OpenSSL: fix reload of changed OCSP proof
[exim.git] / src / src / tls-openssl.c
1 /*************************************************
2 *     Exim - an Internet mail transport agent    *
3 *************************************************/
4
5 /* Copyright (c) The Exim Maintainers 2020 - 2022 */
6 /* Copyright (c) University of Cambridge 1995 - 2019 */
7 /* See the file NOTICE for conditions of use and distribution. */
8
9 /* Portions Copyright (c) The OpenSSL Project 1999 */
10
11 /* This module provides the TLS (aka SSL) support for Exim using the OpenSSL
12 library. It is #included into the tls.c file when that library is used. The
13 code herein is based on a patch that was originally contributed by Steve
14 Haslam. It was adapted from stunnel, a GPL program by Michal Trojnara.
15
16 No cryptographic code is included in Exim. All this module does is to call
17 functions from the OpenSSL library. */
18
19
20 /* Heading stuff */
21
22 #include <openssl/lhash.h>
23 #include <openssl/ssl.h>
24 #include <openssl/err.h>
25 #include <openssl/rand.h>
26 #ifndef OPENSSL_NO_ECDH
27 # include <openssl/ec.h>
28 #endif
29 #ifndef DISABLE_OCSP
30 # include <openssl/ocsp.h>
31 #endif
32 #ifdef SUPPORT_DANE
33 # include "danessl.h"
34 #endif
35
36
37 #ifndef DISABLE_OCSP
38 # define EXIM_OCSP_SKEW_SECONDS (300L)
39 # define EXIM_OCSP_MAX_AGE (-1L)
40 #endif
41
42 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x0090806fL && !defined(OPENSSL_NO_TLSEXT)
43 # define EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT
44 #endif
45 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x00908000L
46 # define EXIM_HAVE_RSA_GENKEY_EX
47 #endif
48 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x10100000L
49 # define EXIM_HAVE_OCSP_RESP_COUNT
50 # define OPENSSL_AUTO_SHA256
51 #else
52 # define EXIM_HAVE_EPHEM_RSA_KEX
53 # define EXIM_HAVE_RAND_PSEUDO
54 #endif
55 #if (OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x0090800fL) && !defined(OPENSSL_NO_SHA256)
56 # define EXIM_HAVE_SHA256
57 #endif
58
59 /* X509_check_host provides sane certificate hostname checking, but was added
60 to OpenSSL late, after other projects forked off the code-base.  So in
61 addition to guarding against the base version number, beware that LibreSSL
62 does not (at this time) support this function.
63
64 If LibreSSL gains a different API, perhaps via libtls, then we'll probably
65 opt to disentangle and ask a LibreSSL user to provide glue for a third
66 crypto provider for libtls instead of continuing to tie the OpenSSL glue
67 into even twistier knots.  If LibreSSL gains the same API, we can just
68 change this guard and punt the issue for a while longer. */
69
70 #ifndef LIBRESSL_VERSION_NUMBER
71 # if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x010100000L
72 #  define EXIM_HAVE_OPENSSL_CHECKHOST
73 #  define EXIM_HAVE_OPENSSL_DH_BITS
74 #  define EXIM_HAVE_OPENSSL_TLS_METHOD
75 #  define EXIM_HAVE_OPENSSL_KEYLOG
76 #  define EXIM_HAVE_OPENSSL_CIPHER_GET_ID
77 #  define EXIM_HAVE_SESSION_TICKET
78 #  define EXIM_HAVE_OPESSL_TRACE
79 #  define EXIM_HAVE_OPESSL_GET0_SERIAL
80 #  ifndef DISABLE_OCSP
81 #   define EXIM_HAVE_OCSP
82 #  endif
83 #  define EXIM_HAVE_ALPN /* fail ret from hshake-cb is ignored by LibreSSL */
84 # else
85 #  define EXIM_NEED_OPENSSL_INIT
86 # endif
87 # if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x010000000L \
88     && (OPENSSL_VERSION_NUMBER & 0x0000ff000L) >= 0x000002000L
89 #  define EXIM_HAVE_OPENSSL_CHECKHOST
90 # endif
91 #endif
92
93 #if LIBRESSL_VERSION_NUMBER >= 0x3040000fL
94 # define EXIM_HAVE_OPENSSL_CIPHER_GET_ID
95 #endif
96
97 #if !defined(LIBRESSL_VERSION_NUMBER) && (OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x030000000L)
98 # define EXIM_HAVE_EXPORT_CHNL_BNGNG
99 #endif
100
101 #if !defined(LIBRESSL_VERSION_NUMBER) \
102     || LIBRESSL_VERSION_NUMBER >= 0x20010000L
103 # if !defined(OPENSSL_NO_ECDH)
104 #  if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x0090800fL
105 #   define EXIM_HAVE_ECDH
106 #  endif
107 #  if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x10002000L
108 #   define EXIM_HAVE_OPENSSL_EC_NIST2NID
109 #  endif
110 # endif
111 #endif
112
113 #ifndef LIBRESSL_VERSION_NUMBER
114 # if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x010101000L
115 #  define OPENSSL_HAVE_KEYLOG_CB
116 #  define OPENSSL_HAVE_NUM_TICKETS
117 #  define EXIM_HAVE_OPENSSL_CIPHER_STD_NAME
118 #  define EXIM_HAVE_EXP_CHNL_BNGNG
119 # else
120 #  define OPENSSL_BAD_SRVR_OURCERT
121 # endif
122 #endif
123
124 #if !defined(LIBRESSL_VERSION_NUMBER) && (OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x010002000L)
125 # define EXIM_HAVE_EXPORT_CHNL_BNGNG
126 #endif
127
128 #if !defined(EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT) && !defined(DISABLE_OCSP)
129 # warning "OpenSSL library version too old; define DISABLE_OCSP in Makefile"
130 # define DISABLE_OCSP
131 #endif
132
133 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
134 # if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x0101010L
135 #  error OpenSSL version too old for session-resumption
136 # endif
137 #endif
138
139 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_CHECKHOST
140 # include <openssl/x509v3.h>
141 #endif
142
143 #ifndef EXIM_HAVE_OPENSSL_CIPHER_STD_NAME
144 # ifndef EXIM_HAVE_OPENSSL_CIPHER_GET_ID
145 #  define SSL_CIPHER_get_id(c) (c->id)
146 # endif
147 # ifndef MACRO_PREDEF
148 #  include "tls-cipher-stdname.c"
149 # endif
150 #endif
151
152 /*************************************************
153 *        OpenSSL option parse                    *
154 *************************************************/
155
156 typedef struct exim_openssl_option {
157   uschar *name;
158   long    value;
159 } exim_openssl_option;
160 /* We could use a macro to expand, but we need the ifdef and not all the
161 options document which version they were introduced in.  Policylet: include
162 all options unless explicitly for DTLS, let the administrator choose which
163 to apply.
164
165 This list is current as of:
166   ==>  1.1.1c  <==
167
168 XXX could we autobuild this list, as with predefined-macros?
169 Seems just parsing ssl.h for SSL_OP_.* would be enough (except to exclude DTLS).
170 Also allow a numeric literal?
171 */
172 static exim_openssl_option exim_openssl_options[] = {
173 /* KEEP SORTED ALPHABETICALLY! */
174 #ifdef SSL_OP_ALL
175   { US"all", (long) SSL_OP_ALL },
176 #endif
177 #ifdef SSL_OP_ALLOW_NO_DHE_KEX
178   { US"allow_no_dhe_kex", SSL_OP_ALLOW_NO_DHE_KEX },
179 #endif
180 #ifdef SSL_OP_ALLOW_UNSAFE_LEGACY_RENEGOTIATION
181   { US"allow_unsafe_legacy_renegotiation", SSL_OP_ALLOW_UNSAFE_LEGACY_RENEGOTIATION },
182 #endif
183 #ifdef SSL_OP_CIPHER_SERVER_PREFERENCE
184   { US"cipher_server_preference", SSL_OP_CIPHER_SERVER_PREFERENCE },
185 #endif
186 #ifdef SSL_OP_CRYPTOPRO_TLSEXT_BUG
187   { US"cryptopro_tlsext_bug", SSL_OP_CRYPTOPRO_TLSEXT_BUG },
188 #endif
189 #ifdef SSL_OP_DONT_INSERT_EMPTY_FRAGMENTS
190   { US"dont_insert_empty_fragments", SSL_OP_DONT_INSERT_EMPTY_FRAGMENTS },
191 #endif
192 #ifdef SSL_OP_ENABLE_MIDDLEBOX_COMPAT
193   { US"enable_middlebox_compat", SSL_OP_ENABLE_MIDDLEBOX_COMPAT },
194 #endif
195 #ifdef SSL_OP_EPHEMERAL_RSA
196   { US"ephemeral_rsa", SSL_OP_EPHEMERAL_RSA },
197 #endif
198 #ifdef SSL_OP_LEGACY_SERVER_CONNECT
199   { US"legacy_server_connect", SSL_OP_LEGACY_SERVER_CONNECT },
200 #endif
201 #ifdef SSL_OP_MICROSOFT_BIG_SSLV3_BUFFER
202   { US"microsoft_big_sslv3_buffer", SSL_OP_MICROSOFT_BIG_SSLV3_BUFFER },
203 #endif
204 #ifdef SSL_OP_MICROSOFT_SESS_ID_BUG
205   { US"microsoft_sess_id_bug", SSL_OP_MICROSOFT_SESS_ID_BUG },
206 #endif
207 #ifdef SSL_OP_MSIE_SSLV2_RSA_PADDING
208   { US"msie_sslv2_rsa_padding", SSL_OP_MSIE_SSLV2_RSA_PADDING },
209 #endif
210 #ifdef SSL_OP_NETSCAPE_CHALLENGE_BUG
211   { US"netscape_challenge_bug", SSL_OP_NETSCAPE_CHALLENGE_BUG },
212 #endif
213 #ifdef SSL_OP_NETSCAPE_REUSE_CIPHER_CHANGE_BUG
214   { US"netscape_reuse_cipher_change_bug", SSL_OP_NETSCAPE_REUSE_CIPHER_CHANGE_BUG },
215 #endif
216 #ifdef SSL_OP_NO_ANTI_REPLAY
217   { US"no_anti_replay", SSL_OP_NO_ANTI_REPLAY },
218 #endif
219 #ifdef SSL_OP_NO_COMPRESSION
220   { US"no_compression", SSL_OP_NO_COMPRESSION },
221 #endif
222 #ifdef SSL_OP_NO_ENCRYPT_THEN_MAC
223   { US"no_encrypt_then_mac", SSL_OP_NO_ENCRYPT_THEN_MAC },
224 #endif
225 #ifdef SSL_OP_NO_RENEGOTIATION
226   { US"no_renegotiation", SSL_OP_NO_RENEGOTIATION },
227 #endif
228 #ifdef SSL_OP_NO_SESSION_RESUMPTION_ON_RENEGOTIATION
229   { US"no_session_resumption_on_renegotiation", SSL_OP_NO_SESSION_RESUMPTION_ON_RENEGOTIATION },
230 #endif
231 #ifdef SSL_OP_NO_SSLv2
232   { US"no_sslv2", SSL_OP_NO_SSLv2 },
233 #endif
234 #ifdef SSL_OP_NO_SSLv3
235   { US"no_sslv3", SSL_OP_NO_SSLv3 },
236 #endif
237 #ifdef SSL_OP_NO_TICKET
238   { US"no_ticket", SSL_OP_NO_TICKET },
239 #endif
240 #ifdef SSL_OP_NO_TLSv1
241   { US"no_tlsv1", SSL_OP_NO_TLSv1 },
242 #endif
243 #ifdef SSL_OP_NO_TLSv1_1
244 # if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x30000000L
245 #  if SSL_OP_NO_TLSv1_1 == 0x00000400L
246   /* Error in chosen value in 1.0.1a; see first item in CHANGES for 1.0.1b */
247 #   warning OpenSSL 1.0.1a uses a bad value for SSL_OP_NO_TLSv1_1, ignoring
248 #   define NO_SSL_OP_NO_TLSv1_1
249 #  endif
250 # endif
251 # ifndef NO_SSL_OP_NO_TLSv1_1
252   { US"no_tlsv1_1", SSL_OP_NO_TLSv1_1 },
253 # endif
254 #endif
255 #ifdef SSL_OP_NO_TLSv1_2
256   { US"no_tlsv1_2", SSL_OP_NO_TLSv1_2 },
257 #endif
258 #ifdef SSL_OP_NO_TLSv1_3
259   { US"no_tlsv1_3", SSL_OP_NO_TLSv1_3 },
260 #endif
261 #ifdef SSL_OP_PRIORITIZE_CHACHA
262   { US"prioritize_chacha", SSL_OP_PRIORITIZE_CHACHA },
263 #endif
264 #ifdef SSL_OP_SAFARI_ECDHE_ECDSA_BUG
265   { US"safari_ecdhe_ecdsa_bug", SSL_OP_SAFARI_ECDHE_ECDSA_BUG },
266 #endif
267 #ifdef SSL_OP_SINGLE_DH_USE
268   { US"single_dh_use", SSL_OP_SINGLE_DH_USE },
269 #endif
270 #ifdef SSL_OP_SINGLE_ECDH_USE
271   { US"single_ecdh_use", SSL_OP_SINGLE_ECDH_USE },
272 #endif
273 #ifdef SSL_OP_SSLEAY_080_CLIENT_DH_BUG
274   { US"ssleay_080_client_dh_bug", SSL_OP_SSLEAY_080_CLIENT_DH_BUG },
275 #endif
276 #ifdef SSL_OP_SSLREF2_REUSE_CERT_TYPE_BUG
277   { US"sslref2_reuse_cert_type_bug", SSL_OP_SSLREF2_REUSE_CERT_TYPE_BUG },
278 #endif
279 #ifdef SSL_OP_TLS_BLOCK_PADDING_BUG
280   { US"tls_block_padding_bug", SSL_OP_TLS_BLOCK_PADDING_BUG },
281 #endif
282 #ifdef SSL_OP_TLS_D5_BUG
283   { US"tls_d5_bug", SSL_OP_TLS_D5_BUG },
284 #endif
285 #ifdef SSL_OP_TLS_ROLLBACK_BUG
286   { US"tls_rollback_bug", SSL_OP_TLS_ROLLBACK_BUG },
287 #endif
288 #ifdef SSL_OP_TLSEXT_PADDING
289   { US"tlsext_padding", SSL_OP_TLSEXT_PADDING },
290 #endif
291 };
292
293 #ifndef MACRO_PREDEF
294 static int exim_openssl_options_size = nelem(exim_openssl_options);
295 static long init_options = 0;
296 #endif
297
298 #ifdef MACRO_PREDEF
299 void
300 options_tls(void)
301 {
302 uschar buf[64];
303
304 for (struct exim_openssl_option * o = exim_openssl_options;
305      o < exim_openssl_options + nelem(exim_openssl_options); o++)
306   {
307   /* Trailing X is workaround for problem with _OPT_OPENSSL_NO_TLSV1
308   being a ".ifdef _OPT_OPENSSL_NO_TLSV1_3" match */
309
310   spf(buf, sizeof(buf), US"_OPT_OPENSSL_%T_X", o->name);
311   builtin_macro_create(buf);
312   }
313
314 # ifndef DISABLE_TLS_RESUME
315 builtin_macro_create_var(US"_RESUME_DECODE", RESUME_DECODE_STRING );
316 # endif
317 # ifdef SSL_OP_NO_TLSv1_3
318 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS1_3");
319 # endif
320 # ifdef OPENSSL_BAD_SRVR_OURCERT
321 builtin_macro_create(US"_TLS_BAD_MULTICERT_IN_OURCERT");
322 # endif
323 # ifdef EXIM_HAVE_OCSP
324 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS_OCSP");
325 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS_OCSP_LIST");
326 # endif
327 # ifdef EXIM_HAVE_ALPN
328 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS_ALPN");
329 # endif
330 }
331 #else
332
333 /******************************************************************************/
334
335 /* Structure for collecting random data for seeding. */
336
337 typedef struct randstuff {
338   struct timeval tv;
339   pid_t          p;
340 } randstuff;
341
342 /* Local static variables */
343
344 static BOOL client_verify_callback_called = FALSE;
345 static BOOL server_verify_callback_called = FALSE;
346 static const uschar *sid_ctx = US"exim";
347
348 /* We have three different contexts to care about.
349
350 Simple case: client, `client_ctx`
351  As a client, we can be doing a callout or cut-through delivery while receiving
352  a message.  So we have a client context, which should have options initialised
353  from the SMTP Transport.  We may also concurrently want to make TLS connections
354  to utility daemons, so client-contexts are allocated and passed around in call
355  args rather than using a gobal.
356
357 Server:
358  There are two cases: with and without ServerNameIndication from the client.
359  Given TLS SNI, we can be using different keys, certs and various other
360  configuration settings, because they're re-expanded with $tls_sni set.  This
361  allows vhosting with TLS.  This SNI is sent in the handshake.
362  A client might not send SNI, so we need a fallback, and an initial setup too.
363  So as a server, we start out using `server_ctx`.
364  If SNI is sent by the client, then we as server, mid-negotiation, try to clone
365  `server_sni` from `server_ctx` and then initialise settings by re-expanding
366  configuration.
367 */
368
369 typedef struct {
370   SSL_CTX *     ctx;
371   SSL *         ssl;
372   gstring *     corked;
373 } exim_openssl_client_tls_ctx;
374
375
376 /* static SSL_CTX *server_ctx = NULL; */
377 /* static SSL     *server_ssl = NULL; */
378
379 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT
380 static SSL_CTX *server_sni = NULL;
381 #endif
382 #ifdef EXIM_HAVE_ALPN
383 static BOOL server_seen_alpn = FALSE;
384 #endif
385
386 static char ssl_errstring[256];
387
388 static int  ssl_session_timeout = 7200;         /* Two hours */
389 static BOOL client_verify_optional = FALSE;
390 static BOOL server_verify_optional = FALSE;
391
392 static BOOL reexpand_tls_files_for_sni = FALSE;
393
394
395 typedef struct ocsp_resp {
396   struct ocsp_resp *    next;
397   OCSP_RESPONSE *       resp;
398 } ocsp_resplist;
399
400 typedef struct exim_openssl_state {
401   exim_tlslib_state     lib_state;
402 #define lib_ctx                 libdata0
403 #define lib_ssl                 libdata1
404
405   tls_support * tlsp;
406   uschar *      certificate;
407   uschar *      privatekey;
408   BOOL          is_server;
409 #ifndef DISABLE_OCSP
410   STACK_OF(X509) *verify_stack;         /* chain for verifying the proof */
411   union {
412     struct {
413       uschar        *file;
414       const uschar  *file_expanded;
415       ocsp_resplist *olist;
416     } server;
417     struct {
418       X509_STORE    *verify_store;      /* non-null if status requested */
419       BOOL          verify_required;
420     } client;
421   } u_ocsp;
422 #endif
423   uschar *      dhparam;
424   /* these are cached from first expand */
425   uschar *      server_cipher_list;
426   /* only passed down to tls_error: */
427   host_item *   host;
428   const uschar * verify_cert_hostnames;
429 #ifndef DISABLE_EVENT
430   uschar *      event_action;
431 #endif
432 } exim_openssl_state_st;
433
434 /* should figure out a cleanup of API to handle state preserved per
435 implementation, for various reasons, which can be void * in the APIs.
436 For now, we hack around it. */
437 exim_openssl_state_st *client_static_state = NULL;      /*XXX should not use static; multiple concurrent clients! */
438 exim_openssl_state_st state_server = {.is_server = TRUE};
439
440 static int
441 setup_certs(SSL_CTX *sctx, uschar *certs, uschar *crl, host_item *host,
442     uschar ** errstr );
443
444 /* Callbacks */
445 #ifndef DISABLE_OCSP
446 static int tls_server_stapling_cb(SSL *s, void *arg);
447 #endif
448
449
450
451 /* Daemon-called, before every connection, key create/rotate */
452 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
453 static void tk_init(void);
454 static int tls_exdata_idx = -1;
455 #endif
456
457 static void
458 tls_per_lib_daemon_tick(void)
459 {
460 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
461 tk_init();
462 #endif
463 }
464
465 /* Called once at daemon startup */
466
467 static void
468 tls_per_lib_daemon_init(void)
469 {
470 tls_daemon_creds_reload();
471 }
472
473
474 /*************************************************
475 *               Handle TLS error                 *
476 *************************************************/
477
478 /* Called from lots of places when errors occur before actually starting to do
479 the TLS handshake, that is, while the session is still in clear. Always returns
480 DEFER for a server and FAIL for a client so that most calls can use "return
481 tls_error(...)" to do this processing and then give an appropriate return. A
482 single function is used for both server and client, because it is called from
483 some shared functions.
484
485 Argument:
486   prefix    text to include in the logged error
487   host      NULL if setting up a server;
488             the connected host if setting up a client
489   msg       error message or NULL if we should ask OpenSSL
490   errstr    pointer to output error message
491
492 Returns:    OK/DEFER/FAIL
493 */
494
495 static int
496 tls_error(uschar * prefix, const host_item * host, uschar * msg, uschar ** errstr)
497 {
498 if (!msg)
499   {
500   ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
501   msg = US ssl_errstring;
502   }
503
504 msg = string_sprintf("(%s): %s", prefix, msg);
505 DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS error '%s'\n", msg);
506 if (errstr) *errstr = msg;
507 return host ? FAIL : DEFER;
508 }
509
510
511
512 /**************************************************
513 * General library initalisation                   *
514 **************************************************/
515
516 static BOOL
517 lib_rand_init(void * addr)
518 {
519 randstuff r;
520 if (!RAND_status()) return TRUE;
521
522 gettimeofday(&r.tv, NULL);
523 r.p = getpid();
524 RAND_seed(US (&r), sizeof(r));
525 RAND_seed(US big_buffer, big_buffer_size);
526 if (addr) RAND_seed(US addr, sizeof(addr));
527
528 return RAND_status();
529 }
530
531
532 static void
533 tls_openssl_init(void)
534 {
535 static BOOL once = FALSE;
536 if (once) return;
537 once = TRUE;
538
539 #ifdef EXIM_NEED_OPENSSL_INIT
540 SSL_load_error_strings();          /* basic set up */
541 OpenSSL_add_ssl_algorithms();
542 #endif
543
544 #if defined(EXIM_HAVE_SHA256) && !defined(OPENSSL_AUTO_SHA256)
545 /* SHA256 is becoming ever more popular. This makes sure it gets added to the
546 list of available digests. */
547 EVP_add_digest(EVP_sha256());
548 #endif
549
550 (void) lib_rand_init(NULL);
551 (void) tls_openssl_options_parse(openssl_options, &init_options);
552 }
553
554
555
556 /*************************************************
557 *                Initialize for DH               *
558 *************************************************/
559
560 /* If dhparam is set, expand it, and load up the parameters for DH encryption.
561 Server only.
562
563 Arguments:
564   sctx      The current SSL CTX (inbound or outbound)
565   dhparam   DH parameter file or fixed parameter identity string
566   errstr    error string pointer
567
568 Returns:    TRUE if OK (nothing to set up, or setup worked)
569 */
570
571 static BOOL
572 init_dh(SSL_CTX * sctx, uschar * dhparam, uschar ** errstr)
573 {
574 BIO * bio;
575 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x30000000L
576 DH * dh;
577 #else
578 EVP_PKEY * pkey;
579 #endif
580 uschar * dhexpanded;
581 const char * pem;
582 int dh_bitsize;
583
584 if (!expand_check(dhparam, US"tls_dhparam", &dhexpanded, errstr))
585   return FALSE;
586
587 if (!dhexpanded || !*dhexpanded)
588   bio = BIO_new_mem_buf(CS std_dh_prime_default(), -1);
589 else if (dhexpanded[0] == '/')
590   {
591   if (!(bio = BIO_new_file(CS dhexpanded, "r")))
592     {
593     tls_error(string_sprintf("could not read dhparams file %s", dhexpanded),
594           NULL, US strerror(errno), errstr);
595     return FALSE;
596     }
597   }
598 else
599   {
600   if (Ustrcmp(dhexpanded, "none") == 0)
601     {
602     DEBUG(D_tls) debug_printf("Requested no DH parameters.\n");
603     return TRUE;
604     }
605
606   if (!(pem = std_dh_prime_named(dhexpanded)))
607     {
608     tls_error(string_sprintf("Unknown standard DH prime \"%s\"", dhexpanded),
609         NULL, US strerror(errno), errstr);
610     return FALSE;
611     }
612   bio = BIO_new_mem_buf(CS pem, -1);
613   }
614
615 if (!(
616 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x30000000L
617       dh = PEM_read_bio_DHparams(bio, NULL, NULL, NULL)
618 #else
619       pkey = PEM_read_bio_Parameters_ex(bio, NULL, NULL, NULL)
620 #endif
621    ) )
622   {
623   BIO_free(bio);
624   tls_error(string_sprintf("Could not read tls_dhparams \"%s\"", dhexpanded),
625       NULL, NULL, errstr);
626   return FALSE;
627   }
628
629 /* note: our default limit of 2236 is not a multiple of 8; the limit comes from
630 an NSS limit, and the GnuTLS APIs handle bit-sizes fine, so we went with 2236.
631 But older OpenSSL can only report in bytes (octets), not bits.  If someone wants
632 to dance at the edge, then they can raise the limit or use current libraries. */
633
634 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x30000000L
635 # ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_DH_BITS
636 /* Added in commit 26c79d5641d; `git describe --contains` says OpenSSL_1_1_0-pre1~1022
637 This predates OpenSSL_1_1_0 (before a, b, ...) so is in all 1.1.0 */
638 dh_bitsize = DH_bits(dh);
639 # else
640 dh_bitsize = 8 * DH_size(dh);
641 # endif
642 #else   /* 3.0.0 + */
643 dh_bitsize = EVP_PKEY_get_bits(pkey);
644 #endif
645
646 /* Even if it is larger, we silently return success rather than cause things to
647 fail out, so that a too-large DH will not knock out all TLS; it's a debatable
648 choice.  Likewise for a failing attempt to set one. */
649
650 if (dh_bitsize <= tls_dh_max_bits)
651   {
652   if (
653 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x30000000L
654       SSL_CTX_set_tmp_dh(sctx, dh)
655 #else
656       SSL_CTX_set0_tmp_dh_pkey(sctx, pkey)
657 #endif
658       == 0)
659     {
660     ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
661     log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC, "TLS error (D-H param setting '%s'): %s",
662         dhexpanded ? dhexpanded : US"default", ssl_errstring);
663 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x30000000L
664     /* EVP_PKEY_free(pkey);  crashes */
665 #endif
666     }
667   else
668     DEBUG(D_tls)
669       debug_printf("Diffie-Hellman initialized from %s with %d-bit prime\n",
670         dhexpanded ? dhexpanded : US"default", dh_bitsize);
671   }
672 else
673   DEBUG(D_tls)
674     debug_printf("dhparams '%s' %d bits, is > tls_dh_max_bits limit of %d\n",
675         dhexpanded ? dhexpanded : US"default", dh_bitsize, tls_dh_max_bits);
676
677 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x30000000L
678 DH_free(dh);
679 #endif
680 /* The EVP_PKEY ownership stays with the ctx; do not free it */
681
682 BIO_free(bio);
683 return TRUE;
684 }
685
686
687
688
689 /*************************************************
690 *               Initialize for ECDH              *
691 *************************************************/
692
693 /* Load parameters for ECDH encryption.  Server only.
694
695 For now, we stick to NIST P-256 because: it's simple and easy to configure;
696 it avoids any patent issues that might bite redistributors; despite events in
697 the news and concerns over curve choices, we're not cryptographers, we're not
698 pretending to be, and this is "good enough" to be better than no support,
699 protecting against most adversaries.  Given another year or two, there might
700 be sufficient clarity about a "right" way forward to let us make an informed
701 decision, instead of a knee-jerk reaction.
702
703 Longer-term, we should look at supporting both various named curves and
704 external files generated with "openssl ecparam", much as we do for init_dh().
705 We should also support "none" as a value, to explicitly avoid initialisation.
706
707 Patches welcome.
708
709 Arguments:
710   sctx      The current SSL CTX (inbound or outbound)
711   errstr    error string pointer
712
713 Returns:    TRUE if OK (nothing to set up, or setup worked)
714 */
715
716 static BOOL
717 init_ecdh(SSL_CTX * sctx, uschar ** errstr)
718 {
719 #ifdef OPENSSL_NO_ECDH
720 return TRUE;
721 #else
722
723 uschar * exp_curve;
724 int nid;
725 BOOL rv;
726
727 # ifndef EXIM_HAVE_ECDH
728 DEBUG(D_tls)
729   debug_printf("No OpenSSL API to define ECDH parameters, skipping\n");
730 return TRUE;
731 # else
732
733 if (!expand_check(tls_eccurve, US"tls_eccurve", &exp_curve, errstr))
734   return FALSE;
735 if (!exp_curve || !*exp_curve)
736   return TRUE;
737
738 /* "auto" needs to be handled carefully.
739  * OpenSSL <  1.0.2: we do not select anything, but fallback to prime256v1
740  * OpenSSL <  1.1.0: we have to call SSL_CTX_set_ecdh_auto
741  *                   (openssl/ssl.h defines SSL_CTRL_SET_ECDH_AUTO)
742  * OpenSSL >= 1.1.0: we do not set anything, the libray does autoselection
743  *                   https://github.com/openssl/openssl/commit/fe6ef2472db933f01b59cad82aa925736935984b
744  */
745 if (Ustrcmp(exp_curve, "auto") == 0)
746   {
747 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x10002000L
748   DEBUG(D_tls) debug_printf(
749     "ECDH OpenSSL < 1.0.2: temp key parameter settings: overriding \"auto\" with \"prime256v1\"\n");
750   exp_curve = US"prime256v1";
751 #else
752 # if defined SSL_CTRL_SET_ECDH_AUTO
753   DEBUG(D_tls) debug_printf(
754     "ECDH OpenSSL 1.0.2+: temp key parameter settings: autoselection\n");
755   SSL_CTX_set_ecdh_auto(sctx, 1);
756   return TRUE;
757 # else
758   DEBUG(D_tls) debug_printf(
759     "ECDH OpenSSL 1.1.0+: temp key parameter settings: default selection\n");
760   return TRUE;
761 # endif
762 #endif
763   }
764
765 DEBUG(D_tls) debug_printf("ECDH: curve '%s'\n", exp_curve);
766 if (  (nid = OBJ_sn2nid       (CCS exp_curve)) == NID_undef
767 #   ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_EC_NIST2NID
768    && (nid = EC_curve_nist2nid(CCS exp_curve)) == NID_undef
769 #   endif
770    )
771   {
772   tls_error(string_sprintf("Unknown curve name tls_eccurve '%s'", exp_curve),
773     NULL, NULL, errstr);
774   return FALSE;
775   }
776
777 # if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x30000000L
778  {
779   EC_KEY * ecdh;
780   if (!(ecdh = EC_KEY_new_by_curve_name(nid)))
781     {
782     tls_error(US"Unable to create ec curve", NULL, NULL, errstr);
783     return FALSE;
784     }
785
786   /* The "tmp" in the name here refers to setting a temporary key
787   not to the stability of the interface. */
788
789   if ((rv = SSL_CTX_set_tmp_ecdh(sctx, ecdh) == 0))
790     tls_error(string_sprintf("Error enabling '%s' curve", exp_curve), NULL, NULL, errstr);
791   else
792     DEBUG(D_tls) debug_printf("ECDH: enabled '%s' curve\n", exp_curve);
793   EC_KEY_free(ecdh);
794  }
795
796 #else   /* v 3.0.0 + */
797
798 if ((rv = SSL_CTX_set1_groups(sctx, &nid, 1)) == 0)
799   tls_error(string_sprintf("Error enabling '%s' group", exp_curve), NULL, NULL, errstr);
800 else
801   DEBUG(D_tls) debug_printf("ECDH: enabled '%s' group\n", exp_curve);
802
803 #endif
804
805 return !rv;
806
807 # endif /*EXIM_HAVE_ECDH*/
808 #endif /*OPENSSL_NO_ECDH*/
809 }
810
811
812
813 /*************************************************
814 *        Expand key and cert file specs          *
815 *************************************************/
816
817 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x30000000L
818 /*
819 Arguments:
820   s          SSL connection (not used)
821   export     not used
822   keylength  keylength
823
824 Returns:     pointer to generated key
825 */
826
827 static RSA *
828 rsa_callback(SSL *s, int export, int keylength)
829 {
830 RSA *rsa_key;
831 #ifdef EXIM_HAVE_RSA_GENKEY_EX
832 BIGNUM *bn = BN_new();
833 #endif
834
835 DEBUG(D_tls) debug_printf("Generating %d bit RSA key...\n", keylength);
836
837 # ifdef EXIM_HAVE_RSA_GENKEY_EX
838 if (  !BN_set_word(bn, (unsigned long)RSA_F4)
839    || !(rsa_key = RSA_new())
840    || !RSA_generate_key_ex(rsa_key, keylength, bn, NULL)
841    )
842 # else
843 if (!(rsa_key = RSA_generate_key(keylength, RSA_F4, NULL, NULL)))
844 # endif
845
846   {
847   ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
848   log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC, "TLS error (RSA_generate_key): %s",
849     ssl_errstring);
850   return NULL;
851   }
852 return rsa_key;
853 }
854 #endif  /* pre-3.0.0 */
855
856
857
858 /* Create and install a selfsigned certificate, for use in server mode */
859 /*XXX we could arrange to call this during prelo for a null tls_certificate option.
860 The normal cache inval + relo will suffice.
861 Just need a timer for inval. */
862
863 static int
864 tls_install_selfsign(SSL_CTX * sctx, uschar ** errstr)
865 {
866 X509 * x509 = NULL;
867 EVP_PKEY * pkey;
868 X509_NAME * name;
869 uschar * where;
870
871 DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: generating selfsigned server cert\n");
872 where = US"allocating pkey";
873 if (!(pkey = EVP_PKEY_new()))
874   goto err;
875
876 where = US"allocating cert";
877 if (!(x509 = X509_new()))
878   goto err;
879
880 where = US"generating pkey";
881 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x30000000L
882  {
883   RSA * rsa;
884   if (!(rsa = rsa_callback(NULL, 0, 2048)))
885     goto err;
886
887   where = US"assigning pkey";
888   if (!EVP_PKEY_assign_RSA(pkey, rsa))
889     goto err;
890  }
891 #else
892 pkey = EVP_RSA_gen(2048);
893 #endif
894
895 X509_set_version(x509, 2);                              /* N+1 - version 3 */
896 ASN1_INTEGER_set(X509_get_serialNumber(x509), 1);
897 X509_gmtime_adj(X509_get_notBefore(x509), 0);
898 X509_gmtime_adj(X509_get_notAfter(x509), (long)2 * 60 * 60);    /* 2 hour */
899 X509_set_pubkey(x509, pkey);
900
901 name = X509_get_subject_name(x509);
902 X509_NAME_add_entry_by_txt(name, "C",
903                           MBSTRING_ASC, CUS "UK", -1, -1, 0);
904 X509_NAME_add_entry_by_txt(name, "O",
905                           MBSTRING_ASC, CUS "Exim Developers", -1, -1, 0);
906 X509_NAME_add_entry_by_txt(name, "CN",
907                           MBSTRING_ASC, CUS smtp_active_hostname, -1, -1, 0);
908 X509_set_issuer_name(x509, name);
909
910 where = US"signing cert";
911 if (!X509_sign(x509, pkey, EVP_md5()))
912   goto err;
913
914 where = US"installing selfsign cert";
915 if (!SSL_CTX_use_certificate(sctx, x509))
916   goto err;
917
918 where = US"installing selfsign key";
919 if (!SSL_CTX_use_PrivateKey(sctx, pkey))
920   goto err;
921
922 return OK;
923
924 err:
925   (void) tls_error(where, NULL, NULL, errstr);
926   if (x509) X509_free(x509);
927   if (pkey) EVP_PKEY_free(pkey);
928   return DEFER;
929 }
930
931
932
933
934
935
936
937 /*************************************************
938 *           Information callback                 *
939 *************************************************/
940
941 /* The SSL library functions call this from time to time to indicate what they
942 are doing. We copy the string to the debugging output when TLS debugging has
943 been requested.
944
945 Arguments:
946   s         the SSL connection
947   where
948   ret
949
950 Returns:    nothing
951 */
952
953 static void
954 info_callback(SSL *s, int where, int ret)
955 {
956 DEBUG(D_tls)
957   {
958   const uschar * str;
959
960   if (where & SSL_ST_CONNECT)
961      str = US"SSL_connect";
962   else if (where & SSL_ST_ACCEPT)
963      str = US"SSL_accept";
964   else
965      str = US"SSL info (undefined)";
966
967   if (where & SSL_CB_LOOP)
968      debug_printf("%s: %s\n", str, SSL_state_string_long(s));
969   else if (where & SSL_CB_ALERT)
970     debug_printf("SSL3 alert %s:%s:%s\n",
971           str = where & SSL_CB_READ ? US"read" : US"write",
972           SSL_alert_type_string_long(ret), SSL_alert_desc_string_long(ret));
973   else if (where & SSL_CB_EXIT)
974     {
975     if (ret == 0)
976       debug_printf("%s: failed in %s\n", str, SSL_state_string_long(s));
977     else if (ret < 0)
978       debug_printf("%s: error in %s\n", str, SSL_state_string_long(s));
979     }
980   else if (where & SSL_CB_HANDSHAKE_START)
981      debug_printf("%s: hshake start: %s\n", str, SSL_state_string_long(s));
982   else if (where & SSL_CB_HANDSHAKE_DONE)
983      debug_printf("%s: hshake done: %s\n", str, SSL_state_string_long(s));
984   }
985 }
986
987 #ifdef OPENSSL_HAVE_KEYLOG_CB
988 static void
989 keylog_callback(const SSL *ssl, const char *line)
990 {
991 char * filename;
992 FILE * fp;
993 DEBUG(D_tls) debug_printf("%.200s\n", line);
994 if (!(filename = getenv("SSLKEYLOGFILE"))) return;
995 if (!(fp = fopen(filename, "a"))) return;
996 fprintf(fp, "%s\n", line);
997 fclose(fp);
998 }
999 #endif
1000
1001
1002
1003
1004
1005 #ifndef DISABLE_EVENT
1006 static int
1007 verify_event(tls_support * tlsp, X509 * cert, int depth, const uschar * dn,
1008   BOOL *calledp, const BOOL *optionalp, const uschar * what)
1009 {
1010 uschar * ev;
1011 uschar * yield;
1012 X509 * old_cert;
1013
1014 ev = tlsp == &tls_out ? client_static_state->event_action : event_action;
1015 if (ev)
1016   {
1017   DEBUG(D_tls) debug_printf("verify_event: %s %d\n", what, depth);
1018   old_cert = tlsp->peercert;
1019   tlsp->peercert = X509_dup(cert);
1020   /* NB we do not bother setting peerdn */
1021   if ((yield = event_raise(ev, US"tls:cert", string_sprintf("%d", depth), &errno)))
1022     {
1023     log_write(0, LOG_MAIN, "[%s] %s verify denied by event-action: "
1024                 "depth=%d cert=%s: %s",
1025               tlsp == &tls_out ? deliver_host_address : sender_host_address,
1026               what, depth, dn, yield);
1027     *calledp = TRUE;
1028     if (!*optionalp)
1029       {
1030       if (old_cert) tlsp->peercert = old_cert;  /* restore 1st failing cert */
1031       return 1;                     /* reject (leaving peercert set) */
1032       }
1033     DEBUG(D_tls) debug_printf("Event-action verify failure overridden "
1034       "(host in tls_try_verify_hosts)\n");
1035     tlsp->verify_override = TRUE;
1036     }
1037   X509_free(tlsp->peercert);
1038   tlsp->peercert = old_cert;
1039   }
1040 return 0;
1041 }
1042 #endif
1043
1044 /*************************************************
1045 *        Callback for verification               *
1046 *************************************************/
1047
1048 /* The SSL library does certificate verification if set up to do so. This
1049 callback has the current yes/no state is in "state". If verification succeeded,
1050 we set the certificate-verified flag. If verification failed, what happens
1051 depends on whether the client is required to present a verifiable certificate
1052 or not.
1053
1054 If verification is optional, we change the state to yes, but still log the
1055 verification error. For some reason (it really would help to have proper
1056 documentation of OpenSSL), this callback function then gets called again, this
1057 time with state = 1.  We must take care not to set the private verified flag on
1058 the second time through.
1059
1060 Note: this function is not called if the client fails to present a certificate
1061 when asked. We get here only if a certificate has been received. Handling of
1062 optional verification for this case is done when requesting SSL to verify, by
1063 setting SSL_VERIFY_FAIL_IF_NO_PEER_CERT in the non-optional case.
1064
1065 May be called multiple times for different issues with a certificate, even
1066 for a given "depth" in the certificate chain.
1067
1068 Arguments:
1069   preverify_ok current yes/no state as 1/0
1070   x509ctx      certificate information.
1071   tlsp         per-direction (client vs. server) support data
1072   calledp      has-been-called flag
1073   optionalp    verification-is-optional flag
1074
1075 Returns:     0 if verification should fail, otherwise 1
1076 */
1077
1078 static int
1079 verify_callback(int preverify_ok, X509_STORE_CTX * x509ctx,
1080   tls_support * tlsp, BOOL * calledp, BOOL * optionalp)
1081 {
1082 X509 * cert = X509_STORE_CTX_get_current_cert(x509ctx);
1083 int depth = X509_STORE_CTX_get_error_depth(x509ctx);
1084 uschar dn[256];
1085
1086 if (!X509_NAME_oneline(X509_get_subject_name(cert), CS dn, sizeof(dn)))
1087   {
1088   DEBUG(D_tls) debug_printf("X509_NAME_oneline() error\n");
1089   log_write(0, LOG_MAIN, "[%s] SSL verify error: internal error",
1090     tlsp == &tls_out ? deliver_host_address : sender_host_address);
1091   return 0;
1092   }
1093 dn[sizeof(dn)-1] = '\0';
1094
1095 tlsp->verify_override = FALSE;
1096 if (preverify_ok == 0)
1097   {
1098   uschar * extra = verify_mode ? string_sprintf(" (during %c-verify for [%s])",
1099       *verify_mode, sender_host_address)
1100     : US"";
1101   log_write(0, LOG_MAIN, "[%s] SSL verify error%s: depth=%d error=%s cert=%s",
1102     tlsp == &tls_out ? deliver_host_address : sender_host_address,
1103     extra, depth,
1104     X509_verify_cert_error_string(X509_STORE_CTX_get_error(x509ctx)), dn);
1105   *calledp = TRUE;
1106   if (!*optionalp)
1107     {
1108     if (!tlsp->peercert)
1109       tlsp->peercert = X509_dup(cert);  /* record failing cert */
1110     return 0;                           /* reject */
1111     }
1112   DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL verify failure overridden (host in "
1113     "tls_try_verify_hosts)\n");
1114   tlsp->verify_override = TRUE;
1115   }
1116
1117 else if (depth != 0)
1118   {
1119   DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL verify ok: depth=%d SN=%s\n", depth, dn);
1120 #ifndef DISABLE_OCSP
1121   if (tlsp == &tls_out && client_static_state->u_ocsp.client.verify_store)
1122     {   /* client, wanting stapling  */
1123     /* Add the server cert's signing chain as the one
1124     for the verification of the OCSP stapled information. */
1125
1126     if (!X509_STORE_add_cert(client_static_state->u_ocsp.client.verify_store,
1127                              cert))
1128       ERR_clear_error();
1129     sk_X509_push(client_static_state->verify_stack, cert);
1130     }
1131 #endif
1132 #ifndef DISABLE_EVENT
1133     if (verify_event(tlsp, cert, depth, dn, calledp, optionalp, US"SSL"))
1134       return 0;                         /* reject, with peercert set */
1135 #endif
1136   }
1137 else
1138   {
1139   const uschar * verify_cert_hostnames;
1140
1141   if (  tlsp == &tls_out
1142      && ((verify_cert_hostnames = client_static_state->verify_cert_hostnames)))
1143         /* client, wanting hostname check */
1144     {
1145
1146 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_CHECKHOST
1147 # ifndef X509_CHECK_FLAG_NO_PARTIAL_WILDCARDS
1148 #  define X509_CHECK_FLAG_NO_PARTIAL_WILDCARDS 0
1149 # endif
1150 # ifndef X509_CHECK_FLAG_SINGLE_LABEL_SUBDOMAINS
1151 #  define X509_CHECK_FLAG_SINGLE_LABEL_SUBDOMAINS 0
1152 # endif
1153     int sep = 0;
1154     const uschar * list = verify_cert_hostnames;
1155     uschar * name;
1156     int rc;
1157     while ((name = string_nextinlist(&list, &sep, NULL, 0)))
1158       if ((rc = X509_check_host(cert, CCS name, 0,
1159                   X509_CHECK_FLAG_NO_PARTIAL_WILDCARDS
1160                   | X509_CHECK_FLAG_SINGLE_LABEL_SUBDOMAINS,
1161                   NULL)))
1162         {
1163         if (rc < 0)
1164           {
1165           log_write(0, LOG_MAIN, "[%s] SSL verify error: internal error",
1166             tlsp == &tls_out ? deliver_host_address : sender_host_address);
1167           name = NULL;
1168           }
1169         break;
1170         }
1171     if (!name)
1172 #else
1173     if (!tls_is_name_for_cert(verify_cert_hostnames, cert))
1174 #endif
1175       {
1176       uschar * extra = verify_mode
1177         ? string_sprintf(" (during %c-verify for [%s])",
1178           *verify_mode, sender_host_address)
1179         : US"";
1180       log_write(0, LOG_MAIN,
1181         "[%s] SSL verify error%s: certificate name mismatch: DN=\"%s\" H=\"%s\"",
1182         tlsp == &tls_out ? deliver_host_address : sender_host_address,
1183         extra, dn, verify_cert_hostnames);
1184       *calledp = TRUE;
1185       if (!*optionalp)
1186         {
1187         if (!tlsp->peercert)
1188           tlsp->peercert = X509_dup(cert);      /* record failing cert */
1189         return 0;                               /* reject */
1190         }
1191       DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL verify name failure overridden (host in "
1192         "tls_try_verify_hosts)\n");
1193       tlsp->verify_override = TRUE;
1194       }
1195     }
1196
1197 #ifndef DISABLE_EVENT
1198   if (verify_event(tlsp, cert, depth, dn, calledp, optionalp, US"SSL"))
1199     return 0;                           /* reject, with peercert set */
1200 #endif
1201
1202   DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL%s verify ok: depth=0 SN=%s\n",
1203     *calledp ? "" : " authenticated", dn);
1204   *calledp = TRUE;
1205   }
1206
1207 return 1;   /* accept, at least for this level */
1208 }
1209
1210 static int
1211 verify_callback_client(int preverify_ok, X509_STORE_CTX *x509ctx)
1212 {
1213 return verify_callback(preverify_ok, x509ctx, &tls_out,
1214   &client_verify_callback_called, &client_verify_optional);
1215 }
1216
1217 static int
1218 verify_callback_server(int preverify_ok, X509_STORE_CTX *x509ctx)
1219 {
1220 return verify_callback(preverify_ok, x509ctx, &tls_in,
1221   &server_verify_callback_called, &server_verify_optional);
1222 }
1223
1224
1225 #ifdef SUPPORT_DANE
1226
1227 /* This gets called *by* the dane library verify callback, which interposes
1228 itself.
1229 */
1230 static int
1231 verify_callback_client_dane(int preverify_ok, X509_STORE_CTX * x509ctx)
1232 {
1233 X509 * cert = X509_STORE_CTX_get_current_cert(x509ctx);
1234 uschar dn[256];
1235 int depth = X509_STORE_CTX_get_error_depth(x509ctx);
1236 #ifndef DISABLE_EVENT
1237 BOOL dummy_called, optional = FALSE;
1238 #endif
1239
1240 if (!X509_NAME_oneline(X509_get_subject_name(cert), CS dn, sizeof(dn)))
1241   {
1242   DEBUG(D_tls) debug_printf("X509_NAME_oneline() error\n");
1243   log_write(0, LOG_MAIN, "[%s] SSL verify error: internal error",
1244     deliver_host_address);
1245   return 0;
1246   }
1247 dn[sizeof(dn)-1] = '\0';
1248
1249 DEBUG(D_tls) debug_printf("verify_callback_client_dane: %s depth %d %s\n",
1250   preverify_ok ? "ok":"BAD", depth, dn);
1251
1252 #ifndef DISABLE_EVENT
1253   if (verify_event(&tls_out, cert, depth, dn,
1254           &dummy_called, &optional, US"DANE"))
1255     return 0;                           /* reject, with peercert set */
1256 #endif
1257
1258 if (preverify_ok == 1)
1259   {
1260   tls_out.dane_verified = TRUE;
1261 #ifndef DISABLE_OCSP
1262   if (client_static_state->u_ocsp.client.verify_store)
1263     {   /* client, wanting stapling  */
1264     /* Add the server cert's signing chain as the one
1265     for the verification of the OCSP stapled information. */
1266
1267     if (!X509_STORE_add_cert(client_static_state->u_ocsp.client.verify_store,
1268                              cert))
1269       ERR_clear_error();
1270     sk_X509_push(client_static_state->verify_stack, cert);
1271     }
1272 #endif
1273   }
1274 else
1275   {
1276   int err = X509_STORE_CTX_get_error(x509ctx);
1277   DEBUG(D_tls)
1278     debug_printf(" - err %d '%s'\n", err, X509_verify_cert_error_string(err));
1279   if (err == X509_V_ERR_APPLICATION_VERIFICATION)
1280     preverify_ok = 1;
1281   }
1282 return preverify_ok;
1283 }
1284
1285 #endif  /*SUPPORT_DANE*/
1286
1287
1288 #ifndef DISABLE_OCSP
1289 /*************************************************
1290 *       Load OCSP information into state         *
1291 *************************************************/
1292 /* Called to load the server OCSP response from the given file into memory, once
1293 caller has determined this is needed.  Checks validity.  Debugs a message
1294 if invalid.
1295
1296 ASSUMES: single response, for single cert.
1297
1298 Arguments:
1299   state           various parts of session state
1300   filename        the filename putatively holding an OCSP response
1301   is_pem          file is PEM format; otherwise is DER
1302 */
1303
1304 static void
1305 ocsp_load_response(exim_openssl_state_st * state, const uschar * filename,
1306   BOOL is_pem)
1307 {
1308 BIO * bio;
1309 OCSP_RESPONSE * resp;
1310 OCSP_BASICRESP * basic_response;
1311 OCSP_SINGLERESP * single_response;
1312 ASN1_GENERALIZEDTIME * rev, * thisupd, * nextupd;
1313 STACK_OF(X509) * sk;
1314 unsigned long verify_flags;
1315 int status, reason, i;
1316
1317 DEBUG(D_tls)
1318   debug_printf("tls_ocsp_file (%s)  '%s'\n", is_pem ? "PEM" : "DER", filename);
1319
1320 if (!filename || !*filename) return;
1321
1322 ERR_clear_error();
1323 if (!(bio = BIO_new_file(CS filename, "rb")))
1324   {
1325   log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
1326     "Failed to open OCSP response file \"%s\": %.100s",
1327     filename, ERR_reason_error_string(ERR_get_error()));
1328   return;
1329   }
1330
1331 if (is_pem)
1332   {
1333   uschar * data, * freep;
1334   char * dummy;
1335   long len;
1336   if (!PEM_read_bio(bio, &dummy, &dummy, &data, &len))
1337     {
1338     log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC, "Failed to read PEM file \"%s\": %.100s",
1339       filename, ERR_reason_error_string(ERR_get_error()));
1340     return;
1341     }
1342   freep = data;
1343   resp = d2i_OCSP_RESPONSE(NULL, CUSS &data, len);
1344   OPENSSL_free(freep);
1345   }
1346 else
1347   resp = d2i_OCSP_RESPONSE_bio(bio, NULL);
1348 BIO_free(bio);
1349
1350 if (!resp)
1351   {
1352   log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC, "Error reading OCSP response from \"%s\": %s",
1353       filename, ERR_reason_error_string(ERR_get_error()));
1354   return;
1355   }
1356
1357 if ((status = OCSP_response_status(resp)) != OCSP_RESPONSE_STATUS_SUCCESSFUL)
1358   {
1359   DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP response not valid: %s (%d)\n",
1360       OCSP_response_status_str(status), status);
1361   goto bad;
1362   }
1363
1364 #ifdef notdef
1365   {
1366   BIO * bp = BIO_new_fp(debug_file, BIO_NOCLOSE);
1367   OCSP_RESPONSE_print(bp, resp, 0);  /* extreme debug: stapling content */
1368   BIO_free(bp);
1369   }
1370 #endif
1371
1372 if (!(basic_response = OCSP_response_get1_basic(resp)))
1373   {
1374   DEBUG(D_tls)
1375     debug_printf("OCSP response parse error: unable to extract basic response.\n");
1376   goto bad;
1377   }
1378
1379 sk = state->verify_stack;
1380 verify_flags = OCSP_NOVERIFY; /* check sigs, but not purpose */
1381
1382 /* May need to expose ability to adjust those flags?
1383 OCSP_NOSIGS OCSP_NOVERIFY OCSP_NOCHAIN OCSP_NOCHECKS OCSP_NOEXPLICIT
1384 OCSP_TRUSTOTHER OCSP_NOINTERN */
1385
1386 /* This does a full verify on the OCSP proof before we load it for serving
1387 up; possibly overkill - just date-checks might be nice enough.
1388
1389 OCSP_basic_verify takes a "store" arg, but does not
1390 use it for the chain verification, which is all we do
1391 when OCSP_NOVERIFY is set.  The content from the wire
1392 "basic_response" and a cert-stack "sk" are all that is used.
1393
1394 We have a stack, loaded in setup_certs() if tls_verify_certificates
1395 was a file (not a directory, or "system").  It is unfortunate we
1396 cannot used the connection context store, as that would neatly
1397 handle the "system" case too, but there seems to be no library
1398 function for getting a stack from a store.
1399 [ In OpenSSL 1.1 - ?  X509_STORE_CTX_get0_chain(ctx) ? ]
1400 We do not free the stack since it could be needed a second time for
1401 SNI handling.
1402
1403 Separately we might try to replace using OCSP_basic_verify() - which seems to not
1404 be a public interface into the OpenSSL library (there's no manual entry) -
1405 But what with?  We also use OCSP_basic_verify in the client stapling callback.
1406 And there we NEED it; we must verify that status... unless the
1407 library does it for us anyway?  */
1408
1409 if ((i = OCSP_basic_verify(basic_response, sk, NULL, verify_flags)) < 0)
1410   {
1411   DEBUG(D_tls)
1412     {
1413     ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
1414     debug_printf("OCSP response verify failure: %s\n", US ssl_errstring);
1415     }
1416   goto bad;
1417   }
1418
1419 /* Here's the simplifying assumption: there's only one response, for the
1420 one certificate we use, and nothing for anything else in a chain.  If this
1421 proves false, we need to extract a cert id from our issued cert
1422 (tls_certificate) and use that for OCSP_resp_find_status() (which finds the
1423 right cert in the stack and then calls OCSP_single_get0_status()).
1424
1425 I'm hoping to avoid reworking a bunch more of how we handle state here.
1426
1427 XXX that will change when we add support for (TLS1.3) whole-chain stapling
1428 */
1429
1430 if (!(single_response = OCSP_resp_get0(basic_response, 0)))
1431   {
1432   DEBUG(D_tls)
1433     debug_printf("Unable to get first response from OCSP basic response.\n");
1434   goto bad;
1435   }
1436
1437 status = OCSP_single_get0_status(single_response, &reason, &rev, &thisupd, &nextupd);
1438 if (status != V_OCSP_CERTSTATUS_GOOD)
1439   {
1440   DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP response bad cert status: %s (%d) %s (%d)\n",
1441       OCSP_cert_status_str(status), status,
1442       OCSP_crl_reason_str(reason), reason);
1443   goto bad;
1444   }
1445
1446 if (!OCSP_check_validity(thisupd, nextupd, EXIM_OCSP_SKEW_SECONDS, EXIM_OCSP_MAX_AGE))
1447   {
1448   DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP status invalid times.\n");
1449   goto bad;
1450   }
1451
1452 supply_response:
1453   /* Add the resp to the list used by tls_server_stapling_cb() */
1454   {
1455   ocsp_resplist ** op = &state->u_ocsp.server.olist, * oentry;
1456   while (oentry = *op)
1457     op = &oentry->next;
1458   *op = oentry = store_get(sizeof(ocsp_resplist), GET_UNTAINTED);
1459   oentry->next = NULL;
1460   oentry->resp = resp;
1461   }
1462 return;
1463
1464 bad:
1465   if (f.running_in_test_harness)
1466     {
1467     extern char ** environ;
1468     if (environ) for (uschar ** p = USS environ; *p; p++)
1469       if (Ustrncmp(*p, "EXIM_TESTHARNESS_DISABLE_OCSPVALIDITYCHECK", 42) == 0)
1470         {
1471         DEBUG(D_tls) debug_printf("Supplying known bad OCSP response\n");
1472         goto supply_response;
1473         }
1474     }
1475 return;
1476 }
1477
1478
1479 static void
1480 ocsp_free_response_list(exim_openssl_state_st * state)
1481 {
1482 for (ocsp_resplist * olist = state->u_ocsp.server.olist; olist;
1483      olist = olist->next)
1484   OCSP_RESPONSE_free(olist->resp);
1485 state->u_ocsp.server.olist = NULL;
1486 }
1487 #endif  /*!DISABLE_OCSP*/
1488
1489
1490
1491
1492
1493 static int
1494 tls_add_certfile(SSL_CTX * sctx, exim_openssl_state_st * cbinfo, uschar * file,
1495   uschar ** errstr)
1496 {
1497 DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_certificate file '%s'\n", file);
1498 if (!SSL_CTX_use_certificate_chain_file(sctx, CS file))
1499   return tls_error(string_sprintf(
1500     "SSL_CTX_use_certificate_chain_file file=%s", file),
1501       cbinfo->host, NULL, errstr);
1502 return 0;
1503 }
1504
1505 static int
1506 tls_add_pkeyfile(SSL_CTX * sctx, exim_openssl_state_st * cbinfo, uschar * file,
1507   uschar ** errstr)
1508 {
1509 DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_privatekey file  '%s'\n", file);
1510 if (!SSL_CTX_use_PrivateKey_file(sctx, CS file, SSL_FILETYPE_PEM))
1511   return tls_error(string_sprintf(
1512     "SSL_CTX_use_PrivateKey_file file=%s", file), cbinfo->host, NULL, errstr);
1513 return 0;
1514 }
1515
1516
1517
1518
1519 /* Called once during tls_init and possibly again during TLS setup, for a
1520 new context, if Server Name Indication was used and tls_sni was seen in
1521 the certificate string.
1522
1523 Arguments:
1524   sctx            the SSL_CTX* to update
1525   state           various parts of session state
1526   errstr          error string pointer
1527
1528 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1529 */
1530
1531 static int
1532 tls_expand_session_files(SSL_CTX * sctx, exim_openssl_state_st * state,
1533   uschar ** errstr)
1534 {
1535 uschar * expanded;
1536
1537 if (!state->certificate)
1538   {
1539   if (!state->is_server)                /* client */
1540     return OK;
1541                                         /* server */
1542   if (tls_install_selfsign(sctx, errstr) != OK)
1543     return DEFER;
1544   }
1545 else
1546   {
1547   int err;
1548
1549   if ( !reexpand_tls_files_for_sni
1550      && (  Ustrstr(state->certificate, US"tls_sni")
1551         || Ustrstr(state->certificate, US"tls_in_sni")
1552         || Ustrstr(state->certificate, US"tls_out_sni")
1553      )  )
1554     reexpand_tls_files_for_sni = TRUE;
1555
1556   if (!expand_check(state->certificate, US"tls_certificate", &expanded, errstr))
1557     return DEFER;
1558
1559   if (expanded)
1560     if (state->is_server)
1561       {
1562       const uschar * file_list = expanded;
1563       int sep = 0;
1564       uschar * file;
1565 #ifndef DISABLE_OCSP
1566       const uschar * olist = state->u_ocsp.server.file;
1567       int osep = 0;
1568       uschar * ofile;
1569       BOOL fmt_pem = FALSE;
1570
1571       if (olist)
1572         if (!expand_check(olist, US"tls_ocsp_file", USS &olist, errstr))
1573           return DEFER;
1574       if (olist && !*olist)
1575         olist = NULL;
1576
1577       /* If doing a re-expand after SNI, avoid reloading the OCSP
1578       responses when the list of filenames has not changed.
1579       The creds-invali on content change wipes file_expanded, so that
1580       always reloads here. */
1581
1582       if (  state->u_ocsp.server.file_expanded && olist
1583          && (Ustrcmp(olist, state->u_ocsp.server.file_expanded) == 0))
1584         {
1585         DEBUG(D_tls) debug_printf(" - value unchanged, using existing values\n");
1586         olist = NULL;
1587         }
1588       else
1589         {
1590         ocsp_free_response_list(state);
1591         state->u_ocsp.server.file_expanded = olist;
1592         }
1593 #endif
1594
1595       while (file = string_nextinlist(&file_list, &sep, NULL, 0))
1596         {
1597         if ((err = tls_add_certfile(sctx, state, file, errstr)))
1598           return err;
1599
1600 #ifndef DISABLE_OCSP
1601         if (olist)
1602           if ((ofile = string_nextinlist(&olist, &osep, NULL, 0)))
1603             {
1604             if (Ustrncmp(ofile, US"PEM ", 4) == 0)
1605               {
1606               fmt_pem = TRUE;
1607               ofile += 4;
1608               }
1609             else if (Ustrncmp(ofile, US"DER ", 4) == 0)
1610               {
1611               fmt_pem = FALSE;
1612               ofile += 4;
1613               }
1614             ocsp_load_response(state, ofile, fmt_pem);
1615             }
1616           else
1617             DEBUG(D_tls) debug_printf("ran out of ocsp file list\n");
1618 #endif
1619         }
1620       }
1621     else        /* would there ever be a need for multiple client certs? */
1622       if ((err = tls_add_certfile(sctx, state, expanded, errstr)))
1623         return err;
1624
1625   if (  state->privatekey
1626      && !expand_check(state->privatekey, US"tls_privatekey", &expanded, errstr))
1627     return DEFER;
1628
1629   /* If expansion was forced to fail, key_expanded will be NULL. If the result
1630   of the expansion is an empty string, ignore it also, and assume the private
1631   key is in the same file as the certificate. */
1632
1633   if (expanded && *expanded)
1634     if (state->is_server)
1635       {
1636       const uschar * file_list = expanded;
1637       int sep = 0;
1638       uschar * file;
1639
1640       while (file = string_nextinlist(&file_list, &sep, NULL, 0))
1641         if ((err = tls_add_pkeyfile(sctx, state, file, errstr)))
1642           return err;
1643       }
1644     else        /* would there ever be a need for multiple client certs? */
1645       if ((err = tls_add_pkeyfile(sctx, state, expanded, errstr)))
1646         return err;
1647   }
1648
1649 return OK;
1650 }
1651
1652
1653
1654
1655 /**************************************************
1656 * One-time init credentials for server and client *
1657 **************************************************/
1658
1659 static void
1660 normalise_ciphers(uschar ** ciphers, const uschar * pre_expansion_ciphers)
1661 {
1662 uschar * s = *ciphers;
1663
1664 if (!s || !Ustrchr(s, '_')) return;     /* no change needed */
1665
1666 if (s == pre_expansion_ciphers)
1667   s = string_copy(s);                   /* get writable copy */
1668
1669 for (uschar * t = s; *t; t++) if (*t == '_') *t = '-';
1670 *ciphers = s;
1671 }
1672
1673 static int
1674 server_load_ciphers(SSL_CTX * ctx, exim_openssl_state_st * state,
1675   uschar * ciphers, uschar ** errstr)
1676 {
1677 DEBUG(D_tls) debug_printf("required ciphers: %s\n", ciphers);
1678 if (!SSL_CTX_set_cipher_list(ctx, CS ciphers))
1679   return tls_error(US"SSL_CTX_set_cipher_list", NULL, NULL, errstr);
1680 state->server_cipher_list = ciphers;
1681 return OK;
1682 }
1683
1684
1685
1686 static int
1687 lib_ctx_new(SSL_CTX ** ctxp, host_item * host, uschar ** errstr)
1688 {
1689 SSL_CTX * ctx;
1690 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_TLS_METHOD
1691 if (!(ctx = SSL_CTX_new(host ? TLS_client_method() : TLS_server_method())))
1692 #else
1693 if (!(ctx = SSL_CTX_new(host ? SSLv23_client_method() : SSLv23_server_method())))
1694 #endif
1695   return tls_error(US"SSL_CTX_new", host, NULL, errstr);
1696
1697 /* Set up the information callback, which outputs if debugging is at a suitable
1698 level. */
1699
1700 DEBUG(D_tls)
1701   {
1702   SSL_CTX_set_info_callback(ctx, (void (*)())info_callback);
1703 #if defined(EXIM_HAVE_OPESSL_TRACE) && !defined(OPENSSL_NO_SSL_TRACE)
1704   /* this needs a debug build of OpenSSL */
1705   SSL_CTX_set_msg_callback(ctx, (void (*)())SSL_trace);
1706 #endif
1707 #ifdef OPENSSL_HAVE_KEYLOG_CB
1708   SSL_CTX_set_keylog_callback(ctx, (void (*)())keylog_callback);
1709 #endif
1710   }
1711
1712 /* Automatically re-try reads/writes after renegotiation. */
1713 (void) SSL_CTX_set_mode(ctx, SSL_MODE_AUTO_RETRY);
1714 *ctxp = ctx;
1715 return OK;
1716 }
1717
1718
1719 static unsigned
1720 tls_server_creds_init(void)
1721 {
1722 SSL_CTX * ctx;
1723 uschar * dummy_errstr;
1724 unsigned lifetime = 0;
1725
1726 tls_openssl_init();
1727
1728 state_server.lib_state = null_tls_preload;
1729
1730 if (lib_ctx_new(&ctx, NULL, &dummy_errstr) != OK)
1731   return 0;
1732 state_server.lib_state.lib_ctx = ctx;
1733
1734 /* Preload DH params and EC curve */
1735
1736 if (opt_unset_or_noexpand(tls_dhparam))
1737   {
1738   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: preloading DH params for server\n");
1739   if (init_dh(ctx, tls_dhparam, &dummy_errstr))
1740     state_server.lib_state.dh = TRUE;
1741   }
1742 else
1743   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: not preloading DH params for server\n");
1744 if (opt_unset_or_noexpand(tls_eccurve))
1745   {
1746   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: preloading ECDH curve for server\n");
1747   if (init_ecdh(ctx, &dummy_errstr))
1748     state_server.lib_state.ecdh = TRUE;
1749   }
1750 else
1751   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: not preloading ECDH curve for server\n");
1752
1753 #if defined(EXIM_HAVE_INOTIFY) || defined(EXIM_HAVE_KEVENT)
1754 /* If we can, preload the server-side cert, key and ocsp */
1755
1756 if (  opt_set_and_noexpand(tls_certificate)
1757 # ifndef DISABLE_OCSP
1758    && opt_unset_or_noexpand(tls_ocsp_file)
1759 #endif
1760    && opt_unset_or_noexpand(tls_privatekey))
1761   {
1762   /* Set watches on the filenames.  The implementation does de-duplication
1763   so we can just blindly do them all.  */
1764
1765   if (  tls_set_watch(tls_certificate, TRUE)
1766 # ifndef DISABLE_OCSP
1767      && tls_set_watch(tls_ocsp_file, TRUE)
1768 #endif
1769      && tls_set_watch(tls_privatekey, TRUE))
1770     {
1771     state_server.certificate = tls_certificate;
1772     state_server.privatekey = tls_privatekey;
1773 #ifndef DISABLE_OCSP
1774     state_server.u_ocsp.server.file = tls_ocsp_file;
1775 #endif
1776
1777     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: preloading server certs\n");
1778     if (tls_expand_session_files(ctx, &state_server, &dummy_errstr) == OK)
1779       state_server.lib_state.conn_certs = TRUE;
1780     }
1781   }
1782 else if (  !tls_certificate && !tls_privatekey
1783 # ifndef DISABLE_OCSP
1784         && !tls_ocsp_file
1785 #endif
1786    )
1787   {             /* Generate & preload a selfsigned cert. No files to watch. */
1788   if (tls_expand_session_files(ctx, &state_server, &dummy_errstr) == OK)
1789     {
1790     state_server.lib_state.conn_certs = TRUE;
1791     lifetime = f.running_in_test_harness ? 2 : 60 * 60;         /* 1 hour */
1792     }
1793   }
1794 else
1795   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: not preloading server certs\n");
1796
1797
1798 /* If we can, preload the Authorities for checking client certs against.
1799 Actual choice to do verify is made (tls_{,try_}verify_hosts)
1800 at TLS conn startup */
1801
1802 if (  opt_set_and_noexpand(tls_verify_certificates)
1803    && opt_unset_or_noexpand(tls_crl))
1804   {
1805   /* Watch the default dir also as they are always included */
1806
1807   if (  tls_set_watch(CUS X509_get_default_cert_file(), FALSE)
1808      && tls_set_watch(tls_verify_certificates, FALSE)
1809      && tls_set_watch(tls_crl, FALSE))
1810     {
1811     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: preloading CA bundle for server\n");
1812
1813     if (setup_certs(ctx, tls_verify_certificates, tls_crl, NULL, &dummy_errstr)
1814         == OK)
1815       state_server.lib_state.cabundle = TRUE;
1816     }
1817   }
1818 else
1819   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: not preloading CA bundle for server\n");
1820 #endif  /* EXIM_HAVE_INOTIFY */
1821
1822
1823 /* If we can, preload the ciphers control string */
1824
1825 if (opt_set_and_noexpand(tls_require_ciphers))
1826   {
1827   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: preloading cipher list for server\n");
1828   normalise_ciphers(&tls_require_ciphers, tls_require_ciphers);
1829   if (server_load_ciphers(ctx, &state_server, tls_require_ciphers,
1830                           &dummy_errstr) == OK)
1831     state_server.lib_state.pri_string = TRUE;
1832   }
1833 else
1834   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: not preloading cipher list for server\n");
1835 return lifetime;
1836 }
1837
1838
1839
1840
1841 /* Preload whatever creds are static, onto a transport.  The client can then
1842 just copy the pointer as it starts up.
1843 Called from the daemon after a cache-invalidate with watch set; called from
1844 a queue-run startup with watch clear. */
1845
1846 static void
1847 tls_client_creds_init(transport_instance * t, BOOL watch)
1848 {
1849 smtp_transport_options_block * ob = t->options_block;
1850 exim_openssl_state_st tpt_dummy_state;
1851 host_item * dummy_host = (host_item *)1;
1852 uschar * dummy_errstr;
1853 SSL_CTX * ctx;
1854
1855 tls_openssl_init();
1856
1857 ob->tls_preload = null_tls_preload;
1858 if (lib_ctx_new(&ctx, dummy_host, &dummy_errstr) != OK)
1859   return;
1860 ob->tls_preload.lib_ctx = ctx;
1861
1862 tpt_dummy_state.lib_state = ob->tls_preload;
1863
1864 #if defined(EXIM_HAVE_INOTIFY) || defined(EXIM_HAVE_KEVENT)
1865 if (  opt_set_and_noexpand(ob->tls_certificate)
1866    && opt_unset_or_noexpand(ob->tls_privatekey))
1867   {
1868   if (  !watch
1869      || (  tls_set_watch(ob->tls_certificate, FALSE)
1870         && tls_set_watch(ob->tls_privatekey, FALSE)
1871      )  )
1872     {
1873     uschar * pkey = ob->tls_privatekey;
1874
1875     DEBUG(D_tls)
1876       debug_printf("TLS: preloading client certs for transport '%s'\n",t->name);
1877
1878     if (  tls_add_certfile(ctx, &tpt_dummy_state, ob->tls_certificate,
1879                                     &dummy_errstr) == 0
1880        && tls_add_pkeyfile(ctx, &tpt_dummy_state,
1881                                     pkey ? pkey : ob->tls_certificate,
1882                                     &dummy_errstr) == 0
1883        )
1884       ob->tls_preload.conn_certs = TRUE;
1885     }
1886   }
1887 else
1888   DEBUG(D_tls)
1889     debug_printf("TLS: not preloading client certs, for transport '%s'\n", t->name);
1890
1891
1892 if (  opt_set_and_noexpand(ob->tls_verify_certificates)
1893    && opt_unset_or_noexpand(ob->tls_crl))
1894   {
1895   if (  !watch
1896      ||    tls_set_watch(CUS X509_get_default_cert_file(), FALSE)
1897         && tls_set_watch(ob->tls_verify_certificates, FALSE)
1898         && tls_set_watch(ob->tls_crl, FALSE)
1899      )
1900     {
1901     DEBUG(D_tls)
1902       debug_printf("TLS: preloading CA bundle for transport '%s'\n", t->name);
1903
1904     if (setup_certs(ctx, ob->tls_verify_certificates,
1905           ob->tls_crl, dummy_host, &dummy_errstr) == OK)
1906       ob->tls_preload.cabundle = TRUE;
1907     }
1908   }
1909 else
1910   DEBUG(D_tls)
1911       debug_printf("TLS: not preloading CA bundle, for transport '%s'\n", t->name);
1912
1913 #endif /*EXIM_HAVE_INOTIFY*/
1914 }
1915
1916
1917 #if defined(EXIM_HAVE_INOTIFY) || defined(EXIM_HAVE_KEVENT)
1918 /* Invalidate the creds cached, by dropping the current ones.
1919 Call when we notice one of the source files has changed. */
1920  
1921 static void
1922 tls_server_creds_invalidate(void)
1923 {
1924 SSL_CTX_free(state_server.lib_state.lib_ctx);
1925 state_server.lib_state = null_tls_preload;
1926 state_server.u_ocsp.server.file_expanded = NULL;
1927 }
1928
1929
1930 static void
1931 tls_client_creds_invalidate(transport_instance * t)
1932 {
1933 smtp_transport_options_block * ob = t->options_block;
1934 SSL_CTX_free(ob->tls_preload.lib_ctx);
1935 ob->tls_preload = null_tls_preload;
1936 }
1937
1938 #else
1939
1940 static void
1941 tls_server_creds_invalidate(void)
1942 { return; }
1943
1944 static void
1945 tls_client_creds_invalidate(transport_instance * t)
1946 { return; }
1947
1948 #endif  /*EXIM_HAVE_INOTIFY*/
1949
1950
1951 /* Extreme debug
1952 #ifndef DISABLE_OCSP
1953 void
1954 x509_store_dump_cert_s_names(X509_STORE * store)
1955 {
1956 STACK_OF(X509_OBJECT) * roots= store->objs;
1957 static uschar name[256];
1958
1959 for (int i= 0; i < sk_X509_OBJECT_num(roots); i++)
1960   {
1961   X509_OBJECT * tmp_obj= sk_X509_OBJECT_value(roots, i);
1962   if(tmp_obj->type == X509_LU_X509)
1963     {
1964     X509_NAME * sn = X509_get_subject_name(tmp_obj->data.x509);
1965     if (X509_NAME_oneline(sn, CS name, sizeof(name)))
1966       {
1967       name[sizeof(name)-1] = '\0';
1968       debug_printf(" %s\n", name);
1969       }
1970     }
1971   }
1972 }
1973 #endif
1974 */
1975
1976
1977 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
1978 /* Manage the keysets used for encrypting the session tickets, on the server. */
1979
1980 typedef struct {                        /* Session ticket encryption key */
1981   uschar        name[16];
1982
1983   const EVP_CIPHER *    aes_cipher;
1984   uschar                aes_key[32];    /* size needed depends on cipher. aes_128 implies 128/8 = 16? */
1985 # if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x30000000L
1986   const EVP_MD *        hmac_hash;
1987 # else
1988   const uschar *        hmac_hashname;
1989 # endif
1990   uschar                hmac_key[16];
1991   time_t                renew;
1992   time_t                expire;
1993 } exim_stek;
1994
1995 static exim_stek exim_tk;       /* current key */
1996 static exim_stek exim_tk_old;   /* previous key */
1997
1998 static void
1999 tk_init(void)
2000 {
2001 time_t t = time(NULL);
2002
2003 if (exim_tk.name[0])
2004   {
2005   if (exim_tk.renew >= t) return;
2006   exim_tk_old = exim_tk;
2007   }
2008
2009 if (f.running_in_test_harness) ssl_session_timeout = 6;
2010
2011 DEBUG(D_tls) debug_printf("OpenSSL: %s STEK\n", exim_tk.name[0] ? "rotating" : "creating");
2012 if (RAND_bytes(exim_tk.aes_key, sizeof(exim_tk.aes_key)) <= 0) return;
2013 if (RAND_bytes(exim_tk.hmac_key, sizeof(exim_tk.hmac_key)) <= 0) return;
2014 if (RAND_bytes(exim_tk.name+1, sizeof(exim_tk.name)-1) <= 0) return;
2015
2016 exim_tk.name[0] = 'E';
2017 exim_tk.aes_cipher = EVP_aes_256_cbc();
2018 # if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x30000000L
2019 exim_tk.hmac_hash = EVP_sha256();
2020 # else
2021 exim_tk.hmac_hashname = US "sha256";
2022 # endif
2023 exim_tk.expire = t + ssl_session_timeout;
2024 exim_tk.renew = t + ssl_session_timeout/2;
2025 }
2026
2027 static exim_stek *
2028 tk_current(void)
2029 {
2030 if (!exim_tk.name[0]) return NULL;
2031 return &exim_tk;
2032 }
2033
2034 static exim_stek *
2035 tk_find(const uschar * name)
2036 {
2037 return memcmp(name, exim_tk.name, sizeof(exim_tk.name)) == 0 ? &exim_tk
2038   : memcmp(name, exim_tk_old.name, sizeof(exim_tk_old.name)) == 0 ? &exim_tk_old
2039   : NULL;
2040 }
2041
2042
2043 static int
2044 tk_hmac_init(
2045 # if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x30000000L
2046   HMAC_CTX * hctx,
2047 #else
2048   EVP_MAC_CTX * hctx,
2049 #endif
2050   exim_stek * key
2051   )
2052 {
2053 /*XXX will want these dependent on the ssl session strength */
2054 # if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x30000000L
2055   HMAC_Init_ex(hctx, key->hmac_key, sizeof(key->hmac_key),
2056                 key->hmac_hash, NULL);
2057 #else
2058  {
2059   OSSL_PARAM params[3];
2060   uschar * hk = string_copy(key->hmac_hashname);        /* need nonconst */
2061   params[0] = OSSL_PARAM_construct_octet_string("key", key->hmac_key, sizeof(key->hmac_key));
2062   params[1] = OSSL_PARAM_construct_utf8_string("digest", CS hk, 0);
2063   params[2] = OSSL_PARAM_construct_end();
2064   if (EVP_MAC_CTX_set_params(hctx, params) == 0)
2065     {
2066     DEBUG(D_tls) debug_printf("EVP_MAC_CTX_set_params: %s\n",
2067       ERR_reason_error_string(ERR_get_error()));
2068     return 0; /* error in mac initialisation */
2069     }
2070 }
2071 #endif
2072 return 1;
2073 }
2074
2075 /* Callback for session tickets, on server */
2076 static int
2077 ticket_key_callback(SSL * ssl, uschar key_name[16],
2078   uschar * iv, EVP_CIPHER_CTX * c_ctx,
2079 # if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x30000000L
2080   HMAC_CTX * hctx,
2081 #else
2082   EVP_MAC_CTX * hctx,
2083 #endif
2084   int enc)
2085 {
2086 tls_support * tlsp = state_server.tlsp;
2087 exim_stek * key;
2088
2089 if (enc)
2090   {
2091   DEBUG(D_tls) debug_printf("ticket_key_callback: create new session\n");
2092   tlsp->resumption |= RESUME_CLIENT_REQUESTED;
2093
2094   if (RAND_bytes(iv, EVP_MAX_IV_LENGTH) <= 0)
2095     return -1; /* insufficient random */
2096
2097   if (!(key = tk_current()))    /* current key doesn't exist or isn't valid */
2098      return 0;                  /* key couldn't be created */
2099   memcpy(key_name, key->name, 16);
2100   DEBUG(D_tls) debug_printf("STEK expire " TIME_T_FMT "\n", key->expire - time(NULL));
2101
2102   if (tk_hmac_init(hctx, key) == 0) return 0;
2103   EVP_EncryptInit_ex(c_ctx, key->aes_cipher, NULL, key->aes_key, iv);
2104
2105   DEBUG(D_tls) debug_printf("ticket created\n");
2106   return 1;
2107   }
2108 else
2109   {
2110   time_t now = time(NULL);
2111
2112   DEBUG(D_tls) debug_printf("ticket_key_callback: retrieve session\n");
2113   tlsp->resumption |= RESUME_CLIENT_SUGGESTED;
2114
2115   if (!(key = tk_find(key_name)) || key->expire < now)
2116     {
2117     DEBUG(D_tls)
2118       {
2119       debug_printf("ticket not usable (%s)\n", key ? "expired" : "not found");
2120       if (key) debug_printf("STEK expire " TIME_T_FMT "\n", key->expire - now);
2121       }
2122     return 0;
2123     }
2124
2125   if (tk_hmac_init(hctx, key) == 0) return 0;
2126   EVP_DecryptInit_ex(c_ctx, key->aes_cipher, NULL, key->aes_key, iv);
2127
2128   DEBUG(D_tls) debug_printf("ticket usable, STEK expire " TIME_T_FMT "\n", key->expire - now);
2129
2130   /* The ticket lifetime and renewal are the same as the STEK lifetime and
2131   renewal, which is overenthusiastic.  A factor of, say, 3x longer STEK would
2132   be better.  To do that we'd have to encode ticket lifetime in the name as
2133   we don't yet see the restored session.  Could check posthandshake for TLS1.3
2134   and trigger a new ticket then, but cannot do that for TLS1.2 */
2135   return key->renew < now ? 2 : 1;
2136   }
2137 }
2138 #endif  /* !DISABLE_TLS_RESUME */
2139
2140
2141
2142 static void
2143 setup_cert_verify(SSL_CTX * ctx, BOOL optional,
2144     int (*cert_vfy_cb)(int, X509_STORE_CTX *))
2145 {
2146 /* If verification is optional, don't fail if no certificate */
2147
2148 SSL_CTX_set_verify(ctx,
2149     SSL_VERIFY_PEER | (optional ? 0 : SSL_VERIFY_FAIL_IF_NO_PEER_CERT),
2150     cert_vfy_cb);
2151 }
2152
2153
2154 /*************************************************
2155 *            Callback to handle SNI              *
2156 *************************************************/
2157
2158 /* Called when acting as server during the TLS session setup if a Server Name
2159 Indication extension was sent by the client.
2160
2161 API documentation is OpenSSL s_server.c implementation.
2162
2163 Arguments:
2164   s               SSL* of the current session
2165   ad              unknown (part of OpenSSL API) (unused)
2166   arg             Callback of "our" registered data
2167
2168 Returns:          SSL_TLSEXT_ERR_{OK,ALERT_WARNING,ALERT_FATAL,NOACK}
2169
2170 XXX might need to change to using ClientHello callback,
2171 per https://www.openssl.org/docs/manmaster/man3/SSL_client_hello_cb_fn.html
2172 */
2173
2174 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT
2175 static int
2176 tls_servername_cb(SSL *s, int *ad ARG_UNUSED, void *arg)
2177 {
2178 const char *servername = SSL_get_servername(s, TLSEXT_NAMETYPE_host_name);
2179 exim_openssl_state_st *state = (exim_openssl_state_st *) arg;
2180 int rc;
2181 int old_pool = store_pool;
2182 uschar * dummy_errstr;
2183
2184 if (!servername)
2185   return SSL_TLSEXT_ERR_OK;
2186
2187 DEBUG(D_tls) debug_printf("Received TLS SNI \"%s\"%s\n", servername,
2188     reexpand_tls_files_for_sni ? "" : " (unused for certificate selection)");
2189
2190 /* Make the extension value available for expansion */
2191 store_pool = POOL_PERM;
2192 tls_in.sni = string_copy_taint(US servername, GET_TAINTED);
2193 store_pool = old_pool;
2194
2195 if (!reexpand_tls_files_for_sni)
2196   return SSL_TLSEXT_ERR_OK;
2197
2198 /* Can't find an SSL_CTX_clone() or equivalent, so we do it manually;
2199 not confident that memcpy wouldn't break some internal reference counting.
2200 Especially since there's a references struct member, which would be off. */
2201
2202 if (lib_ctx_new(&server_sni, NULL, &dummy_errstr) != OK)
2203   goto bad;
2204
2205 /* Not sure how many of these are actually needed, since SSL object
2206 already exists.  Might even need this selfsame callback, for reneg? */
2207
2208   {
2209   SSL_CTX * ctx = state_server.lib_state.lib_ctx;
2210   SSL_CTX_set_info_callback(server_sni, SSL_CTX_get_info_callback(ctx));
2211   SSL_CTX_set_mode(server_sni, SSL_CTX_get_mode(ctx));
2212   SSL_CTX_set_options(server_sni, SSL_CTX_get_options(ctx));
2213   SSL_CTX_set_timeout(server_sni, SSL_CTX_get_timeout(ctx));
2214   SSL_CTX_set_tlsext_servername_callback(server_sni, tls_servername_cb);
2215   SSL_CTX_set_tlsext_servername_arg(server_sni, state);
2216   }
2217
2218 if (  !init_dh(server_sni, state->dhparam, &dummy_errstr)
2219    || !init_ecdh(server_sni, &dummy_errstr)
2220    )
2221   goto bad;
2222
2223 if (  state->server_cipher_list
2224    && !SSL_CTX_set_cipher_list(server_sni, CS state->server_cipher_list))
2225   goto bad;
2226
2227 #ifndef DISABLE_OCSP
2228 if (state->u_ocsp.server.file)
2229   {
2230   SSL_CTX_set_tlsext_status_cb(server_sni, tls_server_stapling_cb);
2231   SSL_CTX_set_tlsext_status_arg(server_sni, state);
2232   }
2233 #endif
2234
2235   {
2236   uschar * expcerts;
2237   if (  !expand_check(tls_verify_certificates, US"tls_verify_certificates",
2238                   &expcerts, &dummy_errstr)
2239      || (rc = setup_certs(server_sni, expcerts, tls_crl, NULL,
2240                         &dummy_errstr)) != OK)
2241     goto bad;
2242
2243   if (expcerts && *expcerts)
2244     setup_cert_verify(server_sni, FALSE, verify_callback_server);
2245   }
2246
2247 /* do this after setup_certs, because this can require the certs for verifying
2248 OCSP information. */
2249 if ((rc = tls_expand_session_files(server_sni, state, &dummy_errstr)) != OK)
2250   goto bad;
2251
2252 DEBUG(D_tls) debug_printf("Switching SSL context.\n");
2253 SSL_set_SSL_CTX(s, server_sni);
2254 return SSL_TLSEXT_ERR_OK;
2255
2256 bad: return SSL_TLSEXT_ERR_ALERT_FATAL;
2257 }
2258 #endif /* EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT */
2259
2260
2261
2262
2263 #ifdef EXIM_HAVE_ALPN
2264 /*************************************************
2265 *        Callback to handle ALPN                 *
2266 *************************************************/
2267
2268 /* Called on server if tls_alpn nonblank after expansion,
2269 when client offers ALPN, after the SNI callback.
2270 If set and not matching the list then we dump the connection */
2271
2272 static int
2273 tls_server_alpn_cb(SSL *ssl, const uschar ** out, uschar * outlen,
2274   const uschar * in, unsigned int inlen, void * arg)
2275 {
2276 server_seen_alpn = TRUE;
2277 DEBUG(D_tls)
2278   {
2279   debug_printf("Received TLS ALPN offer:");
2280   for (int pos = 0, siz; pos < inlen; pos += siz+1)
2281     {
2282     siz = in[pos];
2283     if (pos + 1 + siz > inlen) siz = inlen - pos - 1;
2284     debug_printf(" '%.*s'", siz, in + pos + 1);
2285     }
2286   debug_printf(".  Our list: '%s'\n", tls_alpn);
2287   }
2288
2289 /* Look for an acceptable ALPN */
2290
2291 if (  inlen > 1         /* at least one name */
2292    && in[0]+1 == inlen  /* filling the vector, so exactly one name */
2293    )
2294   {
2295   const uschar * list = tls_alpn;
2296   int sep = 0;
2297   for (uschar * name; name = string_nextinlist(&list, &sep, NULL, 0); )
2298     if (Ustrncmp(in+1, name, in[0]) == 0)
2299       {
2300       *out = in+1;                      /* we checked for exactly one, so can just point to it */
2301       *outlen = inlen;
2302       return SSL_TLSEXT_ERR_OK;         /* use ALPN */
2303       }
2304   }
2305
2306 /* More than one name from clilent, or name did not match our list. */
2307
2308 /* This will be fatal to the TLS conn; would be nice to kill TCP also.
2309 Maybe as an option in future; for now leave control to the config (must-tls). */
2310
2311 DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS ALPN rejected\n");
2312 return SSL_TLSEXT_ERR_ALERT_FATAL;
2313 }
2314 #endif  /* EXIM_HAVE_ALPN */
2315
2316
2317
2318 #ifndef DISABLE_OCSP
2319
2320 /*************************************************
2321 *        Callback to handle OCSP Stapling        *
2322 *************************************************/
2323
2324 /* Called when acting as server during the TLS session setup if the client
2325 requests OCSP information with a Certificate Status Request.
2326
2327 Documentation via openssl s_server.c and the Apache patch from the OpenSSL
2328 project.
2329
2330 */
2331
2332 static int
2333 tls_server_stapling_cb(SSL *s, void *arg)
2334 {
2335 const exim_openssl_state_st * state = arg;
2336 ocsp_resplist * olist = state->u_ocsp.server.olist;
2337 uschar * response_der;  /*XXX blob */
2338 int response_der_len;
2339
2340 DEBUG(D_tls)
2341   debug_printf("Received TLS status request (OCSP stapling); %s response list\n",
2342     olist ? "have" : "lack");
2343
2344 tls_in.ocsp = OCSP_NOT_RESP;
2345 if (!olist)
2346   return SSL_TLSEXT_ERR_NOACK;
2347
2348 #ifdef EXIM_HAVE_OPESSL_GET0_SERIAL
2349  {
2350   const X509 * cert_sent = SSL_get_certificate(s);
2351   const ASN1_INTEGER * cert_serial = X509_get0_serialNumber(cert_sent);
2352   const BIGNUM * cert_bn = ASN1_INTEGER_to_BN(cert_serial, NULL);
2353
2354   for (; olist; olist = olist->next)
2355     {
2356     OCSP_BASICRESP * bs = OCSP_response_get1_basic(olist->resp);
2357     const OCSP_SINGLERESP * single = OCSP_resp_get0(bs, 0);
2358     const OCSP_CERTID * cid = OCSP_SINGLERESP_get0_id(single);
2359     ASN1_INTEGER * res_cert_serial;
2360     const BIGNUM * resp_bn;
2361     ASN1_OCTET_STRING * res_cert_iNameHash;
2362
2363
2364     (void) OCSP_id_get0_info(&res_cert_iNameHash, NULL, NULL, &res_cert_serial,
2365       (OCSP_CERTID *) cid);
2366     resp_bn = ASN1_INTEGER_to_BN(res_cert_serial, NULL);
2367
2368     DEBUG(D_tls)
2369       {
2370       debug_printf("cert serial: %s\n", BN_bn2hex(cert_bn));
2371       debug_printf("resp serial: %s\n", BN_bn2hex(resp_bn));
2372       }
2373
2374     if (BN_cmp(cert_bn, resp_bn) == 0)
2375       {
2376       DEBUG(D_tls) debug_printf("matched serial for ocsp\n");
2377
2378       /*XXX TODO: check the rest of the list for duplicate matches.
2379       If any, need to also check the Issuer Name hash.
2380       Without this, we will provide the wrong status in the case of
2381       duplicate id. */
2382
2383       break;
2384       }
2385     DEBUG(D_tls) debug_printf("not match serial for ocsp\n");
2386     }
2387   if (!olist)
2388     {
2389     DEBUG(D_tls) debug_printf("failed to find match for ocsp\n");
2390     return SSL_TLSEXT_ERR_NOACK;
2391     }
2392  }
2393 #else
2394 if (olist->next)
2395   {
2396   DEBUG(D_tls) debug_printf("OpenSSL version too early to support multi-leaf OCSP\n");
2397   return SSL_TLSEXT_ERR_NOACK;
2398   }
2399 #endif
2400
2401 /*XXX could we do the i2d earlier, rather than during the callback? */
2402 response_der = NULL;
2403 response_der_len = i2d_OCSP_RESPONSE(olist->resp, &response_der);
2404 if (response_der_len <= 0)
2405   return SSL_TLSEXT_ERR_NOACK;
2406
2407 SSL_set_tlsext_status_ocsp_resp(state_server.lib_state.lib_ssl,
2408                                 response_der, response_der_len);
2409 tls_in.ocsp = OCSP_VFIED;
2410 return SSL_TLSEXT_ERR_OK;
2411 }
2412
2413
2414 static void
2415 time_print(BIO * bp, const char * str, ASN1_GENERALIZEDTIME * time)
2416 {
2417 BIO_printf(bp, "\t%s: ", str);
2418 ASN1_GENERALIZEDTIME_print(bp, time);
2419 BIO_puts(bp, "\n");
2420 }
2421
2422 static int
2423 tls_client_stapling_cb(SSL * ssl, void * arg)
2424 {
2425 exim_openssl_state_st * cbinfo = arg;
2426 const unsigned char * p;
2427 int len;
2428 OCSP_RESPONSE * rsp;
2429 OCSP_BASICRESP * bs;
2430 int i;
2431
2432 DEBUG(D_tls) debug_printf("Received TLS status callback (OCSP stapling):\n");
2433 len = SSL_get_tlsext_status_ocsp_resp(ssl, &p);
2434 if(!p)
2435  {                              /* Expect this when we requested ocsp but got none */
2436   if (SSL_session_reused(ssl) && tls_out.ocsp == OCSP_VFIED)
2437     {
2438     DEBUG(D_tls) debug_printf(" null, but resumed; ocsp vfy stored with session is good\n");
2439     return 1;
2440     }
2441   if (cbinfo->u_ocsp.client.verify_required && LOGGING(tls_cipher))
2442     log_write(0, LOG_MAIN, "Required TLS certificate status not received");
2443   else
2444     DEBUG(D_tls) debug_printf(" null\n");
2445   return cbinfo->u_ocsp.client.verify_required ? 0 : 1;
2446  }
2447
2448 if (!(rsp = d2i_OCSP_RESPONSE(NULL, &p, len)))
2449   {
2450   tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;   /*XXX should use tlsp-> to permit concurrent outbound */
2451   if (LOGGING(tls_cipher))
2452     log_write(0, LOG_MAIN, "Received TLS cert status response, parse error");
2453   else
2454     DEBUG(D_tls) debug_printf(" parse error\n");
2455   return 0;
2456   }
2457
2458 if (!(bs = OCSP_response_get1_basic(rsp)))
2459   {
2460   tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;
2461   if (LOGGING(tls_cipher))
2462     log_write(0, LOG_MAIN, "Received TLS cert status response, error parsing response");
2463   else
2464     DEBUG(D_tls) debug_printf(" error parsing response\n");
2465   OCSP_RESPONSE_free(rsp);
2466   return 0;
2467   }
2468
2469 /* We'd check the nonce here if we'd put one in the request. */
2470 /* However that would defeat cacheability on the server so we don't. */
2471
2472 /* This section of code reworked from OpenSSL apps source;
2473    The OpenSSL Project retains copyright:
2474    Copyright (c) 1999 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
2475 */
2476   {
2477     BIO * bp = NULL;
2478 #ifndef EXIM_HAVE_OCSP_RESP_COUNT
2479     STACK_OF(OCSP_SINGLERESP) * sresp = bs->tbsResponseData->responses;
2480 #endif
2481
2482     DEBUG(D_tls) bp = BIO_new(BIO_s_mem());
2483
2484     /*OCSP_RESPONSE_print(bp, rsp, 0);   extreme debug: stapling content */
2485
2486     /* Use the chain that verified the server cert to verify the stapled info */
2487     /* DEBUG(D_tls) x509_store_dump_cert_s_names(cbinfo->u_ocsp.client.verify_store); */
2488
2489     if ((i = OCSP_basic_verify(bs, cbinfo->verify_stack,
2490               cbinfo->u_ocsp.client.verify_store, OCSP_NOEXPLICIT)) <= 0)
2491       if (ERR_peek_error())
2492         {
2493         tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;
2494         if (LOGGING(tls_cipher))
2495           {
2496           const uschar * errstr = CUS ERR_reason_error_string(ERR_peek_error());
2497           static uschar peerdn[256];
2498           X509_NAME_oneline(X509_get_subject_name(SSL_get_peer_certificate(ssl)),
2499                                                   CS peerdn, sizeof(peerdn));
2500           log_write(0, LOG_MAIN,
2501                 "[%s] %s Received TLS cert (DN: '%.*s') status response, "
2502                 "itself unverifiable: %s",
2503                 sender_host_address, sender_host_name,
2504                 (int)sizeof(peerdn), peerdn,
2505                 errstr);
2506           }
2507         DEBUG(D_tls)
2508           {
2509           BIO_printf(bp, "OCSP response verify failure\n");
2510           ERR_print_errors(bp);
2511           OCSP_RESPONSE_print(bp, rsp, 0);
2512           }
2513         goto failed;
2514         }
2515       else
2516         DEBUG(D_tls) debug_printf("no explicit trust for OCSP signing"
2517           " in the root CA certificate; ignoring\n");
2518
2519     DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP response well-formed and signed OK\n");
2520
2521     /*XXX So we have a good stapled OCSP status.  How do we know
2522     it is for the cert of interest?  OpenSSL 1.1.0 has a routine
2523     OCSP_resp_find_status() which matches on a cert id, which presumably
2524     we should use. Making an id needs OCSP_cert_id_new(), which takes
2525     issuerName, issuerKey, serialNumber.  Are they all in the cert?
2526
2527     For now, carry on blindly accepting the resp. */
2528
2529     for (int idx =
2530 #ifdef EXIM_HAVE_OCSP_RESP_COUNT
2531             OCSP_resp_count(bs) - 1;
2532 #else
2533             sk_OCSP_SINGLERESP_num(sresp) - 1;
2534 #endif
2535          idx >= 0; idx--)
2536       {
2537       OCSP_SINGLERESP * single = OCSP_resp_get0(bs, idx);
2538       int status, reason;
2539       ASN1_GENERALIZEDTIME * rev, * thisupd, * nextupd;
2540
2541   /*XXX so I can see putting a loop in here to handle a rsp with >1 singleresp
2542   - but what happens with a GnuTLS-style input?
2543
2544   we could do with a debug label for each singleresp
2545   - it has a certID with a serialNumber, but I see no API to get that
2546   */
2547       status = OCSP_single_get0_status(single, &reason, &rev,
2548                   &thisupd, &nextupd);
2549
2550       DEBUG(D_tls)
2551         {
2552         time_print(bp, "This OCSP Update", thisupd);
2553         if (nextupd) time_print(bp, "Next OCSP Update", nextupd);
2554         }
2555       if (!OCSP_check_validity(thisupd, nextupd,
2556             EXIM_OCSP_SKEW_SECONDS, EXIM_OCSP_MAX_AGE))
2557         {
2558         tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;
2559         DEBUG(D_tls) ERR_print_errors(bp);
2560         log_write(0, LOG_MAIN, "OCSP dates invalid");
2561         goto failed;
2562         }
2563
2564       DEBUG(D_tls) BIO_printf(bp, "Certificate status: %s\n",
2565                     OCSP_cert_status_str(status));
2566       switch(status)
2567         {
2568         case V_OCSP_CERTSTATUS_GOOD:
2569           continue;     /* the idx loop */
2570         case V_OCSP_CERTSTATUS_REVOKED:
2571           log_write(0, LOG_MAIN, "Server certificate revoked%s%s",
2572               reason != -1 ? "; reason: " : "",
2573               reason != -1 ? OCSP_crl_reason_str(reason) : "");
2574           DEBUG(D_tls) time_print(bp, "Revocation Time", rev);
2575           break;
2576         default:
2577           log_write(0, LOG_MAIN,
2578               "Server certificate status unknown, in OCSP stapling");
2579           break;
2580         }
2581
2582       goto failed;
2583       }
2584
2585     i = 1;
2586     tls_out.ocsp = OCSP_VFIED;
2587     goto good;
2588
2589   failed:
2590     tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;
2591     i = cbinfo->u_ocsp.client.verify_required ? 0 : 1;
2592   good:
2593     {
2594     uschar * s = NULL;
2595     int len = (int) BIO_get_mem_data(bp, CSS &s);
2596     if (len > 0) debug_printf("%.*s", len, s);
2597     }
2598     BIO_free(bp);
2599   }
2600
2601 OCSP_RESPONSE_free(rsp);
2602 return i;
2603 }
2604 #endif  /*!DISABLE_OCSP*/
2605
2606
2607 /*************************************************
2608 *            Initialize for TLS                  *
2609 *************************************************/
2610 /* Called from both server and client code, to do preliminary initialization
2611 of the library.  We allocate and return a context structure.
2612
2613 Arguments:
2614   host            connected host, if client; NULL if server
2615   ob              transport options block, if client; NULL if server
2616   ocsp_file       file of stapling info (server); flag for require ocsp (client)
2617   addr            address if client; NULL if server (for some randomness)
2618   caller_state    place to put pointer to allocated state-struct
2619   errstr          error string pointer
2620
2621 Returns:          OK/DEFER/FAIL
2622 */
2623
2624 static int
2625 tls_init(host_item * host, smtp_transport_options_block * ob,
2626 #ifndef DISABLE_OCSP
2627   uschar *ocsp_file,
2628 #endif
2629   address_item *addr, exim_openssl_state_st ** caller_state,
2630   tls_support * tlsp,
2631   uschar ** errstr)
2632 {
2633 SSL_CTX * ctx;
2634 exim_openssl_state_st * state;
2635 int rc;
2636
2637 if (host)                       /* client */
2638   {
2639   state = store_malloc(sizeof(exim_openssl_state_st));
2640   memset(state, 0, sizeof(*state));
2641   state->certificate = ob->tls_certificate;
2642   state->privatekey =  ob->tls_privatekey;
2643   state->is_server = FALSE;
2644   state->dhparam = NULL;
2645   state->lib_state = ob->tls_preload;
2646   }
2647 else                            /* server */
2648   {
2649   state = &state_server;
2650   state->certificate = tls_certificate;
2651   state->privatekey =  tls_privatekey;
2652   state->is_server = TRUE;
2653   state->dhparam = tls_dhparam;
2654   state->lib_state = state_server.lib_state;
2655   }
2656
2657 state->tlsp = tlsp;
2658 state->host = host;
2659
2660 if (!state->lib_state.pri_string)
2661   state->server_cipher_list = NULL;
2662
2663 #ifndef DISABLE_EVENT
2664 state->event_action = NULL;
2665 #endif
2666
2667 tls_openssl_init();
2668
2669 /* It turns out that we need to seed the random number generator this early in
2670 order to get the full complement of ciphers to work. It took me roughly a day
2671 of work to discover this by experiment.
2672
2673 On systems that have /dev/urandom, SSL may automatically seed itself from
2674 there. Otherwise, we have to make something up as best we can. Double check
2675 afterwards.
2676
2677 Although we likely called this before, at daemon startup, this is a chance
2678 to mix in further variable info (time, pid) if needed. */
2679
2680 if (!lib_rand_init(addr))
2681   return tls_error(US"RAND_status", host,
2682     US"unable to seed random number generator", errstr);
2683
2684 /* Apply administrator-supplied work-arounds.
2685 Historically we applied just one requested option,
2686 SSL_OP_DONT_INSERT_EMPTY_FRAGMENTS, but when bug 994 requested a second, we
2687 moved to an administrator-controlled list of options to specify and
2688 grandfathered in the first one as the default value for "openssl_options".
2689
2690 No OpenSSL version number checks: the options we accept depend upon the
2691 availability of the option value macros from OpenSSL.  */
2692
2693 if (!init_options)
2694   if (!tls_openssl_options_parse(openssl_options, &init_options))
2695     return tls_error(US"openssl_options parsing failed", host, NULL, errstr);
2696
2697 /* Create a context.
2698 The OpenSSL docs in 1.0.1b have not been updated to clarify TLS variant
2699 negotiation in the different methods; as far as I can tell, the only
2700 *_{server,client}_method which allows negotiation is SSLv23, which exists even
2701 when OpenSSL is built without SSLv2 support.
2702 By disabling with openssl_options, we can let admins re-enable with the
2703 existing knob. */
2704
2705 if (!(ctx = state->lib_state.lib_ctx))
2706   {
2707   if ((rc = lib_ctx_new(&ctx, host, errstr)) != OK)
2708     return rc;
2709   state->lib_state.lib_ctx = ctx;
2710   }
2711
2712 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
2713 tlsp->resumption = RESUME_SUPPORTED;
2714 #endif
2715 if (init_options)
2716   {
2717 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
2718   /* Should the server offer session resumption? */
2719   if (!host && verify_check_host(&tls_resumption_hosts) == OK)
2720     {
2721     DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_resumption_hosts overrides openssl_options\n");
2722     init_options &= ~SSL_OP_NO_TICKET;
2723     tlsp->resumption |= RESUME_SERVER_TICKET; /* server will give ticket on request */
2724     tlsp->host_resumable = TRUE;
2725     }
2726 #endif
2727
2728   DEBUG(D_tls) debug_printf("setting SSL CTX options: %#lx\n", init_options);
2729   if (!(SSL_CTX_set_options(ctx, init_options)))
2730     return tls_error(string_sprintf(
2731           "SSL_CTX_set_option(%#lx)", init_options), host, NULL, errstr);
2732   }
2733 else
2734   DEBUG(D_tls) debug_printf("no SSL CTX options to set\n");
2735
2736 /* We'd like to disable session cache unconditionally, but foolish Outlook
2737 Express clients then give up the first TLS connection and make a second one
2738 (which works).  Only when there is an IMAP service on the same machine.
2739 Presumably OE is trying to use the cache for A on B.  Leave it enabled for
2740 now, until we work out a decent way of presenting control to the config.  It
2741 will never be used because we use a new context every time. */
2742 #ifdef notdef
2743 (void) SSL_CTX_set_session_cache_mode(ctx, SSL_SESS_CACHE_OFF);
2744 #endif
2745
2746 /* Initialize with DH parameters if supplied */
2747 /* Initialize ECDH temp key parameter selection */
2748
2749 if (!host)
2750   {
2751   if (state->lib_state.dh)
2752     { DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: DH params were preloaded\n"); }
2753   else
2754     if (!init_dh(ctx, state->dhparam, errstr)) return DEFER;
2755
2756   if (state->lib_state.ecdh)
2757     { DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: ECDH curve was preloaded\n"); }
2758   else
2759     if (!init_ecdh(ctx, errstr)) return DEFER;
2760   }
2761
2762 /* Set up certificate and key (and perhaps OCSP info) */
2763
2764 if (state->lib_state.conn_certs)
2765   {
2766   DEBUG(D_tls)
2767     debug_printf("TLS: %s certs were preloaded\n", host ? "client":"server");
2768   }
2769 else
2770   {
2771 #ifndef DISABLE_OCSP
2772   if (!host)                                    /* server */
2773     {
2774     state->u_ocsp.server.file = ocsp_file;
2775     state->u_ocsp.server.file_expanded = NULL;
2776     state->u_ocsp.server.olist = NULL;
2777     }
2778 #endif
2779   if ((rc = tls_expand_session_files(ctx, state, errstr)) != OK) return rc;
2780   }
2781
2782 /* If we need to handle SNI or OCSP, do so */
2783
2784 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT
2785 # ifndef DISABLE_OCSP
2786   if (!(state->verify_stack = sk_X509_new_null()))
2787     {
2788     DEBUG(D_tls) debug_printf("failed to create stack for stapling verify\n");
2789     return FAIL;
2790     }
2791 # endif
2792
2793 if (!host)              /* server */
2794   {
2795 # ifndef DISABLE_OCSP
2796   /* We check u_ocsp.server.file, not server.olist, because we care about if
2797   the option exists, not what the current expansion might be, as SNI might
2798   change the certificate and OCSP file in use between now and the time the
2799   callback is invoked. */
2800   if (state->u_ocsp.server.file)
2801     {
2802     SSL_CTX_set_tlsext_status_cb(ctx, tls_server_stapling_cb);
2803     SSL_CTX_set_tlsext_status_arg(ctx, state);
2804     }
2805 # endif
2806   /* We always do this, so that $tls_sni is available even if not used in
2807   tls_certificate */
2808   SSL_CTX_set_tlsext_servername_callback(ctx, tls_servername_cb);
2809   SSL_CTX_set_tlsext_servername_arg(ctx, state);
2810
2811 # ifdef EXIM_HAVE_ALPN
2812   if (tls_alpn && *tls_alpn)
2813     {
2814     uschar * exp_alpn;
2815     if (  expand_check(tls_alpn, US"tls_alpn", &exp_alpn, errstr)
2816        && *exp_alpn && !isblank(*exp_alpn))
2817       {
2818       tls_alpn = exp_alpn;      /* subprocess so ok to overwrite */
2819       SSL_CTX_set_alpn_select_cb(ctx, tls_server_alpn_cb, state);
2820       }
2821     else
2822       tls_alpn = NULL;
2823     }
2824 # endif
2825   }
2826 # ifndef DISABLE_OCSP
2827 else                    /* client */
2828   if(ocsp_file)         /* wanting stapling */
2829     {
2830     if (!(state->u_ocsp.client.verify_store = X509_STORE_new()))
2831       {
2832       DEBUG(D_tls) debug_printf("failed to create store for stapling verify\n");
2833       return FAIL;
2834       }
2835     SSL_CTX_set_tlsext_status_cb(ctx, tls_client_stapling_cb);
2836     SSL_CTX_set_tlsext_status_arg(ctx, state);
2837     }
2838 # endif
2839 #endif
2840
2841 state->verify_cert_hostnames = NULL;
2842
2843 #ifdef EXIM_HAVE_EPHEM_RSA_KEX
2844 /* Set up the RSA callback */
2845 SSL_CTX_set_tmp_rsa_callback(ctx, rsa_callback);
2846 #endif
2847
2848 /* Finally, set the session cache timeout, and we are done.
2849 The period appears to be also used for (server-generated) session tickets */
2850
2851 SSL_CTX_set_timeout(ctx, ssl_session_timeout);
2852 DEBUG(D_tls) debug_printf("Initialized TLS\n");
2853
2854 *caller_state = state;
2855
2856 return OK;
2857 }
2858
2859
2860
2861
2862 /*************************************************
2863 *           Get name of cipher in use            *
2864 *************************************************/
2865
2866 /*
2867 Argument:   pointer to an SSL structure for the connection
2868             pointer to number of bits for cipher
2869 Returns:    pointer to allocated string in perm-pool
2870 */
2871
2872 static uschar *
2873 construct_cipher_name(SSL * ssl, const uschar * ver, int * bits)
2874 {
2875 int pool = store_pool;
2876 /* With OpenSSL 1.0.0a, 'c' needs to be const but the documentation doesn't
2877 yet reflect that.  It should be a safe change anyway, even 0.9.8 versions have
2878 the accessor functions use const in the prototype. */
2879
2880 const SSL_CIPHER * c = (const SSL_CIPHER *) SSL_get_current_cipher(ssl);
2881 uschar * s;
2882
2883 SSL_CIPHER_get_bits(c, bits);
2884
2885 store_pool = POOL_PERM;
2886 s = string_sprintf("%s:%s:%u", ver, SSL_CIPHER_get_name(c), *bits);
2887 store_pool = pool;
2888 DEBUG(D_tls) debug_printf("Cipher: %s\n", s);
2889 return s;
2890 }
2891
2892
2893 /* Get IETF-standard name for ciphersuite.
2894 Argument:   pointer to an SSL structure for the connection
2895 Returns:    pointer to string
2896 */
2897
2898 static const uschar *
2899 cipher_stdname_ssl(SSL * ssl)
2900 {
2901 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_CIPHER_STD_NAME
2902 return CUS SSL_CIPHER_standard_name(SSL_get_current_cipher(ssl));
2903 #else
2904 ushort id = 0xffff & SSL_CIPHER_get_id(SSL_get_current_cipher(ssl));
2905 return cipher_stdname(id >> 8, id & 0xff);
2906 #endif
2907 }
2908
2909
2910 static const uschar *
2911 tlsver_name(SSL * ssl)
2912 {
2913 uschar * s, * p;
2914 int pool = store_pool;
2915
2916 store_pool = POOL_PERM;
2917 s = string_copy(US SSL_get_version(ssl));
2918 store_pool = pool;
2919 if ((p = Ustrchr(s, 'v')))      /* TLSv1.2 -> TLS1.2 */
2920   for (;; p++) if (!(*p = p[1])) break;
2921 return CUS s;
2922 }
2923
2924
2925 static void
2926 peer_cert(SSL * ssl, tls_support * tlsp, uschar * peerdn, unsigned siz)
2927 {
2928 /*XXX we might consider a list-of-certs variable for the cert chain.
2929 SSL_get_peer_cert_chain(SSL*).  We'd need a new variable type and support
2930 in list-handling functions, also consider the difference between the entire
2931 chain and the elements sent by the peer. */
2932
2933 tlsp->peerdn = NULL;
2934
2935 /* Will have already noted peercert on a verify fail; possibly not the leaf */
2936 if (!tlsp->peercert)
2937   tlsp->peercert = SSL_get_peer_certificate(ssl);
2938 /* Beware anonymous ciphers which lead to server_cert being NULL */
2939 if (tlsp->peercert)
2940   if (!X509_NAME_oneline(X509_get_subject_name(tlsp->peercert), CS peerdn, siz))
2941     { DEBUG(D_tls) debug_printf("X509_NAME_oneline() error\n"); }
2942   else
2943     {
2944     int oldpool = store_pool;
2945
2946     peerdn[siz-1] = '\0';               /* paranoia */
2947     store_pool = POOL_PERM;
2948     tlsp->peerdn = string_copy(peerdn);
2949     store_pool = oldpool;
2950
2951     /* We used to set CV in the cert-verify callbacks (either plain or dane)
2952     but they don't get called on session-resumption.  So use the official
2953     interface, which uses the resumed value.  Unfortunately this claims verified
2954     when it actually failed but we're in try-verify mode, due to us wanting the
2955     knowlege that it failed so needing to have the callback and forcing a
2956     permissive return.  If we don't force it, the TLS startup is failed.
2957     The extra bit of information is set in verify_override in the cb, stashed
2958     for resumption next to the TLS session, and used here. */
2959
2960     if (!tlsp->verify_override)
2961       tlsp->certificate_verified =
2962 #ifdef SUPPORT_DANE
2963         tlsp->dane_verified ||
2964 #endif
2965         SSL_get_verify_result(ssl) == X509_V_OK;
2966     }
2967 }
2968
2969
2970
2971
2972
2973 /*************************************************
2974 *        Set up for verifying certificates       *
2975 *************************************************/
2976
2977 #ifndef DISABLE_OCSP
2978 /* Load certs from file, return TRUE on success */
2979
2980 static BOOL
2981 chain_from_pem_file(const uschar * file, STACK_OF(X509) ** vp)
2982 {
2983 BIO * bp;
2984 STACK_OF(X509) * verify_stack = *vp;
2985
2986 if (verify_stack)
2987   while (sk_X509_num(verify_stack) > 0)
2988     X509_free(sk_X509_pop(verify_stack));
2989 else
2990   verify_stack = sk_X509_new_null();
2991
2992 if (!(bp = BIO_new_file(CS file, "r"))) return FALSE;
2993 for (X509 * x; x = PEM_read_bio_X509(bp, NULL, 0, NULL); )
2994   sk_X509_push(verify_stack, x);
2995 BIO_free(bp);
2996 *vp = verify_stack;
2997 return TRUE;
2998 }
2999 #endif
3000
3001
3002
3003 /* Called by both client and server startup; on the server possibly
3004 repeated after a Server Name Indication.
3005
3006 Arguments:
3007   sctx          SSL_CTX* to initialise
3008   certs         certs file, expanded
3009   crl           CRL file or NULL
3010   host          NULL in a server; the remote host in a client
3011   errstr        error string pointer
3012
3013 Returns:        OK/DEFER/FAIL
3014 */
3015
3016 static int
3017 setup_certs(SSL_CTX *sctx, uschar *certs, uschar *crl, host_item *host,
3018     uschar ** errstr)
3019 {
3020 uschar *expcerts, *expcrl;
3021
3022 if (!expand_check(certs, US"tls_verify_certificates", &expcerts, errstr))
3023   return DEFER;
3024 DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_verify_certificates: %s\n", expcerts);
3025
3026 if (expcerts && *expcerts)
3027   {
3028   /* Tell the library to use its compiled-in location for the system default
3029   CA bundle. Then add the ones specified in the config, if any. */
3030
3031   if (!SSL_CTX_set_default_verify_paths(sctx))
3032     return tls_error(US"SSL_CTX_set_default_verify_paths", host, NULL, errstr);
3033
3034   if (Ustrcmp(expcerts, "system") != 0 && Ustrncmp(expcerts, "system,", 7) != 0)
3035     {
3036     struct stat statbuf;
3037
3038     if (Ustat(expcerts, &statbuf) < 0)
3039       {
3040       log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
3041         "failed to stat %s for certificates", expcerts);
3042       return DEFER;
3043       }
3044     else
3045       {
3046       uschar *file, *dir;
3047       if ((statbuf.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR)
3048         { file = NULL; dir = expcerts; }
3049       else
3050         {
3051         STACK_OF(X509) * verify_stack =
3052 #ifndef DISABLE_OCSP
3053           !host ? state_server.verify_stack :
3054 #endif
3055           NULL;
3056         STACK_OF(X509) ** vp = &verify_stack;
3057
3058         file = expcerts; dir = NULL;
3059 #ifndef DISABLE_OCSP
3060         /* In the server if we will be offering an OCSP proof, load chain from
3061         file for verifying the OCSP proof at load time. */
3062
3063 /*XXX Glitch!   The file here is tls_verify_certs: the chain for verifying the client cert.
3064 This is inconsistent with the need to verify the OCSP proof of the server cert.
3065 */
3066         if (  !host
3067            && statbuf.st_size > 0
3068            && state_server.u_ocsp.server.file
3069            && !chain_from_pem_file(file, vp)
3070            )
3071           {
3072           log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
3073             "failed to load cert chain from %s", file);
3074           return DEFER;
3075           }
3076 #endif
3077         }
3078
3079       /* If a certificate file is empty, the load function fails with an
3080       unhelpful error message. If we skip it, we get the correct behaviour (no
3081       certificates are recognized, but the error message is still misleading (it
3082       says no certificate was supplied).  But this is better. */
3083
3084       if (  (!file || statbuf.st_size > 0)
3085          && !SSL_CTX_load_verify_locations(sctx, CS file, CS dir))
3086           return tls_error(US"SSL_CTX_load_verify_locations",
3087                             host, NULL, errstr);
3088
3089       /* On the server load the list of CAs for which we will accept certs, for
3090       sending to the client.  This is only for the one-file
3091       tls_verify_certificates variant.
3092       If a list isn't loaded into the server, but some verify locations are set,
3093       the server end appears to make a wildcard request for client certs.
3094       Meanwhile, the client library as default behaviour *ignores* the list
3095       we send over the wire - see man SSL_CTX_set_client_cert_cb.
3096       Because of this, and that the dir variant is likely only used for
3097       the public-CA bundle (not for a private CA), not worth fixing.  */
3098
3099       if (file)
3100         {
3101         STACK_OF(X509_NAME) * names = SSL_load_client_CA_file(CS file);
3102         int i = sk_X509_NAME_num(names);
3103
3104         if (!host) SSL_CTX_set_client_CA_list(sctx, names);
3105         DEBUG(D_tls) debug_printf("Added %d additional certificate authorit%s\n",
3106                                     i, i>1 ? "ies":"y");
3107         }
3108       else
3109         DEBUG(D_tls)
3110           debug_printf("Added dir for additional certificate authorities\n");
3111       }
3112     }
3113
3114   /* Handle a certificate revocation list. */
3115
3116 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER > 0x00907000L
3117
3118   /* This bit of code is now the version supplied by Lars Mainka. (I have
3119   merely reformatted it into the Exim code style.)
3120
3121   "From here I changed the code to add support for multiple crl's
3122   in pem format in one file or to support hashed directory entries in
3123   pem format instead of a file. This method now uses the library function
3124   X509_STORE_load_locations to add the CRL location to the SSL context.
3125   OpenSSL will then handle the verify against CA certs and CRLs by
3126   itself in the verify callback." */
3127
3128   if (!expand_check(crl, US"tls_crl", &expcrl, errstr)) return DEFER;
3129   if (expcrl && *expcrl)
3130     {
3131     struct stat statbufcrl;
3132     if (Ustat(expcrl, &statbufcrl) < 0)
3133       {
3134       log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
3135         "failed to stat %s for certificates revocation lists", expcrl);
3136       return DEFER;
3137       }
3138     else
3139       {
3140       /* is it a file or directory? */
3141       uschar *file, *dir;
3142       X509_STORE *cvstore = SSL_CTX_get_cert_store(sctx);
3143       if ((statbufcrl.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR)
3144         {
3145         file = NULL;
3146         dir = expcrl;
3147         DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL CRL value is a directory %s\n", dir);
3148         }
3149       else
3150         {
3151         file = expcrl;
3152         dir = NULL;
3153         DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL CRL value is a file %s\n", file);
3154         }
3155       if (X509_STORE_load_locations(cvstore, CS file, CS dir) == 0)
3156         return tls_error(US"X509_STORE_load_locations", host, NULL, errstr);
3157
3158       /* setting the flags to check against the complete crl chain */
3159
3160       X509_STORE_set_flags(cvstore,
3161         X509_V_FLAG_CRL_CHECK|X509_V_FLAG_CRL_CHECK_ALL);
3162       }
3163     }
3164
3165 #endif  /* OPENSSL_VERSION_NUMBER > 0x00907000L */
3166   }
3167
3168 return OK;
3169 }
3170
3171
3172
3173 static void
3174 tls_dump_keylog(SSL * ssl)
3175 {
3176 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_KEYLOG
3177   BIO * bp = BIO_new(BIO_s_mem());
3178   uschar * s = NULL;
3179   int len;
3180   SSL_SESSION_print_keylog(bp, SSL_get_session(ssl));
3181   len = (int) BIO_get_mem_data(bp, CSS &s);
3182   if (len > 0) debug_printf("%.*s", len, s);
3183   BIO_free(bp);
3184 #endif
3185 }
3186
3187
3188 /* Channel-binding info for authenticators
3189 See description in https://paquier.xyz/postgresql-2/channel-binding-openssl/
3190 for pre-TLS1.3
3191 */
3192
3193 static void
3194 tls_get_channel_binding(SSL * ssl, tls_support * tlsp, const void * taintval)
3195 {
3196 uschar c, * s;
3197 size_t len;
3198
3199 #ifdef EXIM_HAVE_EXPORT_CHNL_BNGNG
3200 if (SSL_version(ssl) > TLS1_2_VERSION)
3201   {
3202   /* It's not documented by OpenSSL how big the output buffer must be.
3203   The OpenSSL testcases use 80 bytes but don't say why. The GnuTLS impl only
3204   serves out 32B.  RFC 9266 says it is 32B.
3205   Interop fails unless we use the same each end. */
3206   len = 32;
3207
3208   tlsp->channelbind_exporter = TRUE;
3209   taintval = GET_UNTAINTED;
3210   if (SSL_export_keying_material(ssl,
3211         s = store_get((int)len, taintval), len,
3212         "EXPORTER-Channel-Binding", (size_t) 24,
3213         NULL, 0, 0) != 1)
3214     len = 0;
3215   }
3216 else
3217 #endif
3218   {
3219   len = SSL_get_peer_finished(ssl, &c, 0);
3220   len = SSL_get_peer_finished(ssl, s = store_get((int)len, taintval), len);
3221   }
3222
3223 if (len > 0)
3224   {
3225   int old_pool = store_pool;
3226   store_pool = POOL_PERM;
3227     tlsp->channelbinding = b64encode_taint(CUS s, (int)len, taintval);
3228   store_pool = old_pool;
3229   DEBUG(D_tls) debug_printf("Have channel bindings cached for possible auth usage %p %p\n", tlsp->channelbinding, tlsp);
3230   }
3231 }
3232
3233
3234 /*************************************************
3235 *       Start a TLS session in a server          *
3236 *************************************************/
3237 /* This is called when Exim is running as a server, after having received
3238 the STARTTLS command. It must respond to that command, and then negotiate
3239 a TLS session.
3240
3241 Arguments:
3242   errstr            pointer to error message
3243
3244 Returns:            OK on success
3245                     DEFER for errors before the start of the negotiation
3246                     FAIL for errors during the negotiation; the server can't
3247                       continue running.
3248 */
3249
3250 int
3251 tls_server_start(uschar ** errstr)
3252 {
3253 int rc;
3254 uschar * expciphers;
3255 exim_openssl_state_st * dummy_statep;
3256 SSL_CTX * ctx;
3257 SSL * ssl;
3258 static uschar peerdn[256];
3259
3260 /* Check for previous activation */
3261
3262 if (tls_in.active.sock >= 0)
3263   {
3264   tls_error(US"STARTTLS received after TLS started", NULL, US"", errstr);
3265   smtp_printf("554 Already in TLS\r\n", FALSE);
3266   return FAIL;
3267   }
3268
3269 /* Initialize the SSL library. If it fails, it will already have logged
3270 the error. */
3271
3272 rc = tls_init(NULL, NULL,
3273 #ifndef DISABLE_OCSP
3274     tls_ocsp_file,
3275 #endif
3276     NULL, &dummy_statep, &tls_in, errstr);
3277 if (rc != OK) return rc;
3278 ctx = state_server.lib_state.lib_ctx;
3279
3280 /* In OpenSSL, cipher components are separated by hyphens. In GnuTLS, they
3281 were historically separated by underscores. So that I can use either form in my
3282 tests, and also for general convenience, we turn underscores into hyphens here.
3283
3284 XXX SSL_CTX_set_cipher_list() is replaced by SSL_CTX_set_ciphersuites()
3285 for TLS 1.3 .  Since we do not call it at present we get the default list:
3286 TLS_AES_256_GCM_SHA384:TLS_CHACHA20_POLY1305_SHA256:TLS_AES_128_GCM_SHA256
3287 */
3288
3289 if (state_server.lib_state.pri_string)
3290   { DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cipher list was preloaded\n"); }
3291 else 
3292   {
3293   if (!expand_check(tls_require_ciphers, US"tls_require_ciphers", &expciphers, errstr))
3294     return FAIL;
3295
3296   if (expciphers)
3297     {
3298     normalise_ciphers(&expciphers, tls_require_ciphers);
3299     if ((rc = server_load_ciphers(ctx, &state_server, expciphers, errstr)) != OK)
3300       return rc;
3301     }
3302   }
3303
3304 /* If this is a host for which certificate verification is mandatory or
3305 optional, set up appropriately. */
3306
3307 tls_in.certificate_verified = FALSE;
3308 #ifdef SUPPORT_DANE
3309 tls_in.dane_verified = FALSE;
3310 #endif
3311 server_verify_callback_called = FALSE;
3312
3313 if (verify_check_host(&tls_verify_hosts) == OK)
3314   server_verify_optional = FALSE;
3315 else if (verify_check_host(&tls_try_verify_hosts) == OK)
3316   server_verify_optional = TRUE;
3317 else
3318   goto skip_certs;
3319
3320  {
3321   uschar * expcerts;
3322   if (!expand_check(tls_verify_certificates, US"tls_verify_certificates",
3323                     &expcerts, errstr))
3324     return DEFER;
3325   DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_verify_certificates: %s\n", expcerts);
3326
3327   if (state_server.lib_state.cabundle)
3328     { DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: CA bundle for server was preloaded\n"); }
3329   else
3330     if ((rc = setup_certs(ctx, expcerts, tls_crl, NULL, errstr)) != OK)
3331       return rc;
3332
3333   if (expcerts && *expcerts)
3334     setup_cert_verify(ctx, server_verify_optional, verify_callback_server);
3335  }
3336 skip_certs: ;
3337
3338 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
3339 # if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x30000000L
3340 SSL_CTX_set_tlsext_ticket_key_cb(ctx, ticket_key_callback);
3341 /* despite working, appears to always return failure, so ignoring */
3342 # else
3343 SSL_CTX_set_tlsext_ticket_key_evp_cb(ctx, ticket_key_callback);
3344 /* despite working, appears to always return failure, so ignoring */
3345 # endif
3346 #endif
3347
3348 #ifdef OPENSSL_HAVE_NUM_TICKETS
3349 # ifndef DISABLE_TLS_RESUME
3350 SSL_CTX_set_num_tickets(ctx, tls_in.host_resumable ? 1 : 0);
3351 # else
3352 SSL_CTX_set_num_tickets(ctx, 0);        /* send no TLS1.3 stateful-tickets */
3353 # endif
3354 #endif
3355
3356
3357 /* Prepare for new connection */
3358
3359 if (!(ssl = SSL_new(ctx)))
3360   return tls_error(US"SSL_new", NULL, NULL, errstr);
3361 state_server.lib_state.lib_ssl = ssl;
3362
3363 /* Warning: we used to SSL_clear(ssl) here, it was removed.
3364  *
3365  * With the SSL_clear(), we get strange interoperability bugs with
3366  * OpenSSL 1.0.1b and TLS1.1/1.2.  It looks as though this may be a bug in
3367  * OpenSSL itself, as a clear should not lead to inability to follow protocols.
3368  *
3369  * The SSL_clear() call is to let an existing SSL* be reused, typically after
3370  * session shutdown.  In this case, we have a brand new object and there's no
3371  * obvious reason to immediately clear it.  I'm guessing that this was
3372  * originally added because of incomplete initialisation which the clear fixed,
3373  * in some historic release.
3374  */
3375
3376 /* Set context and tell client to go ahead, except in the case of TLS startup
3377 on connection, where outputting anything now upsets the clients and tends to
3378 make them disconnect. We need to have an explicit fflush() here, to force out
3379 the response. Other smtp_printf() calls do not need it, because in non-TLS
3380 mode, the fflush() happens when smtp_getc() is called. */
3381
3382 SSL_set_session_id_context(ssl, sid_ctx, Ustrlen(sid_ctx));
3383 if (!tls_in.on_connect)
3384   {
3385   smtp_printf("220 TLS go ahead\r\n", FALSE);
3386   fflush(smtp_out);
3387   }
3388
3389 /* Now negotiate the TLS session. We put our own timer on it, since it seems
3390 that the OpenSSL library doesn't. */
3391
3392 SSL_set_wfd(ssl, fileno(smtp_out));
3393 SSL_set_rfd(ssl, fileno(smtp_in));
3394 SSL_set_accept_state(ssl);
3395
3396 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling SSL_accept\n");
3397
3398 ERR_clear_error();
3399 sigalrm_seen = FALSE;
3400 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM(smtp_receive_timeout);
3401 rc = SSL_accept(ssl);
3402 ALARM_CLR(0);
3403
3404 if (rc <= 0)
3405   {
3406   int error = SSL_get_error(ssl, rc);
3407   switch(error)
3408     {
3409     case SSL_ERROR_NONE:
3410       break;
3411
3412     case SSL_ERROR_ZERO_RETURN:
3413       DEBUG(D_tls) debug_printf("Got SSL_ERROR_ZERO_RETURN\n");
3414       (void) tls_error(US"SSL_accept", NULL, sigalrm_seen ? US"timed out" : NULL, errstr);
3415 #ifndef DISABLE_EVENT
3416       (void) event_raise(event_action, US"tls:fail:connect", *errstr, NULL);
3417 #endif
3418       if (SSL_get_shutdown(ssl) == SSL_RECEIVED_SHUTDOWN)
3419         SSL_shutdown(ssl);
3420
3421       tls_close(NULL, TLS_NO_SHUTDOWN);
3422       return FAIL;
3423
3424     /* Handle genuine errors */
3425     case SSL_ERROR_SSL:
3426       {
3427       uschar * s = NULL;
3428       int r = ERR_GET_REASON(ERR_peek_error());
3429       if (  r == SSL_R_WRONG_VERSION_NUMBER
3430 #ifdef SSL_R_VERSION_TOO_LOW
3431          || r == SSL_R_VERSION_TOO_LOW
3432 #endif
3433          || r == SSL_R_UNKNOWN_PROTOCOL || r == SSL_R_UNSUPPORTED_PROTOCOL)
3434         s = string_sprintf("(%s)", SSL_get_version(ssl));
3435       (void) tls_error(US"SSL_accept", NULL, sigalrm_seen ? US"timed out" : s, errstr);
3436 #ifndef DISABLE_EVENT
3437       (void) event_raise(event_action, US"tls:fail:connect", *errstr, NULL);
3438 #endif
3439       return FAIL;
3440       }
3441
3442     default:
3443       DEBUG(D_tls) debug_printf("Got SSL error %d\n", error);
3444       if (error == SSL_ERROR_SYSCALL)
3445         {
3446         if (!errno)
3447           {
3448           *errstr = US"SSL_accept: TCP connection closed by peer";
3449 #ifndef DISABLE_EVENT
3450           (void) event_raise(event_action, US"tls:fail:connect", *errstr, NULL);
3451 #endif
3452           return FAIL;
3453           }
3454         DEBUG(D_tls) debug_printf(" - syscall %s\n", strerror(errno));
3455         }
3456       (void) tls_error(US"SSL_accept", NULL,
3457                       sigalrm_seen ? US"timed out"
3458                       : ERR_peek_error() ? NULL : string_sprintf("ret %d", error),
3459                       errstr);
3460 #ifndef DISABLE_EVENT
3461       (void) event_raise(event_action, US"tls:fail:connect", *errstr, NULL);
3462 #endif
3463       return FAIL;
3464     }
3465   }
3466
3467 DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL_accept was successful\n");
3468 ERR_clear_error();      /* Even success can leave errors in the stack. Seen with
3469                         anon-authentication ciphersuite negotiated. */
3470
3471 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
3472 if (SSL_session_reused(ssl))
3473   {
3474   tls_in.resumption |= RESUME_USED;
3475   DEBUG(D_tls) debug_printf("Session reused\n");
3476   }
3477 #endif
3478
3479 #ifdef EXIM_HAVE_ALPN
3480 /* If require-alpn, check server_seen_alpn here.  Else abort TLS */
3481 if (!tls_alpn || !*tls_alpn)
3482   { DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: was not watching for ALPN\n"); }
3483 else if (!server_seen_alpn)
3484   if (verify_check_host(&hosts_require_alpn) == OK)
3485     {
3486     /* We'd like to send a definitive Alert but OpenSSL provides no facility */
3487     SSL_shutdown(ssl);
3488     tls_error(US"handshake", NULL, US"ALPN required but not negotiated", errstr);
3489     return FAIL;
3490     }
3491   else
3492     { DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: no ALPN presented in handshake\n"); }
3493 else DEBUG(D_tls)
3494   {
3495   const uschar * name;
3496   unsigned len;
3497   SSL_get0_alpn_selected(ssl, &name, &len);
3498   if (len && name)
3499     debug_printf("ALPN negotiated: '%.*s'\n", (int)*name, name+1);
3500   else
3501     debug_printf("ALPN: no protocol negotiated\n");
3502   }
3503 #endif
3504
3505
3506 /* TLS has been set up. Record data for the connection,
3507 adjust the input functions to read via TLS, and initialize things. */
3508
3509 #ifdef SSL_get_extms_support
3510 /*XXX what does this return for tls1.3 ? */
3511 tls_in.ext_master_secret = SSL_get_extms_support(ssl) == 1;
3512 #endif
3513 peer_cert(ssl, &tls_in, peerdn, sizeof(peerdn));
3514
3515 tls_in.ver = tlsver_name(ssl);
3516 tls_in.cipher = construct_cipher_name(ssl, tls_in.ver, &tls_in.bits);
3517 tls_in.cipher_stdname = cipher_stdname_ssl(ssl);
3518
3519 DEBUG(D_tls)
3520   {
3521   uschar buf[2048];
3522   if (SSL_get_shared_ciphers(ssl, CS buf, sizeof(buf)))
3523     debug_printf("Shared ciphers: %s\n", buf);
3524
3525   tls_dump_keylog(ssl);
3526
3527 #ifdef EXIM_HAVE_SESSION_TICKET
3528   {
3529   SSL_SESSION * ss = SSL_get_session(ssl);
3530   if (SSL_SESSION_has_ticket(ss))       /* 1.1.0 */
3531     debug_printf("The session has a ticket, life %lu seconds\n",
3532       SSL_SESSION_get_ticket_lifetime_hint(ss));
3533   }
3534 #endif
3535   }
3536
3537 /* Record the certificate we presented */
3538   {
3539   X509 * crt = SSL_get_certificate(ssl);
3540   tls_in.ourcert = crt ? X509_dup(crt) : NULL;
3541   }
3542
3543 tls_get_channel_binding(ssl, &tls_in, GET_UNTAINTED);
3544
3545 /* Only used by the server-side tls (tls_in), including tls_getc.
3546    Client-side (tls_out) reads (seem to?) go via
3547    smtp_read_response()/ip_recv().
3548    Hence no need to duplicate for _in and _out.
3549  */
3550 if (!ssl_xfer_buffer) ssl_xfer_buffer = store_malloc(ssl_xfer_buffer_size);
3551 ssl_xfer_buffer_lwm = ssl_xfer_buffer_hwm = 0;
3552 ssl_xfer_eof = ssl_xfer_error = FALSE;
3553
3554 receive_getc = tls_getc;
3555 receive_getbuf = tls_getbuf;
3556 receive_get_cache = tls_get_cache;
3557 receive_hasc = tls_hasc;
3558 receive_ungetc = tls_ungetc;
3559 receive_feof = tls_feof;
3560 receive_ferror = tls_ferror;
3561
3562 tls_in.active.sock = fileno(smtp_out);
3563 tls_in.active.tls_ctx = NULL;   /* not using explicit ctx for server-side */
3564 return OK;
3565 }
3566
3567
3568
3569
3570 static int
3571 tls_client_basic_ctx_init(SSL_CTX * ctx,
3572     host_item * host, smtp_transport_options_block * ob, exim_openssl_state_st * state,
3573     uschar ** errstr)
3574 {
3575 int rc;
3576
3577 /* Back-compatible old behaviour if tls_verify_certificates is set but both
3578 tls_verify_hosts and tls_try_verify_hosts are not set. Check only the specified
3579 host patterns if one of them is set with content. */
3580
3581 if (  (  (  !ob->tls_verify_hosts || !ob->tls_verify_hosts
3582          || Ustrcmp(ob->tls_try_verify_hosts, ":") == 0
3583          )
3584       && (  !ob->tls_try_verify_hosts || !*ob->tls_try_verify_hosts
3585          || Ustrcmp(ob->tls_try_verify_hosts, ":") == 0
3586          )
3587       )
3588    || verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_verify_hosts, host) == OK
3589    )
3590   client_verify_optional = FALSE;
3591 else if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_try_verify_hosts, host) == OK)
3592   client_verify_optional = TRUE;
3593 else
3594   return OK;
3595
3596  {
3597   uschar * expcerts;
3598   if (!expand_check(ob->tls_verify_certificates, US"tls_verify_certificates",
3599                     &expcerts, errstr))
3600     return DEFER;
3601   DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_verify_certificates: %s\n", expcerts);
3602
3603   if (state->lib_state.cabundle)
3604     { DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: CA bundle was preloaded\n"); }
3605   else
3606     if ((rc = setup_certs(ctx, expcerts, ob->tls_crl, host, errstr)) != OK)
3607       return rc;
3608
3609   if (expcerts && *expcerts)
3610     setup_cert_verify(ctx, client_verify_optional, verify_callback_client);
3611  }
3612
3613 if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_verify_cert_hostnames, host) == OK)
3614   {
3615   state->verify_cert_hostnames =
3616 #ifdef SUPPORT_I18N
3617     string_domain_utf8_to_alabel(host->certname, NULL);
3618 #else
3619     host->certname;
3620 #endif
3621   DEBUG(D_tls) debug_printf("Cert hostname to check: \"%s\"\n",
3622                     state->verify_cert_hostnames);
3623   }
3624 return OK;
3625 }
3626
3627
3628 #ifdef SUPPORT_DANE
3629 static int
3630 dane_tlsa_load(SSL * ssl, host_item * host, dns_answer * dnsa, uschar ** errstr)
3631 {
3632 dns_scan dnss;
3633 const char * hostnames[2] = { CS host->name, NULL };
3634 int found = 0;
3635
3636 if (DANESSL_init(ssl, NULL, hostnames) != 1)
3637   return tls_error(US"hostnames load", host, NULL, errstr);
3638
3639 for (dns_record * rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_ANSWERS); rr;
3640      rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_NEXT)
3641     ) if (rr->type == T_TLSA && rr->size > 3)
3642   {
3643   const uschar * p = rr->data;
3644   uint8_t usage, selector, mtype;
3645   const char * mdname;
3646
3647   usage = *p++;
3648
3649   /* Only DANE-TA(2) and DANE-EE(3) are supported */
3650   if (usage != 2 && usage != 3) continue;
3651
3652   selector = *p++;
3653   mtype = *p++;
3654
3655   switch (mtype)
3656     {
3657     default: continue;  /* Only match-types 0, 1, 2 are supported */
3658     case 0:  mdname = NULL; break;
3659     case 1:  mdname = "sha256"; break;
3660     case 2:  mdname = "sha512"; break;
3661     }
3662
3663   found++;
3664   switch (DANESSL_add_tlsa(ssl, usage, selector, mdname, p, rr->size - 3))
3665     {
3666     default:
3667       return tls_error(US"tlsa load", host, NULL, errstr);
3668     case 0:     /* action not taken */
3669     case 1:     break;
3670     }
3671
3672   tls_out.tlsa_usage |= 1<<usage;
3673   }
3674
3675 if (found)
3676   return OK;
3677
3678 log_write(0, LOG_MAIN, "DANE error: No usable TLSA records");
3679 return DEFER;
3680 }
3681 #endif  /*SUPPORT_DANE*/
3682
3683
3684
3685 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
3686 /* On the client, get any stashed session for the given IP from hints db
3687 and apply it to the ssl-connection for attempted resumption. */
3688
3689 static void
3690 tls_retrieve_session(tls_support * tlsp, SSL * ssl)
3691 {
3692 if (tlsp->host_resumable)
3693   {
3694   const uschar * key = tlsp->resume_index;
3695   dbdata_tls_session * dt;
3696   int len;
3697   open_db dbblock, * dbm_file;
3698
3699   tlsp->resumption |= RESUME_CLIENT_REQUESTED;
3700   DEBUG(D_tls)
3701     debug_printf("checking for resumable session for %s\n", tlsp->resume_index);
3702   if ((dbm_file = dbfn_open(US"tls", O_RDWR, &dbblock, FALSE, FALSE)))
3703     {
3704     if ((dt = dbfn_read_with_length(dbm_file, tlsp->resume_index, &len)))
3705       {
3706       SSL_SESSION * ss = NULL;
3707       const uschar * sess_asn1 = dt->session;
3708
3709       len -= sizeof(dbdata_tls_session);
3710       if (!(d2i_SSL_SESSION(&ss, &sess_asn1, (long)len)))
3711         {
3712         DEBUG(D_tls)
3713           {
3714           ERR_error_string_n(ERR_get_error(),
3715             ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
3716           debug_printf("decoding session: %s\n", ssl_errstring);
3717           }
3718         }
3719       else
3720         {
3721         unsigned long lifetime =
3722 #ifdef EXIM_HAVE_SESSION_TICKET
3723           SSL_SESSION_get_ticket_lifetime_hint(ss);
3724 #else                   /* Use, fairly arbitrilarily, what we as server would */
3725           f.running_in_test_harness ? 6 : ssl_session_timeout;
3726 #endif
3727         if (lifetime + dt->time_stamp < time(NULL))
3728           {
3729           DEBUG(D_tls) debug_printf("session expired\n");
3730           dbfn_delete(dbm_file, tlsp->resume_index);
3731           }
3732         else if (SSL_set_session(ssl, ss))
3733           {
3734           DEBUG(D_tls) debug_printf("good session\n");
3735           tlsp->resumption |= RESUME_CLIENT_SUGGESTED;
3736           tlsp->verify_override = dt->verify_override;
3737           tlsp->ocsp = dt->ocsp;
3738           }
3739         else DEBUG(D_tls)
3740           {
3741           ERR_error_string_n(ERR_get_error(),
3742             ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
3743           debug_printf("applying session to ssl: %s\n", ssl_errstring);
3744           }
3745         }
3746       }
3747     else
3748       DEBUG(D_tls) debug_printf("no session record\n");
3749     dbfn_close(dbm_file);
3750     }
3751   }
3752 }
3753
3754
3755 /* On the client, save the session for later resumption */
3756
3757 static int
3758 tls_save_session_cb(SSL * ssl, SSL_SESSION * ss)
3759 {
3760 exim_openssl_state_st * cbinfo = SSL_get_ex_data(ssl, tls_exdata_idx);
3761 tls_support * tlsp;
3762
3763 DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_save_session_cb\n");
3764
3765 if (!cbinfo || !(tlsp = cbinfo->tlsp)->host_resumable) return 0;
3766
3767 # ifdef OPENSSL_HAVE_NUM_TICKETS
3768 if (SSL_SESSION_is_resumable(ss))       /* 1.1.1 */
3769 # endif
3770   {
3771   int len = i2d_SSL_SESSION(ss, NULL);
3772   int dlen = sizeof(dbdata_tls_session) + len;
3773   dbdata_tls_session * dt = store_get(dlen, GET_TAINTED);
3774   uschar * s = dt->session;
3775   open_db dbblock, * dbm_file;
3776
3777   DEBUG(D_tls) debug_printf("session is resumable\n");
3778   tlsp->resumption |= RESUME_SERVER_TICKET;     /* server gave us a ticket */
3779
3780   dt->verify_override = tlsp->verify_override;
3781   dt->ocsp = tlsp->ocsp;
3782   (void) i2d_SSL_SESSION(ss, &s);               /* s gets bumped to end */
3783
3784   if ((dbm_file = dbfn_open(US"tls", O_RDWR, &dbblock, FALSE, FALSE)))
3785     {
3786     dbfn_write(dbm_file, tlsp->resume_index, dt, dlen);
3787     dbfn_close(dbm_file);
3788     DEBUG(D_tls) debug_printf("wrote session (len %u) to db\n",
3789                   (unsigned)dlen);
3790     }
3791   }
3792 return 1;
3793 }
3794
3795
3796 /* Construct a key for session DB lookup, and setup the SSL_CTX for resumption */
3797
3798 static void
3799 tls_client_ctx_resume_prehandshake(
3800   exim_openssl_client_tls_ctx * exim_client_ctx, smtp_connect_args * conn_args,
3801   tls_support * tlsp, smtp_transport_options_block * ob)
3802 {
3803 tlsp->host_resumable = TRUE;
3804 tls_client_resmption_key(tlsp, conn_args, ob);
3805
3806 SSL_CTX_set_session_cache_mode(exim_client_ctx->ctx,
3807       SSL_SESS_CACHE_CLIENT
3808       | SSL_SESS_CACHE_NO_INTERNAL | SSL_SESS_CACHE_NO_AUTO_CLEAR);
3809 SSL_CTX_sess_set_new_cb(exim_client_ctx->ctx, tls_save_session_cb);
3810 }
3811
3812 static BOOL
3813 tls_client_ssl_resume_prehandshake(SSL * ssl, tls_support * tlsp,
3814   host_item * host, uschar ** errstr)
3815 {
3816 if (tlsp->host_resumable)
3817   {
3818   DEBUG(D_tls)
3819     debug_printf("tls_resumption_hosts overrides openssl_options, enabling tickets\n");
3820   SSL_clear_options(ssl, SSL_OP_NO_TICKET);
3821
3822   tls_exdata_idx = SSL_get_ex_new_index(0, 0, 0, 0, 0);
3823   if (!SSL_set_ex_data(ssl, tls_exdata_idx, client_static_state))
3824     {
3825     tls_error(US"set ex_data", host, NULL, errstr);
3826     return FALSE;
3827     }
3828   debug_printf("tls_exdata_idx %d cbinfo %p\n", tls_exdata_idx, client_static_state);
3829   }
3830
3831 tlsp->resumption = RESUME_SUPPORTED;
3832 /* Pick up a previous session, saved on an old ticket */
3833 tls_retrieve_session(tlsp, ssl);
3834 return TRUE;
3835 }
3836
3837 static void
3838 tls_client_resume_posthandshake(exim_openssl_client_tls_ctx * exim_client_ctx,
3839   tls_support * tlsp)
3840 {
3841 if (SSL_session_reused(exim_client_ctx->ssl))
3842   {
3843   DEBUG(D_tls) debug_printf("The session was reused\n");
3844   tlsp->resumption |= RESUME_USED;
3845   }
3846 }
3847 #endif  /* !DISABLE_TLS_RESUME */
3848
3849
3850 #ifdef EXIM_HAVE_ALPN
3851 /* Expand and convert an Exim list to an ALPN list.  False return for fail.
3852 NULL plist return for silent no-ALPN.
3853
3854 Overwite the passed-in list with the expanded version.
3855 */
3856
3857 static BOOL
3858 tls_alpn_plist(uschar ** tls_alpn, const uschar ** plist, unsigned * plen,
3859   uschar ** errstr)
3860 {
3861 uschar * exp_alpn;
3862
3863 if (!expand_check(*tls_alpn, US"tls_alpn", &exp_alpn, errstr))
3864   return FALSE;
3865 *tls_alpn = exp_alpn;
3866
3867 if (!exp_alpn)
3868   {
3869   DEBUG(D_tls) debug_printf("Setting TLS ALPN forced to fail, not sending\n");
3870   *plist = NULL;
3871   }
3872 else
3873   {
3874   /* The server implementation only accepts exactly one protocol name
3875   but it's little extra code complexity in the client. */
3876
3877   const uschar * list = exp_alpn;
3878   uschar * p = store_get(Ustrlen(exp_alpn), exp_alpn), * s, * t;
3879   int sep = 0;
3880   uschar len;
3881
3882   for (t = p; s = string_nextinlist(&list, &sep, NULL, 0); t += len)
3883     {
3884     *t++ = len = (uschar) Ustrlen(s);
3885     memcpy(t, s, len);
3886     }
3887   *plist = (*plen = t - p) ? p : NULL;
3888   }
3889 return TRUE;
3890 }
3891 #endif  /* EXIM_HAVE_ALPN */
3892
3893
3894 /*************************************************
3895 *    Start a TLS session in a client             *
3896 *************************************************/
3897
3898 /* Called from the smtp transport after STARTTLS has been accepted.
3899
3900 Arguments:
3901   cctx          connection context
3902   conn_args     connection details
3903   cookie        datum for randomness; can be NULL
3904   tlsp          record details of TLS channel configuration here; must be non-NULL
3905   errstr        error string pointer
3906
3907 Returns:        TRUE for success with TLS session context set in connection context,
3908                 FALSE on error
3909 */
3910
3911 BOOL
3912 tls_client_start(client_conn_ctx * cctx, smtp_connect_args * conn_args,
3913   void * cookie, tls_support * tlsp, uschar ** errstr)
3914 {
3915 host_item * host = conn_args->host;             /* for msgs and option-tests */
3916 transport_instance * tb = conn_args->tblock;    /* always smtp or NULL */
3917 smtp_transport_options_block * ob = tb
3918   ? (smtp_transport_options_block *)tb->options_block
3919   : &smtp_transport_option_defaults;
3920 exim_openssl_client_tls_ctx * exim_client_ctx;
3921 uschar * expciphers;
3922 int rc;
3923 static uschar peerdn[256];
3924
3925 #ifndef DISABLE_OCSP
3926 BOOL request_ocsp = FALSE;
3927 BOOL require_ocsp = FALSE;
3928 #endif
3929
3930 rc = store_pool;
3931 store_pool = POOL_PERM;
3932 exim_client_ctx = store_get(sizeof(exim_openssl_client_tls_ctx), GET_UNTAINTED);
3933 exim_client_ctx->corked = NULL;
3934 store_pool = rc;
3935
3936 #ifdef SUPPORT_DANE
3937 tlsp->tlsa_usage = 0;
3938 #endif
3939
3940 #ifndef DISABLE_OCSP
3941   {
3942 # ifdef SUPPORT_DANE
3943   /*XXX this should be moved to caller, to be common across gnutls/openssl */
3944   if (  conn_args->dane
3945      && ob->hosts_request_ocsp[0] == '*'
3946      && ob->hosts_request_ocsp[1] == '\0'
3947      )
3948     {
3949     /* Unchanged from default.  Use a safer one under DANE */
3950     request_ocsp = TRUE;
3951     ob->hosts_request_ocsp = US"${if or { {= {0}{$tls_out_tlsa_usage}} "
3952                                       "   {= {4}{$tls_out_tlsa_usage}} } "
3953                                  " {*}{}}";
3954     }
3955 # endif
3956
3957   if ((require_ocsp =
3958         verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_require_ocsp, host) == OK))
3959     request_ocsp = TRUE;
3960   else
3961 # ifdef SUPPORT_DANE
3962     if (!request_ocsp)
3963 # endif
3964       request_ocsp =
3965         verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_request_ocsp, host) == OK;
3966   }
3967 #endif
3968
3969 rc = tls_init(host, ob,
3970 #ifndef DISABLE_OCSP
3971     (void *)(long)request_ocsp,
3972 #endif
3973     cookie, &client_static_state, tlsp, errstr);
3974 if (rc != OK) return FALSE;
3975
3976 exim_client_ctx->ctx = client_static_state->lib_state.lib_ctx;
3977
3978 tlsp->certificate_verified = FALSE;
3979 client_verify_callback_called = FALSE;
3980
3981 expciphers = NULL;
3982 #ifdef SUPPORT_DANE
3983 if (conn_args->dane)
3984   {
3985   /* We fall back to tls_require_ciphers if unset, empty or forced failure, but
3986   other failures should be treated as problems. */
3987   if (ob->dane_require_tls_ciphers &&
3988       !expand_check(ob->dane_require_tls_ciphers, US"dane_require_tls_ciphers",
3989         &expciphers, errstr))
3990     return FALSE;
3991   if (expciphers && *expciphers == '\0')
3992     expciphers = NULL;
3993
3994   normalise_ciphers(&expciphers, ob->dane_require_tls_ciphers);
3995   }
3996 #endif
3997 if (!expciphers)
3998   {
3999   if (!expand_check(ob->tls_require_ciphers, US"tls_require_ciphers",
4000       &expciphers, errstr))
4001     return FALSE;
4002
4003   /* In OpenSSL, cipher components are separated by hyphens. In GnuTLS, they
4004   are separated by underscores. So that I can use either form in my tests, and
4005   also for general convenience, we turn underscores into hyphens here. */
4006
4007   normalise_ciphers(&expciphers, ob->tls_require_ciphers);
4008   }
4009
4010 if (expciphers)
4011   {
4012   DEBUG(D_tls) debug_printf("required ciphers: %s\n", expciphers);
4013   if (!SSL_CTX_set_cipher_list(exim_client_ctx->ctx, CS expciphers))
4014     {
4015     tls_error(US"SSL_CTX_set_cipher_list", host, NULL, errstr);
4016     return FALSE;
4017     }
4018   }
4019
4020 #ifdef SUPPORT_DANE
4021 if (conn_args->dane)
4022   {
4023   SSL_CTX_set_verify(exim_client_ctx->ctx,
4024     SSL_VERIFY_PEER | SSL_VERIFY_FAIL_IF_NO_PEER_CERT,
4025     verify_callback_client_dane);
4026
4027   if (!DANESSL_library_init())
4028     {
4029     tls_error(US"library init", host, NULL, errstr);
4030     return FALSE;
4031     }
4032   if (DANESSL_CTX_init(exim_client_ctx->ctx) <= 0)
4033     {
4034     tls_error(US"context init", host, NULL, errstr);
4035     return FALSE;
4036     }
4037   }
4038 else
4039
4040 #endif
4041
4042 if (tls_client_basic_ctx_init(exim_client_ctx->ctx, host, ob,
4043       client_static_state, errstr) != OK)
4044   return FALSE;
4045
4046 if (ob->tls_sni)
4047   {
4048   if (!expand_check(ob->tls_sni, US"tls_sni", &tlsp->sni, errstr))
4049     return FALSE;
4050   if (!tlsp->sni)
4051     { DEBUG(D_tls) debug_printf("Setting TLS SNI forced to fail, not sending\n"); }
4052   else if (!Ustrlen(tlsp->sni))
4053     tlsp->sni = NULL;
4054   else
4055     {
4056 #ifndef EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT
4057     log_write(0, LOG_MAIN, "SNI unusable with this OpenSSL library version; ignoring \"%s\"\n",
4058           tlsp->sni);
4059     tlsp->sni = NULL;
4060 #endif
4061     }
4062   }
4063
4064 if (ob->tls_alpn)
4065 #ifdef EXIM_HAVE_ALPN
4066   {
4067   const uschar * plist;
4068   unsigned plen;
4069
4070   if (!tls_alpn_plist(&ob->tls_alpn, &plist, &plen, errstr))
4071     return FALSE;
4072   if (plist)
4073     if (SSL_CTX_set_alpn_protos(exim_client_ctx->ctx, plist, plen) != 0)
4074       {
4075       tls_error(US"alpn init", host, NULL, errstr);
4076       return FALSE;
4077       }
4078     else
4079       DEBUG(D_tls) debug_printf("Setting TLS ALPN '%s'\n", ob->tls_alpn);
4080   }
4081 #else
4082   log_write(0, LOG_MAIN, "ALPN unusable with this OpenSSL library version; ignoring \"%s\"\n",
4083           ob->tls_alpn);
4084 #endif
4085
4086 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
4087 /*XXX have_lbserver: another cmdline arg possibly, for continued-conn, but use
4088 will be very low. */
4089
4090 if (!conn_args->have_lbserver)  /* wanted for tls_client_resmption_key() */
4091   { DEBUG(D_tls) debug_printf("resumption not supported on continued-connection\n"); }
4092 else if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_resumption_hosts, host) == OK)
4093   tls_client_ctx_resume_prehandshake(exim_client_ctx, conn_args, tlsp, ob);
4094 #endif
4095
4096
4097 if (!(exim_client_ctx->ssl = SSL_new(exim_client_ctx->ctx)))
4098   {
4099   tls_error(US"SSL_new", host, NULL, errstr);
4100   return FALSE;
4101   }
4102 SSL_set_session_id_context(exim_client_ctx->ssl, sid_ctx, Ustrlen(sid_ctx));
4103 SSL_set_fd(exim_client_ctx->ssl, cctx->sock);
4104 SSL_set_connect_state(exim_client_ctx->ssl);
4105
4106 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT
4107 if (tlsp->sni)
4108   {
4109   DEBUG(D_tls) debug_printf("Setting TLS SNI \"%s\"\n", tlsp->sni);
4110   SSL_set_tlsext_host_name(exim_client_ctx->ssl, tlsp->sni);
4111   }
4112 #endif
4113
4114 #ifdef SUPPORT_DANE
4115 if (conn_args->dane)
4116   if (dane_tlsa_load(exim_client_ctx->ssl, host, &conn_args->tlsa_dnsa, errstr) != OK)
4117     return FALSE;
4118 #endif
4119
4120 #ifndef DISABLE_OCSP
4121 /* Request certificate status at connection-time.  If the server
4122 does OCSP stapling we will get the callback (set in tls_init()) */
4123 # ifdef SUPPORT_DANE
4124 if (request_ocsp)
4125   {
4126   const uschar * s;
4127   if (  ((s = ob->hosts_require_ocsp) && Ustrstr(s, US"tls_out_tlsa_usage"))
4128      || ((s = ob->hosts_request_ocsp) && Ustrstr(s, US"tls_out_tlsa_usage"))
4129      )
4130     {   /* Re-eval now $tls_out_tlsa_usage is populated.  If
4131         this means we avoid the OCSP request, we wasted the setup
4132         cost in tls_init(). */
4133     require_ocsp = verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_require_ocsp, host) == OK;
4134     request_ocsp = require_ocsp
4135       || verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_request_ocsp, host) == OK;
4136     }
4137   }
4138 # endif
4139
4140 if (request_ocsp)
4141   {
4142   SSL_set_tlsext_status_type(exim_client_ctx->ssl, TLSEXT_STATUSTYPE_ocsp);
4143   client_static_state->u_ocsp.client.verify_required = require_ocsp;
4144   tlsp->ocsp = OCSP_NOT_RESP;
4145   }
4146 #endif
4147
4148 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
4149 if (!tls_client_ssl_resume_prehandshake(exim_client_ctx->ssl, tlsp, host,
4150       errstr))
4151   return FALSE;
4152 #endif
4153
4154 #ifndef DISABLE_EVENT
4155 client_static_state->event_action = tb ? tb->event_action : NULL;
4156 #endif
4157
4158 /* There doesn't seem to be a built-in timeout on connection. */
4159
4160 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling SSL_connect\n");
4161 sigalrm_seen = FALSE;
4162 ALARM(ob->command_timeout);
4163 rc = SSL_connect(exim_client_ctx->ssl);
4164 ALARM_CLR(0);
4165
4166 #ifdef SUPPORT_DANE
4167 if (conn_args->dane)
4168   DANESSL_cleanup(exim_client_ctx->ssl);
4169 #endif
4170
4171 if (rc <= 0)
4172   {
4173   tls_error(US"SSL_connect", host, sigalrm_seen ? US"timed out" : NULL, errstr);
4174   return FALSE;
4175   }
4176
4177 DEBUG(D_tls)
4178   {
4179   debug_printf("SSL_connect succeeded\n");
4180   tls_dump_keylog(exim_client_ctx->ssl);
4181   }
4182
4183 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
4184 tls_client_resume_posthandshake(exim_client_ctx, tlsp);
4185 #endif
4186
4187 #ifdef EXIM_HAVE_ALPN
4188 if (ob->tls_alpn)       /* We requested. See what was negotiated. */
4189   {
4190   const uschar * name;
4191   unsigned len;
4192
4193   SSL_get0_alpn_selected(exim_client_ctx->ssl, &name, &len);
4194   if (len > 0)
4195     { DEBUG(D_tls) debug_printf("ALPN negotiated %u: '%.*s'\n", len, (int)*name, name+1); }
4196   else if (verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_require_alpn, host) == OK)
4197     {
4198     /* Would like to send a relevant fatal Alert, but OpenSSL has no API */
4199     tls_error(US"handshake", host, US"ALPN required but not negotiated", errstr);
4200     return FALSE;
4201     }
4202   }
4203 #endif
4204
4205 #ifdef SSL_get_extms_support
4206 tlsp->ext_master_secret = SSL_get_extms_support(exim_client_ctx->ssl) == 1;
4207 #endif
4208 peer_cert(exim_client_ctx->ssl, tlsp, peerdn, sizeof(peerdn));
4209
4210 tlsp->ver = tlsver_name(exim_client_ctx->ssl);
4211 tlsp->cipher = construct_cipher_name(exim_client_ctx->ssl, tlsp->ver, &tlsp->bits);
4212 tlsp->cipher_stdname = cipher_stdname_ssl(exim_client_ctx->ssl);
4213
4214 /* Record the certificate we presented */
4215   {
4216   X509 * crt = SSL_get_certificate(exim_client_ctx->ssl);
4217   tlsp->ourcert = crt ? X509_dup(crt) : NULL;
4218   }
4219
4220 /*XXX will this work with continued-TLS? */
4221 tls_get_channel_binding(exim_client_ctx->ssl, tlsp, GET_TAINTED);
4222
4223 tlsp->active.sock = cctx->sock;
4224 tlsp->active.tls_ctx = exim_client_ctx;
4225 cctx->tls_ctx = exim_client_ctx;
4226 return TRUE;
4227 }
4228
4229
4230
4231
4232
4233 static BOOL
4234 tls_refill(unsigned lim)
4235 {
4236 SSL * ssl = state_server.lib_state.lib_ssl;
4237 int error;
4238 int inbytes;
4239
4240 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling SSL_read(%p, %p, %u)\n", ssl,
4241   ssl_xfer_buffer, ssl_xfer_buffer_size);
4242
4243 ERR_clear_error();
4244 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM(smtp_receive_timeout);
4245 inbytes = SSL_read(ssl, CS ssl_xfer_buffer,
4246                   MIN(ssl_xfer_buffer_size, lim));
4247 error = SSL_get_error(ssl, inbytes);
4248 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM_CLR(0);
4249
4250 if (had_command_timeout)                /* set by signal handler */
4251   smtp_command_timeout_exit();          /* does not return */
4252 if (had_command_sigterm)
4253   smtp_command_sigterm_exit();
4254 if (had_data_timeout)
4255   smtp_data_timeout_exit();
4256 if (had_data_sigint)
4257   smtp_data_sigint_exit();
4258
4259 /* SSL_ERROR_ZERO_RETURN appears to mean that the SSL session has been
4260 closed down, not that the socket itself has been closed down. Revert to
4261 non-SSL handling. */
4262
4263 switch(error)
4264   {
4265   case SSL_ERROR_NONE:
4266     break;
4267
4268   case SSL_ERROR_ZERO_RETURN:
4269     DEBUG(D_tls) debug_printf("Got SSL_ERROR_ZERO_RETURN\n");
4270
4271     if (SSL_get_shutdown(ssl) == SSL_RECEIVED_SHUTDOWN)
4272           SSL_shutdown(ssl);
4273
4274     tls_close(NULL, TLS_NO_SHUTDOWN);
4275     return FALSE;
4276
4277   /* Handle genuine errors */
4278   case SSL_ERROR_SSL:
4279     ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
4280     log_write(0, LOG_MAIN, "TLS error (SSL_read): %s", ssl_errstring);
4281     ssl_xfer_error = TRUE;
4282     return FALSE;
4283
4284   default:
4285     DEBUG(D_tls) debug_printf("Got SSL error %d\n", error);
4286     DEBUG(D_tls) if (error == SSL_ERROR_SYSCALL)
4287       debug_printf(" - syscall %s\n", strerror(errno));
4288     ssl_xfer_error = TRUE;
4289     return FALSE;
4290   }
4291
4292 #ifndef DISABLE_DKIM
4293 dkim_exim_verify_feed(ssl_xfer_buffer, inbytes);
4294 #endif
4295 ssl_xfer_buffer_hwm = inbytes;
4296 ssl_xfer_buffer_lwm = 0;
4297 return TRUE;
4298 }
4299
4300
4301 /*************************************************
4302 *            TLS version of getc                 *
4303 *************************************************/
4304
4305 /* This gets the next byte from the TLS input buffer. If the buffer is empty,
4306 it refills the buffer via the SSL reading function.
4307
4308 Arguments:  lim         Maximum amount to read/buffer
4309 Returns:    the next character or EOF
4310
4311 Only used by the server-side TLS.
4312 */
4313
4314 int
4315 tls_getc(unsigned lim)
4316 {
4317 if (ssl_xfer_buffer_lwm >= ssl_xfer_buffer_hwm)
4318   if (!tls_refill(lim))
4319     return ssl_xfer_error ? EOF : smtp_getc(lim);
4320
4321 /* Something in the buffer; return next uschar */
4322
4323 return ssl_xfer_buffer[ssl_xfer_buffer_lwm++];
4324 }
4325
4326 BOOL
4327 tls_hasc(void)
4328 {
4329 return ssl_xfer_buffer_lwm < ssl_xfer_buffer_hwm;
4330 }
4331
4332 uschar *
4333 tls_getbuf(unsigned * len)
4334 {
4335 unsigned size;
4336 uschar * buf;
4337
4338 if (ssl_xfer_buffer_lwm >= ssl_xfer_buffer_hwm)
4339   if (!tls_refill(*len))
4340     {
4341     if (!ssl_xfer_error) return smtp_getbuf(len);
4342     *len = 0;
4343     return NULL;
4344     }
4345
4346 if ((size = ssl_xfer_buffer_hwm - ssl_xfer_buffer_lwm) > *len)
4347   size = *len;
4348 buf = &ssl_xfer_buffer[ssl_xfer_buffer_lwm];
4349 ssl_xfer_buffer_lwm += size;
4350 *len = size;
4351 return buf;
4352 }
4353
4354
4355 void
4356 tls_get_cache(unsigned lim)
4357 {
4358 #ifndef DISABLE_DKIM
4359 int n = ssl_xfer_buffer_hwm - ssl_xfer_buffer_lwm;
4360 debug_printf("tls_get_cache\n");
4361 if (n > lim)
4362   n = lim;
4363 if (n > 0)
4364   dkim_exim_verify_feed(ssl_xfer_buffer+ssl_xfer_buffer_lwm, n);
4365 #endif
4366 }
4367
4368
4369 BOOL
4370 tls_could_getc(void)
4371 {
4372 return ssl_xfer_buffer_lwm < ssl_xfer_buffer_hwm
4373     || SSL_pending(state_server.lib_state.lib_ssl) > 0;
4374 }
4375
4376
4377 /*************************************************
4378 *          Read bytes from TLS channel           *
4379 *************************************************/
4380
4381 /*
4382 Arguments:
4383   ct_ctx    client context pointer, or NULL for the one global server context
4384   buff      buffer of data
4385   len       size of buffer
4386
4387 Returns:    the number of bytes read
4388             -1 after a failed read, including EOF
4389
4390 Only used by the client-side TLS.
4391 */
4392
4393 int
4394 tls_read(void * ct_ctx, uschar *buff, size_t len)
4395 {
4396 SSL * ssl = ct_ctx ? ((exim_openssl_client_tls_ctx *)ct_ctx)->ssl
4397                   : state_server.lib_state.lib_ssl;
4398 int inbytes;
4399 int error;
4400
4401 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling SSL_read(%p, %p, %u)\n", ssl,
4402   buff, (unsigned int)len);
4403
4404 ERR_clear_error();
4405 inbytes = SSL_read(ssl, CS buff, len);
4406 error = SSL_get_error(ssl, inbytes);
4407
4408 if (error == SSL_ERROR_ZERO_RETURN)
4409   {
4410   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got SSL_ERROR_ZERO_RETURN\n");
4411   return -1;
4412   }
4413 else if (error != SSL_ERROR_NONE)
4414   return -1;
4415
4416 return inbytes;
4417 }
4418
4419
4420
4421
4422
4423 /*************************************************
4424 *         Write bytes down TLS channel           *
4425 *************************************************/
4426
4427 /*
4428 Arguments:
4429   ct_ctx    client context pointer, or NULL for the one global server context
4430   buff      buffer of data
4431   len       number of bytes
4432   more      further data expected soon
4433
4434 Returns:    the number of bytes after a successful write,
4435             -1 after a failed write
4436
4437 Used by both server-side and client-side TLS.  Calling with len zero and more unset
4438 will flush buffered writes; buff can be null for this case.
4439 */
4440
4441 int
4442 tls_write(void * ct_ctx, const uschar * buff, size_t len, BOOL more)
4443 {
4444 size_t olen = len;
4445 int outbytes, error;
4446 SSL * ssl = ct_ctx
4447   ? ((exim_openssl_client_tls_ctx *)ct_ctx)->ssl
4448   : state_server.lib_state.lib_ssl;
4449 static gstring * server_corked = NULL;
4450 gstring ** corkedp = ct_ctx
4451   ? &((exim_openssl_client_tls_ctx *)ct_ctx)->corked : &server_corked;
4452 gstring * corked = *corkedp;
4453
4454 DEBUG(D_tls) debug_printf("%s(%p, %lu%s)\n", __FUNCTION__,
4455   buff, (unsigned long)len, more ? ", more" : "");
4456
4457 /* Lacking a CORK or MSG_MORE facility (such as GnuTLS has) we copy data when
4458 "more" is notified.  This hack is only ok if small amounts are involved AND only
4459 one stream does it, in one context (i.e. no store reset).  Currently it is used
4460 for the responses to the received SMTP MAIL , RCPT, DATA sequence, only.
4461 We support callouts done by the server process by using a separate client
4462 context for the stashed information. */
4463 /* + if PIPE_COMMAND, banner & ehlo-resp for smmtp-on-connect. Suspect there's
4464 a store reset there, so use POOL_PERM. */
4465 /* + if CHUNKING, cmds EHLO,MAIL,RCPT(s),BDAT */
4466
4467 if (more || corked)
4468   {
4469   if (!len) buff = US &error;   /* dummy just so that string_catn is ok */
4470
4471   int save_pool = store_pool;
4472   store_pool = POOL_PERM;
4473
4474   corked = string_catn(corked, buff, len);
4475
4476   store_pool = save_pool;
4477
4478   if (more)
4479     {
4480     *corkedp = corked;
4481     return len;
4482     }
4483   buff = CUS corked->s;
4484   len = corked->ptr;
4485   *corkedp = NULL;
4486   }
4487
4488 for (int left = len; left > 0;)
4489   {
4490   DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL_write(%p, %p, %d)\n", ssl, buff, left);
4491   ERR_clear_error();
4492   outbytes = SSL_write(ssl, CS buff, left);
4493   error = SSL_get_error(ssl, outbytes);
4494   DEBUG(D_tls) debug_printf("outbytes=%d error=%d\n", outbytes, error);
4495   switch (error)
4496     {
4497     case SSL_ERROR_NONE:        /* the usual case */
4498       left -= outbytes;
4499       buff += outbytes;
4500       break;
4501
4502     case SSL_ERROR_SSL:
4503       ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
4504       log_write(0, LOG_MAIN, "TLS error (SSL_write): %s", ssl_errstring);
4505       return -1;
4506
4507     case SSL_ERROR_ZERO_RETURN:
4508       log_write(0, LOG_MAIN, "SSL channel closed on write");
4509       return -1;
4510
4511     case SSL_ERROR_SYSCALL:
4512       if (ct_ctx || errno != ECONNRESET || !f.smtp_in_quit)
4513         log_write(0, LOG_MAIN, "SSL_write: (from %s) syscall: %s",
4514           sender_fullhost ? sender_fullhost : US"<unknown>",
4515           strerror(errno));
4516       else if (LOGGING(protocol_detail))
4517         log_write(0, LOG_MAIN, "[%s] after QUIT, client reset TCP before"
4518           " SMTP response and TLS close\n", sender_host_address);
4519       else
4520         DEBUG(D_tls) debug_printf("[%s] SSL_write: after QUIT,"
4521           " client reset TCP before TLS close\n", sender_host_address);
4522       return -1;
4523
4524     default:
4525       log_write(0, LOG_MAIN, "SSL_write error %d", error);
4526       return -1;
4527     }
4528   }
4529 return olen;
4530 }
4531
4532
4533
4534 /*
4535 Arguments:
4536   ct_ctx        client TLS context pointer, or NULL for the one global server context
4537 */
4538
4539 void
4540 tls_shutdown_wr(void * ct_ctx)
4541 {
4542 exim_openssl_client_tls_ctx * o_ctx = ct_ctx;
4543 SSL ** sslp = o_ctx ? &o_ctx->ssl : (SSL **) &state_server.lib_state.lib_ssl;
4544 int * fdp = o_ctx ? &tls_out.active.sock : &tls_in.active.sock;
4545 int rc;
4546
4547 if (*fdp < 0) return;  /* TLS was not active */
4548
4549 tls_write(ct_ctx, NULL, 0, FALSE);      /* flush write buffer */
4550
4551 HDEBUG(D_transport|D_tls|D_acl|D_v) debug_printf_indent("  SMTP(TLS shutdown)>>\n");
4552 rc = SSL_shutdown(*sslp);
4553 if (rc < 0) DEBUG(D_tls)
4554   {
4555   ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
4556   debug_printf("SSL_shutdown: %s\n", ssl_errstring);
4557   }
4558 }
4559
4560 /*************************************************
4561 *         Close down a TLS session               *
4562 *************************************************/
4563
4564 /* This is also called from within a delivery subprocess forked from the
4565 daemon, to shut down the TLS library, without actually doing a shutdown (which
4566 would tamper with the SSL session in the parent process).
4567
4568 Arguments:
4569   ct_ctx        client TLS context pointer, or NULL for the one global server context
4570   do_shutdown   0 no data-flush or TLS close-alert
4571                 1 if TLS close-alert is to be sent,
4572                 2 if also response to be waited for
4573
4574 Returns:     nothing
4575
4576 Used by both server-side and client-side TLS.
4577 */
4578
4579 void
4580 tls_close(void * ct_ctx, int do_shutdown)
4581 {
4582 exim_openssl_client_tls_ctx * o_ctx = ct_ctx;
4583 SSL ** sslp = o_ctx ? &o_ctx->ssl : (SSL **) &state_server.lib_state.lib_ssl;
4584 int * fdp = o_ctx ? &tls_out.active.sock : &tls_in.active.sock;
4585
4586 if (*fdp < 0) return;  /* TLS was not active */
4587
4588 if (do_shutdown > TLS_NO_SHUTDOWN)
4589   {
4590   int rc;
4591   DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_close(): shutting down TLS%s\n",
4592     do_shutdown > TLS_SHUTDOWN_NOWAIT ? " (with response-wait)" : "");
4593
4594   tls_write(ct_ctx, NULL, 0, FALSE);    /* flush write buffer */
4595
4596   if (  (  do_shutdown >= TLS_SHUTDOWN_WONLY
4597         || (rc = SSL_shutdown(*sslp)) == 0      /* send "close notify" alert */
4598         )
4599      && do_shutdown > TLS_SHUTDOWN_NOWAIT
4600      )
4601     {
4602 #ifdef EXIM_TCP_CORK
4603     (void) setsockopt(*fdp, IPPROTO_TCP, EXIM_TCP_CORK, US &off, sizeof(off));
4604 #endif
4605     ALARM(2);
4606     rc = SSL_shutdown(*sslp);                   /* wait for response */
4607     ALARM_CLR(0);
4608     }
4609
4610   if (rc < 0) DEBUG(D_tls)
4611     {
4612     ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
4613     debug_printf("SSL_shutdown: %s\n", ssl_errstring);
4614     }
4615   }
4616
4617 if (!o_ctx)             /* server side */
4618   {
4619 #ifndef DISABLE_OCSP
4620   sk_X509_pop_free(state_server.verify_stack, X509_free);
4621   state_server.verify_stack = NULL;
4622 #endif
4623
4624   receive_getc =        smtp_getc;
4625   receive_getbuf =      smtp_getbuf;
4626   receive_get_cache =   smtp_get_cache;
4627   receive_hasc =        smtp_hasc;
4628   receive_ungetc =      smtp_ungetc;
4629   receive_feof =        smtp_feof;
4630   receive_ferror =      smtp_ferror;
4631   tls_in.active.tls_ctx = NULL;
4632   tls_in.sni = NULL;
4633   /* Leave bits, peercert, cipher, peerdn, certificate_verified set, for logging */
4634   }
4635
4636 SSL_free(*sslp);
4637 *sslp = NULL;
4638 *fdp = -1;
4639 }
4640
4641
4642
4643
4644 /*************************************************
4645 *  Let tls_require_ciphers be checked at startup *
4646 *************************************************/
4647
4648 /* The tls_require_ciphers option, if set, must be something which the
4649 library can parse.
4650
4651 Returns:     NULL on success, or error message
4652 */
4653
4654 uschar *
4655 tls_validate_require_cipher(void)
4656 {
4657 SSL_CTX * ctx;
4658 uschar * expciphers, * err;
4659
4660 tls_openssl_init();
4661
4662 if (!(tls_require_ciphers && *tls_require_ciphers))
4663   return NULL;
4664
4665 if (!expand_check(tls_require_ciphers, US"tls_require_ciphers", &expciphers,
4666                   &err))
4667   return US"failed to expand tls_require_ciphers";
4668
4669 if (!(expciphers && *expciphers))
4670   return NULL;
4671
4672 normalise_ciphers(&expciphers, tls_require_ciphers);
4673
4674 err = NULL;
4675 if (lib_ctx_new(&ctx, NULL, &err) == OK)
4676   {
4677   DEBUG(D_tls)
4678     debug_printf("tls_require_ciphers expands to \"%s\"\n", expciphers);
4679
4680   if (!SSL_CTX_set_cipher_list(ctx, CS expciphers))
4681     {
4682     ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
4683     err = string_sprintf("SSL_CTX_set_cipher_list(%s) failed: %s",
4684                         expciphers, ssl_errstring);
4685     }
4686
4687   SSL_CTX_free(ctx);
4688   }
4689 return err;
4690 }
4691
4692
4693
4694
4695 /*************************************************
4696 *         Report the library versions.           *
4697 *************************************************/
4698
4699 /* There have historically been some issues with binary compatibility in
4700 OpenSSL libraries; if Exim (like many other applications) is built against
4701 one version of OpenSSL but the run-time linker picks up another version,
4702 it can result in serious failures, including crashing with a SIGSEGV.  So
4703 report the version found by the compiler and the run-time version.
4704
4705 Note: some OS vendors backport security fixes without changing the version
4706 number/string, and the version date remains unchanged.  The _build_ date
4707 will change, so we can more usefully assist with version diagnosis by also
4708 reporting the build date.
4709
4710 Arguments:   string to append to
4711 Returns:     string
4712 */
4713
4714 gstring *
4715 tls_version_report(gstring * g)
4716 {
4717 return string_fmt_append(g,
4718     "Library version: OpenSSL: Compile: %s\n"
4719     "                          Runtime: %s\n"
4720     "                                 : %s\n",
4721              OPENSSL_VERSION_TEXT,
4722              SSLeay_version(SSLEAY_VERSION),
4723              SSLeay_version(SSLEAY_BUILT_ON));
4724   /* third line is 38 characters for the %s and the line is 73 chars long;
4725   the OpenSSL output includes a "built on: " prefix already. */
4726 }
4727
4728
4729
4730
4731 /*************************************************
4732 *            Random number generation            *
4733 *************************************************/
4734
4735 /* Pseudo-random number generation.  The result is not expected to be
4736 cryptographically strong but not so weak that someone will shoot themselves
4737 in the foot using it as a nonce in input in some email header scheme or
4738 whatever weirdness they'll twist this into.  The result should handle fork()
4739 and avoid repeating sequences.  OpenSSL handles that for us.
4740
4741 Arguments:
4742   max       range maximum
4743 Returns     a random number in range [0, max-1]
4744 */
4745
4746 int
4747 vaguely_random_number(int max)
4748 {
4749 unsigned int r;
4750 int i, needed_len;
4751 static pid_t pidlast = 0;
4752 pid_t pidnow;
4753 uschar smallbuf[sizeof(r)];
4754
4755 if (max <= 1)
4756   return 0;
4757
4758 pidnow = getpid();
4759 if (pidnow != pidlast)
4760   {
4761   /* Although OpenSSL documents that "OpenSSL makes sure that the PRNG state
4762   is unique for each thread", this doesn't apparently apply across processes,
4763   so our own warning from vaguely_random_number_fallback() applies here too.
4764   Fix per PostgreSQL. */
4765   if (pidlast != 0)
4766     RAND_cleanup();
4767   pidlast = pidnow;
4768   }
4769
4770 /* OpenSSL auto-seeds from /dev/random, etc, but this a double-check. */
4771 if (!RAND_status())
4772   {
4773   randstuff r;
4774   gettimeofday(&r.tv, NULL);
4775   r.p = getpid();
4776
4777   RAND_seed(US (&r), sizeof(r));
4778   }
4779 /* We're after pseudo-random, not random; if we still don't have enough data
4780 in the internal PRNG then our options are limited.  We could sleep and hope
4781 for entropy to come along (prayer technique) but if the system is so depleted
4782 in the first place then something is likely to just keep taking it.  Instead,
4783 we'll just take whatever little bit of pseudo-random we can still manage to
4784 get. */
4785
4786 needed_len = sizeof(r);
4787 /* Don't take 8 times more entropy than needed if int is 8 octets and we were
4788 asked for a number less than 10. */
4789 for (r = max, i = 0; r; ++i)
4790   r >>= 1;
4791 i = (i + 7) / 8;
4792 if (i < needed_len)
4793   needed_len = i;
4794
4795 #ifdef EXIM_HAVE_RAND_PSEUDO
4796 /* We do not care if crypto-strong */
4797 i = RAND_pseudo_bytes(smallbuf, needed_len);
4798 #else
4799 i = RAND_bytes(smallbuf, needed_len);
4800 #endif
4801
4802 if (i < 0)
4803   {
4804   DEBUG(D_all)
4805     debug_printf("OpenSSL RAND_pseudo_bytes() not supported by RAND method, using fallback.\n");
4806   return vaguely_random_number_fallback(max);
4807   }
4808
4809 r = 0;
4810 for (uschar * p = smallbuf; needed_len; --needed_len, ++p)
4811   r = 256 * r + *p;
4812
4813 /* We don't particularly care about weighted results; if someone wants
4814 smooth distribution and cares enough then they should submit a patch then. */
4815 return r % max;
4816 }
4817
4818
4819
4820
4821 /*************************************************
4822 *        OpenSSL option parse                    *
4823 *************************************************/
4824
4825 /* Parse one option for tls_openssl_options_parse below
4826
4827 Arguments:
4828   name    one option name
4829   value   place to store a value for it
4830 Returns   success or failure in parsing
4831 */
4832
4833
4834
4835 static BOOL
4836 tls_openssl_one_option_parse(uschar *name, long *value)
4837 {
4838 int first = 0;
4839 int last = exim_openssl_options_size;
4840 while (last > first)
4841   {
4842   int middle = (first + last)/2;
4843   int c = Ustrcmp(name, exim_openssl_options[middle].name);
4844   if (c == 0)
4845     {
4846     *value = exim_openssl_options[middle].value;
4847     return TRUE;
4848     }
4849   else if (c > 0)
4850     first = middle + 1;
4851   else
4852     last = middle;
4853   }
4854 return FALSE;
4855 }
4856
4857
4858
4859
4860 /*************************************************
4861 *        OpenSSL option parsing logic            *
4862 *************************************************/
4863
4864 /* OpenSSL has a number of compatibility options which an administrator might
4865 reasonably wish to set.  Interpret a list similarly to decode_bits(), so that
4866 we look like log_selector.
4867
4868 Arguments:
4869   option_spec  the administrator-supplied string of options
4870   results      ptr to long storage for the options bitmap
4871 Returns        success or failure
4872 */
4873
4874 BOOL
4875 tls_openssl_options_parse(uschar *option_spec, long *results)
4876 {
4877 long result, item;
4878 uschar * exp, * end;
4879 BOOL adding, item_parsed;
4880
4881 /* Server: send no (<= TLS1.2) session tickets */
4882 result = SSL_OP_NO_TICKET;
4883
4884 /* Prior to 4.80 we or'd in SSL_OP_DONT_INSERT_EMPTY_FRAGMENTS; removed
4885 from default because it increases BEAST susceptibility. */
4886 #ifdef SSL_OP_NO_SSLv2
4887 result |= SSL_OP_NO_SSLv2;
4888 #endif
4889 #ifdef SSL_OP_NO_SSLv3
4890 result |= SSL_OP_NO_SSLv3;
4891 #endif
4892 #ifdef SSL_OP_SINGLE_DH_USE
4893 result |= SSL_OP_SINGLE_DH_USE;
4894 #endif
4895 #ifdef SSL_OP_NO_RENEGOTIATION
4896 result |= SSL_OP_NO_RENEGOTIATION;
4897 #endif
4898
4899 if (!option_spec)
4900   {
4901   *results = result;
4902   return TRUE;
4903   }
4904
4905 if (!expand_check(option_spec, US"openssl_options", &exp, &end))
4906   return FALSE;
4907
4908 for (uschar * s = exp; *s; /**/)
4909   {
4910   while (isspace(*s)) ++s;
4911   if (*s == '\0')
4912     break;
4913   if (*s != '+' && *s != '-')
4914     {
4915     DEBUG(D_tls) debug_printf("malformed openssl option setting: "
4916         "+ or - expected but found \"%s\"\n", s);
4917     return FALSE;
4918     }
4919   adding = *s++ == '+';
4920   for (end = s; *end && !isspace(*end); ) end++;
4921   item_parsed = tls_openssl_one_option_parse(string_copyn(s, end-s), &item);
4922   if (!item_parsed)
4923     {
4924     DEBUG(D_tls) debug_printf("openssl option setting unrecognised: \"%s\"\n", s);
4925     return FALSE;
4926     }
4927   DEBUG(D_tls) debug_printf("openssl option, %s %08lx: %08lx (%s)\n",
4928       adding ? "adding to    " : "removing from", result, item, s);
4929   if (adding)
4930     result |= item;
4931   else
4932     result &= ~item;
4933   s = end;
4934   }
4935
4936 *results = result;
4937 return TRUE;
4938 }
4939
4940 #endif  /*!MACRO_PREDEF*/
4941 /* vi: aw ai sw=2
4942 */
4943 /* End of tls-openssl.c */