692022063a8f7889c82ab1f0440964f2575890a4
[exim.git] / src / src / tls-openssl.c
1 /*************************************************
2 *     Exim - an Internet mail transport agent    *
3 *************************************************/
4
5 /* Copyright (c) University of Cambridge 1995 - 2018 */
6 /* See the file NOTICE for conditions of use and distribution. */
7
8 /* Portions Copyright (c) The OpenSSL Project 1999 */
9
10 /* This module provides the TLS (aka SSL) support for Exim using the OpenSSL
11 library. It is #included into the tls.c file when that library is used. The
12 code herein is based on a patch that was originally contributed by Steve
13 Haslam. It was adapted from stunnel, a GPL program by Michal Trojnara.
14
15 No cryptographic code is included in Exim. All this module does is to call
16 functions from the OpenSSL library. */
17
18
19 /* Heading stuff */
20
21 #include <openssl/lhash.h>
22 #include <openssl/ssl.h>
23 #include <openssl/err.h>
24 #include <openssl/rand.h>
25 #ifndef OPENSSL_NO_ECDH
26 # include <openssl/ec.h>
27 #endif
28 #ifndef DISABLE_OCSP
29 # include <openssl/ocsp.h>
30 #endif
31 #ifdef SUPPORT_DANE
32 # include "danessl.h"
33 #endif
34
35
36 #ifndef DISABLE_OCSP
37 # define EXIM_OCSP_SKEW_SECONDS (300L)
38 # define EXIM_OCSP_MAX_AGE (-1L)
39 #endif
40
41 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x0090806fL && !defined(OPENSSL_NO_TLSEXT)
42 # define EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT
43 #endif
44 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x00908000L
45 # define EXIM_HAVE_RSA_GENKEY_EX
46 #endif
47 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x10100000L
48 # define EXIM_HAVE_OCSP_RESP_COUNT
49 #else
50 # define EXIM_HAVE_EPHEM_RSA_KEX
51 # define EXIM_HAVE_RAND_PSEUDO
52 #endif
53 #if (OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x0090800fL) && !defined(OPENSSL_NO_SHA256)
54 # define EXIM_HAVE_SHA256
55 #endif
56
57 /* X509_check_host provides sane certificate hostname checking, but was added
58 to OpenSSL late, after other projects forked off the code-base.  So in
59 addition to guarding against the base version number, beware that LibreSSL
60 does not (at this time) support this function.
61
62 If LibreSSL gains a different API, perhaps via libtls, then we'll probably
63 opt to disentangle and ask a LibreSSL user to provide glue for a third
64 crypto provider for libtls instead of continuing to tie the OpenSSL glue
65 into even twistier knots.  If LibreSSL gains the same API, we can just
66 change this guard and punt the issue for a while longer. */
67
68 #ifndef LIBRESSL_VERSION_NUMBER
69 # if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x010100000L
70 #  define EXIM_HAVE_OPENSSL_CHECKHOST
71 #  define EXIM_HAVE_OPENSSL_DH_BITS
72 #  define EXIM_HAVE_OPENSSL_TLS_METHOD
73 # else
74 #  define EXIM_NEED_OPENSSL_INIT
75 # endif
76 # if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x010000000L \
77     && (OPENSSL_VERSION_NUMBER & 0x0000ff000L) >= 0x000002000L
78 #  define EXIM_HAVE_OPENSSL_CHECKHOST
79 # endif
80 #endif
81
82 #if !defined(LIBRESSL_VERSION_NUMBER) \
83     || LIBRESSL_VERSION_NUMBER >= 0x20010000L
84 # if !defined(OPENSSL_NO_ECDH)
85 #  if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x0090800fL
86 #   define EXIM_HAVE_ECDH
87 #  endif
88 #  if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x10002000L
89 #   define EXIM_HAVE_OPENSSL_EC_NIST2NID
90 #  endif
91 # endif
92 #endif
93
94 #ifndef LIBRESSL_VERSION_NUMBER
95 # if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x010101000L
96 #  define OPENSSL_HAVE_KEYLOG_CB
97 # endif
98 #endif
99
100 #if !defined(EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT) && !defined(DISABLE_OCSP)
101 # warning "OpenSSL library version too old; define DISABLE_OCSP in Makefile"
102 # define DISABLE_OCSP
103 #endif
104
105 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_CHECKHOST
106 # include <openssl/x509v3.h>
107 #endif
108
109 /*************************************************
110 *        OpenSSL option parse                    *
111 *************************************************/
112
113 typedef struct exim_openssl_option {
114   uschar *name;
115   long    value;
116 } exim_openssl_option;
117 /* We could use a macro to expand, but we need the ifdef and not all the
118 options document which version they were introduced in.  Policylet: include
119 all options unless explicitly for DTLS, let the administrator choose which
120 to apply.
121
122 This list is current as of:
123   ==>  1.0.1b  <==
124 Plus SSL_OP_SAFARI_ECDHE_ECDSA_BUG from 2013-June patch/discussion on openssl-dev
125 Plus SSL_OP_NO_TLSv1_3 for 1.1.2-dev
126 */
127 static exim_openssl_option exim_openssl_options[] = {
128 /* KEEP SORTED ALPHABETICALLY! */
129 #ifdef SSL_OP_ALL
130   { US"all", SSL_OP_ALL },
131 #endif
132 #ifdef SSL_OP_ALLOW_UNSAFE_LEGACY_RENEGOTIATION
133   { US"allow_unsafe_legacy_renegotiation", SSL_OP_ALLOW_UNSAFE_LEGACY_RENEGOTIATION },
134 #endif
135 #ifdef SSL_OP_CIPHER_SERVER_PREFERENCE
136   { US"cipher_server_preference", SSL_OP_CIPHER_SERVER_PREFERENCE },
137 #endif
138 #ifdef SSL_OP_DONT_INSERT_EMPTY_FRAGMENTS
139   { US"dont_insert_empty_fragments", SSL_OP_DONT_INSERT_EMPTY_FRAGMENTS },
140 #endif
141 #ifdef SSL_OP_EPHEMERAL_RSA
142   { US"ephemeral_rsa", SSL_OP_EPHEMERAL_RSA },
143 #endif
144 #ifdef SSL_OP_LEGACY_SERVER_CONNECT
145   { US"legacy_server_connect", SSL_OP_LEGACY_SERVER_CONNECT },
146 #endif
147 #ifdef SSL_OP_MICROSOFT_BIG_SSLV3_BUFFER
148   { US"microsoft_big_sslv3_buffer", SSL_OP_MICROSOFT_BIG_SSLV3_BUFFER },
149 #endif
150 #ifdef SSL_OP_MICROSOFT_SESS_ID_BUG
151   { US"microsoft_sess_id_bug", SSL_OP_MICROSOFT_SESS_ID_BUG },
152 #endif
153 #ifdef SSL_OP_MSIE_SSLV2_RSA_PADDING
154   { US"msie_sslv2_rsa_padding", SSL_OP_MSIE_SSLV2_RSA_PADDING },
155 #endif
156 #ifdef SSL_OP_NETSCAPE_CHALLENGE_BUG
157   { US"netscape_challenge_bug", SSL_OP_NETSCAPE_CHALLENGE_BUG },
158 #endif
159 #ifdef SSL_OP_NETSCAPE_REUSE_CIPHER_CHANGE_BUG
160   { US"netscape_reuse_cipher_change_bug", SSL_OP_NETSCAPE_REUSE_CIPHER_CHANGE_BUG },
161 #endif
162 #ifdef SSL_OP_NO_COMPRESSION
163   { US"no_compression", SSL_OP_NO_COMPRESSION },
164 #endif
165 #ifdef SSL_OP_NO_SESSION_RESUMPTION_ON_RENEGOTIATION
166   { US"no_session_resumption_on_renegotiation", SSL_OP_NO_SESSION_RESUMPTION_ON_RENEGOTIATION },
167 #endif
168 #ifdef SSL_OP_NO_SSLv2
169   { US"no_sslv2", SSL_OP_NO_SSLv2 },
170 #endif
171 #ifdef SSL_OP_NO_SSLv3
172   { US"no_sslv3", SSL_OP_NO_SSLv3 },
173 #endif
174 #ifdef SSL_OP_NO_TICKET
175   { US"no_ticket", SSL_OP_NO_TICKET },
176 #endif
177 #ifdef SSL_OP_NO_TLSv1
178   { US"no_tlsv1", SSL_OP_NO_TLSv1 },
179 #endif
180 #ifdef SSL_OP_NO_TLSv1_1
181 #if SSL_OP_NO_TLSv1_1 == 0x00000400L
182   /* Error in chosen value in 1.0.1a; see first item in CHANGES for 1.0.1b */
183 #warning OpenSSL 1.0.1a uses a bad value for SSL_OP_NO_TLSv1_1, ignoring
184 #else
185   { US"no_tlsv1_1", SSL_OP_NO_TLSv1_1 },
186 #endif
187 #endif
188 #ifdef SSL_OP_NO_TLSv1_2
189   { US"no_tlsv1_2", SSL_OP_NO_TLSv1_2 },
190 #endif
191 #ifdef SSL_OP_NO_TLSv1_3
192   { US"no_tlsv1_3", SSL_OP_NO_TLSv1_3 },
193 #endif
194 #ifdef SSL_OP_SAFARI_ECDHE_ECDSA_BUG
195   { US"safari_ecdhe_ecdsa_bug", SSL_OP_SAFARI_ECDHE_ECDSA_BUG },
196 #endif
197 #ifdef SSL_OP_SINGLE_DH_USE
198   { US"single_dh_use", SSL_OP_SINGLE_DH_USE },
199 #endif
200 #ifdef SSL_OP_SINGLE_ECDH_USE
201   { US"single_ecdh_use", SSL_OP_SINGLE_ECDH_USE },
202 #endif
203 #ifdef SSL_OP_SSLEAY_080_CLIENT_DH_BUG
204   { US"ssleay_080_client_dh_bug", SSL_OP_SSLEAY_080_CLIENT_DH_BUG },
205 #endif
206 #ifdef SSL_OP_SSLREF2_REUSE_CERT_TYPE_BUG
207   { US"sslref2_reuse_cert_type_bug", SSL_OP_SSLREF2_REUSE_CERT_TYPE_BUG },
208 #endif
209 #ifdef SSL_OP_TLS_BLOCK_PADDING_BUG
210   { US"tls_block_padding_bug", SSL_OP_TLS_BLOCK_PADDING_BUG },
211 #endif
212 #ifdef SSL_OP_TLS_D5_BUG
213   { US"tls_d5_bug", SSL_OP_TLS_D5_BUG },
214 #endif
215 #ifdef SSL_OP_TLS_ROLLBACK_BUG
216   { US"tls_rollback_bug", SSL_OP_TLS_ROLLBACK_BUG },
217 #endif
218 };
219
220 #ifndef MACRO_PREDEF
221 static int exim_openssl_options_size = nelem(exim_openssl_options);
222 #endif
223
224 #ifdef MACRO_PREDEF
225 void
226 options_tls(void)
227 {
228 uschar buf[64];
229
230 for (struct exim_openssl_option * o = exim_openssl_options;
231      o < exim_openssl_options + nelem(exim_openssl_options); o++)
232   {
233   /* Trailing X is workaround for problem with _OPT_OPENSSL_NO_TLSV1
234   being a ".ifdef _OPT_OPENSSL_NO_TLSV1_3" match */
235
236   spf(buf, sizeof(buf), US"_OPT_OPENSSL_%T_X", o->name);
237   builtin_macro_create(buf);
238   }
239 }
240 #else
241
242 /******************************************************************************/
243
244 /* Structure for collecting random data for seeding. */
245
246 typedef struct randstuff {
247   struct timeval tv;
248   pid_t          p;
249 } randstuff;
250
251 /* Local static variables */
252
253 static BOOL client_verify_callback_called = FALSE;
254 static BOOL server_verify_callback_called = FALSE;
255 static const uschar *sid_ctx = US"exim";
256
257 /* We have three different contexts to care about.
258
259 Simple case: client, `client_ctx`
260  As a client, we can be doing a callout or cut-through delivery while receiving
261  a message.  So we have a client context, which should have options initialised
262  from the SMTP Transport.  We may also concurrently want to make TLS connections
263  to utility daemons, so client-contexts are allocated and passed around in call
264  args rather than using a gobal.
265
266 Server:
267  There are two cases: with and without ServerNameIndication from the client.
268  Given TLS SNI, we can be using different keys, certs and various other
269  configuration settings, because they're re-expanded with $tls_sni set.  This
270  allows vhosting with TLS.  This SNI is sent in the handshake.
271  A client might not send SNI, so we need a fallback, and an initial setup too.
272  So as a server, we start out using `server_ctx`.
273  If SNI is sent by the client, then we as server, mid-negotiation, try to clone
274  `server_sni` from `server_ctx` and then initialise settings by re-expanding
275  configuration.
276 */
277
278 typedef struct {
279   SSL_CTX *     ctx;
280   SSL *         ssl;
281 } exim_openssl_client_tls_ctx;
282
283 static SSL_CTX *server_ctx = NULL;
284 static SSL     *server_ssl = NULL;
285
286 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT
287 static SSL_CTX *server_sni = NULL;
288 #endif
289
290 static char ssl_errstring[256];
291
292 static int  ssl_session_timeout = 200;
293 static BOOL client_verify_optional = FALSE;
294 static BOOL server_verify_optional = FALSE;
295
296 static BOOL reexpand_tls_files_for_sni = FALSE;
297
298
299 typedef struct tls_ext_ctx_cb {
300   uschar *certificate;
301   uschar *privatekey;
302   BOOL is_server;
303 #ifndef DISABLE_OCSP
304   STACK_OF(X509) *verify_stack;         /* chain for verifying the proof */
305   union {
306     struct {
307       uschar        *file;
308       uschar        *file_expanded;
309       OCSP_RESPONSE *response;
310     } server;
311     struct {
312       X509_STORE    *verify_store;      /* non-null if status requested */
313       BOOL          verify_required;
314     } client;
315   } u_ocsp;
316 #endif
317   uschar *dhparam;
318   /* these are cached from first expand */
319   uschar *server_cipher_list;
320   /* only passed down to tls_error: */
321   host_item *host;
322   const uschar * verify_cert_hostnames;
323 #ifndef DISABLE_EVENT
324   uschar * event_action;
325 #endif
326 } tls_ext_ctx_cb;
327
328 /* should figure out a cleanup of API to handle state preserved per
329 implementation, for various reasons, which can be void * in the APIs.
330 For now, we hack around it. */
331 tls_ext_ctx_cb *client_static_cbinfo = NULL;
332 tls_ext_ctx_cb *server_static_cbinfo = NULL;
333
334 static int
335 setup_certs(SSL_CTX *sctx, uschar *certs, uschar *crl, host_item *host, BOOL optional,
336     int (*cert_vfy_cb)(int, X509_STORE_CTX *), uschar ** errstr );
337
338 /* Callbacks */
339 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT
340 static int tls_servername_cb(SSL *s, int *ad ARG_UNUSED, void *arg);
341 #endif
342 #ifndef DISABLE_OCSP
343 static int tls_server_stapling_cb(SSL *s, void *arg);
344 #endif
345
346
347 /*************************************************
348 *               Handle TLS error                 *
349 *************************************************/
350
351 /* Called from lots of places when errors occur before actually starting to do
352 the TLS handshake, that is, while the session is still in clear. Always returns
353 DEFER for a server and FAIL for a client so that most calls can use "return
354 tls_error(...)" to do this processing and then give an appropriate return. A
355 single function is used for both server and client, because it is called from
356 some shared functions.
357
358 Argument:
359   prefix    text to include in the logged error
360   host      NULL if setting up a server;
361             the connected host if setting up a client
362   msg       error message or NULL if we should ask OpenSSL
363   errstr    pointer to output error message
364
365 Returns:    OK/DEFER/FAIL
366 */
367
368 static int
369 tls_error(uschar * prefix, const host_item * host, uschar * msg, uschar ** errstr)
370 {
371 if (!msg)
372   {
373   ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
374   msg = US ssl_errstring;
375   }
376
377 msg = string_sprintf("(%s): %s", prefix, msg);
378 DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS error '%s'\n", msg);
379 if (errstr) *errstr = msg;
380 return host ? FAIL : DEFER;
381 }
382
383
384
385 /*************************************************
386 *        Callback to generate RSA key            *
387 *************************************************/
388
389 /*
390 Arguments:
391   s          SSL connection (not used)
392   export     not used
393   keylength  keylength
394
395 Returns:     pointer to generated key
396 */
397
398 static RSA *
399 rsa_callback(SSL *s, int export, int keylength)
400 {
401 RSA *rsa_key;
402 #ifdef EXIM_HAVE_RSA_GENKEY_EX
403 BIGNUM *bn = BN_new();
404 #endif
405
406 export = export;     /* Shut picky compilers up */
407 DEBUG(D_tls) debug_printf("Generating %d bit RSA key...\n", keylength);
408
409 #ifdef EXIM_HAVE_RSA_GENKEY_EX
410 if (  !BN_set_word(bn, (unsigned long)RSA_F4)
411    || !(rsa_key = RSA_new())
412    || !RSA_generate_key_ex(rsa_key, keylength, bn, NULL)
413    )
414 #else
415 if (!(rsa_key = RSA_generate_key(keylength, RSA_F4, NULL, NULL)))
416 #endif
417
418   {
419   ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
420   log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC, "TLS error (RSA_generate_key): %s",
421     ssl_errstring);
422   return NULL;
423   }
424 return rsa_key;
425 }
426
427
428
429 /* Extreme debug
430 #ifndef DISABLE_OCSP
431 void
432 x509_store_dump_cert_s_names(X509_STORE * store)
433 {
434 STACK_OF(X509_OBJECT) * roots= store->objs;
435 static uschar name[256];
436
437 for (int i= 0; i < sk_X509_OBJECT_num(roots); i++)
438   {
439   X509_OBJECT * tmp_obj= sk_X509_OBJECT_value(roots, i);
440   if(tmp_obj->type == X509_LU_X509)
441     {
442     X509_NAME * sn = X509_get_subject_name(tmp_obj->data.x509);
443     if (X509_NAME_oneline(sn, CS name, sizeof(name)))
444       {
445       name[sizeof(name)-1] = '\0';
446       debug_printf(" %s\n", name);
447       }
448     }
449   }
450 }
451 #endif
452 */
453
454
455 #ifndef DISABLE_EVENT
456 static int
457 verify_event(tls_support * tlsp, X509 * cert, int depth, const uschar * dn,
458   BOOL *calledp, const BOOL *optionalp, const uschar * what)
459 {
460 uschar * ev;
461 uschar * yield;
462 X509 * old_cert;
463
464 ev = tlsp == &tls_out ? client_static_cbinfo->event_action : event_action;
465 if (ev)
466   {
467   DEBUG(D_tls) debug_printf("verify_event: %s %d\n", what, depth);
468   old_cert = tlsp->peercert;
469   tlsp->peercert = X509_dup(cert);
470   /* NB we do not bother setting peerdn */
471   if ((yield = event_raise(ev, US"tls:cert", string_sprintf("%d", depth))))
472     {
473     log_write(0, LOG_MAIN, "[%s] %s verify denied by event-action: "
474                 "depth=%d cert=%s: %s",
475               tlsp == &tls_out ? deliver_host_address : sender_host_address,
476               what, depth, dn, yield);
477     *calledp = TRUE;
478     if (!*optionalp)
479       {
480       if (old_cert) tlsp->peercert = old_cert;  /* restore 1st failing cert */
481       return 1;                     /* reject (leaving peercert set) */
482       }
483     DEBUG(D_tls) debug_printf("Event-action verify failure overridden "
484       "(host in tls_try_verify_hosts)\n");
485     }
486   X509_free(tlsp->peercert);
487   tlsp->peercert = old_cert;
488   }
489 return 0;
490 }
491 #endif
492
493 /*************************************************
494 *        Callback for verification               *
495 *************************************************/
496
497 /* The SSL library does certificate verification if set up to do so. This
498 callback has the current yes/no state is in "state". If verification succeeded,
499 we set the certificate-verified flag. If verification failed, what happens
500 depends on whether the client is required to present a verifiable certificate
501 or not.
502
503 If verification is optional, we change the state to yes, but still log the
504 verification error. For some reason (it really would help to have proper
505 documentation of OpenSSL), this callback function then gets called again, this
506 time with state = 1.  We must take care not to set the private verified flag on
507 the second time through.
508
509 Note: this function is not called if the client fails to present a certificate
510 when asked. We get here only if a certificate has been received. Handling of
511 optional verification for this case is done when requesting SSL to verify, by
512 setting SSL_VERIFY_FAIL_IF_NO_PEER_CERT in the non-optional case.
513
514 May be called multiple times for different issues with a certificate, even
515 for a given "depth" in the certificate chain.
516
517 Arguments:
518   preverify_ok current yes/no state as 1/0
519   x509ctx      certificate information.
520   tlsp         per-direction (client vs. server) support data
521   calledp      has-been-called flag
522   optionalp    verification-is-optional flag
523
524 Returns:     0 if verification should fail, otherwise 1
525 */
526
527 static int
528 verify_callback(int preverify_ok, X509_STORE_CTX * x509ctx,
529   tls_support * tlsp, BOOL * calledp, BOOL * optionalp)
530 {
531 X509 * cert = X509_STORE_CTX_get_current_cert(x509ctx);
532 int depth = X509_STORE_CTX_get_error_depth(x509ctx);
533 uschar dn[256];
534
535 if (!X509_NAME_oneline(X509_get_subject_name(cert), CS dn, sizeof(dn)))
536   {
537   DEBUG(D_tls) debug_printf("X509_NAME_oneline() error\n");
538   log_write(0, LOG_MAIN, "[%s] SSL verify error: internal error",
539     tlsp == &tls_out ? deliver_host_address : sender_host_address);
540   return 0;
541   }
542 dn[sizeof(dn)-1] = '\0';
543
544 if (preverify_ok == 0)
545   {
546   uschar * extra = verify_mode ? string_sprintf(" (during %c-verify for [%s])",
547       *verify_mode, sender_host_address)
548     : US"";
549   log_write(0, LOG_MAIN, "[%s] SSL verify error%s: depth=%d error=%s cert=%s",
550     tlsp == &tls_out ? deliver_host_address : sender_host_address,
551     extra, depth,
552     X509_verify_cert_error_string(X509_STORE_CTX_get_error(x509ctx)), dn);
553   *calledp = TRUE;
554   if (!*optionalp)
555     {
556     if (!tlsp->peercert)
557       tlsp->peercert = X509_dup(cert);  /* record failing cert */
558     return 0;                           /* reject */
559     }
560   DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL verify failure overridden (host in "
561     "tls_try_verify_hosts)\n");
562   }
563
564 else if (depth != 0)
565   {
566   DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL verify ok: depth=%d SN=%s\n", depth, dn);
567 #ifndef DISABLE_OCSP
568   if (tlsp == &tls_out && client_static_cbinfo->u_ocsp.client.verify_store)
569     {   /* client, wanting stapling  */
570     /* Add the server cert's signing chain as the one
571     for the verification of the OCSP stapled information. */
572
573     if (!X509_STORE_add_cert(client_static_cbinfo->u_ocsp.client.verify_store,
574                              cert))
575       ERR_clear_error();
576     sk_X509_push(client_static_cbinfo->verify_stack, cert);
577     }
578 #endif
579 #ifndef DISABLE_EVENT
580     if (verify_event(tlsp, cert, depth, dn, calledp, optionalp, US"SSL"))
581       return 0;                         /* reject, with peercert set */
582 #endif
583   }
584 else
585   {
586   const uschar * verify_cert_hostnames;
587
588   if (  tlsp == &tls_out
589      && ((verify_cert_hostnames = client_static_cbinfo->verify_cert_hostnames)))
590         /* client, wanting hostname check */
591     {
592
593 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_CHECKHOST
594 # ifndef X509_CHECK_FLAG_NO_PARTIAL_WILDCARDS
595 #  define X509_CHECK_FLAG_NO_PARTIAL_WILDCARDS 0
596 # endif
597 # ifndef X509_CHECK_FLAG_SINGLE_LABEL_SUBDOMAINS
598 #  define X509_CHECK_FLAG_SINGLE_LABEL_SUBDOMAINS 0
599 # endif
600     int sep = 0;
601     const uschar * list = verify_cert_hostnames;
602     uschar * name;
603     int rc;
604     while ((name = string_nextinlist(&list, &sep, NULL, 0)))
605       if ((rc = X509_check_host(cert, CCS name, 0,
606                   X509_CHECK_FLAG_NO_PARTIAL_WILDCARDS
607                   | X509_CHECK_FLAG_SINGLE_LABEL_SUBDOMAINS,
608                   NULL)))
609         {
610         if (rc < 0)
611           {
612           log_write(0, LOG_MAIN, "[%s] SSL verify error: internal error",
613             tlsp == &tls_out ? deliver_host_address : sender_host_address);
614           name = NULL;
615           }
616         break;
617         }
618     if (!name)
619 #else
620     if (!tls_is_name_for_cert(verify_cert_hostnames, cert))
621 #endif
622       {
623       uschar * extra = verify_mode
624         ? string_sprintf(" (during %c-verify for [%s])",
625           *verify_mode, sender_host_address)
626         : US"";
627       log_write(0, LOG_MAIN,
628         "[%s] SSL verify error%s: certificate name mismatch: DN=\"%s\" H=\"%s\"",
629         tlsp == &tls_out ? deliver_host_address : sender_host_address,
630         extra, dn, verify_cert_hostnames);
631       *calledp = TRUE;
632       if (!*optionalp)
633         {
634         if (!tlsp->peercert)
635           tlsp->peercert = X509_dup(cert);      /* record failing cert */
636         return 0;                               /* reject */
637         }
638       DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL verify failure overridden (host in "
639         "tls_try_verify_hosts)\n");
640       }
641     }
642
643 #ifndef DISABLE_EVENT
644   if (verify_event(tlsp, cert, depth, dn, calledp, optionalp, US"SSL"))
645     return 0;                           /* reject, with peercert set */
646 #endif
647
648   DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL%s verify ok: depth=0 SN=%s\n",
649     *calledp ? "" : " authenticated", dn);
650   if (!*calledp) tlsp->certificate_verified = TRUE;
651   *calledp = TRUE;
652   }
653
654 return 1;   /* accept, at least for this level */
655 }
656
657 static int
658 verify_callback_client(int preverify_ok, X509_STORE_CTX *x509ctx)
659 {
660 return verify_callback(preverify_ok, x509ctx, &tls_out,
661   &client_verify_callback_called, &client_verify_optional);
662 }
663
664 static int
665 verify_callback_server(int preverify_ok, X509_STORE_CTX *x509ctx)
666 {
667 return verify_callback(preverify_ok, x509ctx, &tls_in,
668   &server_verify_callback_called, &server_verify_optional);
669 }
670
671
672 #ifdef SUPPORT_DANE
673
674 /* This gets called *by* the dane library verify callback, which interposes
675 itself.
676 */
677 static int
678 verify_callback_client_dane(int preverify_ok, X509_STORE_CTX * x509ctx)
679 {
680 X509 * cert = X509_STORE_CTX_get_current_cert(x509ctx);
681 uschar dn[256];
682 int depth = X509_STORE_CTX_get_error_depth(x509ctx);
683 #ifndef DISABLE_EVENT
684 BOOL dummy_called, optional = FALSE;
685 #endif
686
687 if (!X509_NAME_oneline(X509_get_subject_name(cert), CS dn, sizeof(dn)))
688   {
689   DEBUG(D_tls) debug_printf("X509_NAME_oneline() error\n");
690   log_write(0, LOG_MAIN, "[%s] SSL verify error: internal error",
691     deliver_host_address);
692   return 0;
693   }
694 dn[sizeof(dn)-1] = '\0';
695
696 DEBUG(D_tls) debug_printf("verify_callback_client_dane: %s depth %d %s\n",
697   preverify_ok ? "ok":"BAD", depth, dn);
698
699 #ifndef DISABLE_EVENT
700   if (verify_event(&tls_out, cert, depth, dn,
701           &dummy_called, &optional, US"DANE"))
702     return 0;                           /* reject, with peercert set */
703 #endif
704
705 if (preverify_ok == 1)
706   {
707   tls_out.dane_verified = tls_out.certificate_verified = TRUE;
708 #ifndef DISABLE_OCSP
709   if (client_static_cbinfo->u_ocsp.client.verify_store)
710     {   /* client, wanting stapling  */
711     /* Add the server cert's signing chain as the one
712     for the verification of the OCSP stapled information. */
713
714     if (!X509_STORE_add_cert(client_static_cbinfo->u_ocsp.client.verify_store,
715                              cert))
716       ERR_clear_error();
717     sk_X509_push(client_static_cbinfo->verify_stack, cert);
718     }
719 #endif
720   }
721 else
722   {
723   int err = X509_STORE_CTX_get_error(x509ctx);
724   DEBUG(D_tls)
725     debug_printf(" - err %d '%s'\n", err, X509_verify_cert_error_string(err));
726   if (err == X509_V_ERR_APPLICATION_VERIFICATION)
727     preverify_ok = 1;
728   }
729 return preverify_ok;
730 }
731
732 #endif  /*SUPPORT_DANE*/
733
734
735 /*************************************************
736 *           Information callback                 *
737 *************************************************/
738
739 /* The SSL library functions call this from time to time to indicate what they
740 are doing. We copy the string to the debugging output when TLS debugging has
741 been requested.
742
743 Arguments:
744   s         the SSL connection
745   where
746   ret
747
748 Returns:    nothing
749 */
750
751 static void
752 info_callback(SSL *s, int where, int ret)
753 {
754 DEBUG(D_tls)
755   {
756   const uschar * str;
757
758   if (where & SSL_ST_CONNECT)
759      str = US"SSL_connect";
760   else if (where & SSL_ST_ACCEPT)
761      str = US"SSL_accept";
762   else
763      str = US"SSL info (undefined)";
764
765   if (where & SSL_CB_LOOP)
766      debug_printf("%s: %s\n", str, SSL_state_string_long(s));
767   else if (where & SSL_CB_ALERT)
768     debug_printf("SSL3 alert %s:%s:%s\n",
769           str = where & SSL_CB_READ ? US"read" : US"write",
770           SSL_alert_type_string_long(ret), SSL_alert_desc_string_long(ret));
771   else if (where & SSL_CB_EXIT)
772      if (ret == 0)
773         debug_printf("%s: failed in %s\n", str, SSL_state_string_long(s));
774      else if (ret < 0)
775         debug_printf("%s: error in %s\n", str, SSL_state_string_long(s));
776   else if (where & SSL_CB_HANDSHAKE_START)
777      debug_printf("%s: hshake start: %s\n", str, SSL_state_string_long(s));
778   else if (where & SSL_CB_HANDSHAKE_DONE)
779      debug_printf("%s: hshake done: %s\n", str, SSL_state_string_long(s));
780   }
781 }
782
783 static void
784 keylog_callback(const SSL *ssl, const char *line)
785 {
786 DEBUG(D_tls) debug_printf("%.200s\n", line);
787 }
788
789
790
791 /*************************************************
792 *                Initialize for DH               *
793 *************************************************/
794
795 /* If dhparam is set, expand it, and load up the parameters for DH encryption.
796
797 Arguments:
798   sctx      The current SSL CTX (inbound or outbound)
799   dhparam   DH parameter file or fixed parameter identity string
800   host      connected host, if client; NULL if server
801   errstr    error string pointer
802
803 Returns:    TRUE if OK (nothing to set up, or setup worked)
804 */
805
806 static BOOL
807 init_dh(SSL_CTX *sctx, uschar *dhparam, const host_item *host, uschar ** errstr)
808 {
809 BIO *bio;
810 DH *dh;
811 uschar *dhexpanded;
812 const char *pem;
813 int dh_bitsize;
814
815 if (!expand_check(dhparam, US"tls_dhparam", &dhexpanded, errstr))
816   return FALSE;
817
818 if (!dhexpanded || !*dhexpanded)
819   bio = BIO_new_mem_buf(CS std_dh_prime_default(), -1);
820 else if (dhexpanded[0] == '/')
821   {
822   if (!(bio = BIO_new_file(CS dhexpanded, "r")))
823     {
824     tls_error(string_sprintf("could not read dhparams file %s", dhexpanded),
825           host, US strerror(errno), errstr);
826     return FALSE;
827     }
828   }
829 else
830   {
831   if (Ustrcmp(dhexpanded, "none") == 0)
832     {
833     DEBUG(D_tls) debug_printf("Requested no DH parameters.\n");
834     return TRUE;
835     }
836
837   if (!(pem = std_dh_prime_named(dhexpanded)))
838     {
839     tls_error(string_sprintf("Unknown standard DH prime \"%s\"", dhexpanded),
840         host, US strerror(errno), errstr);
841     return FALSE;
842     }
843   bio = BIO_new_mem_buf(CS pem, -1);
844   }
845
846 if (!(dh = PEM_read_bio_DHparams(bio, NULL, NULL, NULL)))
847   {
848   BIO_free(bio);
849   tls_error(string_sprintf("Could not read tls_dhparams \"%s\"", dhexpanded),
850       host, NULL, errstr);
851   return FALSE;
852   }
853
854 /* note: our default limit of 2236 is not a multiple of 8; the limit comes from
855  * an NSS limit, and the GnuTLS APIs handle bit-sizes fine, so we went with
856  * 2236.  But older OpenSSL can only report in bytes (octets), not bits.
857  * If someone wants to dance at the edge, then they can raise the limit or use
858  * current libraries. */
859 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_DH_BITS
860 /* Added in commit 26c79d5641d; `git describe --contains` says OpenSSL_1_1_0-pre1~1022
861  * This predates OpenSSL_1_1_0 (before a, b, ...) so is in all 1.1.0 */
862 dh_bitsize = DH_bits(dh);
863 #else
864 dh_bitsize = 8 * DH_size(dh);
865 #endif
866
867 /* Even if it is larger, we silently return success rather than cause things
868  * to fail out, so that a too-large DH will not knock out all TLS; it's a
869  * debatable choice. */
870 if (dh_bitsize > tls_dh_max_bits)
871   {
872   DEBUG(D_tls)
873     debug_printf("dhparams file %d bits, is > tls_dh_max_bits limit of %d\n",
874         dh_bitsize, tls_dh_max_bits);
875   }
876 else
877   {
878   SSL_CTX_set_tmp_dh(sctx, dh);
879   DEBUG(D_tls)
880     debug_printf("Diffie-Hellman initialized from %s with %d-bit prime\n",
881       dhexpanded ? dhexpanded : US"default", dh_bitsize);
882   }
883
884 DH_free(dh);
885 BIO_free(bio);
886
887 return TRUE;
888 }
889
890
891
892
893 /*************************************************
894 *               Initialize for ECDH              *
895 *************************************************/
896
897 /* Load parameters for ECDH encryption.
898
899 For now, we stick to NIST P-256 because: it's simple and easy to configure;
900 it avoids any patent issues that might bite redistributors; despite events in
901 the news and concerns over curve choices, we're not cryptographers, we're not
902 pretending to be, and this is "good enough" to be better than no support,
903 protecting against most adversaries.  Given another year or two, there might
904 be sufficient clarity about a "right" way forward to let us make an informed
905 decision, instead of a knee-jerk reaction.
906
907 Longer-term, we should look at supporting both various named curves and
908 external files generated with "openssl ecparam", much as we do for init_dh().
909 We should also support "none" as a value, to explicitly avoid initialisation.
910
911 Patches welcome.
912
913 Arguments:
914   sctx      The current SSL CTX (inbound or outbound)
915   host      connected host, if client; NULL if server
916   errstr    error string pointer
917
918 Returns:    TRUE if OK (nothing to set up, or setup worked)
919 */
920
921 static BOOL
922 init_ecdh(SSL_CTX * sctx, host_item * host, uschar ** errstr)
923 {
924 #ifdef OPENSSL_NO_ECDH
925 return TRUE;
926 #else
927
928 EC_KEY * ecdh;
929 uschar * exp_curve;
930 int nid;
931 BOOL rv;
932
933 if (host)       /* No ECDH setup for clients, only for servers */
934   return TRUE;
935
936 # ifndef EXIM_HAVE_ECDH
937 DEBUG(D_tls)
938   debug_printf("No OpenSSL API to define ECDH parameters, skipping\n");
939 return TRUE;
940 # else
941
942 if (!expand_check(tls_eccurve, US"tls_eccurve", &exp_curve, errstr))
943   return FALSE;
944 if (!exp_curve || !*exp_curve)
945   return TRUE;
946
947 /* "auto" needs to be handled carefully.
948  * OpenSSL <  1.0.2: we do not select anything, but fallback to prime256v1
949  * OpenSSL <  1.1.0: we have to call SSL_CTX_set_ecdh_auto
950  *                   (openssl/ssl.h defines SSL_CTRL_SET_ECDH_AUTO)
951  * OpenSSL >= 1.1.0: we do not set anything, the libray does autoselection
952  *                   https://github.com/openssl/openssl/commit/fe6ef2472db933f01b59cad82aa925736935984b
953  */
954 if (Ustrcmp(exp_curve, "auto") == 0)
955   {
956 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x10002000L
957   DEBUG(D_tls) debug_printf(
958     "ECDH OpenSSL < 1.0.2: temp key parameter settings: overriding \"auto\" with \"prime256v1\"\n");
959   exp_curve = US"prime256v1";
960 #else
961 # if defined SSL_CTRL_SET_ECDH_AUTO
962   DEBUG(D_tls) debug_printf(
963     "ECDH OpenSSL 1.0.2+ temp key parameter settings: autoselection\n");
964   SSL_CTX_set_ecdh_auto(sctx, 1);
965   return TRUE;
966 # else
967   DEBUG(D_tls) debug_printf(
968     "ECDH OpenSSL 1.1.0+ temp key parameter settings: default selection\n");
969   return TRUE;
970 # endif
971 #endif
972   }
973
974 DEBUG(D_tls) debug_printf("ECDH: curve '%s'\n", exp_curve);
975 if (  (nid = OBJ_sn2nid       (CCS exp_curve)) == NID_undef
976 #   ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_EC_NIST2NID
977    && (nid = EC_curve_nist2nid(CCS exp_curve)) == NID_undef
978 #   endif
979    )
980   {
981   tls_error(string_sprintf("Unknown curve name tls_eccurve '%s'", exp_curve),
982     host, NULL, errstr);
983   return FALSE;
984   }
985
986 if (!(ecdh = EC_KEY_new_by_curve_name(nid)))
987   {
988   tls_error(US"Unable to create ec curve", host, NULL, errstr);
989   return FALSE;
990   }
991
992 /* The "tmp" in the name here refers to setting a temporary key
993 not to the stability of the interface. */
994
995 if ((rv = SSL_CTX_set_tmp_ecdh(sctx, ecdh) == 0))
996   tls_error(string_sprintf("Error enabling '%s' curve", exp_curve), host, NULL, errstr);
997 else
998   DEBUG(D_tls) debug_printf("ECDH: enabled '%s' curve\n", exp_curve);
999
1000 EC_KEY_free(ecdh);
1001 return !rv;
1002
1003 # endif /*EXIM_HAVE_ECDH*/
1004 #endif /*OPENSSL_NO_ECDH*/
1005 }
1006
1007
1008
1009
1010 #ifndef DISABLE_OCSP
1011 /*************************************************
1012 *       Load OCSP information into state         *
1013 *************************************************/
1014 /* Called to load the server OCSP response from the given file into memory, once
1015 caller has determined this is needed.  Checks validity.  Debugs a message
1016 if invalid.
1017
1018 ASSUMES: single response, for single cert.
1019
1020 Arguments:
1021   sctx            the SSL_CTX* to update
1022   cbinfo          various parts of session state
1023   expanded        the filename putatively holding an OCSP response
1024
1025 */
1026
1027 static void
1028 ocsp_load_response(SSL_CTX *sctx, tls_ext_ctx_cb *cbinfo, const uschar *expanded)
1029 {
1030 BIO * bio;
1031 OCSP_RESPONSE * resp;
1032 OCSP_BASICRESP * basic_response;
1033 OCSP_SINGLERESP * single_response;
1034 ASN1_GENERALIZEDTIME * rev, * thisupd, * nextupd;
1035 STACK_OF(X509) * sk;
1036 unsigned long verify_flags;
1037 int status, reason, i;
1038
1039 cbinfo->u_ocsp.server.file_expanded = string_copy(expanded);
1040 if (cbinfo->u_ocsp.server.response)
1041   {
1042   OCSP_RESPONSE_free(cbinfo->u_ocsp.server.response);
1043   cbinfo->u_ocsp.server.response = NULL;
1044   }
1045
1046 if (!(bio = BIO_new_file(CS cbinfo->u_ocsp.server.file_expanded, "rb")))
1047   {
1048   DEBUG(D_tls) debug_printf("Failed to open OCSP response file \"%s\"\n",
1049       cbinfo->u_ocsp.server.file_expanded);
1050   return;
1051   }
1052
1053 resp = d2i_OCSP_RESPONSE_bio(bio, NULL);
1054 BIO_free(bio);
1055 if (!resp)
1056   {
1057   DEBUG(D_tls) debug_printf("Error reading OCSP response.\n");
1058   return;
1059   }
1060
1061 if ((status = OCSP_response_status(resp)) != OCSP_RESPONSE_STATUS_SUCCESSFUL)
1062   {
1063   DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP response not valid: %s (%d)\n",
1064       OCSP_response_status_str(status), status);
1065   goto bad;
1066   }
1067
1068 if (!(basic_response = OCSP_response_get1_basic(resp)))
1069   {
1070   DEBUG(D_tls)
1071     debug_printf("OCSP response parse error: unable to extract basic response.\n");
1072   goto bad;
1073   }
1074
1075 sk = cbinfo->verify_stack;
1076 verify_flags = OCSP_NOVERIFY; /* check sigs, but not purpose */
1077
1078 /* May need to expose ability to adjust those flags?
1079 OCSP_NOSIGS OCSP_NOVERIFY OCSP_NOCHAIN OCSP_NOCHECKS OCSP_NOEXPLICIT
1080 OCSP_TRUSTOTHER OCSP_NOINTERN */
1081
1082 /* This does a full verify on the OCSP proof before we load it for serving
1083 up; possibly overkill - just date-checks might be nice enough.
1084
1085 OCSP_basic_verify takes a "store" arg, but does not
1086 use it for the chain verification, which is all we do
1087 when OCSP_NOVERIFY is set.  The content from the wire
1088 "basic_response" and a cert-stack "sk" are all that is used.
1089
1090 We have a stack, loaded in setup_certs() if tls_verify_certificates
1091 was a file (not a directory, or "system").  It is unfortunate we
1092 cannot used the connection context store, as that would neatly
1093 handle the "system" case too, but there seems to be no library
1094 function for getting a stack from a store.
1095 [ In OpenSSL 1.1 - ?  X509_STORE_CTX_get0_chain(ctx) ? ]
1096 We do not free the stack since it could be needed a second time for
1097 SNI handling.
1098
1099 Separately we might try to replace using OCSP_basic_verify() - which seems to not
1100 be a public interface into the OpenSSL library (there's no manual entry) -
1101 But what with?  We also use OCSP_basic_verify in the client stapling callback.
1102 And there we NEED it; we must verify that status... unless the
1103 library does it for us anyway?  */
1104
1105 if ((i = OCSP_basic_verify(basic_response, sk, NULL, verify_flags)) < 0)
1106   {
1107   DEBUG(D_tls)
1108     {
1109     ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
1110     debug_printf("OCSP response verify failure: %s\n", US ssl_errstring);
1111     }
1112   goto bad;
1113   }
1114
1115 /* Here's the simplifying assumption: there's only one response, for the
1116 one certificate we use, and nothing for anything else in a chain.  If this
1117 proves false, we need to extract a cert id from our issued cert
1118 (tls_certificate) and use that for OCSP_resp_find_status() (which finds the
1119 right cert in the stack and then calls OCSP_single_get0_status()).
1120
1121 I'm hoping to avoid reworking a bunch more of how we handle state here. */
1122
1123 if (!(single_response = OCSP_resp_get0(basic_response, 0)))
1124   {
1125   DEBUG(D_tls)
1126     debug_printf("Unable to get first response from OCSP basic response.\n");
1127   goto bad;
1128   }
1129
1130 status = OCSP_single_get0_status(single_response, &reason, &rev, &thisupd, &nextupd);
1131 if (status != V_OCSP_CERTSTATUS_GOOD)
1132   {
1133   DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP response bad cert status: %s (%d) %s (%d)\n",
1134       OCSP_cert_status_str(status), status,
1135       OCSP_crl_reason_str(reason), reason);
1136   goto bad;
1137   }
1138
1139 if (!OCSP_check_validity(thisupd, nextupd, EXIM_OCSP_SKEW_SECONDS, EXIM_OCSP_MAX_AGE))
1140   {
1141   DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP status invalid times.\n");
1142   goto bad;
1143   }
1144
1145 supply_response:
1146   cbinfo->u_ocsp.server.response = resp;        /*XXX stack?*/
1147 return;
1148
1149 bad:
1150   if (f.running_in_test_harness)
1151     {
1152     extern char ** environ;
1153     if (environ) for (uschar ** p = USS environ; *p; p++)
1154       if (Ustrncmp(*p, "EXIM_TESTHARNESS_DISABLE_OCSPVALIDITYCHECK", 42) == 0)
1155         {
1156         DEBUG(D_tls) debug_printf("Supplying known bad OCSP response\n");
1157         goto supply_response;
1158         }
1159     }
1160 return;
1161 }
1162 #endif  /*!DISABLE_OCSP*/
1163
1164
1165
1166
1167 /* Create and install a selfsigned certificate, for use in server mode */
1168
1169 static int
1170 tls_install_selfsign(SSL_CTX * sctx, uschar ** errstr)
1171 {
1172 X509 * x509 = NULL;
1173 EVP_PKEY * pkey;
1174 RSA * rsa;
1175 X509_NAME * name;
1176 uschar * where;
1177
1178 where = US"allocating pkey";
1179 if (!(pkey = EVP_PKEY_new()))
1180   goto err;
1181
1182 where = US"allocating cert";
1183 if (!(x509 = X509_new()))
1184   goto err;
1185
1186 where = US"generating pkey";
1187 if (!(rsa = rsa_callback(NULL, 0, 2048)))
1188   goto err;
1189
1190 where = US"assigning pkey";
1191 if (!EVP_PKEY_assign_RSA(pkey, rsa))
1192   goto err;
1193
1194 X509_set_version(x509, 2);                              /* N+1 - version 3 */
1195 ASN1_INTEGER_set(X509_get_serialNumber(x509), 1);
1196 X509_gmtime_adj(X509_get_notBefore(x509), 0);
1197 X509_gmtime_adj(X509_get_notAfter(x509), (long)60 * 60);        /* 1 hour */
1198 X509_set_pubkey(x509, pkey);
1199
1200 name = X509_get_subject_name(x509);
1201 X509_NAME_add_entry_by_txt(name, "C",
1202                           MBSTRING_ASC, CUS "UK", -1, -1, 0);
1203 X509_NAME_add_entry_by_txt(name, "O",
1204                           MBSTRING_ASC, CUS "Exim Developers", -1, -1, 0);
1205 X509_NAME_add_entry_by_txt(name, "CN",
1206                           MBSTRING_ASC, CUS smtp_active_hostname, -1, -1, 0);
1207 X509_set_issuer_name(x509, name);
1208
1209 where = US"signing cert";
1210 if (!X509_sign(x509, pkey, EVP_md5()))
1211   goto err;
1212
1213 where = US"installing selfsign cert";
1214 if (!SSL_CTX_use_certificate(sctx, x509))
1215   goto err;
1216
1217 where = US"installing selfsign key";
1218 if (!SSL_CTX_use_PrivateKey(sctx, pkey))
1219   goto err;
1220
1221 return OK;
1222
1223 err:
1224   (void) tls_error(where, NULL, NULL, errstr);
1225   if (x509) X509_free(x509);
1226   if (pkey) EVP_PKEY_free(pkey);
1227   return DEFER;
1228 }
1229
1230
1231
1232
1233 static int
1234 tls_add_certfile(SSL_CTX * sctx, tls_ext_ctx_cb * cbinfo, uschar * file,
1235   uschar ** errstr)
1236 {
1237 DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_certificate file %s\n", file);
1238 if (!SSL_CTX_use_certificate_chain_file(sctx, CS file))
1239   return tls_error(string_sprintf(
1240     "SSL_CTX_use_certificate_chain_file file=%s", file),
1241       cbinfo->host, NULL, errstr);
1242 return 0;
1243 }
1244
1245 static int
1246 tls_add_pkeyfile(SSL_CTX * sctx, tls_ext_ctx_cb * cbinfo, uschar * file,
1247   uschar ** errstr)
1248 {
1249 DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_privatekey file %s\n", file);
1250 if (!SSL_CTX_use_PrivateKey_file(sctx, CS file, SSL_FILETYPE_PEM))
1251   return tls_error(string_sprintf(
1252     "SSL_CTX_use_PrivateKey_file file=%s", file), cbinfo->host, NULL, errstr);
1253 return 0;
1254 }
1255
1256
1257 /*************************************************
1258 *        Expand key and cert file specs          *
1259 *************************************************/
1260
1261 /* Called once during tls_init and possibly again during TLS setup, for a
1262 new context, if Server Name Indication was used and tls_sni was seen in
1263 the certificate string.
1264
1265 Arguments:
1266   sctx            the SSL_CTX* to update
1267   cbinfo          various parts of session state
1268   errstr          error string pointer
1269
1270 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1271 */
1272
1273 static int
1274 tls_expand_session_files(SSL_CTX *sctx, tls_ext_ctx_cb *cbinfo,
1275   uschar ** errstr)
1276 {
1277 uschar *expanded;
1278
1279 if (!cbinfo->certificate)
1280   {
1281   if (!cbinfo->is_server)               /* client */
1282     return OK;
1283                                         /* server */
1284   if (tls_install_selfsign(sctx, errstr) != OK)
1285     return DEFER;
1286   }
1287 else
1288   {
1289   int err;
1290
1291   if (Ustrstr(cbinfo->certificate, US"tls_sni") ||
1292       Ustrstr(cbinfo->certificate, US"tls_in_sni") ||
1293       Ustrstr(cbinfo->certificate, US"tls_out_sni")
1294      )
1295     reexpand_tls_files_for_sni = TRUE;
1296
1297   if (!expand_check(cbinfo->certificate, US"tls_certificate", &expanded, errstr))
1298     return DEFER;
1299
1300   if (expanded)
1301     if (cbinfo->is_server)
1302       {
1303       const uschar * file_list = expanded;
1304       int sep = 0;
1305       uschar * file;
1306
1307       while (file = string_nextinlist(&file_list, &sep, NULL, 0))
1308         if ((err = tls_add_certfile(sctx, cbinfo, file, errstr)))
1309           return err;
1310       }
1311     else        /* would there ever be a need for multiple client certs? */
1312       if ((err = tls_add_certfile(sctx, cbinfo, expanded, errstr)))
1313         return err;
1314
1315   if (  cbinfo->privatekey
1316      && !expand_check(cbinfo->privatekey, US"tls_privatekey", &expanded, errstr))
1317     return DEFER;
1318
1319   /* If expansion was forced to fail, key_expanded will be NULL. If the result
1320   of the expansion is an empty string, ignore it also, and assume the private
1321   key is in the same file as the certificate. */
1322
1323   if (expanded && *expanded)
1324     if (cbinfo->is_server)
1325       {
1326       const uschar * file_list = expanded;
1327       int sep = 0;
1328       uschar * file;
1329
1330       while (file = string_nextinlist(&file_list, &sep, NULL, 0))
1331         if ((err = tls_add_pkeyfile(sctx, cbinfo, file, errstr)))
1332           return err;
1333       }
1334     else        /* would there ever be a need for multiple client certs? */
1335       if ((err = tls_add_pkeyfile(sctx, cbinfo, expanded, errstr)))
1336         return err;
1337   }
1338
1339 #ifndef DISABLE_OCSP
1340 if (cbinfo->is_server && cbinfo->u_ocsp.server.file)
1341   {
1342   /*XXX stack*/
1343   if (!expand_check(cbinfo->u_ocsp.server.file, US"tls_ocsp_file", &expanded, errstr))
1344     return DEFER;
1345
1346   if (expanded && *expanded)
1347     {
1348     DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_ocsp_file %s\n", expanded);
1349     if (  cbinfo->u_ocsp.server.file_expanded
1350        && (Ustrcmp(expanded, cbinfo->u_ocsp.server.file_expanded) == 0))
1351       {
1352       DEBUG(D_tls) debug_printf(" - value unchanged, using existing values\n");
1353       }
1354     else
1355       ocsp_load_response(sctx, cbinfo, expanded);
1356     }
1357   }
1358 #endif
1359
1360 return OK;
1361 }
1362
1363
1364
1365
1366 /*************************************************
1367 *            Callback to handle SNI              *
1368 *************************************************/
1369
1370 /* Called when acting as server during the TLS session setup if a Server Name
1371 Indication extension was sent by the client.
1372
1373 API documentation is OpenSSL s_server.c implementation.
1374
1375 Arguments:
1376   s               SSL* of the current session
1377   ad              unknown (part of OpenSSL API) (unused)
1378   arg             Callback of "our" registered data
1379
1380 Returns:          SSL_TLSEXT_ERR_{OK,ALERT_WARNING,ALERT_FATAL,NOACK}
1381 */
1382
1383 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT
1384 static int
1385 tls_servername_cb(SSL *s, int *ad ARG_UNUSED, void *arg)
1386 {
1387 const char *servername = SSL_get_servername(s, TLSEXT_NAMETYPE_host_name);
1388 tls_ext_ctx_cb *cbinfo = (tls_ext_ctx_cb *) arg;
1389 int rc;
1390 int old_pool = store_pool;
1391 uschar * dummy_errstr;
1392
1393 if (!servername)
1394   return SSL_TLSEXT_ERR_OK;
1395
1396 DEBUG(D_tls) debug_printf("Received TLS SNI \"%s\"%s\n", servername,
1397     reexpand_tls_files_for_sni ? "" : " (unused for certificate selection)");
1398
1399 /* Make the extension value available for expansion */
1400 store_pool = POOL_PERM;
1401 tls_in.sni = string_copy(US servername);
1402 store_pool = old_pool;
1403
1404 if (!reexpand_tls_files_for_sni)
1405   return SSL_TLSEXT_ERR_OK;
1406
1407 /* Can't find an SSL_CTX_clone() or equivalent, so we do it manually;
1408 not confident that memcpy wouldn't break some internal reference counting.
1409 Especially since there's a references struct member, which would be off. */
1410
1411 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_TLS_METHOD
1412 if (!(server_sni = SSL_CTX_new(TLS_server_method())))
1413 #else
1414 if (!(server_sni = SSL_CTX_new(SSLv23_server_method())))
1415 #endif
1416   {
1417   ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
1418   DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL_CTX_new() failed: %s\n", ssl_errstring);
1419   goto bad;
1420   }
1421
1422 /* Not sure how many of these are actually needed, since SSL object
1423 already exists.  Might even need this selfsame callback, for reneg? */
1424
1425 SSL_CTX_set_info_callback(server_sni, SSL_CTX_get_info_callback(server_ctx));
1426 SSL_CTX_set_mode(server_sni, SSL_CTX_get_mode(server_ctx));
1427 SSL_CTX_set_options(server_sni, SSL_CTX_get_options(server_ctx));
1428 SSL_CTX_set_timeout(server_sni, SSL_CTX_get_timeout(server_ctx));
1429 SSL_CTX_set_tlsext_servername_callback(server_sni, tls_servername_cb);
1430 SSL_CTX_set_tlsext_servername_arg(server_sni, cbinfo);
1431
1432 if (  !init_dh(server_sni, cbinfo->dhparam, NULL, &dummy_errstr)
1433    || !init_ecdh(server_sni, NULL, &dummy_errstr)
1434    )
1435   goto bad;
1436
1437 if (  cbinfo->server_cipher_list
1438    && !SSL_CTX_set_cipher_list(server_sni, CS cbinfo->server_cipher_list))
1439   goto bad;
1440
1441 #ifndef DISABLE_OCSP
1442 if (cbinfo->u_ocsp.server.file)
1443   {
1444   SSL_CTX_set_tlsext_status_cb(server_sni, tls_server_stapling_cb);
1445   SSL_CTX_set_tlsext_status_arg(server_sni, cbinfo);
1446   }
1447 #endif
1448
1449 if ((rc = setup_certs(server_sni, tls_verify_certificates, tls_crl, NULL, FALSE,
1450                       verify_callback_server, &dummy_errstr)) != OK)
1451   goto bad;
1452
1453 /* do this after setup_certs, because this can require the certs for verifying
1454 OCSP information. */
1455 if ((rc = tls_expand_session_files(server_sni, cbinfo, &dummy_errstr)) != OK)
1456   goto bad;
1457
1458 DEBUG(D_tls) debug_printf("Switching SSL context.\n");
1459 SSL_set_SSL_CTX(s, server_sni);
1460 return SSL_TLSEXT_ERR_OK;
1461
1462 bad: return SSL_TLSEXT_ERR_ALERT_FATAL;
1463 }
1464 #endif /* EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT */
1465
1466
1467
1468
1469 #ifndef DISABLE_OCSP
1470
1471 /*************************************************
1472 *        Callback to handle OCSP Stapling        *
1473 *************************************************/
1474
1475 /* Called when acting as server during the TLS session setup if the client
1476 requests OCSP information with a Certificate Status Request.
1477
1478 Documentation via openssl s_server.c and the Apache patch from the OpenSSL
1479 project.
1480
1481 */
1482
1483 static int
1484 tls_server_stapling_cb(SSL *s, void *arg)
1485 {
1486 const tls_ext_ctx_cb *cbinfo = (tls_ext_ctx_cb *) arg;
1487 uschar *response_der;   /*XXX blob */
1488 int response_der_len;
1489
1490 /*XXX stack: use SSL_get_certificate() to see which cert; from that work
1491 out which ocsp blob to send.  Unfortunately, SSL_get_certificate is known
1492 buggy in current OpenSSL; it returns the last cert loaded always rather than
1493 the one actually presented.  So we can't support a stack of OCSP proofs at
1494 this time. */
1495
1496 DEBUG(D_tls)
1497   debug_printf("Received TLS status request (OCSP stapling); %s response\n",
1498     cbinfo->u_ocsp.server.response ? "have" : "lack");
1499
1500 tls_in.ocsp = OCSP_NOT_RESP;
1501 if (!cbinfo->u_ocsp.server.response)
1502   return SSL_TLSEXT_ERR_NOACK;
1503
1504 response_der = NULL;
1505 response_der_len = i2d_OCSP_RESPONSE(cbinfo->u_ocsp.server.response,    /*XXX stack*/
1506                       &response_der);
1507 if (response_der_len <= 0)
1508   return SSL_TLSEXT_ERR_NOACK;
1509
1510 SSL_set_tlsext_status_ocsp_resp(server_ssl, response_der, response_der_len);
1511 tls_in.ocsp = OCSP_VFIED;
1512 return SSL_TLSEXT_ERR_OK;
1513 }
1514
1515
1516 static void
1517 time_print(BIO * bp, const char * str, ASN1_GENERALIZEDTIME * time)
1518 {
1519 BIO_printf(bp, "\t%s: ", str);
1520 ASN1_GENERALIZEDTIME_print(bp, time);
1521 BIO_puts(bp, "\n");
1522 }
1523
1524 static int
1525 tls_client_stapling_cb(SSL *s, void *arg)
1526 {
1527 tls_ext_ctx_cb * cbinfo = arg;
1528 const unsigned char * p;
1529 int len;
1530 OCSP_RESPONSE * rsp;
1531 OCSP_BASICRESP * bs;
1532 int i;
1533
1534 DEBUG(D_tls) debug_printf("Received TLS status response (OCSP stapling):");
1535 len = SSL_get_tlsext_status_ocsp_resp(s, &p);
1536 if(!p)
1537  {
1538   /* Expect this when we requested ocsp but got none */
1539   if (cbinfo->u_ocsp.client.verify_required && LOGGING(tls_cipher))
1540     log_write(0, LOG_MAIN, "Received TLS status callback, null content");
1541   else
1542     DEBUG(D_tls) debug_printf(" null\n");
1543   return cbinfo->u_ocsp.client.verify_required ? 0 : 1;
1544  }
1545
1546 if(!(rsp = d2i_OCSP_RESPONSE(NULL, &p, len)))
1547  {
1548   tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;
1549   if (LOGGING(tls_cipher))
1550     log_write(0, LOG_MAIN, "Received TLS cert status response, parse error");
1551   else
1552     DEBUG(D_tls) debug_printf(" parse error\n");
1553   return 0;
1554  }
1555
1556 if(!(bs = OCSP_response_get1_basic(rsp)))
1557   {
1558   tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;
1559   if (LOGGING(tls_cipher))
1560     log_write(0, LOG_MAIN, "Received TLS cert status response, error parsing response");
1561   else
1562     DEBUG(D_tls) debug_printf(" error parsing response\n");
1563   OCSP_RESPONSE_free(rsp);
1564   return 0;
1565   }
1566
1567 /* We'd check the nonce here if we'd put one in the request. */
1568 /* However that would defeat cacheability on the server so we don't. */
1569
1570 /* This section of code reworked from OpenSSL apps source;
1571    The OpenSSL Project retains copyright:
1572    Copyright (c) 1999 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
1573 */
1574   {
1575     BIO * bp = NULL;
1576     int status, reason;
1577     ASN1_GENERALIZEDTIME *rev, *thisupd, *nextupd;
1578
1579     DEBUG(D_tls) bp = BIO_new_fp(debug_file, BIO_NOCLOSE);
1580
1581     /*OCSP_RESPONSE_print(bp, rsp, 0);   extreme debug: stapling content */
1582
1583     /* Use the chain that verified the server cert to verify the stapled info */
1584     /* DEBUG(D_tls) x509_store_dump_cert_s_names(cbinfo->u_ocsp.client.verify_store); */
1585
1586     if ((i = OCSP_basic_verify(bs, cbinfo->verify_stack,
1587               cbinfo->u_ocsp.client.verify_store, 0)) <= 0)
1588       {
1589       tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;
1590       if (LOGGING(tls_cipher)) log_write(0, LOG_MAIN,
1591               "Received TLS cert status response, itself unverifiable: %s",
1592               ERR_reason_error_string(ERR_peek_error()));
1593       BIO_printf(bp, "OCSP response verify failure\n");
1594       ERR_print_errors(bp);
1595       OCSP_RESPONSE_print(bp, rsp, 0);
1596       goto failed;
1597       }
1598
1599     BIO_printf(bp, "OCSP response well-formed and signed OK\n");
1600
1601     /*XXX So we have a good stapled OCSP status.  How do we know
1602     it is for the cert of interest?  OpenSSL 1.1.0 has a routine
1603     OCSP_resp_find_status() which matches on a cert id, which presumably
1604     we should use. Making an id needs OCSP_cert_id_new(), which takes
1605     issuerName, issuerKey, serialNumber.  Are they all in the cert?
1606
1607     For now, carry on blindly accepting the resp. */
1608
1609       {
1610       OCSP_SINGLERESP * single;
1611
1612 #ifdef EXIM_HAVE_OCSP_RESP_COUNT
1613       if (OCSP_resp_count(bs) != 1)
1614 #else
1615       STACK_OF(OCSP_SINGLERESP) * sresp = bs->tbsResponseData->responses;
1616       if (sk_OCSP_SINGLERESP_num(sresp) != 1)
1617 #endif
1618         {
1619         tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;
1620         log_write(0, LOG_MAIN, "OCSP stapling "
1621             "with multiple responses not handled");
1622         goto failed;
1623         }
1624       single = OCSP_resp_get0(bs, 0);
1625       status = OCSP_single_get0_status(single, &reason, &rev,
1626                   &thisupd, &nextupd);
1627       }
1628
1629     DEBUG(D_tls) time_print(bp, "This OCSP Update", thisupd);
1630     DEBUG(D_tls) if(nextupd) time_print(bp, "Next OCSP Update", nextupd);
1631     if (!OCSP_check_validity(thisupd, nextupd,
1632           EXIM_OCSP_SKEW_SECONDS, EXIM_OCSP_MAX_AGE))
1633       {
1634       tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;
1635       DEBUG(D_tls) ERR_print_errors(bp);
1636       log_write(0, LOG_MAIN, "Server OSCP dates invalid");
1637       }
1638     else
1639       {
1640       DEBUG(D_tls) BIO_printf(bp, "Certificate status: %s\n",
1641                     OCSP_cert_status_str(status));
1642       switch(status)
1643         {
1644         case V_OCSP_CERTSTATUS_GOOD:
1645           tls_out.ocsp = OCSP_VFIED;
1646           i = 1;
1647           goto good;
1648         case V_OCSP_CERTSTATUS_REVOKED:
1649           tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;
1650           log_write(0, LOG_MAIN, "Server certificate revoked%s%s",
1651               reason != -1 ? "; reason: " : "",
1652               reason != -1 ? OCSP_crl_reason_str(reason) : "");
1653           DEBUG(D_tls) time_print(bp, "Revocation Time", rev);
1654           break;
1655         default:
1656           tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;
1657           log_write(0, LOG_MAIN,
1658               "Server certificate status unknown, in OCSP stapling");
1659           break;
1660         }
1661       }
1662   failed:
1663     i = cbinfo->u_ocsp.client.verify_required ? 0 : 1;
1664   good:
1665     BIO_free(bp);
1666   }
1667
1668 OCSP_RESPONSE_free(rsp);
1669 return i;
1670 }
1671 #endif  /*!DISABLE_OCSP*/
1672
1673
1674 /*************************************************
1675 *            Initialize for TLS                  *
1676 *************************************************/
1677
1678 /* Called from both server and client code, to do preliminary initialization
1679 of the library.  We allocate and return a context structure.
1680
1681 Arguments:
1682   ctxp            returned SSL context
1683   host            connected host, if client; NULL if server
1684   dhparam         DH parameter file
1685   certificate     certificate file
1686   privatekey      private key
1687   ocsp_file       file of stapling info (server); flag for require ocsp (client)
1688   addr            address if client; NULL if server (for some randomness)
1689   cbp             place to put allocated callback context
1690   errstr          error string pointer
1691
1692 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1693 */
1694
1695 static int
1696 tls_init(SSL_CTX **ctxp, host_item *host, uschar *dhparam, uschar *certificate,
1697   uschar *privatekey,
1698 #ifndef DISABLE_OCSP
1699   uschar *ocsp_file,    /*XXX stack, in server*/
1700 #endif
1701   address_item *addr, tls_ext_ctx_cb ** cbp, uschar ** errstr)
1702 {
1703 SSL_CTX * ctx;
1704 long init_options;
1705 int rc;
1706 tls_ext_ctx_cb * cbinfo;
1707
1708 cbinfo = store_malloc(sizeof(tls_ext_ctx_cb));
1709 cbinfo->certificate = certificate;
1710 cbinfo->privatekey = privatekey;
1711 cbinfo->is_server = host==NULL;
1712 #ifndef DISABLE_OCSP
1713 cbinfo->verify_stack = NULL;
1714 if (!host)
1715   {
1716   cbinfo->u_ocsp.server.file = ocsp_file;
1717   cbinfo->u_ocsp.server.file_expanded = NULL;
1718   cbinfo->u_ocsp.server.response = NULL;
1719   }
1720 else
1721   cbinfo->u_ocsp.client.verify_store = NULL;
1722 #endif
1723 cbinfo->dhparam = dhparam;
1724 cbinfo->server_cipher_list = NULL;
1725 cbinfo->host = host;
1726 #ifndef DISABLE_EVENT
1727 cbinfo->event_action = NULL;
1728 #endif
1729
1730 #ifdef EXIM_NEED_OPENSSL_INIT
1731 SSL_load_error_strings();          /* basic set up */
1732 OpenSSL_add_ssl_algorithms();
1733 #endif
1734
1735 #ifdef EXIM_HAVE_SHA256
1736 /* SHA256 is becoming ever more popular. This makes sure it gets added to the
1737 list of available digests. */
1738 EVP_add_digest(EVP_sha256());
1739 #endif
1740
1741 /* Create a context.
1742 The OpenSSL docs in 1.0.1b have not been updated to clarify TLS variant
1743 negotiation in the different methods; as far as I can tell, the only
1744 *_{server,client}_method which allows negotiation is SSLv23, which exists even
1745 when OpenSSL is built without SSLv2 support.
1746 By disabling with openssl_options, we can let admins re-enable with the
1747 existing knob. */
1748
1749 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_TLS_METHOD
1750 if (!(ctx = SSL_CTX_new(host ? TLS_client_method() : TLS_server_method())))
1751 #else
1752 if (!(ctx = SSL_CTX_new(host ? SSLv23_client_method() : SSLv23_server_method())))
1753 #endif
1754   return tls_error(US"SSL_CTX_new", host, NULL, errstr);
1755
1756 /* It turns out that we need to seed the random number generator this early in
1757 order to get the full complement of ciphers to work. It took me roughly a day
1758 of work to discover this by experiment.
1759
1760 On systems that have /dev/urandom, SSL may automatically seed itself from
1761 there. Otherwise, we have to make something up as best we can. Double check
1762 afterwards. */
1763
1764 if (!RAND_status())
1765   {
1766   randstuff r;
1767   gettimeofday(&r.tv, NULL);
1768   r.p = getpid();
1769
1770   RAND_seed(US (&r), sizeof(r));
1771   RAND_seed(US big_buffer, big_buffer_size);
1772   if (addr != NULL) RAND_seed(US addr, sizeof(addr));
1773
1774   if (!RAND_status())
1775     return tls_error(US"RAND_status", host,
1776       US"unable to seed random number generator", errstr);
1777   }
1778
1779 /* Set up the information callback, which outputs if debugging is at a suitable
1780 level. */
1781
1782 DEBUG(D_tls) SSL_CTX_set_info_callback(ctx, (void (*)())info_callback);
1783 #ifdef OPENSSL_HAVE_KEYLOG_CB
1784 DEBUG(D_tls) SSL_CTX_set_keylog_callback(ctx, (void (*)())keylog_callback);
1785 #endif
1786
1787 /* Automatically re-try reads/writes after renegotiation. */
1788 (void) SSL_CTX_set_mode(ctx, SSL_MODE_AUTO_RETRY);
1789
1790 /* Apply administrator-supplied work-arounds.
1791 Historically we applied just one requested option,
1792 SSL_OP_DONT_INSERT_EMPTY_FRAGMENTS, but when bug 994 requested a second, we
1793 moved to an administrator-controlled list of options to specify and
1794 grandfathered in the first one as the default value for "openssl_options".
1795
1796 No OpenSSL version number checks: the options we accept depend upon the
1797 availability of the option value macros from OpenSSL.  */
1798
1799 if (!tls_openssl_options_parse(openssl_options, &init_options))
1800   return tls_error(US"openssl_options parsing failed", host, NULL, errstr);
1801
1802 if (init_options)
1803   {
1804   DEBUG(D_tls) debug_printf("setting SSL CTX options: %#lx\n", init_options);
1805   if (!(SSL_CTX_set_options(ctx, init_options)))
1806     return tls_error(string_sprintf(
1807           "SSL_CTX_set_option(%#lx)", init_options), host, NULL, errstr);
1808   }
1809 else
1810   DEBUG(D_tls) debug_printf("no SSL CTX options to set\n");
1811
1812 /* We'd like to disable session cache unconditionally, but foolish Outlook
1813 Express clients then give up the first TLS connection and make a second one
1814 (which works).  Only when there is an IMAP service on the same machine.
1815 Presumably OE is trying to use the cache for A on B.  Leave it enabled for
1816 now, until we work out a decent way of presenting control to the config.  It
1817 will never be used because we use a new context every time. */
1818 #ifdef notdef
1819 (void) SSL_CTX_set_session_cache_mode(ctx, SSL_SESS_CACHE_OFF);
1820 #endif
1821
1822 /* Initialize with DH parameters if supplied */
1823 /* Initialize ECDH temp key parameter selection */
1824
1825 if (  !init_dh(ctx, dhparam, host, errstr)
1826    || !init_ecdh(ctx, host, errstr)
1827    )
1828   return DEFER;
1829
1830 /* Set up certificate and key (and perhaps OCSP info) */
1831
1832 if ((rc = tls_expand_session_files(ctx, cbinfo, errstr)) != OK)
1833   return rc;
1834
1835 /* If we need to handle SNI or OCSP, do so */
1836
1837 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT
1838 # ifndef DISABLE_OCSP
1839   if (!(cbinfo->verify_stack = sk_X509_new_null()))
1840     {
1841     DEBUG(D_tls) debug_printf("failed to create stack for stapling verify\n");
1842     return FAIL;
1843     }
1844 # endif
1845
1846 if (!host)              /* server */
1847   {
1848 # ifndef DISABLE_OCSP
1849   /* We check u_ocsp.server.file, not server.response, because we care about if
1850   the option exists, not what the current expansion might be, as SNI might
1851   change the certificate and OCSP file in use between now and the time the
1852   callback is invoked. */
1853   if (cbinfo->u_ocsp.server.file)
1854     {
1855     SSL_CTX_set_tlsext_status_cb(ctx, tls_server_stapling_cb);
1856     SSL_CTX_set_tlsext_status_arg(ctx, cbinfo);
1857     }
1858 # endif
1859   /* We always do this, so that $tls_sni is available even if not used in
1860   tls_certificate */
1861   SSL_CTX_set_tlsext_servername_callback(ctx, tls_servername_cb);
1862   SSL_CTX_set_tlsext_servername_arg(ctx, cbinfo);
1863   }
1864 # ifndef DISABLE_OCSP
1865 else                    /* client */
1866   if(ocsp_file)         /* wanting stapling */
1867     {
1868     if (!(cbinfo->u_ocsp.client.verify_store = X509_STORE_new()))
1869       {
1870       DEBUG(D_tls) debug_printf("failed to create store for stapling verify\n");
1871       return FAIL;
1872       }
1873     SSL_CTX_set_tlsext_status_cb(ctx, tls_client_stapling_cb);
1874     SSL_CTX_set_tlsext_status_arg(ctx, cbinfo);
1875     }
1876 # endif
1877 #endif
1878
1879 cbinfo->verify_cert_hostnames = NULL;
1880
1881 #ifdef EXIM_HAVE_EPHEM_RSA_KEX
1882 /* Set up the RSA callback */
1883 SSL_CTX_set_tmp_rsa_callback(ctx, rsa_callback);
1884 #endif
1885
1886 /* Finally, set the timeout, and we are done */
1887
1888 SSL_CTX_set_timeout(ctx, ssl_session_timeout);
1889 DEBUG(D_tls) debug_printf("Initialized TLS\n");
1890
1891 *cbp = cbinfo;
1892 *ctxp = ctx;
1893
1894 return OK;
1895 }
1896
1897
1898
1899
1900 /*************************************************
1901 *           Get name of cipher in use            *
1902 *************************************************/
1903
1904 /*
1905 Argument:   pointer to an SSL structure for the connection
1906             buffer to use for answer
1907             size of buffer
1908             pointer to number of bits for cipher
1909 Returns:    nothing
1910 */
1911
1912 static void
1913 construct_cipher_name(SSL *ssl, uschar *cipherbuf, int bsize, int *bits)
1914 {
1915 /* With OpenSSL 1.0.0a, 'c' needs to be const but the documentation doesn't
1916 yet reflect that.  It should be a safe change anyway, even 0.9.8 versions have
1917 the accessor functions use const in the prototype. */
1918
1919 const uschar * ver = CUS SSL_get_version(ssl);
1920 const SSL_CIPHER * c = (const SSL_CIPHER *) SSL_get_current_cipher(ssl);
1921
1922 SSL_CIPHER_get_bits(c, bits);
1923
1924 string_format(cipherbuf, bsize, "%s:%s:%u", ver,
1925   SSL_CIPHER_get_name(c), *bits);
1926
1927 DEBUG(D_tls) debug_printf("Cipher: %s\n", cipherbuf);
1928 }
1929
1930
1931 static void
1932 peer_cert(SSL * ssl, tls_support * tlsp, uschar * peerdn, unsigned siz)
1933 {
1934 /*XXX we might consider a list-of-certs variable for the cert chain.
1935 SSL_get_peer_cert_chain(SSL*).  We'd need a new variable type and support
1936 in list-handling functions, also consider the difference between the entire
1937 chain and the elements sent by the peer. */
1938
1939 tlsp->peerdn = NULL;
1940
1941 /* Will have already noted peercert on a verify fail; possibly not the leaf */
1942 if (!tlsp->peercert)
1943   tlsp->peercert = SSL_get_peer_certificate(ssl);
1944 /* Beware anonymous ciphers which lead to server_cert being NULL */
1945 if (tlsp->peercert)
1946   if (!X509_NAME_oneline(X509_get_subject_name(tlsp->peercert), CS peerdn, siz))
1947     { DEBUG(D_tls) debug_printf("X509_NAME_oneline() error\n"); }
1948   else
1949     {
1950     peerdn[siz-1] = '\0';
1951     tlsp->peerdn = peerdn;              /*XXX a static buffer... */
1952     }
1953 }
1954
1955
1956
1957
1958
1959 /*************************************************
1960 *        Set up for verifying certificates       *
1961 *************************************************/
1962
1963 #ifndef DISABLE_OCSP
1964 /* Load certs from file, return TRUE on success */
1965
1966 static BOOL
1967 chain_from_pem_file(const uschar * file, STACK_OF(X509) * verify_stack)
1968 {
1969 BIO * bp;
1970 X509 * x;
1971
1972 while (sk_X509_num(verify_stack) > 0)
1973   X509_free(sk_X509_pop(verify_stack));
1974
1975 if (!(bp = BIO_new_file(CS file, "r"))) return FALSE;
1976 while ((x = PEM_read_bio_X509(bp, NULL, 0, NULL)))
1977   sk_X509_push(verify_stack, x);
1978 BIO_free(bp);
1979 return TRUE;
1980 }
1981 #endif
1982
1983
1984
1985 /* Called by both client and server startup; on the server possibly
1986 repeated after a Server Name Indication.
1987
1988 Arguments:
1989   sctx          SSL_CTX* to initialise
1990   certs         certs file or NULL
1991   crl           CRL file or NULL
1992   host          NULL in a server; the remote host in a client
1993   optional      TRUE if called from a server for a host in tls_try_verify_hosts;
1994                 otherwise passed as FALSE
1995   cert_vfy_cb   Callback function for certificate verification
1996   errstr        error string pointer
1997
1998 Returns:        OK/DEFER/FAIL
1999 */
2000
2001 static int
2002 setup_certs(SSL_CTX *sctx, uschar *certs, uschar *crl, host_item *host, BOOL optional,
2003     int (*cert_vfy_cb)(int, X509_STORE_CTX *), uschar ** errstr)
2004 {
2005 uschar *expcerts, *expcrl;
2006
2007 if (!expand_check(certs, US"tls_verify_certificates", &expcerts, errstr))
2008   return DEFER;
2009 DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_verify_certificates: %s\n", expcerts);
2010
2011 if (expcerts && *expcerts)
2012   {
2013   /* Tell the library to use its compiled-in location for the system default
2014   CA bundle. Then add the ones specified in the config, if any. */
2015
2016   if (!SSL_CTX_set_default_verify_paths(sctx))
2017     return tls_error(US"SSL_CTX_set_default_verify_paths", host, NULL, errstr);
2018
2019   if (Ustrcmp(expcerts, "system") != 0)
2020     {
2021     struct stat statbuf;
2022
2023     if (Ustat(expcerts, &statbuf) < 0)
2024       {
2025       log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
2026         "failed to stat %s for certificates", expcerts);
2027       return DEFER;
2028       }
2029     else
2030       {
2031       uschar *file, *dir;
2032       if ((statbuf.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR)
2033         { file = NULL; dir = expcerts; }
2034       else
2035         {
2036         file = expcerts; dir = NULL;
2037 #ifndef DISABLE_OCSP
2038         /* In the server if we will be offering an OCSP proof, load chain from
2039         file for verifying the OCSP proof at load time. */
2040
2041         if (  !host
2042            && statbuf.st_size > 0
2043            && server_static_cbinfo->u_ocsp.server.file
2044            && !chain_from_pem_file(file, server_static_cbinfo->verify_stack)
2045            )
2046           {
2047           log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
2048             "failed to load cert chain from %s", file);
2049           return DEFER;
2050           }
2051 #endif
2052         }
2053
2054       /* If a certificate file is empty, the next function fails with an
2055       unhelpful error message. If we skip it, we get the correct behaviour (no
2056       certificates are recognized, but the error message is still misleading (it
2057       says no certificate was supplied).  But this is better. */
2058
2059       if (  (!file || statbuf.st_size > 0)
2060          && !SSL_CTX_load_verify_locations(sctx, CS file, CS dir))
2061         return tls_error(US"SSL_CTX_load_verify_locations", host, NULL, errstr);
2062
2063       /* Load the list of CAs for which we will accept certs, for sending
2064       to the client.  This is only for the one-file tls_verify_certificates
2065       variant.
2066       If a list isn't loaded into the server, but some verify locations are set,
2067       the server end appears to make a wildcard request for client certs.
2068       Meanwhile, the client library as default behaviour *ignores* the list
2069       we send over the wire - see man SSL_CTX_set_client_cert_cb.
2070       Because of this, and that the dir variant is likely only used for
2071       the public-CA bundle (not for a private CA), not worth fixing.  */
2072
2073       if (file)
2074         {
2075         STACK_OF(X509_NAME) * names = SSL_load_client_CA_file(CS file);
2076
2077         SSL_CTX_set_client_CA_list(sctx, names);
2078         DEBUG(D_tls) debug_printf("Added %d certificate authorities.\n",
2079                                     sk_X509_NAME_num(names));
2080         }
2081       }
2082     }
2083
2084   /* Handle a certificate revocation list. */
2085
2086 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER > 0x00907000L
2087
2088   /* This bit of code is now the version supplied by Lars Mainka. (I have
2089   merely reformatted it into the Exim code style.)
2090
2091   "From here I changed the code to add support for multiple crl's
2092   in pem format in one file or to support hashed directory entries in
2093   pem format instead of a file. This method now uses the library function
2094   X509_STORE_load_locations to add the CRL location to the SSL context.
2095   OpenSSL will then handle the verify against CA certs and CRLs by
2096   itself in the verify callback." */
2097
2098   if (!expand_check(crl, US"tls_crl", &expcrl, errstr)) return DEFER;
2099   if (expcrl && *expcrl)
2100     {
2101     struct stat statbufcrl;
2102     if (Ustat(expcrl, &statbufcrl) < 0)
2103       {
2104       log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
2105         "failed to stat %s for certificates revocation lists", expcrl);
2106       return DEFER;
2107       }
2108     else
2109       {
2110       /* is it a file or directory? */
2111       uschar *file, *dir;
2112       X509_STORE *cvstore = SSL_CTX_get_cert_store(sctx);
2113       if ((statbufcrl.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR)
2114         {
2115         file = NULL;
2116         dir = expcrl;
2117         DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL CRL value is a directory %s\n", dir);
2118         }
2119       else
2120         {
2121         file = expcrl;
2122         dir = NULL;
2123         DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL CRL value is a file %s\n", file);
2124         }
2125       if (X509_STORE_load_locations(cvstore, CS file, CS dir) == 0)
2126         return tls_error(US"X509_STORE_load_locations", host, NULL, errstr);
2127
2128       /* setting the flags to check against the complete crl chain */
2129
2130       X509_STORE_set_flags(cvstore,
2131         X509_V_FLAG_CRL_CHECK|X509_V_FLAG_CRL_CHECK_ALL);
2132       }
2133     }
2134
2135 #endif  /* OPENSSL_VERSION_NUMBER > 0x00907000L */
2136
2137   /* If verification is optional, don't fail if no certificate */
2138
2139   SSL_CTX_set_verify(sctx,
2140     SSL_VERIFY_PEER | (optional ? 0 : SSL_VERIFY_FAIL_IF_NO_PEER_CERT),
2141     cert_vfy_cb);
2142   }
2143
2144 return OK;
2145 }
2146
2147
2148
2149 /*************************************************
2150 *       Start a TLS session in a server          *
2151 *************************************************/
2152
2153 /* This is called when Exim is running as a server, after having received
2154 the STARTTLS command. It must respond to that command, and then negotiate
2155 a TLS session.
2156
2157 Arguments:
2158   require_ciphers   allowed ciphers
2159   errstr            pointer to error message
2160
2161 Returns:            OK on success
2162                     DEFER for errors before the start of the negotiation
2163                     FAIL for errors during the negotiation; the server can't
2164                       continue running.
2165 */
2166
2167 int
2168 tls_server_start(const uschar * require_ciphers, uschar ** errstr)
2169 {
2170 int rc;
2171 uschar * expciphers;
2172 tls_ext_ctx_cb * cbinfo;
2173 static uschar peerdn[256];
2174 static uschar cipherbuf[256];
2175
2176 /* Check for previous activation */
2177
2178 if (tls_in.active.sock >= 0)
2179   {
2180   tls_error(US"STARTTLS received after TLS started", NULL, US"", errstr);
2181   smtp_printf("554 Already in TLS\r\n", FALSE);
2182   return FAIL;
2183   }
2184
2185 /* Initialize the SSL library. If it fails, it will already have logged
2186 the error. */
2187
2188 rc = tls_init(&server_ctx, NULL, tls_dhparam, tls_certificate, tls_privatekey,
2189 #ifndef DISABLE_OCSP
2190     tls_ocsp_file,      /*XXX stack*/
2191 #endif
2192     NULL, &server_static_cbinfo, errstr);
2193 if (rc != OK) return rc;
2194 cbinfo = server_static_cbinfo;
2195
2196 if (!expand_check(require_ciphers, US"tls_require_ciphers", &expciphers, errstr))
2197   return FAIL;
2198
2199 /* In OpenSSL, cipher components are separated by hyphens. In GnuTLS, they
2200 were historically separated by underscores. So that I can use either form in my
2201 tests, and also for general convenience, we turn underscores into hyphens here.
2202
2203 XXX SSL_CTX_set_cipher_list() is replaced by SSL_CTX_set_ciphersuites()
2204 for TLS 1.3 .  Since we do not call it at present we get the default list:
2205 TLS_AES_256_GCM_SHA384:TLS_CHACHA20_POLY1305_SHA256:TLS_AES_128_GCM_SHA256
2206 */
2207
2208 if (expciphers)
2209   {
2210   uschar * s = expciphers;
2211   while (*s != 0) { if (*s == '_') *s = '-'; s++; }
2212   DEBUG(D_tls) debug_printf("required ciphers: %s\n", expciphers);
2213   if (!SSL_CTX_set_cipher_list(server_ctx, CS expciphers))
2214     return tls_error(US"SSL_CTX_set_cipher_list", NULL, NULL, errstr);
2215   cbinfo->server_cipher_list = expciphers;
2216   }
2217
2218 /* If this is a host for which certificate verification is mandatory or
2219 optional, set up appropriately. */
2220
2221 tls_in.certificate_verified = FALSE;
2222 #ifdef SUPPORT_DANE
2223 tls_in.dane_verified = FALSE;
2224 #endif
2225 server_verify_callback_called = FALSE;
2226
2227 if (verify_check_host(&tls_verify_hosts) == OK)
2228   {
2229   rc = setup_certs(server_ctx, tls_verify_certificates, tls_crl, NULL,
2230                         FALSE, verify_callback_server, errstr);
2231   if (rc != OK) return rc;
2232   server_verify_optional = FALSE;
2233   }
2234 else if (verify_check_host(&tls_try_verify_hosts) == OK)
2235   {
2236   rc = setup_certs(server_ctx, tls_verify_certificates, tls_crl, NULL,
2237                         TRUE, verify_callback_server, errstr);
2238   if (rc != OK) return rc;
2239   server_verify_optional = TRUE;
2240   }
2241
2242 /* Prepare for new connection */
2243
2244 if (!(server_ssl = SSL_new(server_ctx)))
2245   return tls_error(US"SSL_new", NULL, NULL, errstr);
2246
2247 /* Warning: we used to SSL_clear(ssl) here, it was removed.
2248  *
2249  * With the SSL_clear(), we get strange interoperability bugs with
2250  * OpenSSL 1.0.1b and TLS1.1/1.2.  It looks as though this may be a bug in
2251  * OpenSSL itself, as a clear should not lead to inability to follow protocols.
2252  *
2253  * The SSL_clear() call is to let an existing SSL* be reused, typically after
2254  * session shutdown.  In this case, we have a brand new object and there's no
2255  * obvious reason to immediately clear it.  I'm guessing that this was
2256  * originally added because of incomplete initialisation which the clear fixed,
2257  * in some historic release.
2258  */
2259
2260 /* Set context and tell client to go ahead, except in the case of TLS startup
2261 on connection, where outputting anything now upsets the clients and tends to
2262 make them disconnect. We need to have an explicit fflush() here, to force out
2263 the response. Other smtp_printf() calls do not need it, because in non-TLS
2264 mode, the fflush() happens when smtp_getc() is called. */
2265
2266 SSL_set_session_id_context(server_ssl, sid_ctx, Ustrlen(sid_ctx));
2267 if (!tls_in.on_connect)
2268   {
2269   smtp_printf("220 TLS go ahead\r\n", FALSE);
2270   fflush(smtp_out);
2271   }
2272
2273 /* Now negotiate the TLS session. We put our own timer on it, since it seems
2274 that the OpenSSL library doesn't. */
2275
2276 SSL_set_wfd(server_ssl, fileno(smtp_out));
2277 SSL_set_rfd(server_ssl, fileno(smtp_in));
2278 SSL_set_accept_state(server_ssl);
2279
2280 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling SSL_accept\n");
2281
2282 sigalrm_seen = FALSE;
2283 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM(smtp_receive_timeout);
2284 rc = SSL_accept(server_ssl);
2285 ALARM_CLR(0);
2286
2287 if (rc <= 0)
2288   {
2289   (void) tls_error(US"SSL_accept", NULL, sigalrm_seen ? US"timed out" : NULL, errstr);
2290   return FAIL;
2291   }
2292
2293 DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL_accept was successful\n");
2294
2295 /* TLS has been set up. Adjust the input functions to read via TLS,
2296 and initialize things. */
2297
2298 peer_cert(server_ssl, &tls_in, peerdn, sizeof(peerdn));
2299
2300 construct_cipher_name(server_ssl, cipherbuf, sizeof(cipherbuf), &tls_in.bits);
2301 tls_in.cipher = cipherbuf;
2302
2303 DEBUG(D_tls)
2304   {
2305   uschar buf[2048];
2306   if (SSL_get_shared_ciphers(server_ssl, CS buf, sizeof(buf)) != NULL)
2307     debug_printf("Shared ciphers: %s\n", buf);
2308   }
2309
2310 /* Record the certificate we presented */
2311   {
2312   X509 * crt = SSL_get_certificate(server_ssl);
2313   tls_in.ourcert = crt ? X509_dup(crt) : NULL;
2314   }
2315
2316 /* Only used by the server-side tls (tls_in), including tls_getc.
2317    Client-side (tls_out) reads (seem to?) go via
2318    smtp_read_response()/ip_recv().
2319    Hence no need to duplicate for _in and _out.
2320  */
2321 if (!ssl_xfer_buffer) ssl_xfer_buffer = store_malloc(ssl_xfer_buffer_size);
2322 ssl_xfer_buffer_lwm = ssl_xfer_buffer_hwm = 0;
2323 ssl_xfer_eof = ssl_xfer_error = FALSE;
2324
2325 receive_getc = tls_getc;
2326 receive_getbuf = tls_getbuf;
2327 receive_get_cache = tls_get_cache;
2328 receive_ungetc = tls_ungetc;
2329 receive_feof = tls_feof;
2330 receive_ferror = tls_ferror;
2331 receive_smtp_buffered = tls_smtp_buffered;
2332
2333 tls_in.active.sock = fileno(smtp_out);
2334 tls_in.active.tls_ctx = NULL;   /* not using explicit ctx for server-side */
2335 return OK;
2336 }
2337
2338
2339
2340
2341 static int
2342 tls_client_basic_ctx_init(SSL_CTX * ctx,
2343     host_item * host, smtp_transport_options_block * ob, tls_ext_ctx_cb * cbinfo,
2344     uschar ** errstr)
2345 {
2346 int rc;
2347 /* stick to the old behaviour for compatibility if tls_verify_certificates is
2348    set but both tls_verify_hosts and tls_try_verify_hosts is not set. Check only
2349    the specified host patterns if one of them is defined */
2350
2351 if (  (  !ob->tls_verify_hosts
2352       && (!ob->tls_try_verify_hosts || !*ob->tls_try_verify_hosts)
2353       )
2354    || verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_verify_hosts, host) == OK
2355    )
2356   client_verify_optional = FALSE;
2357 else if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_try_verify_hosts, host) == OK)
2358   client_verify_optional = TRUE;
2359 else
2360   return OK;
2361
2362 if ((rc = setup_certs(ctx, ob->tls_verify_certificates,
2363       ob->tls_crl, host, client_verify_optional, verify_callback_client,
2364       errstr)) != OK)
2365   return rc;
2366
2367 if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_verify_cert_hostnames, host) == OK)
2368   {
2369   cbinfo->verify_cert_hostnames =
2370 #ifdef SUPPORT_I18N
2371     string_domain_utf8_to_alabel(host->name, NULL);
2372 #else
2373     host->name;
2374 #endif
2375   DEBUG(D_tls) debug_printf("Cert hostname to check: \"%s\"\n",
2376                     cbinfo->verify_cert_hostnames);
2377   }
2378 return OK;
2379 }
2380
2381
2382 #ifdef SUPPORT_DANE
2383 static int
2384 dane_tlsa_load(SSL * ssl, host_item * host, dns_answer * dnsa, uschar ** errstr)
2385 {
2386 dns_scan dnss;
2387 const char * hostnames[2] = { CS host->name, NULL };
2388 int found = 0;
2389
2390 if (DANESSL_init(ssl, NULL, hostnames) != 1)
2391   return tls_error(US"hostnames load", host, NULL, errstr);
2392
2393 for (dns_record * rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_ANSWERS); rr;
2394      rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_NEXT)
2395     ) if (rr->type == T_TLSA && rr->size > 3)
2396   {
2397   const uschar * p = rr->data;
2398   uint8_t usage, selector, mtype;
2399   const char * mdname;
2400
2401   usage = *p++;
2402
2403   /* Only DANE-TA(2) and DANE-EE(3) are supported */
2404   if (usage != 2 && usage != 3) continue;
2405
2406   selector = *p++;
2407   mtype = *p++;
2408
2409   switch (mtype)
2410     {
2411     default: continue;  /* Only match-types 0, 1, 2 are supported */
2412     case 0:  mdname = NULL; break;
2413     case 1:  mdname = "sha256"; break;
2414     case 2:  mdname = "sha512"; break;
2415     }
2416
2417   found++;
2418   switch (DANESSL_add_tlsa(ssl, usage, selector, mdname, p, rr->size - 3))
2419     {
2420     default:
2421       return tls_error(US"tlsa load", host, NULL, errstr);
2422     case 0:     /* action not taken */
2423     case 1:     break;
2424     }
2425
2426   tls_out.tlsa_usage |= 1<<usage;
2427   }
2428
2429 if (found)
2430   return OK;
2431
2432 log_write(0, LOG_MAIN, "DANE error: No usable TLSA records");
2433 return DEFER;
2434 }
2435 #endif  /*SUPPORT_DANE*/
2436
2437
2438
2439 /*************************************************
2440 *    Start a TLS session in a client             *
2441 *************************************************/
2442
2443 /* Called from the smtp transport after STARTTLS has been accepted.
2444
2445 Argument:
2446   fd               the fd of the connection
2447   host             connected host (for messages and option-tests)
2448   addr             the first address (for some randomness; can be NULL)
2449   tb               transport (always smtp)
2450   tlsa_dnsa        tlsa lookup, if DANE, else null
2451   tlsp             record details of channel configuration here; must be non-NULL
2452   errstr           error string pointer
2453
2454 Returns:           Pointer to TLS session context, or NULL on error
2455 */
2456
2457 void *
2458 tls_client_start(int fd, host_item *host, address_item *addr,
2459   transport_instance * tb,
2460 #ifdef SUPPORT_DANE
2461   dns_answer * tlsa_dnsa,
2462 #endif
2463   tls_support * tlsp, uschar ** errstr)
2464 {
2465 smtp_transport_options_block * ob = tb
2466   ? (smtp_transport_options_block *)tb->options_block
2467   : &smtp_transport_option_defaults;
2468 exim_openssl_client_tls_ctx * exim_client_ctx;
2469 static uschar peerdn[256];
2470 uschar * expciphers;
2471 int rc;
2472 static uschar cipherbuf[256];
2473
2474 #ifndef DISABLE_OCSP
2475 BOOL request_ocsp = FALSE;
2476 BOOL require_ocsp = FALSE;
2477 #endif
2478
2479 rc = store_pool;
2480 store_pool = POOL_PERM;
2481 exim_client_ctx = store_get(sizeof(exim_openssl_client_tls_ctx));
2482 store_pool = rc;
2483
2484 #ifdef SUPPORT_DANE
2485 tlsp->tlsa_usage = 0;
2486 #endif
2487
2488 #ifndef DISABLE_OCSP
2489   {
2490 # ifdef SUPPORT_DANE
2491   if (  tlsa_dnsa
2492      && ob->hosts_request_ocsp[0] == '*'
2493      && ob->hosts_request_ocsp[1] == '\0'
2494      )
2495     {
2496     /* Unchanged from default.  Use a safer one under DANE */
2497     request_ocsp = TRUE;
2498     ob->hosts_request_ocsp = US"${if or { {= {0}{$tls_out_tlsa_usage}} "
2499                                       "   {= {4}{$tls_out_tlsa_usage}} } "
2500                                  " {*}{}}";
2501     }
2502 # endif
2503
2504   if ((require_ocsp =
2505         verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_require_ocsp, host) == OK))
2506     request_ocsp = TRUE;
2507   else
2508 # ifdef SUPPORT_DANE
2509     if (!request_ocsp)
2510 # endif
2511       request_ocsp =
2512         verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_request_ocsp, host) == OK;
2513   }
2514 #endif
2515
2516 rc = tls_init(&exim_client_ctx->ctx, host, NULL,
2517     ob->tls_certificate, ob->tls_privatekey,
2518 #ifndef DISABLE_OCSP
2519     (void *)(long)request_ocsp,
2520 #endif
2521     addr, &client_static_cbinfo, errstr);
2522 if (rc != OK) return NULL;
2523
2524 tlsp->certificate_verified = FALSE;
2525 client_verify_callback_called = FALSE;
2526
2527 expciphers = NULL;
2528 #ifdef SUPPORT_DANE
2529 if (tlsa_dnsa)
2530   {
2531   /* We fall back to tls_require_ciphers if unset, empty or forced failure, but
2532   other failures should be treated as problems. */
2533   if (ob->dane_require_tls_ciphers &&
2534       !expand_check(ob->dane_require_tls_ciphers, US"dane_require_tls_ciphers",
2535         &expciphers, errstr))
2536     return NULL;
2537   if (expciphers && *expciphers == '\0')
2538     expciphers = NULL;
2539   }
2540 #endif
2541 if (!expciphers &&
2542     !expand_check(ob->tls_require_ciphers, US"tls_require_ciphers",
2543       &expciphers, errstr))
2544   return NULL;
2545
2546 /* In OpenSSL, cipher components are separated by hyphens. In GnuTLS, they
2547 are separated by underscores. So that I can use either form in my tests, and
2548 also for general convenience, we turn underscores into hyphens here. */
2549
2550 if (expciphers)
2551   {
2552   uschar *s = expciphers;
2553   while (*s) { if (*s == '_') *s = '-'; s++; }
2554   DEBUG(D_tls) debug_printf("required ciphers: %s\n", expciphers);
2555   if (!SSL_CTX_set_cipher_list(exim_client_ctx->ctx, CS expciphers))
2556     {
2557     tls_error(US"SSL_CTX_set_cipher_list", host, NULL, errstr);
2558     return NULL;
2559     }
2560   }
2561
2562 #ifdef SUPPORT_DANE
2563 if (tlsa_dnsa)
2564   {
2565   SSL_CTX_set_verify(exim_client_ctx->ctx,
2566     SSL_VERIFY_PEER | SSL_VERIFY_FAIL_IF_NO_PEER_CERT,
2567     verify_callback_client_dane);
2568
2569   if (!DANESSL_library_init())
2570     {
2571     tls_error(US"library init", host, NULL, errstr);
2572     return NULL;
2573     }
2574   if (DANESSL_CTX_init(exim_client_ctx->ctx) <= 0)
2575     {
2576     tls_error(US"context init", host, NULL, errstr);
2577     return NULL;
2578     }
2579   }
2580 else
2581
2582 #endif
2583
2584   if (tls_client_basic_ctx_init(exim_client_ctx->ctx, host, ob,
2585         client_static_cbinfo, errstr) != OK)
2586     return NULL;
2587
2588 if (!(exim_client_ctx->ssl = SSL_new(exim_client_ctx->ctx)))
2589   {
2590   tls_error(US"SSL_new", host, NULL, errstr);
2591   return NULL;
2592   }
2593 SSL_set_session_id_context(exim_client_ctx->ssl, sid_ctx, Ustrlen(sid_ctx));
2594 SSL_set_fd(exim_client_ctx->ssl, fd);
2595 SSL_set_connect_state(exim_client_ctx->ssl);
2596
2597 if (ob->tls_sni)
2598   {
2599   if (!expand_check(ob->tls_sni, US"tls_sni", &tlsp->sni, errstr))
2600     return NULL;
2601   if (!tlsp->sni)
2602     {
2603     DEBUG(D_tls) debug_printf("Setting TLS SNI forced to fail, not sending\n");
2604     }
2605   else if (!Ustrlen(tlsp->sni))
2606     tlsp->sni = NULL;
2607   else
2608     {
2609 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT
2610     DEBUG(D_tls) debug_printf("Setting TLS SNI \"%s\"\n", tlsp->sni);
2611     SSL_set_tlsext_host_name(exim_client_ctx->ssl, tlsp->sni);
2612 #else
2613     log_write(0, LOG_MAIN, "SNI unusable with this OpenSSL library version; ignoring \"%s\"\n",
2614           tlsp->sni);
2615 #endif
2616     }
2617   }
2618
2619 #ifdef SUPPORT_DANE
2620 if (tlsa_dnsa)
2621   if (dane_tlsa_load(exim_client_ctx->ssl, host, tlsa_dnsa, errstr) != OK)
2622     return NULL;
2623 #endif
2624
2625 #ifndef DISABLE_OCSP
2626 /* Request certificate status at connection-time.  If the server
2627 does OCSP stapling we will get the callback (set in tls_init()) */
2628 # ifdef SUPPORT_DANE
2629 if (request_ocsp)
2630   {
2631   const uschar * s;
2632   if (  ((s = ob->hosts_require_ocsp) && Ustrstr(s, US"tls_out_tlsa_usage"))
2633      || ((s = ob->hosts_request_ocsp) && Ustrstr(s, US"tls_out_tlsa_usage"))
2634      )
2635     {   /* Re-eval now $tls_out_tlsa_usage is populated.  If
2636         this means we avoid the OCSP request, we wasted the setup
2637         cost in tls_init(). */
2638     require_ocsp = verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_require_ocsp, host) == OK;
2639     request_ocsp = require_ocsp
2640       || verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_request_ocsp, host) == OK;
2641     }
2642   }
2643 # endif
2644
2645 if (request_ocsp)
2646   {
2647   SSL_set_tlsext_status_type(exim_client_ctx->ssl, TLSEXT_STATUSTYPE_ocsp);
2648   client_static_cbinfo->u_ocsp.client.verify_required = require_ocsp;
2649   tlsp->ocsp = OCSP_NOT_RESP;
2650   }
2651 #endif
2652
2653 #ifndef DISABLE_EVENT
2654 client_static_cbinfo->event_action = tb ? tb->event_action : NULL;
2655 #endif
2656
2657 /* There doesn't seem to be a built-in timeout on connection. */
2658
2659 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling SSL_connect\n");
2660 sigalrm_seen = FALSE;
2661 ALARM(ob->command_timeout);
2662 rc = SSL_connect(exim_client_ctx->ssl);
2663 ALARM_CLR(0);
2664
2665 #ifdef SUPPORT_DANE
2666 if (tlsa_dnsa)
2667   DANESSL_cleanup(exim_client_ctx->ssl);
2668 #endif
2669
2670 if (rc <= 0)
2671   {
2672   tls_error(US"SSL_connect", host, sigalrm_seen ? US"timed out" : NULL, errstr);
2673   return NULL;
2674   }
2675
2676 DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL_connect succeeded\n");
2677
2678 peer_cert(exim_client_ctx->ssl, tlsp, peerdn, sizeof(peerdn));
2679
2680 construct_cipher_name(exim_client_ctx->ssl, cipherbuf, sizeof(cipherbuf), &tlsp->bits);
2681 tlsp->cipher = cipherbuf;
2682
2683 /* Record the certificate we presented */
2684   {
2685   X509 * crt = SSL_get_certificate(exim_client_ctx->ssl);
2686   tlsp->ourcert = crt ? X509_dup(crt) : NULL;
2687   }
2688
2689 tlsp->active.sock = fd;
2690 tlsp->active.tls_ctx = exim_client_ctx;
2691 return exim_client_ctx;
2692 }
2693
2694
2695
2696
2697
2698 static BOOL
2699 tls_refill(unsigned lim)
2700 {
2701 int error;
2702 int inbytes;
2703
2704 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling SSL_read(%p, %p, %u)\n", server_ssl,
2705   ssl_xfer_buffer, ssl_xfer_buffer_size);
2706
2707 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM(smtp_receive_timeout);
2708 inbytes = SSL_read(server_ssl, CS ssl_xfer_buffer,
2709                   MIN(ssl_xfer_buffer_size, lim));
2710 error = SSL_get_error(server_ssl, inbytes);
2711 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM_CLR(0);
2712
2713 if (had_command_timeout)                /* set by signal handler */
2714   smtp_command_timeout_exit();          /* does not return */
2715 if (had_command_sigterm)
2716   smtp_command_sigterm_exit();
2717 if (had_data_timeout)
2718   smtp_data_timeout_exit();
2719 if (had_data_sigint)
2720   smtp_data_sigint_exit();
2721
2722 /* SSL_ERROR_ZERO_RETURN appears to mean that the SSL session has been
2723 closed down, not that the socket itself has been closed down. Revert to
2724 non-SSL handling. */
2725
2726 switch(error)
2727   {
2728   case SSL_ERROR_NONE:
2729     break;
2730
2731   case SSL_ERROR_ZERO_RETURN:
2732     DEBUG(D_tls) debug_printf("Got SSL_ERROR_ZERO_RETURN\n");
2733
2734     receive_getc = smtp_getc;
2735     receive_getbuf = smtp_getbuf;
2736     receive_get_cache = smtp_get_cache;
2737     receive_ungetc = smtp_ungetc;
2738     receive_feof = smtp_feof;
2739     receive_ferror = smtp_ferror;
2740     receive_smtp_buffered = smtp_buffered;
2741
2742     if (SSL_get_shutdown(server_ssl) == SSL_RECEIVED_SHUTDOWN)
2743           SSL_shutdown(server_ssl);
2744
2745 #ifndef DISABLE_OCSP
2746     sk_X509_pop_free(server_static_cbinfo->verify_stack, X509_free);
2747     server_static_cbinfo->verify_stack = NULL;
2748 #endif
2749     SSL_free(server_ssl);
2750     SSL_CTX_free(server_ctx);
2751     server_ctx = NULL;
2752     server_ssl = NULL;
2753     tls_in.active.sock = -1;
2754     tls_in.active.tls_ctx = NULL;
2755     tls_in.bits = 0;
2756     tls_in.cipher = NULL;
2757     tls_in.peerdn = NULL;
2758     tls_in.sni = NULL;
2759
2760     return FALSE;
2761
2762   /* Handle genuine errors */
2763   case SSL_ERROR_SSL:
2764     ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
2765     log_write(0, LOG_MAIN, "TLS error (SSL_read): %s", ssl_errstring);
2766     ssl_xfer_error = TRUE;
2767     return FALSE;
2768
2769   default:
2770     DEBUG(D_tls) debug_printf("Got SSL error %d\n", error);
2771     DEBUG(D_tls) if (error == SSL_ERROR_SYSCALL)
2772       debug_printf(" - syscall %s\n", strerror(errno));
2773     ssl_xfer_error = TRUE;
2774     return FALSE;
2775   }
2776
2777 #ifndef DISABLE_DKIM
2778 dkim_exim_verify_feed(ssl_xfer_buffer, inbytes);
2779 #endif
2780 ssl_xfer_buffer_hwm = inbytes;
2781 ssl_xfer_buffer_lwm = 0;
2782 return TRUE;
2783 }
2784
2785
2786 /*************************************************
2787 *            TLS version of getc                 *
2788 *************************************************/
2789
2790 /* This gets the next byte from the TLS input buffer. If the buffer is empty,
2791 it refills the buffer via the SSL reading function.
2792
2793 Arguments:  lim         Maximum amount to read/buffer
2794 Returns:    the next character or EOF
2795
2796 Only used by the server-side TLS.
2797 */
2798
2799 int
2800 tls_getc(unsigned lim)
2801 {
2802 if (ssl_xfer_buffer_lwm >= ssl_xfer_buffer_hwm)
2803   if (!tls_refill(lim))
2804     return ssl_xfer_error ? EOF : smtp_getc(lim);
2805
2806 /* Something in the buffer; return next uschar */
2807
2808 return ssl_xfer_buffer[ssl_xfer_buffer_lwm++];
2809 }
2810
2811 uschar *
2812 tls_getbuf(unsigned * len)
2813 {
2814 unsigned size;
2815 uschar * buf;
2816
2817 if (ssl_xfer_buffer_lwm >= ssl_xfer_buffer_hwm)
2818   if (!tls_refill(*len))
2819     {
2820     if (!ssl_xfer_error) return smtp_getbuf(len);
2821     *len = 0;
2822     return NULL;
2823     }
2824
2825 if ((size = ssl_xfer_buffer_hwm - ssl_xfer_buffer_lwm) > *len)
2826   size = *len;
2827 buf = &ssl_xfer_buffer[ssl_xfer_buffer_lwm];
2828 ssl_xfer_buffer_lwm += size;
2829 *len = size;
2830 return buf;
2831 }
2832
2833
2834 void
2835 tls_get_cache()
2836 {
2837 #ifndef DISABLE_DKIM
2838 int n = ssl_xfer_buffer_hwm - ssl_xfer_buffer_lwm;
2839 if (n > 0)
2840   dkim_exim_verify_feed(ssl_xfer_buffer+ssl_xfer_buffer_lwm, n);
2841 #endif
2842 }
2843
2844
2845 BOOL
2846 tls_could_read(void)
2847 {
2848 return ssl_xfer_buffer_lwm < ssl_xfer_buffer_hwm || SSL_pending(server_ssl) > 0;
2849 }
2850
2851
2852 /*************************************************
2853 *          Read bytes from TLS channel           *
2854 *************************************************/
2855
2856 /*
2857 Arguments:
2858   ct_ctx    client context pointer, or NULL for the one global server context
2859   buff      buffer of data
2860   len       size of buffer
2861
2862 Returns:    the number of bytes read
2863             -1 after a failed read, including EOF
2864
2865 Only used by the client-side TLS.
2866 */
2867
2868 int
2869 tls_read(void * ct_ctx, uschar *buff, size_t len)
2870 {
2871 SSL * ssl = ct_ctx ? ((exim_openssl_client_tls_ctx *)ct_ctx)->ssl : server_ssl;
2872 int inbytes;
2873 int error;
2874
2875 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling SSL_read(%p, %p, %u)\n", ssl,
2876   buff, (unsigned int)len);
2877
2878 inbytes = SSL_read(ssl, CS buff, len);
2879 error = SSL_get_error(ssl, inbytes);
2880
2881 if (error == SSL_ERROR_ZERO_RETURN)
2882   {
2883   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got SSL_ERROR_ZERO_RETURN\n");
2884   return -1;
2885   }
2886 else if (error != SSL_ERROR_NONE)
2887   return -1;
2888
2889 return inbytes;
2890 }
2891
2892
2893
2894
2895
2896 /*************************************************
2897 *         Write bytes down TLS channel           *
2898 *************************************************/
2899
2900 /*
2901 Arguments:
2902   ct_ctx    client context pointer, or NULL for the one global server context
2903   buff      buffer of data
2904   len       number of bytes
2905   more      further data expected soon
2906
2907 Returns:    the number of bytes after a successful write,
2908             -1 after a failed write
2909
2910 Used by both server-side and client-side TLS.
2911 */
2912
2913 int
2914 tls_write(void * ct_ctx, const uschar *buff, size_t len, BOOL more)
2915 {
2916 size_t olen = len;
2917 int outbytes, error;
2918 SSL * ssl = ct_ctx ? ((exim_openssl_client_tls_ctx *)ct_ctx)->ssl : server_ssl;
2919 static gstring * corked = NULL;
2920
2921 DEBUG(D_tls) debug_printf("%s(%p, %lu%s)\n", __FUNCTION__,
2922   buff, (unsigned long)len, more ? ", more" : "");
2923
2924 /* Lacking a CORK or MSG_MORE facility (such as GnuTLS has) we copy data when
2925 "more" is notified.  This hack is only ok if small amounts are involved AND only
2926 one stream does it, in one context (i.e. no store reset).  Currently it is used
2927 for the responses to the received SMTP MAIL , RCPT, DATA sequence, only. */
2928 /* + if PIPE_COMMAND, banner & ehlo-resp for smmtp-on-connect. Suspect there's
2929 a store reset there, so use POOL_PERM. */
2930 /* + if CHUNKING, cmds EHLO,MAIL,RCPT(s),BDAT */
2931
2932 if ((more || corked))
2933   {
2934 #ifdef EXPERIMENTAL_PIPE_CONNECT
2935   int save_pool = store_pool;
2936   store_pool = POOL_PERM;
2937 #endif
2938
2939   corked = string_catn(corked, buff, len);
2940
2941 #ifdef EXPERIMENTAL_PIPE_CONNECT
2942   store_pool = save_pool;
2943 #endif
2944
2945   if (more)
2946     return len;
2947   buff = CUS corked->s;
2948   len = corked->ptr;
2949   corked = NULL;
2950   }
2951
2952 for (int left = len; left > 0;)
2953   {
2954   DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL_write(%p, %p, %d)\n", ssl, buff, left);
2955   outbytes = SSL_write(ssl, CS buff, left);
2956   error = SSL_get_error(ssl, outbytes);
2957   DEBUG(D_tls) debug_printf("outbytes=%d error=%d\n", outbytes, error);
2958   switch (error)
2959     {
2960     case SSL_ERROR_SSL:
2961       ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
2962       log_write(0, LOG_MAIN, "TLS error (SSL_write): %s", ssl_errstring);
2963       return -1;
2964
2965     case SSL_ERROR_NONE:
2966       left -= outbytes;
2967       buff += outbytes;
2968       break;
2969
2970     case SSL_ERROR_ZERO_RETURN:
2971       log_write(0, LOG_MAIN, "SSL channel closed on write");
2972       return -1;
2973
2974     case SSL_ERROR_SYSCALL:
2975       log_write(0, LOG_MAIN, "SSL_write: (from %s) syscall: %s",
2976         sender_fullhost ? sender_fullhost : US"<unknown>",
2977         strerror(errno));
2978       return -1;
2979
2980     default:
2981       log_write(0, LOG_MAIN, "SSL_write error %d", error);
2982       return -1;
2983     }
2984   }
2985 return olen;
2986 }
2987
2988
2989
2990 /*************************************************
2991 *         Close down a TLS session               *
2992 *************************************************/
2993
2994 /* This is also called from within a delivery subprocess forked from the
2995 daemon, to shut down the TLS library, without actually doing a shutdown (which
2996 would tamper with the SSL session in the parent process).
2997
2998 Arguments:
2999   ct_ctx        client TLS context pointer, or NULL for the one global server context
3000   shutdown      1 if TLS close-alert is to be sent,
3001                 2 if also response to be waited for
3002
3003 Returns:     nothing
3004
3005 Used by both server-side and client-side TLS.
3006 */
3007
3008 void
3009 tls_close(void * ct_ctx, int shutdown)
3010 {
3011 exim_openssl_client_tls_ctx * o_ctx = ct_ctx;
3012 SSL_CTX **ctxp = o_ctx ? &o_ctx->ctx : &server_ctx;
3013 SSL **sslp =     o_ctx ? &o_ctx->ssl : &server_ssl;
3014 int *fdp = o_ctx ? &tls_out.active.sock : &tls_in.active.sock;
3015
3016 if (*fdp < 0) return;  /* TLS was not active */
3017
3018 if (shutdown)
3019   {
3020   int rc;
3021   DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_close(): shutting down TLS%s\n",
3022     shutdown > 1 ? " (with response-wait)" : "");
3023
3024   if (  (rc = SSL_shutdown(*sslp)) == 0 /* send "close notify" alert */
3025      && shutdown > 1)
3026     {
3027     ALARM(2);
3028     rc = SSL_shutdown(*sslp);           /* wait for response */
3029     ALARM_CLR(0);
3030     }
3031
3032   if (rc < 0) DEBUG(D_tls)
3033     {
3034     ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
3035     debug_printf("SSL_shutdown: %s\n", ssl_errstring);
3036     }
3037   }
3038
3039 #ifndef DISABLE_OCSP
3040 if (!o_ctx)             /* server side */
3041   {
3042   sk_X509_pop_free(server_static_cbinfo->verify_stack, X509_free);
3043   server_static_cbinfo->verify_stack = NULL;
3044   }
3045 #endif
3046
3047 SSL_CTX_free(*ctxp);
3048 SSL_free(*sslp);
3049 *ctxp = NULL;
3050 *sslp = NULL;
3051 *fdp = -1;
3052 }
3053
3054
3055
3056
3057 /*************************************************
3058 *  Let tls_require_ciphers be checked at startup *
3059 *************************************************/
3060
3061 /* The tls_require_ciphers option, if set, must be something which the
3062 library can parse.
3063
3064 Returns:     NULL on success, or error message
3065 */
3066
3067 uschar *
3068 tls_validate_require_cipher(void)
3069 {
3070 SSL_CTX *ctx;
3071 uschar *s, *expciphers, *err;
3072
3073 /* this duplicates from tls_init(), we need a better "init just global
3074 state, for no specific purpose" singleton function of our own */
3075
3076 #ifdef EXIM_NEED_OPENSSL_INIT
3077 SSL_load_error_strings();
3078 OpenSSL_add_ssl_algorithms();
3079 #endif
3080 #if (OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x0090800fL) && !defined(OPENSSL_NO_SHA256)
3081 /* SHA256 is becoming ever more popular. This makes sure it gets added to the
3082 list of available digests. */
3083 EVP_add_digest(EVP_sha256());
3084 #endif
3085
3086 if (!(tls_require_ciphers && *tls_require_ciphers))
3087   return NULL;
3088
3089 if (!expand_check(tls_require_ciphers, US"tls_require_ciphers", &expciphers,
3090                   &err))
3091   return US"failed to expand tls_require_ciphers";
3092
3093 if (!(expciphers && *expciphers))
3094   return NULL;
3095
3096 /* normalisation ripped from above */
3097 s = expciphers;
3098 while (*s != 0) { if (*s == '_') *s = '-'; s++; }
3099
3100 err = NULL;
3101
3102 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_TLS_METHOD
3103 if (!(ctx = SSL_CTX_new(TLS_server_method())))
3104 #else
3105 if (!(ctx = SSL_CTX_new(SSLv23_server_method())))
3106 #endif
3107   {
3108   ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
3109   return string_sprintf("SSL_CTX_new() failed: %s", ssl_errstring);
3110   }
3111
3112 DEBUG(D_tls)
3113   debug_printf("tls_require_ciphers expands to \"%s\"\n", expciphers);
3114
3115 if (!SSL_CTX_set_cipher_list(ctx, CS expciphers))
3116   {
3117   ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
3118   err = string_sprintf("SSL_CTX_set_cipher_list(%s) failed: %s",
3119                       expciphers, ssl_errstring);
3120   }
3121
3122 SSL_CTX_free(ctx);
3123
3124 return err;
3125 }
3126
3127
3128
3129
3130 /*************************************************
3131 *         Report the library versions.           *
3132 *************************************************/
3133
3134 /* There have historically been some issues with binary compatibility in
3135 OpenSSL libraries; if Exim (like many other applications) is built against
3136 one version of OpenSSL but the run-time linker picks up another version,
3137 it can result in serious failures, including crashing with a SIGSEGV.  So
3138 report the version found by the compiler and the run-time version.
3139
3140 Note: some OS vendors backport security fixes without changing the version
3141 number/string, and the version date remains unchanged.  The _build_ date
3142 will change, so we can more usefully assist with version diagnosis by also
3143 reporting the build date.
3144
3145 Arguments:   a FILE* to print the results to
3146 Returns:     nothing
3147 */
3148
3149 void
3150 tls_version_report(FILE *f)
3151 {
3152 fprintf(f, "Library version: OpenSSL: Compile: %s\n"
3153            "                          Runtime: %s\n"
3154            "                                 : %s\n",
3155            OPENSSL_VERSION_TEXT,
3156            SSLeay_version(SSLEAY_VERSION),
3157            SSLeay_version(SSLEAY_BUILT_ON));
3158 /* third line is 38 characters for the %s and the line is 73 chars long;
3159 the OpenSSL output includes a "built on: " prefix already. */
3160 }
3161
3162
3163
3164
3165 /*************************************************
3166 *            Random number generation            *
3167 *************************************************/
3168
3169 /* Pseudo-random number generation.  The result is not expected to be
3170 cryptographically strong but not so weak that someone will shoot themselves
3171 in the foot using it as a nonce in input in some email header scheme or
3172 whatever weirdness they'll twist this into.  The result should handle fork()
3173 and avoid repeating sequences.  OpenSSL handles that for us.
3174
3175 Arguments:
3176   max       range maximum
3177 Returns     a random number in range [0, max-1]
3178 */
3179
3180 int
3181 vaguely_random_number(int max)
3182 {
3183 unsigned int r;
3184 int i, needed_len;
3185 static pid_t pidlast = 0;
3186 pid_t pidnow;
3187 uschar smallbuf[sizeof(r)];
3188
3189 if (max <= 1)
3190   return 0;
3191
3192 pidnow = getpid();
3193 if (pidnow != pidlast)
3194   {
3195   /* Although OpenSSL documents that "OpenSSL makes sure that the PRNG state
3196   is unique for each thread", this doesn't apparently apply across processes,
3197   so our own warning from vaguely_random_number_fallback() applies here too.
3198   Fix per PostgreSQL. */
3199   if (pidlast != 0)
3200     RAND_cleanup();
3201   pidlast = pidnow;
3202   }
3203
3204 /* OpenSSL auto-seeds from /dev/random, etc, but this a double-check. */
3205 if (!RAND_status())
3206   {
3207   randstuff r;
3208   gettimeofday(&r.tv, NULL);
3209   r.p = getpid();
3210
3211   RAND_seed(US (&r), sizeof(r));
3212   }
3213 /* We're after pseudo-random, not random; if we still don't have enough data
3214 in the internal PRNG then our options are limited.  We could sleep and hope
3215 for entropy to come along (prayer technique) but if the system is so depleted
3216 in the first place then something is likely to just keep taking it.  Instead,
3217 we'll just take whatever little bit of pseudo-random we can still manage to
3218 get. */
3219
3220 needed_len = sizeof(r);
3221 /* Don't take 8 times more entropy than needed if int is 8 octets and we were
3222 asked for a number less than 10. */
3223 for (r = max, i = 0; r; ++i)
3224   r >>= 1;
3225 i = (i + 7) / 8;
3226 if (i < needed_len)
3227   needed_len = i;
3228
3229 #ifdef EXIM_HAVE_RAND_PSEUDO
3230 /* We do not care if crypto-strong */
3231 i = RAND_pseudo_bytes(smallbuf, needed_len);
3232 #else
3233 i = RAND_bytes(smallbuf, needed_len);
3234 #endif
3235
3236 if (i < 0)
3237   {
3238   DEBUG(D_all)
3239     debug_printf("OpenSSL RAND_pseudo_bytes() not supported by RAND method, using fallback.\n");
3240   return vaguely_random_number_fallback(max);
3241   }
3242
3243 r = 0;
3244 for (uschar * p = smallbuf; needed_len; --needed_len, ++p)
3245   r = 256 * r + *p;
3246
3247 /* We don't particularly care about weighted results; if someone wants
3248 smooth distribution and cares enough then they should submit a patch then. */
3249 return r % max;
3250 }
3251
3252
3253
3254
3255 /*************************************************
3256 *        OpenSSL option parse                    *
3257 *************************************************/
3258
3259 /* Parse one option for tls_openssl_options_parse below
3260
3261 Arguments:
3262   name    one option name
3263   value   place to store a value for it
3264 Returns   success or failure in parsing
3265 */
3266
3267
3268
3269 static BOOL
3270 tls_openssl_one_option_parse(uschar *name, long *value)
3271 {
3272 int first = 0;
3273 int last = exim_openssl_options_size;
3274 while (last > first)
3275   {
3276   int middle = (first + last)/2;
3277   int c = Ustrcmp(name, exim_openssl_options[middle].name);
3278   if (c == 0)
3279     {
3280     *value = exim_openssl_options[middle].value;
3281     return TRUE;
3282     }
3283   else if (c > 0)
3284     first = middle + 1;
3285   else
3286     last = middle;
3287   }
3288 return FALSE;
3289 }
3290
3291
3292
3293
3294 /*************************************************
3295 *        OpenSSL option parsing logic            *
3296 *************************************************/
3297
3298 /* OpenSSL has a number of compatibility options which an administrator might
3299 reasonably wish to set.  Interpret a list similarly to decode_bits(), so that
3300 we look like log_selector.
3301
3302 Arguments:
3303   option_spec  the administrator-supplied string of options
3304   results      ptr to long storage for the options bitmap
3305 Returns        success or failure
3306 */
3307
3308 BOOL
3309 tls_openssl_options_parse(uschar *option_spec, long *results)
3310 {
3311 long result, item;
3312 uschar *end;
3313 uschar keep_c;
3314 BOOL adding, item_parsed;
3315
3316 result = SSL_OP_NO_TICKET;
3317 /* Prior to 4.80 we or'd in SSL_OP_DONT_INSERT_EMPTY_FRAGMENTS; removed
3318  * from default because it increases BEAST susceptibility. */
3319 #ifdef SSL_OP_NO_SSLv2
3320 result |= SSL_OP_NO_SSLv2;
3321 #endif
3322 #ifdef SSL_OP_SINGLE_DH_USE
3323 result |= SSL_OP_SINGLE_DH_USE;
3324 #endif
3325
3326 if (!option_spec)
3327   {
3328   *results = result;
3329   return TRUE;
3330   }
3331
3332 for (uschar * s = option_spec; *s != '\0'; /**/)
3333   {
3334   while (isspace(*s)) ++s;
3335   if (*s == '\0')
3336     break;
3337   if (*s != '+' && *s != '-')
3338     {
3339     DEBUG(D_tls) debug_printf("malformed openssl option setting: "
3340         "+ or - expected but found \"%s\"\n", s);
3341     return FALSE;
3342     }
3343   adding = *s++ == '+';
3344   for (end = s; (*end != '\0') && !isspace(*end); ++end) /**/ ;
3345   keep_c = *end;
3346   *end = '\0';
3347   item_parsed = tls_openssl_one_option_parse(s, &item);
3348   *end = keep_c;
3349   if (!item_parsed)
3350     {
3351     DEBUG(D_tls) debug_printf("openssl option setting unrecognised: \"%s\"\n", s);
3352     return FALSE;
3353     }
3354   DEBUG(D_tls) debug_printf("openssl option, %s from %lx: %lx (%s)\n",
3355       adding ? "adding" : "removing", result, item, s);
3356   if (adding)
3357     result |= item;
3358   else
3359     result &= ~item;
3360   s = end;
3361   }
3362
3363 *results = result;
3364 return TRUE;
3365 }
3366
3367 #endif  /*!MACRO_PREDEF*/
3368 /* vi: aw ai sw=2
3369 */
3370 /* End of tls-openssl.c */