2781 but we do nothing.
2782 */
2783 static int
2784 tls_client_ticket_cb(gnutls_session_t sess, u_int htype, unsigned when,
2785   unsigned incoming, const gnutls_datum_t * msg)
2786 {
2787 exim_gnutls_state_st * state = gnutls_session_get_ptr(sess);
2788 tls_support * tlsp = state->tlsp;
2789
2790 DEBUG(D_tls) debug_printf("newticket cb\n");
2791
2792 if (!tlsp->ticket_received)
2793   tls_save_session(tlsp, sess, state->host);
2794 return 0;
2795 }
2796
2797
2798 static void
2799 tls_client_resume_prehandshake(exim_gnutls_state_st * state,
2800   tls_support * tlsp, host_item * host,
2801   smtp_transport_options_block * ob)
2802 {
2803 gnutls_session_set_ptr(state->session, state);
2804 gnutls_handshake_set_hook_function(state->session,
2805   GNUTLS_HANDSHAKE_NEW_SESSION_TICKET, GNUTLS_HOOK_POST, tls_client_ticket_cb);
2806
2807 tls_retrieve_session(tlsp, state->session, host, ob);
2808 }
2809
2810 static void
2811 tls_client_resume_posthandshake(exim_gnutls_state_st * state,
2812   tls_support * tlsp, host_item * host)
2813 {
2814 if (gnutls_session_is_resumed(state->session))
2815   {
2816   DEBUG(D_tls) debug_printf("Session resumed\n");
2817   tlsp->resumption |= RESUME_USED;
2818   }
2819
2820 tls_save_session(tlsp, state->session, host);
2821 }
2822 #endif  /* EXPERIMENTAL_TLS_RESUME */
2823
2824
2825 /*************************************************
2826 *    Start a TLS session in a client             *
2827 *************************************************/
2828
2829 /* Called from the smtp transport after STARTTLS has been accepted.
2830
2831 Arguments:
2832   cctx          connection context
2833   conn_args     connection details
2834   cookie        datum for randomness (not used)
2835   tlsp          record details of channel configuration here; must be non-NULL
2836   errstr        error string pointer
2837
2838 Returns:        TRUE for success with TLS session context set in smtp context,
2839                 FALSE on error
2840 */
2841
2842 BOOL
2843 tls_client_start(client_conn_ctx * cctx, smtp_connect_args * conn_args,
2844   void * cookie ARG_UNUSED,
2845   tls_support * tlsp, uschar ** errstr)
2846 {
2847 host_item * host = conn_args->host;          /* for msgs and option-tests */
2848 transport_instance * tb = conn_args->tblock; /* always smtp or NULL */
2849 smtp_transport_options_block * ob = tb
2850   ? (smtp_transport_options_block *)tb->options_block
2851   : &smtp_transport_option_defaults;
2852 int rc;
2853 exim_gnutls_state_st * state = NULL;
2854 uschar * cipher_list = NULL;
2855
2856 #ifndef DISABLE_OCSP
2857 BOOL require_ocsp =
2858   verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_require_ocsp, host) == OK;
2859 BOOL request_ocsp = require_ocsp ? TRUE
2860   : verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_request_ocsp, host) == OK;
2861 #endif
2862
2863 DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS as a client on fd %d\n", cctx->sock);
2864
2865 #ifdef SUPPORT_DANE
2866 /* If dane is flagged, have either request or require dane for this host, and
2867 a TLSA record found.  Therefore, dane verify required.  Which implies cert must
2868 be requested and supplied, dane verify must pass, and cert verify irrelevant
2869 (incl.  hostnames), and (caller handled) require_tls and sni=$domain */
2870
2871 if (conn_args->dane && ob->dane_require_tls_ciphers)
2872   {
2873   /* not using expand_check_tlsvar because not yet in state */
2874   if (!expand_check(ob->dane_require_tls_ciphers, US"dane_require_tls_ciphers",
2875       &cipher_list, errstr))
2876     return FALSE;
2877   cipher_list = cipher_list && *cipher_list
2878     ? ob->dane_require_tls_ciphers : ob->tls_require_ciphers;
2879   }
2880 #endif
2881
2882 if (!cipher_list)
2883   cipher_list = ob->tls_require_ciphers;
2884
2885   {
2886 #ifdef MEASURE_TIMING
2887   struct timeval t0;
2888   gettimeofday(&t0, NULL);
2889 #endif
2890
2891   if (tls_init(host, ob->tls_certificate, ob->tls_privatekey,
2892       ob->tls_sni, ob->tls_verify_certificates, ob->tls_crl,
2893       cipher_list, &state, tlsp, errstr) != OK)
2894     return FALSE;
2895
2896
2897 #ifdef MEASURE_TIMING
2898   report_time_since(&t0, US"client tls_init (delta)");
2899 #endif
2900   }
2901
2902   {
2903   int dh_min_bits = ob->tls_dh_min_bits;
2904   if (dh_min_bits < EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS)
2905     {
2906     DEBUG(D_tls)
2907       debug_printf("WARNING: tls_dh_min_bits far too low,"
2908                     " clamping %d up to %d\n",
2909           dh_min_bits, EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS);
2910     dh_min_bits = EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS;
2911     }
2912
2913   DEBUG(D_tls) debug_printf("Setting D-H prime minimum"
2914                     " acceptable bits to %d\n",
2915       dh_min_bits);
2916   gnutls_dh_set_prime_bits(state->session, dh_min_bits);
2917   }
2918
2919 /* Stick to the old behaviour for compatibility if tls_verify_certificates is
2920 set but both tls_verify_hosts and tls_try_verify_hosts are unset. Check only
2921 the specified host patterns if one of them is defined */
2922
2923 #ifdef SUPPORT_DANE
2924 if (conn_args->dane && dane_tlsa_load(state, &conn_args->tlsa_dnsa))
2925   {
2926   DEBUG(D_tls)
2927     debug_printf("TLS: server certificate DANE required.\n");
2928   state->verify_requirement = VERIFY_DANE;
2929   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUIRE);
2930   }
2931 else
2932 #endif
2933     if (  (  state->exp_tls_verify_certificates
2934           && !ob->tls_verify_hosts
2935           && (!ob->tls_try_verify_hosts || !*ob->tls_try_verify_hosts)
2936           )
2937         || verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_verify_hosts, host) == OK
2938        )
2939   {
2940   tls_client_setup_hostname_checks(host, state, ob);
2941   DEBUG(D_tls)
2942     debug_printf("TLS: server certificate verification required.\n");
2943   state->verify_requirement = VERIFY_REQUIRED;
2944   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUIRE);
2945   }
2946 else if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_try_verify_hosts, host) == OK)
2947   {
2948   tls_client_setup_hostname_checks(host, state, ob);
2949   DEBUG(D_tls)
2950     debug_printf("TLS: server certificate verification optional.\n");
2951   state->verify_requirement = VERIFY_OPTIONAL;
2952   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUEST);
2953   }
2954 else
2955   {
2956   DEBUG(D_tls)
2957     debug_printf("TLS: server certificate verification not required.\n");
2958   state->verify_requirement = VERIFY_NONE;
2959   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_IGNORE);
2960   }
2961
2962 #ifndef DISABLE_OCSP
2963                         /* supported since GnuTLS 3.1.3 */
2964 if (request_ocsp)
2965   {
2966   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: will request OCSP stapling\n");
2967   if ((rc = gnutls_ocsp_status_request_enable_client(state->session,
2968                     NULL, 0, NULL)) != OK)
2969     {
2970     tls_error_gnu(US"cert-status-req", rc, state->host, errstr);
2971     return FALSE;
2972     }
2973   tlsp->ocsp = OCSP_NOT_RESP;
2974   }
2975 #endif
2976
2977 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
2978 tls_client_resume_prehandshake(state, tlsp, host, ob);
2979 #endif
2980
2981 #ifndef DISABLE_EVENT
2982 if (tb && tb->event_action)
2983   {
2984   state->event_action = tb->event_action;
2985   gnutls_session_set_ptr(state->session, state);
2986   gnutls_certificate_set_verify_function(state->x509_cred, verify_cb);
2987   }
2988 #endif
2989
2990 gnutls_transport_set_ptr(state->session, (gnutls_transport_ptr_t)(long) cctx->sock);
2991 state->fd_in = cctx->sock;
2992 state->fd_out = cctx->sock;
2993
2994 DEBUG(D_tls) debug_printf("about to gnutls_handshake\n");
2995 /* There doesn't seem to be a built-in timeout on connection. */
2996
2997 sigalrm_seen = FALSE;
2998 ALARM(ob->command_timeout);
2999 do
3000   rc = gnutls_handshake(state->session);
3001 while (rc == GNUTLS_E_AGAIN || rc == GNUTLS_E_INTERRUPTED && !sigalrm_seen);
3002 ALARM_CLR(0);
3003
3004 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
3005   {
3006   if (sigalrm_seen)
3007     {
3008     gnutls_alert_send(state->session, GNUTLS_AL_FATAL, GNUTLS_A_USER_CANCELED);
3009     tls_error(US"gnutls_handshake", US"timed out", state->host, errstr);
3010     }
3011   else
3012     tls_error_gnu(US"gnutls_handshake", rc, state->host, errstr);
3013   return FALSE;
3014   }
3015
3016 DEBUG(D_tls) post_handshake_debug(state);
3017
3018 /* Verify late */
3019
3020 if (!verify_certificate(state, errstr))
3021   {
3022   tls_error(US"certificate verification failed", *errstr, state->host, errstr);
3023   return FALSE;
3024   }
3025
3026 #ifdef GNUTLS_SFLAGS_EXT_MASTER_SECRET
3027 if (gnutls_session_get_flags(state->session) & GNUTLS_SFLAGS_EXT_MASTER_SECRET)
3028   tlsp->ext_master_secret = TRUE;
3029 #endif
3030
3031 #ifndef DISABLE_OCSP
3032 if (request_ocsp)
3033   {
3034   DEBUG(D_tls)
3035     {
3036     gnutls_datum_t stapling;
3037     gnutls_ocsp_resp_t resp;
3038     gnutls_datum_t printed;
3039     unsigned idx = 0;
3040
3041     for (;
3042 # ifdef GNUTLS_OCSP_STATUS_REQUEST_GET2
3043          (rc = gnutls_ocsp_status_request_get2(state->session, idx, &stapling)) == 0;
3044 #else
3045          (rc = gnutls_ocsp_status_request_get(state->session, &stapling)) == 0;
3046 #endif
3047          idx++)
3048       if (  (rc= gnutls_ocsp_resp_init(&resp)) == 0
3049          && (rc= gnutls_ocsp_resp_import(resp, &stapling)) == 0
3050          && (rc= gnutls_ocsp_resp_print(resp, GNUTLS_OCSP_PRINT_COMPACT, &printed)) == 0
3051          )
3052         {
3053         debug_printf("%.4096s", printed.data);
3054         gnutls_free(printed.data);
3055         }
3056       else
3057         (void) tls_error_gnu(US"ocsp decode", rc, state->host, errstr);
3058     if (idx == 0 && rc)
3059       (void) tls_error_gnu(US"ocsp decode", rc, state->host, errstr);
3060     }
3061
3062   if (gnutls_ocsp_status_request_is_checked(state->session, 0) == 0)
3063     {
3064     tlsp->ocsp = OCSP_FAILED;
3065     tls_error(US"certificate status check failed", NULL, state->host, errstr);
3066     if (require_ocsp)
3067       return FALSE;
3068     }
3069   else
3070     {
3071     DEBUG(D_tls) debug_printf("Passed OCSP checking\n");
3072     tlsp->ocsp = OCSP_VFIED;
3073     }
3074   }
3075 #endif
3076
3077 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
3078 tls_client_resume_posthandshake(state, tlsp, host);
3079 #endif
3080
3081 /* Sets various Exim expansion variables; may need to adjust for ACL callouts */
3082
3083 extract_exim_vars_from_tls_state(state);
3084
3085 cctx->tls_ctx = state;
3086 return TRUE;
3087 }
3088
3089
3090
3091
3092 /*************************************************
3093 *         Close down a TLS session               *
3094 *************************************************/
3095
3096 /* This is also called from within a delivery subprocess forked from the
3097 daemon, to shut down the TLS library, without actually doing a shutdown (which
3098 would tamper with the TLS session in the parent process).
3099
3100 Arguments:
3101   ct_ctx        client context pointer, or NULL for the one global server context
3102   shutdown      1 if TLS close-alert is to be sent,
3103                 2 if also response to be waited for
3104
3105 Returns:     nothing
3106 */
3107
3108 void
3109 tls_close(void * ct_ctx, int shutdown)
3110 {
3111 exim_gnutls_state_st * state = ct_ctx ? ct_ctx : &state_server;
3112 tls_support * tlsp = state->tlsp;
3113
3114 if (!tlsp || tlsp->active.sock < 0) return;  /* TLS was not active */
3115
3116 if (shutdown)
3117   {
3118   DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_close(): shutting down TLS%s\n",
3119     shutdown > 1 ? " (with response-wait)" : "");
3120
3121   ALARM(2);
3122   gnutls_bye(state->session, shutdown > 1 ? GNUTLS_SHUT_RDWR : GNUTLS_SHUT_WR);
3123   ALARM_CLR(0);
3124   }
3125
3126 if (!ct_ctx)    /* server */
3127   {
3128   receive_getc =        smtp_getc;
3129   receive_getbuf =      smtp_getbuf;
3130   receive_get_cache =   smtp_get_cache;
3131   receive_ungetc =      smtp_ungetc;
3132   receive_feof =        smtp_feof;
3133   receive_ferror =      smtp_ferror;
3134   receive_smtp_buffered = smtp_buffered;
3135   }
3136
3137 gnutls_deinit(state->session);
3138 gnutls_certificate_free_credentials(state->x509_cred);
3139
3140 tlsp->active.sock = -1;
3141 tlsp->active.tls_ctx = NULL;
3142 /* Leave bits, peercert, cipher, peerdn, certificate_verified set, for logging */
3143 tlsp->channelbinding = NULL;
3144
3145
3146 if (state->xfer_buffer) store_free(state->xfer_buffer);
3147 memcpy(state, &exim_gnutls_state_init, sizeof(exim_gnutls_state_init));
3148 }
3149
3150
3151
3152
3153 static BOOL
3154 tls_refill(unsigned lim)
3155 {
3156 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
3157 ssize_t inbytes;
3158
3159 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling gnutls_record_recv(session=%p, buffer=%p, buffersize=%u)\n",
3160   state->session, state->xfer_buffer, ssl_xfer_buffer_size);
3161
3162 sigalrm_seen = FALSE;
3163 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM(smtp_receive_timeout);
3164
3165 do
3166   inbytes = gnutls_record_recv(state->session, state->xfer_buffer,
3167     MIN(ssl_xfer_buffer_size, lim));
3168 while (inbytes == GNUTLS_E_AGAIN);
3169
3170 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM_CLR(0);
3171
3172 if (had_command_timeout)                /* set by signal handler */
3173   smtp_command_timeout_exit();          /* does not return */
3174 if (had_command_sigterm)
3175   smtp_command_sigterm_exit();
3176 if (had_data_timeout)
3177   smtp_data_timeout_exit();
3178 if (had_data_sigint)
3179   smtp_data_sigint_exit();
3180
3181 /* Timeouts do not get this far.  A zero-byte return appears to mean that the
3182 TLS session has been closed down, not that the socket itself has been closed
3183 down. Revert to non-TLS handling. */
3184
3185 if (sigalrm_seen)
3186   {
3187   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got tls read timeout\n");
3188   state->xfer_error = TRUE;
3189   return FALSE;
3190   }
3191
3192 else if (inbytes == 0)
3193   {
3194   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got TLS_EOF\n");
3195   tls_close(NULL, TLS_NO_SHUTDOWN);
3196   return FALSE;
3197   }
3198
3199 /* Handle genuine errors */
3200
3201 else if (inbytes < 0)
3202   {
3203   DEBUG(D_tls) debug_printf("%s: err from gnutls_record_recv\n", __FUNCTION__);
3204   record_io_error(state, (int) inbytes, US"recv", NULL);
3205   state->xfer_error = TRUE;
3206   return FALSE;
3207   }
3208 #ifndef DISABLE_DKIM
3209 dkim_exim_verify_feed(state->xfer_buffer, inbytes);
3210 #endif
3211 state->xfer_buffer_hwm = (int) inbytes;
3212 state->xfer_buffer_lwm = 0;
3213 return TRUE;
3214 }
3215
3216 /*************************************************
3217 *            TLS version of getc                 *
3218 *************************************************/
3219
3220 /* This gets the next byte from the TLS input buffer. If the buffer is empty,
3221 it refills the buffer via the GnuTLS reading function.
3222 Only used by the server-side TLS.
3223
3224 This feeds DKIM and should be used for all message-body reads.
3225
3226 Arguments:  lim         Maximum amount to read/buffer
3227 Returns:    the next character or EOF
3228 */
3229
3230 int
3231 tls_getc(unsigned lim)
3232 {
3233 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
3234
3235 if (state->xfer_buffer_lwm >= state->xfer_buffer_hwm)
3236   if (!tls_refill(lim))
3237     return state->xfer_error ? EOF : smtp_getc(lim);
3238
3239 /* Something in the buffer; return next uschar */
3240
3241 return state->xfer_buffer[state->xfer_buffer_lwm++];
3242 }
3243
3244 uschar *
3245 tls_getbuf(unsigned * len)
3246 {
3247 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
3248 unsigned size;
3249 uschar * buf;
3250
3251 if (state->xfer_buffer_lwm >= state->xfer_buffer_hwm)
3252   if (!tls_refill(*len))
3253     {
3254     if (!state->xfer_error) return smtp_getbuf(len);
3255     *len = 0;
3256     return NULL;
3257     }
3258
3259 if ((size = state->xfer_buffer_hwm - state->xfer_buffer_lwm) > *len)
3260   size = *len;
3261 buf = &state->xfer_buffer[state->xfer_buffer_lwm];
3262 state->xfer_buffer_lwm += size;
3263 *len = size;
3264 return buf;
3265 }
3266
3267
3268 void
3269 tls_get_cache()
3270 {
3271 #ifndef DISABLE_DKIM
3272 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
3273 int n = state->xfer_buffer_hwm - state->xfer_buffer_lwm;
3274 if (n > 0)
3275   dkim_exim_verify_feed(state->xfer_buffer+state->xfer_buffer_lwm, n);
3276 #endif
3277 }
3278
3279
3280 BOOL
3281 tls_could_read(void)
3282 {
3283 return state_server.xfer_buffer_lwm < state_server.xfer_buffer_hwm
3284  || gnutls_record_check_pending(state_server.session) > 0;
3285 }
3286
3287
3288
3289
3290 /*************************************************
3291 *          Read bytes from TLS channel           *
3292 *************************************************/
3293
3294 /* This does not feed DKIM, so if the caller uses this for reading message body,
3295 then the caller must feed DKIM.
3296
3297 Arguments:
3298   ct_ctx    client context pointer, or NULL for the one global server context
3299   buff      buffer of data
3300   len       size of buffer
3301
3302 Returns:    the number of bytes read
3303             -1 after a failed read, including EOF
3304 */
3305
3306 int
3307 tls_read(void * ct_ctx, uschar *buff, size_t len)
3308 {
3309 exim_gnutls_state_st * state = ct_ctx ? ct_ctx : &state_server;
3310 ssize_t inbytes;
3311
3312 if (len > INT_MAX)
3313   len = INT_MAX;
3314
3315 if (state->xfer_buffer_lwm < state->xfer_buffer_hwm)
3316   DEBUG(D_tls)
3317     debug_printf("*** PROBABLY A BUG *** " \
3318         "tls_read() called with data in the tls_getc() buffer, %d ignored\n",
3319         state->xfer_buffer_hwm - state->xfer_buffer_lwm);
3320
3321 DEBUG(D_tls)
3322   debug_printf("Calling gnutls_record_recv(session=%p, buffer=%p, len=" SIZE_T_FMT ")\n",
3323       state->session, buff, len);
3324
3325 do
3326   inbytes = gnutls_record_recv(state->session, buff, len);
3327 while (inbytes == GNUTLS_E_AGAIN);
3328
3329 if (inbytes > 0) return inbytes;
3330 if (inbytes == 0)
3331   {
3332   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got TLS_EOF\n");
3333   }
3334 else
3335   {
3336   DEBUG(D_tls) debug_printf("%s: err from gnutls_record_recv\n", __FUNCTION__);
3337   record_io_error(state, (int)inbytes, US"recv", NULL);
3338   }
3339
3340 return -1;
3341 }
3342
3343
3344
3345
3346 /*************************************************
3347 *         Write bytes down TLS channel           *
3348 *************************************************/
3349
3350 /*
3351 Arguments:
3352   ct_ctx    client context pointer, or NULL for the one global server context
3353   buff      buffer of data
3354   len       number of bytes
3355   more      more data expected soon
3356
3357 Calling with len zero and more unset will flush buffered writes.  The buff
3358 argument can be null for that case.
3359
3360 Returns:    the number of bytes after a successful write,
3361             -1 after a failed write
3362 */
3363
3364 int
3365 tls_write(void * ct_ctx, const uschar * buff, size_t len, BOOL more)
3366 {
3367 ssize_t outbytes;
3368 size_t left = len;
3369 exim_gnutls_state_st * state = ct_ctx ? ct_ctx : &state_server;
3370
3371 #ifdef SUPPORT_CORK
3372 if (more && !state->corked)
3373   {
3374   DEBUG(D_tls) debug_printf("gnutls_record_cork(session=%p)\n", state->session);
3375   gnutls_record_cork(state->session);
3376   state->corked = TRUE;
3377   }
3378 #endif
3379
3380 DEBUG(D_tls) debug_printf("%s(%p, " SIZE_T_FMT "%s)\n", __FUNCTION__,
3381   buff, left, more ? ", more" : "");
3382
3383 while (left > 0)
3384   {
3385   DEBUG(D_tls) debug_printf("gnutls_record_send(session=%p, buffer=%p, left=" SIZE_T_FMT ")\n",
3386       state->session, buff, left);
3387
3388   do
3389     outbytes = gnutls_record_send(state->session, buff, left);
3390   while (outbytes == GNUTLS_E_AGAIN);
3391
3392   DEBUG(D_tls) debug_printf("outbytes=" SSIZE_T_FMT "\n", outbytes);
3393
3394   if (outbytes < 0)
3395     {
3396     DEBUG(D_tls) debug_printf("%s: gnutls_record_send err\n", __FUNCTION__);
3397     record_io_error(state, outbytes, US"send", NULL);
3398     return -1;
3399     }
3400   if (outbytes == 0)
3401     {
3402     record_io_error(state, 0, US"send", US"TLS channel closed on write");
3403     return -1;
3404     }
3405
3406   left -= outbytes;
3407   buff += outbytes;
3408   }
3409
3410 if (len > INT_MAX)
3411   {
3412   DEBUG(D_tls)
3413     debug_printf("Whoops!  Wrote more bytes (" SIZE_T_FMT ") than INT_MAX\n",
3414         len);
3415   len = INT_MAX;
3416   }
3417
3418 #ifdef SUPPORT_CORK
3419 if (!more && state->corked)
3420   {
3421   DEBUG(D_tls) debug_printf("gnutls_record_uncork(session=%p)\n", state->session);
3422   do
3423     /* We can't use GNUTLS_RECORD_WAIT here, as it retries on
3424     GNUTLS_E_AGAIN || GNUTLS_E_INTR, which would break our timeout set by alarm().
3425     The GNUTLS_E_AGAIN should not happen ever, as our sockets are blocking anyway.
3426     But who knows. (That all relies on the fact that GNUTLS_E_INTR and GNUTLS_E_AGAIN
3427     match the EINTR and EAGAIN errno values.) */
3428     outbytes = gnutls_record_uncork(state->session, 0);
3429   while (outbytes == GNUTLS_E_AGAIN);
3430
3431   if (outbytes < 0)
3432     {
3433     record_io_error(state, len, US"uncork", NULL);
3434     return -1;
3435     }
3436
3437   state->corked = FALSE;
3438   }
3439 #endif
3440
3441 return (int) len;
3442 }
3443
3444
3445
3446
3447 /*************************************************
3448 *            Random number generation            *
3449 *************************************************/
3450
3451 /* Pseudo-random number generation.  The result is not expected to be
3452 cryptographically strong but not so weak that someone will shoot themselves
3453 in the foot using it as a nonce in input in some email header scheme or
3454 whatever weirdness they'll twist this into.  The result should handle fork()
3455 and avoid repeating sequences.  OpenSSL handles that for us.
3456
3457 Arguments:
3458   max       range maximum
3459 Returns     a random number in range [0, max-1]
3460 */
3461
3462 #ifdef HAVE_GNUTLS_RND
3463 int
3464 vaguely_random_number(int max)
3465 {
3466 unsigned int r;
3467 int i, needed_len;
3468 uschar smallbuf[sizeof(r)];
3469
3470 if (max <= 1)
3471   return 0;
3472
3473 needed_len = sizeof(r);
3474 /* Don't take 8 times more entropy than needed if int is 8 octets and we were
3475 asked for a number less than 10. */
3476
3477 for (r = max, i = 0; r; ++i)
3478   r >>= 1;
3479 i = (i + 7) / 8;
3480 if (i < needed_len)
3481   needed_len = i;
3482
3483 i = gnutls_rnd(GNUTLS_RND_NONCE, smallbuf, needed_len);
3484 if (i < 0)
3485   {
3486   DEBUG(D_all) debug_printf("gnutls_rnd() failed, using fallback.\n");
3487   return vaguely_random_number_fallback(max);
3488   }
3489 r = 0;
3490 for (uschar * p = smallbuf; needed_len; --needed_len, ++p)
3491   r = r * 256 + *p;
3492
3493 /* We don't particularly care about weighted results; if someone wants
3494  * smooth distribution and cares enough then they should submit a patch then. */
3495 return r % max;
3496 }
3497 #else /* HAVE_GNUTLS_RND */
3498 int
3499 vaguely_random_number(int max)
3500 {
3501   return vaguely_random_number_fallback(max);
3502 }
3503 #endif /* HAVE_GNUTLS_RND */
3504
3505
3506
3507
3508 /*************************************************
3509 *  Let tls_require_ciphers be checked at startup *
3510 *************************************************/
3511
3512 /* The tls_require_ciphers option, if set, must be something which the
3513 library can parse.
3514
3515 Returns:     NULL on success, or error message
3516 */
3517
3518 uschar *
3519 tls_validate_require_cipher(void)
3520 {
3521 int rc;
3522 uschar *expciphers = NULL;
3523 gnutls_priority_t priority_cache;
3524 const char *errpos;
3525 uschar * dummy_errstr;
3526
3527 #ifdef GNUTLS_AUTO_GLOBAL_INIT
3528 # define validate_check_rc(Label) do { \
3529   if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) { if (exim_gnutls_base_init_done) \
3530     return string_sprintf("%s failed: %s", (Label), gnutls_strerror(rc)); } } while (0)
3531 # define return_deinit(Label) do { return (Label); } while (0)
3532 #else
3533 # define validate_check_rc(Label) do { \
3534   if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) { if (exim_gnutls_base_init_done) gnutls_global_deinit(); \
3535     return string_sprintf("%s failed: %s", (Label), gnutls_strerror(rc)); } } while (0)
3536 # define return_deinit(Label) do { gnutls_global_deinit(); return (Label); } while (0)
3537 #endif
3538
3539 if (exim_gnutls_base_init_done)
3540   log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
3541       "already initialised GnuTLS, Exim developer bug");
3542
3543 #if defined(HAVE_GNUTLS_PKCS11) && !defined(GNUTLS_AUTO_PKCS11_MANUAL)
3544 if (!gnutls_allow_auto_pkcs11)
3545   {
3546   rc = gnutls_pkcs11_init(GNUTLS_PKCS11_FLAG_MANUAL, NULL);
3547   validate_check_rc(US"gnutls_pkcs11_init");
3548   }
3549 #endif
3550 #ifndef GNUTLS_AUTO_GLOBAL_INIT
3551 rc = gnutls_global_init();
3552 validate_check_rc(US"gnutls_global_init()");
3553 #endif
3554 exim_gnutls_base_init_done = TRUE;
3555
3556 if (!(tls_require_ciphers && *tls_require_ciphers))
3557   return_deinit(NULL);
3558
3559 if (!expand_check(tls_require_ciphers, US"tls_require_ciphers", &expciphers,
3560                   &dummy_errstr))
3561   return_deinit(US"failed to expand tls_require_ciphers");
3562
3563 if (!(expciphers && *expciphers))
3564   return_deinit(NULL);
3565
3566 DEBUG(D_tls)
3567   debug_printf("tls_require_ciphers expands to \"%s\"\n", expciphers);
3568
3569 rc = gnutls_priority_init(&priority_cache, CS expciphers, &errpos);
3570 validate_check_rc(string_sprintf(
3571       "gnutls_priority_init(%s) failed at offset %ld, \"%.8s..\"",
3572       expciphers, errpos - CS expciphers, errpos));
3573
3574 #undef return_deinit
3575 #undef validate_check_rc
3576 #ifndef GNUTLS_AUTO_GLOBAL_INIT
3577 gnutls_global_deinit();
3578 #endif
3579
3580 return NULL;
3581 }
3582
3583
3584
3585
3586 /*************************************************
3587 *         Report the library versions.           *
3588 *************************************************/
3589
3590 /* See a description in tls-openssl.c for an explanation of why this exists.
3591
3592 Arguments:   a FILE* to print the results to
3593 Returns:     nothing
3594 */
3595
3596 void
3597 tls_version_report(FILE *f)
3598 {
3599 fprintf(f, "Library version: GnuTLS: Compile: %s\n"
3600            "                         Runtime: %s\n",
3601            LIBGNUTLS_VERSION,
3602            gnutls_check_version(NULL));
3603 }
3604
3605 #endif  /*!MACRO_PREDEF*/
3606 /* vi: aw ai sw=2
3607 */
3608 /* End of tls-gnu.c */