GnuTLS: avoid using OCSP on buggy library versions. Bug 1664
[exim.git] / src / src / tls-gnu.c
1 /*************************************************
2 *     Exim - an Internet mail transport agent    *
3 *************************************************/
4
5 /* Copyright (c) University of Cambridge 1995 - 2015 */
6 /* See the file NOTICE for conditions of use and distribution. */
7
8 /* Copyright (c) Phil Pennock 2012 */
9
10 /* This file provides TLS/SSL support for Exim using the GnuTLS library,
11 one of the available supported implementations.  This file is #included into
12 tls.c when USE_GNUTLS has been set.
13
14 The code herein is a revamp of GnuTLS integration using the current APIs; the
15 original tls-gnu.c was based on a patch which was contributed by Nikos
16 Mavroyanopoulos.  The revamp is partially a rewrite, partially cut&paste as
17 appropriate.
18
19 APIs current as of GnuTLS 2.12.18; note that the GnuTLS manual is for GnuTLS 3,
20 which is not widely deployed by OS vendors.  Will note issues below, which may
21 assist in updating the code in the future.  Another sources of hints is
22 mod_gnutls for Apache (SNI callback registration and handling).
23
24 Keeping client and server variables more split than before and is currently
25 the norm, in anticipation of TLS in ACL callouts.
26
27 I wanted to switch to gnutls_certificate_set_verify_function() so that
28 certificate rejection could happen during handshake where it belongs, rather
29 than being dropped afterwards, but that was introduced in 2.10.0 and Debian
30 (6.0.5) is still on 2.8.6.  So for now we have to stick with sub-par behaviour.
31
32 (I wasn't looking for libraries quite that old, when updating to get rid of
33 compiler warnings of deprecated APIs.  If it turns out that a lot of the rest
34 require current GnuTLS, then we'll drop support for the ancient libraries).
35 */
36
37 #include <gnutls/gnutls.h>
38 /* needed for cert checks in verification and DN extraction: */
39 #include <gnutls/x509.h>
40 /* man-page is incorrect, gnutls_rnd() is not in gnutls.h: */
41 #include <gnutls/crypto.h>
42 /* needed to disable PKCS11 autoload unless requested */
43 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x020c00
44 # include <gnutls/pkcs11.h>
45 #endif
46 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x030103 && !defined(DISABLE_OCSP)
47 # warning "GnuTLS library version too old; define DISABLE_OCSP in Makefile"
48 # define DISABLE_OCSP
49 #endif
50 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x020a00 && defined(EXPERIMENTAL_EVENT)
51 # warning "GnuTLS library version too old; tls:cert event unsupported"
52 # undef EXPERIMENTAL_EVENT
53 #endif
54 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030306
55 # define SUPPORT_CA_DIR
56 #else
57 # undef  SUPPORT_CA_DIR
58 #endif
59 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030314
60 # define SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
61 #endif
62
63 #ifndef DISABLE_OCSP
64 # include <gnutls/ocsp.h>
65 #endif
66
67 /* GnuTLS 2 vs 3
68
69 GnuTLS 3 only:
70   gnutls_global_set_audit_log_function()
71
72 Changes:
73   gnutls_certificate_verify_peers2(): is new, drop the 2 for old version
74 */
75
76 /* Local static variables for GnuTLS */
77
78 /* Values for verify_requirement */
79
80 enum peer_verify_requirement
81   { VERIFY_NONE, VERIFY_OPTIONAL, VERIFY_REQUIRED };
82
83 /* This holds most state for server or client; with this, we can set up an
84 outbound TLS-enabled connection in an ACL callout, while not stomping all
85 over the TLS variables available for expansion.
86
87 Some of these correspond to variables in globals.c; those variables will
88 be set to point to content in one of these instances, as appropriate for
89 the stage of the process lifetime.
90
91 Not handled here: global tls_channelbinding_b64.
92 */
93
94 typedef struct exim_gnutls_state {
95   gnutls_session_t      session;
96   gnutls_certificate_credentials_t x509_cred;
97   gnutls_priority_t     priority_cache;
98   enum peer_verify_requirement verify_requirement;
99   int                   fd_in;
100   int                   fd_out;
101   BOOL                  peer_cert_verified;
102   BOOL                  trigger_sni_changes;
103   BOOL                  have_set_peerdn;
104   const struct host_item *host;
105   gnutls_x509_crt_t     peercert;
106   uschar                *peerdn;
107   uschar                *ciphersuite;
108   uschar                *received_sni;
109
110   const uschar *tls_certificate;
111   const uschar *tls_privatekey;
112   const uschar *tls_sni; /* client send only, not received */
113   const uschar *tls_verify_certificates;
114   const uschar *tls_crl;
115   const uschar *tls_require_ciphers;
116
117   uschar *exp_tls_certificate;
118   uschar *exp_tls_privatekey;
119   uschar *exp_tls_verify_certificates;
120   uschar *exp_tls_crl;
121   uschar *exp_tls_require_ciphers;
122   uschar *exp_tls_ocsp_file;
123   const uschar *exp_tls_verify_cert_hostnames;
124 #ifdef EXPERIMENTAL_EVENT
125   uschar *event_action;
126 #endif
127
128   tls_support *tlsp;    /* set in tls_init() */
129
130   uschar *xfer_buffer;
131   int xfer_buffer_lwm;
132   int xfer_buffer_hwm;
133   int xfer_eof;
134   int xfer_error;
135 } exim_gnutls_state_st;
136
137 static const exim_gnutls_state_st exim_gnutls_state_init = {
138   NULL, NULL, NULL, VERIFY_NONE, -1, -1, FALSE, FALSE, FALSE,
139   NULL, NULL, NULL, NULL,
140   NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL,
141   NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL,
142   NULL,
143 #ifdef EXPERIMENTAL_EVENT
144                                             NULL,
145 #endif
146   NULL,
147   NULL, 0, 0, 0, 0,
148 };
149
150 /* Not only do we have our own APIs which don't pass around state, assuming
151 it's held in globals, GnuTLS doesn't appear to let us register callback data
152 for callbacks, or as part of the session, so we have to keep a "this is the
153 context we're currently dealing with" pointer and rely upon being
154 single-threaded to keep from processing data on an inbound TLS connection while
155 talking to another TLS connection for an outbound check.  This does mean that
156 there's no way for heart-beats to be responded to, for the duration of the
157 second connection.
158 XXX But see gnutls_session_get_ptr()
159 */
160
161 static exim_gnutls_state_st state_server, state_client;
162
163 /* dh_params are initialised once within the lifetime of a process using TLS;
164 if we used TLS in a long-lived daemon, we'd have to reconsider this.  But we
165 don't want to repeat this. */
166
167 static gnutls_dh_params_t dh_server_params = NULL;
168
169 /* No idea how this value was chosen; preserving it.  Default is 3600. */
170
171 static const int ssl_session_timeout = 200;
172
173 static const char * const exim_default_gnutls_priority = "NORMAL";
174
175 /* Guard library core initialisation */
176
177 static BOOL exim_gnutls_base_init_done = FALSE;
178
179 static BOOL gnutls_buggy_ocsp = FALSE;
180
181
182 /* ------------------------------------------------------------------------ */
183 /* macros */
184
185 #define MAX_HOST_LEN 255
186
187 /* Set this to control gnutls_global_set_log_level(); values 0 to 9 will setup
188 the library logging; a value less than 0 disables the calls to set up logging
189 callbacks. */
190 #ifndef EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL
191 # define EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL -1
192 #endif
193
194 #ifndef EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS
195 # define EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS 1024
196 #endif
197
198 /* With GnuTLS 2.12.x+ we have gnutls_sec_param_to_pk_bits() with which we
199 can ask for a bit-strength.  Without that, we stick to the constant we had
200 before, for now. */
201 #ifndef EXIM_SERVER_DH_BITS_PRE2_12
202 # define EXIM_SERVER_DH_BITS_PRE2_12 1024
203 #endif
204
205 #define exim_gnutls_err_check(Label) do { \
206   if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) { return tls_error((Label), gnutls_strerror(rc), host); } } while (0)
207
208 #define expand_check_tlsvar(Varname) expand_check(state->Varname, US #Varname, &state->exp_##Varname)
209
210 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x020c00
211 # define HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
212 # define HAVE_GNUTLS_SEC_PARAM_CONSTANTS
213 # define HAVE_GNUTLS_RND
214 /* The security fix we provide with the gnutls_allow_auto_pkcs11 option
215  * (4.82 PP/09) introduces a compatibility regression. The symbol simply
216  * isn't available sometimes, so this needs to become a conditional
217  * compilation; the sanest way to deal with this being a problem on
218  * older OSes is to block it in the Local/Makefile with this compiler
219  * definition  */
220 # ifndef AVOID_GNUTLS_PKCS11
221 #  define HAVE_GNUTLS_PKCS11
222 # endif /* AVOID_GNUTLS_PKCS11 */
223 #endif
224
225
226
227
228 /* ------------------------------------------------------------------------ */
229 /* Callback declarations */
230
231 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
232 static void exim_gnutls_logger_cb(int level, const char *message);
233 #endif
234
235 static int exim_sni_handling_cb(gnutls_session_t session);
236
237 #ifndef DISABLE_OCSP
238 static int server_ocsp_stapling_cb(gnutls_session_t session, void * ptr,
239   gnutls_datum_t * ocsp_response);
240 #endif
241
242
243
244 /* ------------------------------------------------------------------------ */
245 /* Static functions */
246
247 /*************************************************
248 *               Handle TLS error                 *
249 *************************************************/
250
251 /* Called from lots of places when errors occur before actually starting to do
252 the TLS handshake, that is, while the session is still in clear. Always returns
253 DEFER for a server and FAIL for a client so that most calls can use "return
254 tls_error(...)" to do this processing and then give an appropriate return. A
255 single function is used for both server and client, because it is called from
256 some shared functions.
257
258 Argument:
259   prefix    text to include in the logged error
260   msg       additional error string (may be NULL)
261             usually obtained from gnutls_strerror()
262   host      NULL if setting up a server;
263             the connected host if setting up a client
264
265 Returns:    OK/DEFER/FAIL
266 */
267
268 static int
269 tls_error(const uschar *prefix, const char *msg, const host_item *host)
270 {
271 if (host)
272   {
273   log_write(0, LOG_MAIN, "H=%s [%s] TLS error on connection (%s)%s%s",
274       host->name, host->address, prefix, msg ? ": " : "", msg ? msg : "");
275   return FAIL;
276   }
277 else
278   {
279   uschar *conn_info = smtp_get_connection_info();
280   if (Ustrncmp(conn_info, US"SMTP ", 5) == 0)
281     conn_info += 5;
282   /* I'd like to get separated H= here, but too hard for now */
283   log_write(0, LOG_MAIN, "TLS error on %s (%s)%s%s",
284       conn_info, prefix, msg ? ": " : "", msg ? msg : "");
285   return DEFER;
286   }
287 }
288
289
290
291
292 /*************************************************
293 *    Deal with logging errors during I/O         *
294 *************************************************/
295
296 /* We have to get the identity of the peer from saved data.
297
298 Argument:
299   state    the current GnuTLS exim state container
300   rc       the GnuTLS error code, or 0 if it's a local error
301   when     text identifying read or write
302   text     local error text when ec is 0
303
304 Returns:   nothing
305 */
306
307 static void
308 record_io_error(exim_gnutls_state_st *state, int rc, uschar *when, uschar *text)
309 {
310 const char *msg;
311
312 if (rc == GNUTLS_E_FATAL_ALERT_RECEIVED)
313   msg = CS string_sprintf("%s: %s", US gnutls_strerror(rc),
314     US gnutls_alert_get_name(gnutls_alert_get(state->session)));
315 else
316   msg = gnutls_strerror(rc);
317
318 tls_error(when, msg, state->host);
319 }
320
321
322
323
324 /*************************************************
325 *        Set various Exim expansion vars         *
326 *************************************************/
327
328 #define exim_gnutls_cert_err(Label) \
329   do \
330     { \
331     if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) \
332       { \
333       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cert problem: %s: %s\n", \
334         (Label), gnutls_strerror(rc)); \
335       return rc; \
336       } \
337     } while (0)
338
339 static int
340 import_cert(const gnutls_datum * cert, gnutls_x509_crt_t * crtp)
341 {
342 int rc;
343
344 rc = gnutls_x509_crt_init(crtp);
345 exim_gnutls_cert_err(US"gnutls_x509_crt_init (crt)");
346
347 rc = gnutls_x509_crt_import(*crtp, cert, GNUTLS_X509_FMT_DER);
348 exim_gnutls_cert_err(US"failed to import certificate [gnutls_x509_crt_import(cert)]");
349
350 return rc;
351 }
352
353 #undef exim_gnutls_cert_err
354
355
356 /* We set various Exim global variables from the state, once a session has
357 been established.  With TLS callouts, may need to change this to stack
358 variables, or just re-call it with the server state after client callout
359 has finished.
360
361 Make sure anything set here is unset in tls_getc().
362
363 Sets:
364   tls_active                fd
365   tls_bits                  strength indicator
366   tls_certificate_verified  bool indicator
367   tls_channelbinding_b64    for some SASL mechanisms
368   tls_cipher                a string
369   tls_peercert              pointer to library internal
370   tls_peerdn                a string
371   tls_sni                   a (UTF-8) string
372   tls_ourcert               pointer to library internal
373
374 Argument:
375   state      the relevant exim_gnutls_state_st *
376 */
377
378 static void
379 extract_exim_vars_from_tls_state(exim_gnutls_state_st * state)
380 {
381 gnutls_cipher_algorithm_t cipher;
382 #ifdef HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
383 int old_pool;
384 int rc;
385 gnutls_datum_t channel;
386 #endif
387 tls_support * tlsp = state->tlsp;
388
389 tlsp->active = state->fd_out;
390
391 cipher = gnutls_cipher_get(state->session);
392 /* returns size in "bytes" */
393 tlsp->bits = gnutls_cipher_get_key_size(cipher) * 8;
394
395 tlsp->cipher = state->ciphersuite;
396
397 DEBUG(D_tls) debug_printf("cipher: %s\n", state->ciphersuite);
398
399 tlsp->certificate_verified = state->peer_cert_verified;
400
401 /* note that tls_channelbinding_b64 is not saved to the spool file, since it's
402 only available for use for authenticators while this TLS session is running. */
403
404 tls_channelbinding_b64 = NULL;
405 #ifdef HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
406 channel.data = NULL;
407 channel.size = 0;
408 rc = gnutls_session_channel_binding(state->session, GNUTLS_CB_TLS_UNIQUE, &channel);
409 if (rc) {
410   DEBUG(D_tls) debug_printf("Channel binding error: %s\n", gnutls_strerror(rc));
411 } else {
412   old_pool = store_pool;
413   store_pool = POOL_PERM;
414   tls_channelbinding_b64 = auth_b64encode(channel.data, (int)channel.size);
415   store_pool = old_pool;
416   DEBUG(D_tls) debug_printf("Have channel bindings cached for possible auth usage.\n");
417 }
418 #endif
419
420 /* peercert is set in peer_status() */
421 tlsp->peerdn = state->peerdn;
422 tlsp->sni =    state->received_sni;
423
424 /* record our certificate */
425   {
426   const gnutls_datum * cert = gnutls_certificate_get_ours(state->session);
427   gnutls_x509_crt_t crt;
428
429   tlsp->ourcert = cert && import_cert(cert, &crt)==0 ? crt : NULL;
430   }
431 }
432
433
434
435
436 /*************************************************
437 *            Setup up DH parameters              *
438 *************************************************/
439
440 /* Generating the D-H parameters may take a long time. They only need to
441 be re-generated every so often, depending on security policy. What we do is to
442 keep these parameters in a file in the spool directory. If the file does not
443 exist, we generate them. This means that it is easy to cause a regeneration.
444
445 The new file is written as a temporary file and renamed, so that an incomplete
446 file is never present. If two processes both compute some new parameters, you
447 waste a bit of effort, but it doesn't seem worth messing around with locking to
448 prevent this.
449
450 Returns:     OK/DEFER/FAIL
451 */
452
453 static int
454 init_server_dh(void)
455 {
456 int fd, rc;
457 unsigned int dh_bits;
458 gnutls_datum m;
459 uschar filename_buf[PATH_MAX];
460 uschar *filename = NULL;
461 size_t sz;
462 uschar *exp_tls_dhparam;
463 BOOL use_file_in_spool = FALSE;
464 BOOL use_fixed_file = FALSE;
465 host_item *host = NULL; /* dummy for macros */
466
467 DEBUG(D_tls) debug_printf("Initialising GnuTLS server params.\n");
468
469 rc = gnutls_dh_params_init(&dh_server_params);
470 exim_gnutls_err_check(US"gnutls_dh_params_init");
471
472 m.data = NULL;
473 m.size = 0;
474
475 if (!expand_check(tls_dhparam, US"tls_dhparam", &exp_tls_dhparam))
476   return DEFER;
477
478 if (!exp_tls_dhparam)
479   {
480   DEBUG(D_tls) debug_printf("Loading default hard-coded DH params\n");
481   m.data = US std_dh_prime_default();
482   m.size = Ustrlen(m.data);
483   }
484 else if (Ustrcmp(exp_tls_dhparam, "historic") == 0)
485   use_file_in_spool = TRUE;
486 else if (Ustrcmp(exp_tls_dhparam, "none") == 0)
487   {
488   DEBUG(D_tls) debug_printf("Requested no DH parameters.\n");
489   return OK;
490   }
491 else if (exp_tls_dhparam[0] != '/')
492   {
493   m.data = US std_dh_prime_named(exp_tls_dhparam);
494   if (m.data == NULL)
495     return tls_error(US"No standard prime named", CS exp_tls_dhparam, NULL);
496   m.size = Ustrlen(m.data);
497   }
498 else
499   {
500   use_fixed_file = TRUE;
501   filename = exp_tls_dhparam;
502   }
503
504 if (m.data)
505   {
506   rc = gnutls_dh_params_import_pkcs3(dh_server_params, &m, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
507   exim_gnutls_err_check(US"gnutls_dh_params_import_pkcs3");
508   DEBUG(D_tls) debug_printf("Loaded fixed standard D-H parameters\n");
509   return OK;
510   }
511
512 #ifdef HAVE_GNUTLS_SEC_PARAM_CONSTANTS
513 /* If you change this constant, also change dh_param_fn_ext so that we can use a
514 different filename and ensure we have sufficient bits. */
515 dh_bits = gnutls_sec_param_to_pk_bits(GNUTLS_PK_DH, GNUTLS_SEC_PARAM_NORMAL);
516 if (!dh_bits)
517   return tls_error(US"gnutls_sec_param_to_pk_bits() failed", NULL, NULL);
518 DEBUG(D_tls)
519   debug_printf("GnuTLS tells us that for D-H PK, NORMAL is %d bits.\n",
520       dh_bits);
521 #else
522 dh_bits = EXIM_SERVER_DH_BITS_PRE2_12;
523 DEBUG(D_tls)
524   debug_printf("GnuTLS lacks gnutls_sec_param_to_pk_bits(), using %d bits.\n",
525       dh_bits);
526 #endif
527
528 /* Some clients have hard-coded limits. */
529 if (dh_bits > tls_dh_max_bits)
530   {
531   DEBUG(D_tls)
532     debug_printf("tls_dh_max_bits clamping override, using %d bits instead.\n",
533         tls_dh_max_bits);
534   dh_bits = tls_dh_max_bits;
535   }
536
537 if (use_file_in_spool)
538   {
539   if (!string_format(filename_buf, sizeof(filename_buf),
540         "%s/gnutls-params-%d", spool_directory, dh_bits))
541     return tls_error(US"overlong filename", NULL, NULL);
542   filename = filename_buf;
543   }
544
545 /* Open the cache file for reading and if successful, read it and set up the
546 parameters. */
547
548 fd = Uopen(filename, O_RDONLY, 0);
549 if (fd >= 0)
550   {
551   struct stat statbuf;
552   FILE *fp;
553   int saved_errno;
554
555   if (fstat(fd, &statbuf) < 0)  /* EIO */
556     {
557     saved_errno = errno;
558     (void)close(fd);
559     return tls_error(US"TLS cache stat failed", strerror(saved_errno), NULL);
560     }
561   if (!S_ISREG(statbuf.st_mode))
562     {
563     (void)close(fd);
564     return tls_error(US"TLS cache not a file", NULL, NULL);
565     }
566   fp = fdopen(fd, "rb");
567   if (!fp)
568     {
569     saved_errno = errno;
570     (void)close(fd);
571     return tls_error(US"fdopen(TLS cache stat fd) failed",
572         strerror(saved_errno), NULL);
573     }
574
575   m.size = statbuf.st_size;
576   m.data = malloc(m.size);
577   if (m.data == NULL)
578     {
579     fclose(fp);
580     return tls_error(US"malloc failed", strerror(errno), NULL);
581     }
582   sz = fread(m.data, m.size, 1, fp);
583   if (!sz)
584     {
585     saved_errno = errno;
586     fclose(fp);
587     free(m.data);
588     return tls_error(US"fread failed", strerror(saved_errno), NULL);
589     }
590   fclose(fp);
591
592   rc = gnutls_dh_params_import_pkcs3(dh_server_params, &m, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
593   free(m.data);
594   exim_gnutls_err_check(US"gnutls_dh_params_import_pkcs3");
595   DEBUG(D_tls) debug_printf("read D-H parameters from file \"%s\"\n", filename);
596   }
597
598 /* If the file does not exist, fall through to compute new data and cache it.
599 If there was any other opening error, it is serious. */
600
601 else if (errno == ENOENT)
602   {
603   rc = -1;
604   DEBUG(D_tls)
605     debug_printf("D-H parameter cache file \"%s\" does not exist\n", filename);
606   }
607 else
608   return tls_error(string_open_failed(errno, "\"%s\" for reading", filename),
609       NULL, NULL);
610
611 /* If ret < 0, either the cache file does not exist, or the data it contains
612 is not useful. One particular case of this is when upgrading from an older
613 release of Exim in which the data was stored in a different format. We don't
614 try to be clever and support both formats; we just regenerate new data in this
615 case. */
616
617 if (rc < 0)
618   {
619   uschar *temp_fn;
620   unsigned int dh_bits_gen = dh_bits;
621
622   if ((PATH_MAX - Ustrlen(filename)) < 10)
623     return tls_error(US"Filename too long to generate replacement",
624         CS filename, NULL);
625
626   temp_fn = string_copy(US "%s.XXXXXXX");
627   fd = mkstemp(CS temp_fn); /* modifies temp_fn */
628   if (fd < 0)
629     return tls_error(US"Unable to open temp file", strerror(errno), NULL);
630   (void)fchown(fd, exim_uid, exim_gid);   /* Probably not necessary */
631
632   /* GnuTLS overshoots!
633    * If we ask for 2236, we might get 2237 or more.
634    * But there's no way to ask GnuTLS how many bits there really are.
635    * We can ask how many bits were used in a TLS session, but that's it!
636    * The prime itself is hidden behind too much abstraction.
637    * So we ask for less, and proceed on a wing and a prayer.
638    * First attempt, subtracted 3 for 2233 and got 2240.
639    */
640   if (dh_bits >= EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS + 10)
641     {
642     dh_bits_gen = dh_bits - 10;
643     DEBUG(D_tls)
644       debug_printf("being paranoid about DH generation, make it '%d' bits'\n",
645           dh_bits_gen);
646     }
647
648   DEBUG(D_tls)
649     debug_printf("requesting generation of %d bit Diffie-Hellman prime ...\n",
650         dh_bits_gen);
651   rc = gnutls_dh_params_generate2(dh_server_params, dh_bits_gen);
652   exim_gnutls_err_check(US"gnutls_dh_params_generate2");
653
654   /* gnutls_dh_params_export_pkcs3() will tell us the exact size, every time,
655   and I confirmed that a NULL call to get the size first is how the GnuTLS
656   sample apps handle this. */
657
658   sz = 0;
659   m.data = NULL;
660   rc = gnutls_dh_params_export_pkcs3(dh_server_params, GNUTLS_X509_FMT_PEM,
661       m.data, &sz);
662   if (rc != GNUTLS_E_SHORT_MEMORY_BUFFER)
663     exim_gnutls_err_check(US"gnutls_dh_params_export_pkcs3(NULL) sizing");
664   m.size = sz;
665   m.data = malloc(m.size);
666   if (m.data == NULL)
667     return tls_error(US"memory allocation failed", strerror(errno), NULL);
668   /* this will return a size 1 less than the allocation size above */
669   rc = gnutls_dh_params_export_pkcs3(dh_server_params, GNUTLS_X509_FMT_PEM,
670       m.data, &sz);
671   if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
672     {
673     free(m.data);
674     exim_gnutls_err_check(US"gnutls_dh_params_export_pkcs3() real");
675     }
676   m.size = sz; /* shrink by 1, probably */
677
678   sz = write_to_fd_buf(fd, m.data, (size_t) m.size);
679   if (sz != m.size)
680     {
681     free(m.data);
682     return tls_error(US"TLS cache write D-H params failed",
683         strerror(errno), NULL);
684     }
685   free(m.data);
686   sz = write_to_fd_buf(fd, US"\n", 1);
687   if (sz != 1)
688     return tls_error(US"TLS cache write D-H params final newline failed",
689         strerror(errno), NULL);
690
691   rc = close(fd);
692   if (rc)
693     return tls_error(US"TLS cache write close() failed",
694         strerror(errno), NULL);
695
696   if (Urename(temp_fn, filename) < 0)
697     return tls_error(string_sprintf("failed to rename \"%s\" as \"%s\"",
698           temp_fn, filename), strerror(errno), NULL);
699
700   DEBUG(D_tls) debug_printf("wrote D-H parameters to file \"%s\"\n", filename);
701   }
702
703 DEBUG(D_tls) debug_printf("initialized server D-H parameters\n");
704 return OK;
705 }
706
707
708
709
710 /*************************************************
711 *       Variables re-expanded post-SNI           *
712 *************************************************/
713
714 /* Called from both server and client code, via tls_init(), and also from
715 the SNI callback after receiving an SNI, if tls_certificate includes "tls_sni".
716
717 We can tell the two apart by state->received_sni being non-NULL in callback.
718
719 The callback should not call us unless state->trigger_sni_changes is true,
720 which we are responsible for setting on the first pass through.
721
722 Arguments:
723   state           exim_gnutls_state_st *
724
725 Returns:          OK/DEFER/FAIL
726 */
727
728 static int
729 tls_expand_session_files(exim_gnutls_state_st *state)
730 {
731 struct stat statbuf;
732 int rc;
733 const host_item *host = state->host;  /* macro should be reconsidered? */
734 uschar *saved_tls_certificate = NULL;
735 uschar *saved_tls_privatekey = NULL;
736 uschar *saved_tls_verify_certificates = NULL;
737 uschar *saved_tls_crl = NULL;
738 int cert_count;
739
740 /* We check for tls_sni *before* expansion. */
741 if (!host)      /* server */
742   {
743   if (!state->received_sni)
744     {
745     if (state->tls_certificate &&
746         (Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_sni") ||
747          Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_in_sni") ||
748          Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_out_sni")
749        ))
750       {
751       DEBUG(D_tls) debug_printf("We will re-expand TLS session files if we receive SNI.\n");
752       state->trigger_sni_changes = TRUE;
753       }
754     }
755   else
756     {
757     /* useful for debugging */
758     saved_tls_certificate = state->exp_tls_certificate;
759     saved_tls_privatekey = state->exp_tls_privatekey;
760     saved_tls_verify_certificates = state->exp_tls_verify_certificates;
761     saved_tls_crl = state->exp_tls_crl;
762     }
763   }
764
765 rc = gnutls_certificate_allocate_credentials(&state->x509_cred);
766 exim_gnutls_err_check(US"gnutls_certificate_allocate_credentials");
767
768 /* remember: expand_check_tlsvar() is expand_check() but fiddling with
769 state members, assuming consistent naming; and expand_check() returns
770 false if expansion failed, unless expansion was forced to fail. */
771
772 /* check if we at least have a certificate, before doing expensive
773 D-H generation. */
774
775 if (!expand_check_tlsvar(tls_certificate))
776   return DEFER;
777
778 /* certificate is mandatory in server, optional in client */
779
780 if ((state->exp_tls_certificate == NULL) ||
781     (*state->exp_tls_certificate == '\0'))
782   {
783   if (!host)
784     return tls_error(US"no TLS server certificate is specified", NULL, NULL);
785   else
786     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: no client certificate specified; okay\n");
787   }
788
789 if (state->tls_privatekey && !expand_check_tlsvar(tls_privatekey))
790   return DEFER;
791
792 /* tls_privatekey is optional, defaulting to same file as certificate */
793
794 if (state->tls_privatekey == NULL || *state->tls_privatekey == '\0')
795   {
796   state->tls_privatekey = state->tls_certificate;
797   state->exp_tls_privatekey = state->exp_tls_certificate;
798   }
799
800
801 if (state->exp_tls_certificate && *state->exp_tls_certificate)
802   {
803   DEBUG(D_tls) debug_printf("certificate file = %s\nkey file = %s\n",
804       state->exp_tls_certificate, state->exp_tls_privatekey);
805
806   if (state->received_sni)
807     {
808     if ((Ustrcmp(state->exp_tls_certificate, saved_tls_certificate) == 0) &&
809         (Ustrcmp(state->exp_tls_privatekey, saved_tls_privatekey) == 0))
810       {
811       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS SNI: cert and key unchanged\n");
812       }
813     else
814       {
815       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS SNI: have a changed cert/key pair.\n");
816       }
817     }
818
819   rc = gnutls_certificate_set_x509_key_file(state->x509_cred,
820       CS state->exp_tls_certificate, CS state->exp_tls_privatekey,
821       GNUTLS_X509_FMT_PEM);
822   exim_gnutls_err_check(
823       string_sprintf("cert/key setup: cert=%s key=%s",
824         state->exp_tls_certificate, state->exp_tls_privatekey));
825   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cert/key registered\n");
826   } /* tls_certificate */
827
828
829 /* Set the OCSP stapling server info */
830
831 #ifndef DISABLE_OCSP
832 if (  !host     /* server */
833    && tls_ocsp_file
834    )
835   {
836   if (gnutls_buggy_ocsp)
837     {
838     DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS library is buggy for OCSP; avoiding\n");
839     }
840   else
841     {
842     if (!expand_check(tls_ocsp_file, US"tls_ocsp_file",
843           &state->exp_tls_ocsp_file))
844       return DEFER;
845
846     /* Use the full callback method for stapling just to get observability.
847     More efficient would be to read the file once only, if it never changed
848     (due to SNI). Would need restart on file update, or watch datestamp.  */
849
850     gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function(state->x509_cred,
851       server_ocsp_stapling_cb, state->exp_tls_ocsp_file);
852
853     DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP response file = %s\n", state->exp_tls_ocsp_file);
854     }
855   }
856 #endif
857
858
859 /* Set the trusted CAs file if one is provided, and then add the CRL if one is
860 provided. Experiment shows that, if the certificate file is empty, an unhelpful
861 error message is provided. However, if we just refrain from setting anything up
862 in that case, certificate verification fails, which seems to be the correct
863 behaviour. */
864
865 if (state->tls_verify_certificates && *state->tls_verify_certificates)
866   {
867   if (!expand_check_tlsvar(tls_verify_certificates))
868     return DEFER;
869 #ifndef SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
870   if (Ustrcmp(state->exp_tls_verify_certificates, "system") == 0)
871     state->exp_tls_verify_certificates = NULL;
872 #endif
873   if (state->tls_crl && *state->tls_crl)
874     if (!expand_check_tlsvar(tls_crl))
875       return DEFER;
876
877   if (!(state->exp_tls_verify_certificates &&
878         *state->exp_tls_verify_certificates))
879     {
880     DEBUG(D_tls)
881       debug_printf("TLS: tls_verify_certificates expanded empty, ignoring\n");
882     /* With no tls_verify_certificates, we ignore tls_crl too */
883     return OK;
884     }
885   }
886 else
887   {
888   DEBUG(D_tls)
889     debug_printf("TLS: tls_verify_certificates not set or empty, ignoring\n");
890   return OK;
891   }
892
893 #ifdef SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
894 if (Ustrcmp(state->exp_tls_verify_certificates, "system") == 0)
895   cert_count = gnutls_certificate_set_x509_system_trust(state->x509_cred);
896 else
897 #endif
898   {
899   if (Ustat(state->exp_tls_verify_certificates, &statbuf) < 0)
900     {
901     log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC, "could not stat %s "
902         "(tls_verify_certificates): %s", state->exp_tls_verify_certificates,
903         strerror(errno));
904     return DEFER;
905     }
906
907 #ifndef SUPPORT_CA_DIR
908   /* The test suite passes in /dev/null; we could check for that path explicitly,
909   but who knows if someone has some weird FIFO which always dumps some certs, or
910   other weirdness.  The thing we really want to check is that it's not a
911   directory, since while OpenSSL supports that, GnuTLS does not.
912   So s/!S_ISREG/S_ISDIR/ and change some messsaging ... */
913   if (S_ISDIR(statbuf.st_mode))
914     {
915     DEBUG(D_tls)
916       debug_printf("verify certificates path is a dir: \"%s\"\n",
917           state->exp_tls_verify_certificates);
918     log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
919         "tls_verify_certificates \"%s\" is a directory",
920         state->exp_tls_verify_certificates);
921     return DEFER;
922     }
923 #endif
924
925   DEBUG(D_tls) debug_printf("verify certificates = %s size=" OFF_T_FMT "\n",
926           state->exp_tls_verify_certificates, statbuf.st_size);
927
928   if (statbuf.st_size == 0)
929     {
930     DEBUG(D_tls)
931       debug_printf("cert file empty, no certs, no verification, ignoring any CRL\n");
932     return OK;
933     }
934
935   cert_count =
936
937 #ifdef SUPPORT_CA_DIR
938     (statbuf.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR
939     ?
940     gnutls_certificate_set_x509_trust_dir(state->x509_cred,
941       CS state->exp_tls_verify_certificates, GNUTLS_X509_FMT_PEM)
942     :
943 #endif
944     gnutls_certificate_set_x509_trust_file(state->x509_cred,
945       CS state->exp_tls_verify_certificates, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
946   }
947
948 if (cert_count < 0)
949   {
950   rc = cert_count;
951   exim_gnutls_err_check(US"setting certificate trust");
952   }
953 DEBUG(D_tls) debug_printf("Added %d certificate authorities.\n", cert_count);
954
955 if (state->tls_crl && *state->tls_crl &&
956     state->exp_tls_crl && *state->exp_tls_crl)
957   {
958   DEBUG(D_tls) debug_printf("loading CRL file = %s\n", state->exp_tls_crl);
959   cert_count = gnutls_certificate_set_x509_crl_file(state->x509_cred,
960       CS state->exp_tls_crl, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
961   if (cert_count < 0)
962     {
963     rc = cert_count;
964     exim_gnutls_err_check(US"gnutls_certificate_set_x509_crl_file");
965     }
966   DEBUG(D_tls) debug_printf("Processed %d CRLs.\n", cert_count);
967   }
968
969 return OK;
970 }
971
972
973
974
975 /*************************************************
976 *          Set X.509 state variables             *
977 *************************************************/
978
979 /* In GnuTLS, the registered cert/key are not replaced by a later
980 set of a cert/key, so for SNI support we need a whole new x509_cred
981 structure.  Which means various other non-re-expanded pieces of state
982 need to be re-set in the new struct, so the setting logic is pulled
983 out to this.
984
985 Arguments:
986   state           exim_gnutls_state_st *
987
988 Returns:          OK/DEFER/FAIL
989 */
990
991 static int
992 tls_set_remaining_x509(exim_gnutls_state_st *state)
993 {
994 int rc;
995 const host_item *host = state->host;  /* macro should be reconsidered? */
996
997 /* Create D-H parameters, or read them from the cache file. This function does
998 its own SMTP error messaging. This only happens for the server, TLS D-H ignores
999 client-side params. */
1000
1001 if (!state->host)
1002   {
1003   if (!dh_server_params)
1004     {
1005     rc = init_server_dh();
1006     if (rc != OK) return rc;
1007     }
1008   gnutls_certificate_set_dh_params(state->x509_cred, dh_server_params);
1009   }
1010
1011 /* Link the credentials to the session. */
1012
1013 rc = gnutls_credentials_set(state->session, GNUTLS_CRD_CERTIFICATE, state->x509_cred);
1014 exim_gnutls_err_check(US"gnutls_credentials_set");
1015
1016 return OK;
1017 }
1018
1019 /*************************************************
1020 *            Initialize for GnuTLS               *
1021 *************************************************/
1022
1023
1024 static BOOL
1025 tls_is_buggy_ocsp(void)
1026 {
1027 const uschar * s;
1028 uschar maj, mid, mic;
1029
1030 s = CUS gnutls_check_version(NULL);
1031 maj = atoi(CCS s);
1032 if (maj == 3)
1033   {
1034   while (*s && *s != '.') s++;
1035   mid = atoi(CCS ++s);
1036   if (mid <= 2)
1037     return TRUE;
1038   else if (mid >= 5)
1039     return FALSE;
1040   else
1041     {
1042     while (*s && *s != '.') s++;
1043     mic = atoi(CCS ++s);
1044     return mic <= (mid == 3 ? 16 : 3);
1045     }
1046   }
1047 return FALSE;
1048 }
1049
1050
1051
1052 /* Called from both server and client code. In the case of a server, errors
1053 before actual TLS negotiation return DEFER.
1054
1055 Arguments:
1056   host            connected host, if client; NULL if server
1057   certificate     certificate file
1058   privatekey      private key file
1059   sni             TLS SNI to send, sometimes when client; else NULL
1060   cas             CA certs file
1061   crl             CRL file
1062   require_ciphers tls_require_ciphers setting
1063   caller_state    returned state-info structure
1064
1065 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1066 */
1067
1068 static int
1069 tls_init(
1070     const host_item *host,
1071     const uschar *certificate,
1072     const uschar *privatekey,
1073     const uschar *sni,
1074     const uschar *cas,
1075     const uschar *crl,
1076     const uschar *require_ciphers,
1077     exim_gnutls_state_st **caller_state)
1078 {
1079 exim_gnutls_state_st *state;
1080 int rc;
1081 size_t sz;
1082 const char *errpos;
1083 uschar *p;
1084 BOOL want_default_priorities;
1085
1086 if (!exim_gnutls_base_init_done)
1087   {
1088   DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS global init required.\n");
1089
1090 #ifdef HAVE_GNUTLS_PKCS11
1091   /* By default, gnutls_global_init will init PKCS11 support in auto mode,
1092   which loads modules from a config file, which sounds good and may be wanted
1093   by some sysadmin, but also means in common configurations that GNOME keyring
1094   environment variables are used and so breaks for users calling mailq.
1095   To prevent this, we init PKCS11 first, which is the documented approach. */
1096   if (!gnutls_allow_auto_pkcs11)
1097     {
1098     rc = gnutls_pkcs11_init(GNUTLS_PKCS11_FLAG_MANUAL, NULL);
1099     exim_gnutls_err_check(US"gnutls_pkcs11_init");
1100     }
1101 #endif
1102
1103   rc = gnutls_global_init();
1104   exim_gnutls_err_check(US"gnutls_global_init");
1105
1106 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
1107   DEBUG(D_tls)
1108     {
1109     gnutls_global_set_log_function(exim_gnutls_logger_cb);
1110     /* arbitrarily chosen level; bump upto 9 for more */
1111     gnutls_global_set_log_level(EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL);
1112     }
1113 #endif
1114
1115   if ((gnutls_buggy_ocsp = tls_is_buggy_ocsp()))
1116     log_write(0, LOG_MAIN, "OCSP unusable with this GnuTLS library version");
1117
1118   exim_gnutls_base_init_done = TRUE;
1119   }
1120
1121 if (host)
1122   {
1123   state = &state_client;
1124   memcpy(state, &exim_gnutls_state_init, sizeof(exim_gnutls_state_init));
1125   state->tlsp = &tls_out;
1126   DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS client session\n");
1127   rc = gnutls_init(&state->session, GNUTLS_CLIENT);
1128   }
1129 else
1130   {
1131   state = &state_server;
1132   memcpy(state, &exim_gnutls_state_init, sizeof(exim_gnutls_state_init));
1133   state->tlsp = &tls_in;
1134   DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS server session\n");
1135   rc = gnutls_init(&state->session, GNUTLS_SERVER);
1136   }
1137 exim_gnutls_err_check(US"gnutls_init");
1138
1139 state->host = host;
1140
1141 state->tls_certificate = certificate;
1142 state->tls_privatekey = privatekey;
1143 state->tls_require_ciphers = require_ciphers;
1144 state->tls_sni = sni;
1145 state->tls_verify_certificates = cas;
1146 state->tls_crl = crl;
1147
1148 /* This handles the variables that might get re-expanded after TLS SNI;
1149 that's tls_certificate, tls_privatekey, tls_verify_certificates, tls_crl */
1150
1151 DEBUG(D_tls)
1152   debug_printf("Expanding various TLS configuration options for session credentials.\n");
1153 rc = tls_expand_session_files(state);
1154 if (rc != OK) return rc;
1155
1156 /* These are all other parts of the x509_cred handling, since SNI in GnuTLS
1157 requires a new structure afterwards. */
1158
1159 rc = tls_set_remaining_x509(state);
1160 if (rc != OK) return rc;
1161
1162 /* set SNI in client, only */
1163 if (host)
1164   {
1165   if (!expand_check(sni, US"tls_out_sni", &state->tlsp->sni))
1166     return DEFER;
1167   if (state->tlsp->sni && *state->tlsp->sni)
1168     {
1169     DEBUG(D_tls)
1170       debug_printf("Setting TLS client SNI to \"%s\"\n", state->tlsp->sni);
1171     sz = Ustrlen(state->tlsp->sni);
1172     rc = gnutls_server_name_set(state->session,
1173         GNUTLS_NAME_DNS, state->tlsp->sni, sz);
1174     exim_gnutls_err_check(US"gnutls_server_name_set");
1175     }
1176   }
1177 else if (state->tls_sni)
1178   DEBUG(D_tls) debug_printf("*** PROBABLY A BUG *** " \
1179       "have an SNI set for a client [%s]\n", state->tls_sni);
1180
1181 /* This is the priority string support,
1182 http://www.gnutls.org/manual/html_node/Priority-Strings.html
1183 and replaces gnutls_require_kx, gnutls_require_mac & gnutls_require_protocols.
1184 This was backwards incompatible, but means Exim no longer needs to track
1185 all algorithms and provide string forms for them. */
1186
1187 want_default_priorities = TRUE;
1188
1189 if (state->tls_require_ciphers && *state->tls_require_ciphers)
1190   {
1191   if (!expand_check_tlsvar(tls_require_ciphers))
1192     return DEFER;
1193   if (state->exp_tls_require_ciphers && *state->exp_tls_require_ciphers)
1194     {
1195     DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS session cipher/priority \"%s\"\n",
1196         state->exp_tls_require_ciphers);
1197
1198     rc = gnutls_priority_init(&state->priority_cache,
1199         CS state->exp_tls_require_ciphers, &errpos);
1200     want_default_priorities = FALSE;
1201     p = state->exp_tls_require_ciphers;
1202     }
1203   }
1204 if (want_default_priorities)
1205   {
1206   DEBUG(D_tls)
1207     debug_printf("GnuTLS using default session cipher/priority \"%s\"\n",
1208         exim_default_gnutls_priority);
1209   rc = gnutls_priority_init(&state->priority_cache,
1210       exim_default_gnutls_priority, &errpos);
1211   p = US exim_default_gnutls_priority;
1212   }
1213
1214 exim_gnutls_err_check(string_sprintf(
1215       "gnutls_priority_init(%s) failed at offset %ld, \"%.6s..\"",
1216       p, errpos - CS p, errpos));
1217
1218 rc = gnutls_priority_set(state->session, state->priority_cache);
1219 exim_gnutls_err_check(US"gnutls_priority_set");
1220
1221 gnutls_db_set_cache_expiration(state->session, ssl_session_timeout);
1222
1223 /* Reduce security in favour of increased compatibility, if the admin
1224 decides to make that trade-off. */
1225 if (gnutls_compat_mode)
1226   {
1227 #if LIBGNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x020104
1228   DEBUG(D_tls) debug_printf("lowering GnuTLS security, compatibility mode\n");
1229   gnutls_session_enable_compatibility_mode(state->session);
1230 #else
1231   DEBUG(D_tls) debug_printf("Unable to set gnutls_compat_mode - GnuTLS version too old\n");
1232 #endif
1233   }
1234
1235 *caller_state = state;
1236 return OK;
1237 }
1238
1239
1240
1241 /*************************************************
1242 *            Extract peer information            *
1243 *************************************************/
1244
1245 /* Called from both server and client code.
1246 Only this is allowed to set state->peerdn and state->have_set_peerdn
1247 and we use that to detect double-calls.
1248
1249 NOTE: the state blocks last while the TLS connection is up, which is fine
1250 for logging in the server side, but for the client side, we log after teardown
1251 in src/deliver.c.  While the session is up, we can twist about states and
1252 repoint tls_* globals, but those variables used for logging or other variable
1253 expansion that happens _after_ delivery need to have a longer life-time.
1254
1255 So for those, we get the data from POOL_PERM; the re-invoke guard keeps us from
1256 doing this more than once per generation of a state context.  We set them in
1257 the state context, and repoint tls_* to them.  After the state goes away, the
1258 tls_* copies of the pointers remain valid and client delivery logging is happy.
1259
1260 tls_certificate_verified is a BOOL, so the tls_peerdn and tls_cipher issues
1261 don't apply.
1262
1263 Arguments:
1264   state           exim_gnutls_state_st *
1265
1266 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1267 */
1268
1269 static int
1270 peer_status(exim_gnutls_state_st *state)
1271 {
1272 uschar cipherbuf[256];
1273 const gnutls_datum *cert_list;
1274 int old_pool, rc;
1275 unsigned int cert_list_size = 0;
1276 gnutls_protocol_t protocol;
1277 gnutls_cipher_algorithm_t cipher;
1278 gnutls_kx_algorithm_t kx;
1279 gnutls_mac_algorithm_t mac;
1280 gnutls_certificate_type_t ct;
1281 gnutls_x509_crt_t crt;
1282 uschar *p, *dn_buf;
1283 size_t sz;
1284
1285 if (state->have_set_peerdn)
1286   return OK;
1287 state->have_set_peerdn = TRUE;
1288
1289 state->peerdn = NULL;
1290
1291 /* tls_cipher */
1292 cipher = gnutls_cipher_get(state->session);
1293 protocol = gnutls_protocol_get_version(state->session);
1294 mac = gnutls_mac_get(state->session);
1295 kx = gnutls_kx_get(state->session);
1296
1297 string_format(cipherbuf, sizeof(cipherbuf),
1298     "%s:%s:%d",
1299     gnutls_protocol_get_name(protocol),
1300     gnutls_cipher_suite_get_name(kx, cipher, mac),
1301     (int) gnutls_cipher_get_key_size(cipher) * 8);
1302
1303 /* I don't see a way that spaces could occur, in the current GnuTLS
1304 code base, but it was a concern in the old code and perhaps older GnuTLS
1305 releases did return "TLS 1.0"; play it safe, just in case. */
1306 for (p = cipherbuf; *p != '\0'; ++p)
1307   if (isspace(*p))
1308     *p = '-';
1309 old_pool = store_pool;
1310 store_pool = POOL_PERM;
1311 state->ciphersuite = string_copy(cipherbuf);
1312 store_pool = old_pool;
1313 state->tlsp->cipher = state->ciphersuite;
1314
1315 /* tls_peerdn */
1316 cert_list = gnutls_certificate_get_peers(state->session, &cert_list_size);
1317
1318 if (cert_list == NULL || cert_list_size == 0)
1319   {
1320   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: no certificate from peer (%p & %d)\n",
1321       cert_list, cert_list_size);
1322   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
1323     return tls_error(US"certificate verification failed",
1324         "no certificate received from peer", state->host);
1325   return OK;
1326   }
1327
1328 ct = gnutls_certificate_type_get(state->session);
1329 if (ct != GNUTLS_CRT_X509)
1330   {
1331   const char *ctn = gnutls_certificate_type_get_name(ct);
1332   DEBUG(D_tls)
1333     debug_printf("TLS: peer cert not X.509 but instead \"%s\"\n", ctn);
1334   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
1335     return tls_error(US"certificate verification not possible, unhandled type",
1336         ctn, state->host);
1337   return OK;
1338   }
1339
1340 #define exim_gnutls_peer_err(Label) \
1341   do { \
1342     if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) \
1343       { \
1344       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: peer cert problem: %s: %s\n", \
1345         (Label), gnutls_strerror(rc)); \
1346       if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED) \
1347         return tls_error((Label), gnutls_strerror(rc), state->host); \
1348       return OK; \
1349       } \
1350     } while (0)
1351
1352 rc = import_cert(&cert_list[0], &crt);
1353 exim_gnutls_peer_err(US"cert 0");
1354
1355 state->tlsp->peercert = state->peercert = crt;
1356
1357 sz = 0;
1358 rc = gnutls_x509_crt_get_dn(crt, NULL, &sz);
1359 if (rc != GNUTLS_E_SHORT_MEMORY_BUFFER)
1360   {
1361   exim_gnutls_peer_err(US"getting size for cert DN failed");
1362   return FAIL; /* should not happen */
1363   }
1364 dn_buf = store_get_perm(sz);
1365 rc = gnutls_x509_crt_get_dn(crt, CS dn_buf, &sz);
1366 exim_gnutls_peer_err(US"failed to extract certificate DN [gnutls_x509_crt_get_dn(cert 0)]");
1367
1368 state->peerdn = dn_buf;
1369
1370 return OK;
1371 #undef exim_gnutls_peer_err
1372 }
1373
1374
1375
1376
1377 /*************************************************
1378 *            Verify peer certificate             *
1379 *************************************************/
1380
1381 /* Called from both server and client code.
1382 *Should* be using a callback registered with
1383 gnutls_certificate_set_verify_function() to fail the handshake if we dislike
1384 the peer information, but that's too new for some OSes.
1385
1386 Arguments:
1387   state           exim_gnutls_state_st *
1388   error           where to put an error message
1389
1390 Returns:
1391   FALSE     if the session should be rejected
1392   TRUE      if the cert is okay or we just don't care
1393 */
1394
1395 static BOOL
1396 verify_certificate(exim_gnutls_state_st *state, const char **error)
1397 {
1398 int rc;
1399 unsigned int verify;
1400
1401 *error = NULL;
1402
1403 if ((rc = peer_status(state)) != OK)
1404   {
1405   verify = GNUTLS_CERT_INVALID;
1406   *error = "certificate not supplied";
1407   }
1408 else
1409   rc = gnutls_certificate_verify_peers2(state->session, &verify);
1410
1411 /* Handle the result of verification. INVALID seems to be set as well
1412 as REVOKED, but leave the test for both. */
1413
1414 if (rc < 0 ||
1415     verify & (GNUTLS_CERT_INVALID|GNUTLS_CERT_REVOKED)
1416    )
1417   {
1418   state->peer_cert_verified = FALSE;
1419   if (!*error)
1420     *error = verify & GNUTLS_CERT_REVOKED
1421       ? "certificate revoked" : "certificate invalid";
1422
1423   DEBUG(D_tls)
1424     debug_printf("TLS certificate verification failed (%s): peerdn=\"%s\"\n",
1425         *error, state->peerdn ? state->peerdn : US"<unset>");
1426
1427   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
1428     {
1429     gnutls_alert_send(state->session,
1430       GNUTLS_AL_FATAL, GNUTLS_A_BAD_CERTIFICATE);
1431     return FALSE;
1432     }
1433   DEBUG(D_tls)
1434     debug_printf("TLS verify failure overridden (host in tls_try_verify_hosts)\n");
1435   }
1436
1437 else
1438   {
1439   if (state->exp_tls_verify_cert_hostnames)
1440     {
1441     int sep = 0;
1442     const uschar * list = state->exp_tls_verify_cert_hostnames;
1443     uschar * name;
1444     while (name = string_nextinlist(&list, &sep, NULL, 0))
1445       if (gnutls_x509_crt_check_hostname(state->tlsp->peercert, CS name))
1446         break;
1447     if (!name)
1448       {
1449       DEBUG(D_tls)
1450         debug_printf("TLS certificate verification failed: cert name mismatch\n");
1451       if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
1452         {
1453         gnutls_alert_send(state->session,
1454           GNUTLS_AL_FATAL, GNUTLS_A_BAD_CERTIFICATE);
1455         return FALSE;
1456         }
1457       return TRUE;
1458       }
1459     }
1460   state->peer_cert_verified = TRUE;
1461   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS certificate verified: peerdn=\"%s\"\n",
1462       state->peerdn ? state->peerdn : US"<unset>");
1463   }
1464
1465 state->tlsp->peerdn = state->peerdn;
1466
1467 return TRUE;
1468 }
1469
1470
1471
1472
1473 /* ------------------------------------------------------------------------ */
1474 /* Callbacks */
1475
1476 /* Logging function which can be registered with
1477  *   gnutls_global_set_log_function()
1478  *   gnutls_global_set_log_level() 0..9
1479  */
1480 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
1481 static void
1482 exim_gnutls_logger_cb(int level, const char *message)
1483 {
1484   size_t len = strlen(message);
1485   if (len < 1)
1486     {
1487     DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS<%d> empty debug message\n", level);
1488     return;
1489     }
1490   DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS<%d>: %s%s", level, message,
1491       message[len-1] == '\n' ? "" : "\n");
1492 }
1493 #endif
1494
1495
1496 /* Called after client hello, should handle SNI work.
1497 This will always set tls_sni (state->received_sni) if available,
1498 and may trigger presenting different certificates,
1499 if state->trigger_sni_changes is TRUE.
1500
1501 Should be registered with
1502   gnutls_handshake_set_post_client_hello_function()
1503
1504 "This callback must return 0 on success or a gnutls error code to terminate the
1505 handshake.".
1506
1507 For inability to get SNI information, we return 0.
1508 We only return non-zero if re-setup failed.
1509 Only used for server-side TLS.
1510 */
1511
1512 static int
1513 exim_sni_handling_cb(gnutls_session_t session)
1514 {
1515 char sni_name[MAX_HOST_LEN];
1516 size_t data_len = MAX_HOST_LEN;
1517 exim_gnutls_state_st *state = &state_server;
1518 unsigned int sni_type;
1519 int rc, old_pool;
1520
1521 rc = gnutls_server_name_get(session, sni_name, &data_len, &sni_type, 0);
1522 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
1523   {
1524   DEBUG(D_tls) {
1525     if (rc == GNUTLS_E_REQUESTED_DATA_NOT_AVAILABLE)
1526       debug_printf("TLS: no SNI presented in handshake.\n");
1527     else
1528       debug_printf("TLS failure: gnutls_server_name_get(): %s [%d]\n",
1529         gnutls_strerror(rc), rc);
1530   };
1531   return 0;
1532   }
1533
1534 if (sni_type != GNUTLS_NAME_DNS)
1535   {
1536   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: ignoring SNI of unhandled type %u\n", sni_type);
1537   return 0;
1538   }
1539
1540 /* We now have a UTF-8 string in sni_name */
1541 old_pool = store_pool;
1542 store_pool = POOL_PERM;
1543 state->received_sni = string_copyn(US sni_name, data_len);
1544 store_pool = old_pool;
1545
1546 /* We set this one now so that variable expansions below will work */
1547 state->tlsp->sni = state->received_sni;
1548
1549 DEBUG(D_tls) debug_printf("Received TLS SNI \"%s\"%s\n", sni_name,
1550     state->trigger_sni_changes ? "" : " (unused for certificate selection)");
1551
1552 if (!state->trigger_sni_changes)
1553   return 0;
1554
1555 rc = tls_expand_session_files(state);
1556 if (rc != OK)
1557   {
1558   /* If the setup of certs/etc failed before handshake, TLS would not have
1559   been offered.  The best we can do now is abort. */
1560   return GNUTLS_E_APPLICATION_ERROR_MIN;
1561   }
1562
1563 rc = tls_set_remaining_x509(state);
1564 if (rc != OK) return GNUTLS_E_APPLICATION_ERROR_MIN;
1565
1566 return 0;
1567 }
1568
1569
1570
1571 #ifndef DISABLE_OCSP
1572
1573 static int
1574 server_ocsp_stapling_cb(gnutls_session_t session, void * ptr,
1575   gnutls_datum_t * ocsp_response)
1576 {
1577 int ret;
1578
1579 if ((ret = gnutls_load_file(ptr, ocsp_response)) < 0)
1580   {
1581   DEBUG(D_tls) debug_printf("Failed to load ocsp stapling file %s\n",
1582                               (char *)ptr);
1583   tls_in.ocsp = OCSP_NOT_RESP;
1584   return GNUTLS_E_NO_CERTIFICATE_STATUS;
1585   }
1586
1587 tls_in.ocsp = OCSP_VFY_NOT_TRIED;
1588 return 0;
1589 }
1590
1591 #endif
1592
1593
1594 #ifdef EXPERIMENTAL_EVENT
1595 /*
1596 We use this callback to get observability and detail-level control
1597 for an exim TLS connection (either direction), raising a tls:cert event
1598 for each cert in the chain presented by the peer.  Any event
1599 can deny verification.
1600
1601 Return 0 for the handshake to continue or non-zero to terminate.
1602 */
1603
1604 static int
1605 verify_cb(gnutls_session_t session)
1606 {
1607 const gnutls_datum * cert_list;
1608 unsigned int cert_list_size = 0;
1609 gnutls_x509_crt_t crt;
1610 int rc;
1611 uschar * yield;
1612 exim_gnutls_state_st * state = gnutls_session_get_ptr(session);
1613
1614 cert_list = gnutls_certificate_get_peers(session, &cert_list_size);
1615 if (cert_list)
1616   while (cert_list_size--)
1617   {
1618   rc = import_cert(&cert_list[cert_list_size], &crt);
1619   if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
1620     {
1621     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: peer cert problem: depth %d: %s\n",
1622       cert_list_size, gnutls_strerror(rc));
1623     break;
1624     }
1625
1626   state->tlsp->peercert = crt;
1627   if ((yield = event_raise(state->event_action,
1628               US"tls:cert", string_sprintf("%d", cert_list_size))))
1629     {
1630     log_write(0, LOG_MAIN,
1631               "SSL verify denied by event-action: depth=%d: %s",
1632               cert_list_size, yield);
1633     return 1;                     /* reject */
1634     }
1635   state->tlsp->peercert = NULL;
1636   }
1637
1638 return 0;
1639 }
1640
1641 #endif
1642
1643
1644
1645 /* ------------------------------------------------------------------------ */
1646 /* Exported functions */
1647
1648
1649
1650
1651 /*************************************************
1652 *       Start a TLS session in a server          *
1653 *************************************************/
1654
1655 /* This is called when Exim is running as a server, after having received
1656 the STARTTLS command. It must respond to that command, and then negotiate
1657 a TLS session.
1658
1659 Arguments:
1660   require_ciphers  list of allowed ciphers or NULL
1661
1662 Returns:           OK on success
1663                    DEFER for errors before the start of the negotiation
1664                    FAIL for errors during the negotation; the server can't
1665                      continue running.
1666 */
1667
1668 int
1669 tls_server_start(const uschar *require_ciphers)
1670 {
1671 int rc;
1672 const char *error;
1673 exim_gnutls_state_st *state = NULL;
1674
1675 /* Check for previous activation */
1676 if (tls_in.active >= 0)
1677   {
1678   tls_error(US"STARTTLS received after TLS started", "", NULL);
1679   smtp_printf("554 Already in TLS\r\n");
1680   return FAIL;
1681   }
1682
1683 /* Initialize the library. If it fails, it will already have logged the error
1684 and sent an SMTP response. */
1685
1686 DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS as a server\n");
1687
1688 rc = tls_init(NULL, tls_certificate, tls_privatekey,
1689     NULL, tls_verify_certificates, tls_crl,
1690     require_ciphers, &state);
1691 if (rc != OK) return rc;
1692
1693 /* If this is a host for which certificate verification is mandatory or
1694 optional, set up appropriately. */
1695
1696 if (verify_check_host(&tls_verify_hosts) == OK)
1697   {
1698   DEBUG(D_tls)
1699     debug_printf("TLS: a client certificate will be required.\n");
1700   state->verify_requirement = VERIFY_REQUIRED;
1701   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUIRE);
1702   }
1703 else if (verify_check_host(&tls_try_verify_hosts) == OK)
1704   {
1705   DEBUG(D_tls)
1706     debug_printf("TLS: a client certificate will be requested but not required.\n");
1707   state->verify_requirement = VERIFY_OPTIONAL;
1708   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUEST);
1709   }
1710 else
1711   {
1712   DEBUG(D_tls)
1713     debug_printf("TLS: a client certificate will not be requested.\n");
1714   state->verify_requirement = VERIFY_NONE;
1715   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_IGNORE);
1716   }
1717
1718 #ifdef EXPERIMENTAL_EVENT
1719 if (event_action)
1720   {
1721   state->event_action = event_action;
1722   gnutls_session_set_ptr(state->session, state);
1723   gnutls_certificate_set_verify_function(state->x509_cred, verify_cb);
1724   }
1725 #endif
1726
1727 /* Register SNI handling; always, even if not in tls_certificate, so that the
1728 expansion variable $tls_sni is always available. */
1729
1730 gnutls_handshake_set_post_client_hello_function(state->session,
1731     exim_sni_handling_cb);
1732
1733 /* Set context and tell client to go ahead, except in the case of TLS startup
1734 on connection, where outputting anything now upsets the clients and tends to
1735 make them disconnect. We need to have an explicit fflush() here, to force out
1736 the response. Other smtp_printf() calls do not need it, because in non-TLS
1737 mode, the fflush() happens when smtp_getc() is called. */
1738
1739 if (!state->tlsp->on_connect)
1740   {
1741   smtp_printf("220 TLS go ahead\r\n");
1742   fflush(smtp_out);
1743   }
1744
1745 /* Now negotiate the TLS session. We put our own timer on it, since it seems
1746 that the GnuTLS library doesn't. */
1747
1748 gnutls_transport_set_ptr2(state->session,
1749     (gnutls_transport_ptr)(long) fileno(smtp_in),
1750     (gnutls_transport_ptr)(long) fileno(smtp_out));
1751 state->fd_in = fileno(smtp_in);
1752 state->fd_out = fileno(smtp_out);
1753
1754 sigalrm_seen = FALSE;
1755 if (smtp_receive_timeout > 0) alarm(smtp_receive_timeout);
1756 do
1757   {
1758   rc = gnutls_handshake(state->session);
1759   } while ((rc == GNUTLS_E_AGAIN) ||
1760       (rc == GNUTLS_E_INTERRUPTED && !sigalrm_seen));
1761 alarm(0);
1762
1763 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
1764   {
1765   tls_error(US"gnutls_handshake",
1766       sigalrm_seen ? "timed out" : gnutls_strerror(rc), NULL);
1767   /* It seems that, except in the case of a timeout, we have to close the
1768   connection right here; otherwise if the other end is running OpenSSL it hangs
1769   until the server times out. */
1770
1771   if (!sigalrm_seen)
1772     {
1773     (void)fclose(smtp_out);
1774     (void)fclose(smtp_in);
1775     }
1776
1777   return FAIL;
1778   }
1779
1780 DEBUG(D_tls) debug_printf("gnutls_handshake was successful\n");
1781
1782 /* Verify after the fact */
1783
1784 if (  state->verify_requirement != VERIFY_NONE
1785    && !verify_certificate(state, &error))
1786   {
1787   if (state->verify_requirement != VERIFY_OPTIONAL)
1788     {
1789     tls_error(US"certificate verification failed", error, NULL);
1790     return FAIL;
1791     }
1792   DEBUG(D_tls)
1793     debug_printf("TLS: continuing on only because verification was optional, after: %s\n",
1794         error);
1795   }
1796
1797 /* Figure out peer DN, and if authenticated, etc. */
1798
1799 rc = peer_status(state);
1800 if (rc != OK) return rc;
1801
1802 /* Sets various Exim expansion variables; always safe within server */
1803
1804 extract_exim_vars_from_tls_state(state);
1805
1806 /* TLS has been set up. Adjust the input functions to read via TLS,
1807 and initialize appropriately. */
1808
1809 state->xfer_buffer = store_malloc(ssl_xfer_buffer_size);
1810
1811 receive_getc = tls_getc;
1812 receive_ungetc = tls_ungetc;
1813 receive_feof = tls_feof;
1814 receive_ferror = tls_ferror;
1815 receive_smtp_buffered = tls_smtp_buffered;
1816
1817 return OK;
1818 }
1819
1820
1821
1822
1823 static void
1824 tls_client_setup_hostname_checks(host_item * host, exim_gnutls_state_st * state,
1825   smtp_transport_options_block * ob)
1826 {
1827 if (verify_check_given_host(&ob->tls_verify_cert_hostnames, host) == OK)
1828   {
1829   state->exp_tls_verify_cert_hostnames =
1830 #ifdef EXPERIMENTAL_INTERNATIONAL
1831     string_domain_utf8_to_alabel(host->name, NULL);
1832 #else
1833     host->name;
1834 #endif
1835   DEBUG(D_tls)
1836     debug_printf("TLS: server cert verification includes hostname: \"%s\".\n",
1837                     state->exp_tls_verify_cert_hostnames);
1838   }
1839 }
1840
1841
1842 /*************************************************
1843 *    Start a TLS session in a client             *
1844 *************************************************/
1845
1846 /* Called from the smtp transport after STARTTLS has been accepted.
1847
1848 Arguments:
1849   fd                the fd of the connection
1850   host              connected host (for messages)
1851   addr              the first address (not used)
1852   tb                transport (always smtp)
1853
1854 Returns:            OK/DEFER/FAIL (because using common functions),
1855                     but for a client, DEFER and FAIL have the same meaning
1856 */
1857
1858 int
1859 tls_client_start(int fd, host_item *host,
1860     address_item *addr ARG_UNUSED,
1861     transport_instance *tb
1862 #ifdef EXPERIMENTAL_DANE
1863     , dne_answer * unused_tlsa_dnsa
1864 #endif
1865     )
1866 {
1867 smtp_transport_options_block *ob =
1868   (smtp_transport_options_block *)tb->options_block;
1869 int rc;
1870 const char *error;
1871 exim_gnutls_state_st *state = NULL;
1872 #ifndef DISABLE_OCSP
1873 BOOL require_ocsp =
1874   verify_check_given_host(&ob->hosts_require_ocsp, host) == OK;
1875 BOOL request_ocsp = require_ocsp ? TRUE
1876   : verify_check_given_host(&ob->hosts_request_ocsp, host) == OK;
1877 #endif
1878
1879 DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS as a client on fd %d\n", fd);
1880
1881 if ((rc = tls_init(host, ob->tls_certificate, ob->tls_privatekey,
1882     ob->tls_sni, ob->tls_verify_certificates, ob->tls_crl,
1883     ob->tls_require_ciphers, &state)) != OK)
1884   return rc;
1885
1886   {
1887   int dh_min_bits = ob->tls_dh_min_bits;
1888   if (dh_min_bits < EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS)
1889     {
1890     DEBUG(D_tls)
1891       debug_printf("WARNING: tls_dh_min_bits far too low,"
1892                     " clamping %d up to %d\n",
1893           dh_min_bits, EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS);
1894     dh_min_bits = EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS;
1895     }
1896
1897   DEBUG(D_tls) debug_printf("Setting D-H prime minimum"
1898                     " acceptable bits to %d\n",
1899       dh_min_bits);
1900   gnutls_dh_set_prime_bits(state->session, dh_min_bits);
1901   }
1902
1903 /* Stick to the old behaviour for compatibility if tls_verify_certificates is 
1904 set but both tls_verify_hosts and tls_try_verify_hosts are unset. Check only
1905 the specified host patterns if one of them is defined */
1906
1907 if (  (  state->exp_tls_verify_certificates
1908       && !ob->tls_verify_hosts
1909       && (!ob->tls_try_verify_hosts || !*ob->tls_try_verify_hosts)
1910       )
1911     || verify_check_given_host(&ob->tls_verify_hosts, host) == OK
1912    )
1913   {
1914   tls_client_setup_hostname_checks(host, state, ob);
1915   DEBUG(D_tls)
1916     debug_printf("TLS: server certificate verification required.\n");
1917   state->verify_requirement = VERIFY_REQUIRED;
1918   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUIRE);
1919   }
1920 else if (verify_check_given_host(&ob->tls_try_verify_hosts, host) == OK)
1921   {
1922   tls_client_setup_hostname_checks(host, state, ob);
1923   DEBUG(D_tls)
1924     debug_printf("TLS: server certificate verification optional.\n");
1925   state->verify_requirement = VERIFY_OPTIONAL;
1926   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUEST);
1927   }
1928 else
1929   {
1930   DEBUG(D_tls)
1931     debug_printf("TLS: server certificate verification not required.\n");
1932   state->verify_requirement = VERIFY_NONE;
1933   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_IGNORE);
1934   }
1935
1936 #ifndef DISABLE_OCSP
1937                         /* supported since GnuTLS 3.1.3 */
1938 if (request_ocsp)
1939   {
1940   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: will request OCSP stapling\n");
1941   if ((rc = gnutls_ocsp_status_request_enable_client(state->session,
1942                     NULL, 0, NULL)) != OK)
1943     return tls_error(US"cert-status-req",
1944                     gnutls_strerror(rc), state->host);
1945   tls_out.ocsp = OCSP_NOT_RESP;
1946   }
1947 #endif
1948
1949 #ifdef EXPERIMENTAL_EVENT
1950 if (tb->event_action)
1951   {
1952   state->event_action = tb->event_action;
1953   gnutls_session_set_ptr(state->session, state);
1954   gnutls_certificate_set_verify_function(state->x509_cred, verify_cb);
1955   }
1956 #endif
1957
1958 gnutls_transport_set_ptr(state->session, (gnutls_transport_ptr)(long) fd);
1959 state->fd_in = fd;
1960 state->fd_out = fd;
1961
1962 DEBUG(D_tls) debug_printf("about to gnutls_handshake\n");
1963 /* There doesn't seem to be a built-in timeout on connection. */
1964
1965 sigalrm_seen = FALSE;
1966 alarm(ob->command_timeout);
1967 do
1968   {
1969   rc = gnutls_handshake(state->session);
1970   } while ((rc == GNUTLS_E_AGAIN) ||
1971       (rc == GNUTLS_E_INTERRUPTED && !sigalrm_seen));
1972 alarm(0);
1973
1974 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
1975   return tls_error(US"gnutls_handshake",
1976       sigalrm_seen ? "timed out" : gnutls_strerror(rc), state->host);
1977
1978 DEBUG(D_tls) debug_printf("gnutls_handshake was successful\n");
1979
1980 /* Verify late */
1981
1982 if (state->verify_requirement != VERIFY_NONE &&
1983     !verify_certificate(state, &error))
1984   return tls_error(US"certificate verification failed", error, state->host);
1985
1986 #ifndef DISABLE_OCSP
1987 if (require_ocsp)
1988   {
1989   DEBUG(D_tls)
1990     {
1991     gnutls_datum_t stapling;
1992     gnutls_ocsp_resp_t resp;
1993     gnutls_datum_t printed;
1994     if (  (rc= gnutls_ocsp_status_request_get(state->session, &stapling)) == 0
1995        && (rc= gnutls_ocsp_resp_init(&resp)) == 0
1996        && (rc= gnutls_ocsp_resp_import(resp, &stapling)) == 0
1997        && (rc= gnutls_ocsp_resp_print(resp, GNUTLS_OCSP_PRINT_FULL, &printed)) == 0
1998        )
1999       {
2000       debug_printf("%.4096s", printed.data);
2001       gnutls_free(printed.data);
2002       }
2003     else
2004       (void) tls_error(US"ocsp decode", gnutls_strerror(rc), state->host);
2005     }
2006
2007   if (gnutls_ocsp_status_request_is_checked(state->session, 0) == 0)
2008     {
2009     tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;
2010     return tls_error(US"certificate status check failed", NULL, state->host);
2011     }
2012   DEBUG(D_tls) debug_printf("Passed OCSP checking\n");
2013   tls_out.ocsp = OCSP_VFIED;
2014   }
2015 #endif
2016
2017 /* Figure out peer DN, and if authenticated, etc. */
2018
2019 if ((rc = peer_status(state)) != OK)
2020   return rc;
2021
2022 /* Sets various Exim expansion variables; may need to adjust for ACL callouts */
2023
2024 extract_exim_vars_from_tls_state(state);
2025
2026 return OK;
2027 }
2028
2029
2030
2031
2032 /*************************************************
2033 *         Close down a TLS session               *
2034 *************************************************/
2035
2036 /* This is also called from within a delivery subprocess forked from the
2037 daemon, to shut down the TLS library, without actually doing a shutdown (which
2038 would tamper with the TLS session in the parent process).
2039
2040 Arguments:   TRUE if gnutls_bye is to be called
2041 Returns:     nothing
2042 */
2043
2044 void
2045 tls_close(BOOL is_server, BOOL shutdown)
2046 {
2047 exim_gnutls_state_st *state = is_server ? &state_server : &state_client;
2048
2049 if (!state->tlsp || state->tlsp->active < 0) return;  /* TLS was not active */
2050
2051 if (shutdown)
2052   {
2053   DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_close(): shutting down TLS\n");
2054   gnutls_bye(state->session, GNUTLS_SHUT_WR);
2055   }
2056
2057 gnutls_deinit(state->session);
2058
2059 state->tlsp->active = -1;
2060 memcpy(state, &exim_gnutls_state_init, sizeof(exim_gnutls_state_init));
2061
2062 if ((state_server.session == NULL) && (state_client.session == NULL))
2063   {
2064   gnutls_global_deinit();
2065   exim_gnutls_base_init_done = FALSE;
2066   }
2067
2068 }
2069
2070
2071
2072
2073 /*************************************************
2074 *            TLS version of getc                 *
2075 *************************************************/
2076
2077 /* This gets the next byte from the TLS input buffer. If the buffer is empty,
2078 it refills the buffer via the GnuTLS reading function.
2079 Only used by the server-side TLS.
2080
2081 This feeds DKIM and should be used for all message-body reads.
2082
2083 Arguments:  none
2084 Returns:    the next character or EOF
2085 */
2086
2087 int
2088 tls_getc(void)
2089 {
2090 exim_gnutls_state_st *state = &state_server;
2091 if (state->xfer_buffer_lwm >= state->xfer_buffer_hwm)
2092   {
2093   ssize_t inbytes;
2094
2095   DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling gnutls_record_recv(%p, %p, %u)\n",
2096     state->session, state->xfer_buffer, ssl_xfer_buffer_size);
2097
2098   if (smtp_receive_timeout > 0) alarm(smtp_receive_timeout);
2099   inbytes = gnutls_record_recv(state->session, state->xfer_buffer,
2100     ssl_xfer_buffer_size);
2101   alarm(0);
2102
2103   /* A zero-byte return appears to mean that the TLS session has been
2104      closed down, not that the socket itself has been closed down. Revert to
2105      non-TLS handling. */
2106
2107   if (inbytes == 0)
2108     {
2109     DEBUG(D_tls) debug_printf("Got TLS_EOF\n");
2110
2111     receive_getc = smtp_getc;
2112     receive_ungetc = smtp_ungetc;
2113     receive_feof = smtp_feof;
2114     receive_ferror = smtp_ferror;
2115     receive_smtp_buffered = smtp_buffered;
2116
2117     gnutls_deinit(state->session);
2118     state->session = NULL;
2119     state->tlsp->active = -1;
2120     state->tlsp->bits = 0;
2121     state->tlsp->certificate_verified = FALSE;
2122     tls_channelbinding_b64 = NULL;
2123     state->tlsp->cipher = NULL;
2124     state->tlsp->peercert = NULL;
2125     state->tlsp->peerdn = NULL;
2126
2127     return smtp_getc();
2128     }
2129
2130   /* Handle genuine errors */
2131
2132   else if (inbytes < 0)
2133     {
2134     record_io_error(state, (int) inbytes, US"recv", NULL);
2135     state->xfer_error = 1;
2136     return EOF;
2137     }
2138 #ifndef DISABLE_DKIM
2139   dkim_exim_verify_feed(state->xfer_buffer, inbytes);
2140 #endif
2141   state->xfer_buffer_hwm = (int) inbytes;
2142   state->xfer_buffer_lwm = 0;
2143   }
2144
2145 /* Something in the buffer; return next uschar */
2146
2147 return state->xfer_buffer[state->xfer_buffer_lwm++];
2148 }
2149
2150
2151
2152
2153 /*************************************************
2154 *          Read bytes from TLS channel           *
2155 *************************************************/
2156
2157 /* This does not feed DKIM, so if the caller uses this for reading message body,
2158 then the caller must feed DKIM.
2159
2160 Arguments:
2161   buff      buffer of data
2162   len       size of buffer
2163
2164 Returns:    the number of bytes read
2165             -1 after a failed read
2166 */
2167
2168 int
2169 tls_read(BOOL is_server, uschar *buff, size_t len)
2170 {
2171 exim_gnutls_state_st *state = is_server ? &state_server : &state_client;
2172 ssize_t inbytes;
2173
2174 if (len > INT_MAX)
2175   len = INT_MAX;
2176
2177 if (state->xfer_buffer_lwm < state->xfer_buffer_hwm)
2178   DEBUG(D_tls)
2179     debug_printf("*** PROBABLY A BUG *** " \
2180         "tls_read() called with data in the tls_getc() buffer, %d ignored\n",
2181         state->xfer_buffer_hwm - state->xfer_buffer_lwm);
2182
2183 DEBUG(D_tls)
2184   debug_printf("Calling gnutls_record_recv(%p, %p, " SIZE_T_FMT ")\n",
2185       state->session, buff, len);
2186
2187 inbytes = gnutls_record_recv(state->session, buff, len);
2188 if (inbytes > 0) return inbytes;
2189 if (inbytes == 0)
2190   {
2191   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got TLS_EOF\n");
2192   }
2193 else record_io_error(state, (int)inbytes, US"recv", NULL);
2194
2195 return -1;
2196 }
2197
2198
2199
2200
2201 /*************************************************
2202 *         Write bytes down TLS channel           *
2203 *************************************************/
2204
2205 /*
2206 Arguments:
2207   is_server channel specifier
2208   buff      buffer of data
2209   len       number of bytes
2210
2211 Returns:    the number of bytes after a successful write,
2212             -1 after a failed write
2213 */
2214
2215 int
2216 tls_write(BOOL is_server, const uschar *buff, size_t len)
2217 {
2218 ssize_t outbytes;
2219 size_t left = len;
2220 exim_gnutls_state_st *state = is_server ? &state_server : &state_client;
2221
2222 DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_do_write(%p, " SIZE_T_FMT ")\n", buff, left);
2223 while (left > 0)
2224   {
2225   DEBUG(D_tls) debug_printf("gnutls_record_send(SSL, %p, " SIZE_T_FMT ")\n",
2226       buff, left);
2227   outbytes = gnutls_record_send(state->session, buff, left);
2228
2229   DEBUG(D_tls) debug_printf("outbytes=" SSIZE_T_FMT "\n", outbytes);
2230   if (outbytes < 0)
2231     {
2232     record_io_error(state, outbytes, US"send", NULL);
2233     return -1;
2234     }
2235   if (outbytes == 0)
2236     {
2237     record_io_error(state, 0, US"send", US"TLS channel closed on write");
2238     return -1;
2239     }
2240
2241   left -= outbytes;
2242   buff += outbytes;
2243   }
2244
2245 if (len > INT_MAX)
2246   {
2247   DEBUG(D_tls)
2248     debug_printf("Whoops!  Wrote more bytes (" SIZE_T_FMT ") than INT_MAX\n",
2249         len);
2250   len = INT_MAX;
2251   }
2252
2253 return (int) len;
2254 }
2255
2256
2257
2258
2259 /*************************************************
2260 *            Random number generation            *
2261 *************************************************/
2262
2263 /* Pseudo-random number generation.  The result is not expected to be
2264 cryptographically strong but not so weak that someone will shoot themselves
2265 in the foot using it as a nonce in input in some email header scheme or
2266 whatever weirdness they'll twist this into.  The result should handle fork()
2267 and avoid repeating sequences.  OpenSSL handles that for us.
2268
2269 Arguments:
2270   max       range maximum
2271 Returns     a random number in range [0, max-1]
2272 */
2273
2274 #ifdef HAVE_GNUTLS_RND
2275 int
2276 vaguely_random_number(int max)
2277 {
2278 unsigned int r;
2279 int i, needed_len;
2280 uschar *p;
2281 uschar smallbuf[sizeof(r)];
2282
2283 if (max <= 1)
2284   return 0;
2285
2286 needed_len = sizeof(r);
2287 /* Don't take 8 times more entropy than needed if int is 8 octets and we were
2288  * asked for a number less than 10. */
2289 for (r = max, i = 0; r; ++i)
2290   r >>= 1;
2291 i = (i + 7) / 8;
2292 if (i < needed_len)
2293   needed_len = i;
2294
2295 i = gnutls_rnd(GNUTLS_RND_NONCE, smallbuf, needed_len);
2296 if (i < 0)
2297   {
2298   DEBUG(D_all) debug_printf("gnutls_rnd() failed, using fallback.\n");
2299   return vaguely_random_number_fallback(max);
2300   }
2301 r = 0;
2302 for (p = smallbuf; needed_len; --needed_len, ++p)
2303   {
2304   r *= 256;
2305   r += *p;
2306   }
2307
2308 /* We don't particularly care about weighted results; if someone wants
2309  * smooth distribution and cares enough then they should submit a patch then. */
2310 return r % max;
2311 }
2312 #else /* HAVE_GNUTLS_RND */
2313 int
2314 vaguely_random_number(int max)
2315 {
2316   return vaguely_random_number_fallback(max);
2317 }
2318 #endif /* HAVE_GNUTLS_RND */
2319
2320
2321
2322
2323 /*************************************************
2324 *  Let tls_require_ciphers be checked at startup *
2325 *************************************************/
2326
2327 /* The tls_require_ciphers option, if set, must be something which the
2328 library can parse.
2329
2330 Returns:     NULL on success, or error message
2331 */
2332
2333 uschar *
2334 tls_validate_require_cipher(void)
2335 {
2336 int rc;
2337 uschar *expciphers = NULL;
2338 gnutls_priority_t priority_cache;
2339 const char *errpos;
2340
2341 #define validate_check_rc(Label) do { \
2342   if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) { if (exim_gnutls_base_init_done) gnutls_global_deinit(); \
2343   return string_sprintf("%s failed: %s", (Label), gnutls_strerror(rc)); } } while (0)
2344 #define return_deinit(Label) do { gnutls_global_deinit(); return (Label); } while (0)
2345
2346 if (exim_gnutls_base_init_done)
2347   log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
2348       "already initialised GnuTLS, Exim developer bug");
2349
2350 #ifdef HAVE_GNUTLS_PKCS11
2351 if (!gnutls_allow_auto_pkcs11)
2352   {
2353   rc = gnutls_pkcs11_init(GNUTLS_PKCS11_FLAG_MANUAL, NULL);
2354   validate_check_rc(US"gnutls_pkcs11_init");
2355   }
2356 #endif
2357 rc = gnutls_global_init();
2358 validate_check_rc(US"gnutls_global_init()");
2359 exim_gnutls_base_init_done = TRUE;
2360
2361 if (!(tls_require_ciphers && *tls_require_ciphers))
2362   return_deinit(NULL);
2363
2364 if (!expand_check(tls_require_ciphers, US"tls_require_ciphers", &expciphers))
2365   return_deinit(US"failed to expand tls_require_ciphers");
2366
2367 if (!(expciphers && *expciphers))
2368   return_deinit(NULL);
2369
2370 DEBUG(D_tls)
2371   debug_printf("tls_require_ciphers expands to \"%s\"\n", expciphers);
2372
2373 rc = gnutls_priority_init(&priority_cache, CS expciphers, &errpos);
2374 validate_check_rc(string_sprintf(
2375       "gnutls_priority_init(%s) failed at offset %ld, \"%.8s..\"",
2376       expciphers, errpos - CS expciphers, errpos));
2377
2378 #undef return_deinit
2379 #undef validate_check_rc
2380 gnutls_global_deinit();
2381
2382 return NULL;
2383 }
2384
2385
2386
2387
2388 /*************************************************
2389 *         Report the library versions.           *
2390 *************************************************/
2391
2392 /* See a description in tls-openssl.c for an explanation of why this exists.
2393
2394 Arguments:   a FILE* to print the results to
2395 Returns:     nothing
2396 */
2397
2398 void
2399 tls_version_report(FILE *f)
2400 {
2401 fprintf(f, "Library version: GnuTLS: Compile: %s\n"
2402            "                         Runtime: %s\n",
2403            LIBGNUTLS_VERSION,
2404            gnutls_check_version(NULL));
2405 }
2406
2407 /* vi: aw ai sw=2
2408 */
2409 /* End of tls-gnu.c */