TLS: Feature macros
[exim.git] / src / src / tls-gnu.c
1 /*************************************************
2 *     Exim - an Internet mail transport agent    *
3 *************************************************/
4
5 /* Copyright (c) University of Cambridge 1995 - 2018 */
6 /* See the file NOTICE for conditions of use and distribution. */
7
8 /* Copyright (c) Phil Pennock 2012 */
9
10 /* This file provides TLS/SSL support for Exim using the GnuTLS library,
11 one of the available supported implementations.  This file is #included into
12 tls.c when USE_GNUTLS has been set.
13
14 The code herein is a revamp of GnuTLS integration using the current APIs; the
15 original tls-gnu.c was based on a patch which was contributed by Nikos
16 Mavrogiannopoulos.  The revamp is partially a rewrite, partially cut&paste as
17 appropriate.
18
19 APIs current as of GnuTLS 2.12.18; note that the GnuTLS manual is for GnuTLS 3,
20 which is not widely deployed by OS vendors.  Will note issues below, which may
21 assist in updating the code in the future.  Another sources of hints is
22 mod_gnutls for Apache (SNI callback registration and handling).
23
24 Keeping client and server variables more split than before and is currently
25 the norm, in anticipation of TLS in ACL callouts.
26
27 I wanted to switch to gnutls_certificate_set_verify_function() so that
28 certificate rejection could happen during handshake where it belongs, rather
29 than being dropped afterwards, but that was introduced in 2.10.0 and Debian
30 (6.0.5) is still on 2.8.6.  So for now we have to stick with sub-par behaviour.
31
32 (I wasn't looking for libraries quite that old, when updating to get rid of
33 compiler warnings of deprecated APIs.  If it turns out that a lot of the rest
34 require current GnuTLS, then we'll drop support for the ancient libraries).
35 */
36
37 #include <gnutls/gnutls.h>
38 /* needed for cert checks in verification and DN extraction: */
39 #include <gnutls/x509.h>
40 /* man-page is incorrect, gnutls_rnd() is not in gnutls.h: */
41 #include <gnutls/crypto.h>
42
43 /* needed to disable PKCS11 autoload unless requested */
44 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x020c00
45 # include <gnutls/pkcs11.h>
46 # define SUPPORT_PARAM_TO_PK_BITS
47 #endif
48 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x030103 && !defined(DISABLE_OCSP)
49 # warning "GnuTLS library version too old; define DISABLE_OCSP in Makefile"
50 # define DISABLE_OCSP
51 #endif
52 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x020a00 && !defined(DISABLE_EVENT)
53 # warning "GnuTLS library version too old; tls:cert event unsupported"
54 # define DISABLE_EVENT
55 #endif
56 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030306
57 # define SUPPORT_CA_DIR
58 #else
59 # undef  SUPPORT_CA_DIR
60 #endif
61 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030014
62 # define SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
63 #endif
64 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030104
65 # define GNUTLS_CERT_VFY_STATUS_PRINT
66 #endif
67 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030109
68 # define SUPPORT_CORK
69 #endif
70 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x03010a
71 # define SUPPORT_GNUTLS_SESS_DESC
72 #endif
73 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030300
74 # define GNUTLS_AUTO_GLOBAL_INIT
75 # define GNUTLS_AUTO_PKCS11_MANUAL
76 #endif
77 #if (GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030404) \
78   || (GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030311) && (GNUTLS_VERSION_NUMBER & 0xffff00 == 0x030300)
79 # ifndef DISABLE_OCSP
80 #  define EXIM_HAVE_OCSP
81 # endif
82 #endif
83 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030500
84 # define SUPPORT_GNUTLS_KEYLOG
85 #endif
86 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030506 && !defined(DISABLE_OCSP)
87 # define SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
88 #endif
89 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030600
90 # define GNUTLS_AUTO_DHPARAMS
91 #endif
92 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030603
93 # define EXIM_HAVE_TLS1_3
94 # define SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
95 # define GNUTLS_OCSP_STATUS_REQUEST_GET2
96 #endif
97
98 #ifdef SUPPORT_DANE
99 # if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030000
100 #  define DANESSL_USAGE_DANE_TA 2
101 #  define DANESSL_USAGE_DANE_EE 3
102 # else
103 #  error GnuTLS version too early for DANE
104 # endif
105 # if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x999999
106 #  define GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
107 # endif
108 #endif
109
110 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
111 # if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x030603
112 #  error GNUTLS version too early for session-resumption
113 # endif
114 #endif
115
116 #ifndef DISABLE_OCSP
117 # include <gnutls/ocsp.h>
118 #endif
119 #ifdef SUPPORT_DANE
120 # include <gnutls/dane.h>
121 #endif
122
123 #include "tls-cipher-stdname.c"
124
125
126 #ifdef MACRO_PREDEF
127 void
128 options_tls(void)
129 {
130 # ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
131 builtin_macro_create_var(US"_RESUME_DECODE", RESUME_DECODE_STRING );
132 # endif
133 # ifdef EXIM_HAVE_TLS1_3
134 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS1_3");
135 # endif
136 # ifdef EXIM_HAVE_OCSP
137 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS_OCSP");
138 # endif
139 # ifdef SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
140 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS_OCSP_LIST");
141 # endif
142 }
143 #else
144
145
146 /* GnuTLS 2 vs 3
147
148 GnuTLS 3 only:
149   gnutls_global_set_audit_log_function()
150
151 Changes:
152   gnutls_certificate_verify_peers2(): is new, drop the 2 for old version
153 */
154
155 /* Local static variables for GnuTLS */
156
157 /* Values for verify_requirement */
158
159 enum peer_verify_requirement
160   { VERIFY_NONE, VERIFY_OPTIONAL, VERIFY_REQUIRED, VERIFY_DANE };
161
162 /* This holds most state for server or client; with this, we can set up an
163 outbound TLS-enabled connection in an ACL callout, while not stomping all
164 over the TLS variables available for expansion.
165
166 Some of these correspond to variables in globals.c; those variables will
167 be set to point to content in one of these instances, as appropriate for
168 the stage of the process lifetime.
169
170 Not handled here: global tls_channelbinding_b64.
171 */
172
173 typedef struct exim_gnutls_state {
174   gnutls_session_t      session;
175   gnutls_certificate_credentials_t x509_cred;
176   gnutls_priority_t     priority_cache;
177   enum peer_verify_requirement verify_requirement;
178   int                   fd_in;
179   int                   fd_out;
180   BOOL                  peer_cert_verified;
181   BOOL                  peer_dane_verified;
182   BOOL                  trigger_sni_changes;
183   BOOL                  have_set_peerdn;
184   const struct host_item *host;         /* NULL if server */
185   gnutls_x509_crt_t     peercert;
186   uschar                *peerdn;
187   uschar                *ciphersuite;
188   uschar                *received_sni;
189
190   const uschar *tls_certificate;
191   const uschar *tls_privatekey;
192   const uschar *tls_sni; /* client send only, not received */
193   const uschar *tls_verify_certificates;
194   const uschar *tls_crl;
195   const uschar *tls_require_ciphers;
196
197   uschar *exp_tls_certificate;
198   uschar *exp_tls_privatekey;
199   uschar *exp_tls_verify_certificates;
200   uschar *exp_tls_crl;
201   uschar *exp_tls_require_ciphers;
202   const uschar *exp_tls_verify_cert_hostnames;
203 #ifndef DISABLE_EVENT
204   uschar *event_action;
205 #endif
206 #ifdef SUPPORT_DANE
207   char * const *        dane_data;
208   const int *           dane_data_len;
209 #endif
210
211   tls_support *tlsp;    /* set in tls_init() */
212
213   uschar *xfer_buffer;
214   int xfer_buffer_lwm;
215   int xfer_buffer_hwm;
216   BOOL xfer_eof;        /*XXX never gets set! */
217   BOOL xfer_error;
218 } exim_gnutls_state_st;
219
220 static const exim_gnutls_state_st exim_gnutls_state_init = {
221   /* all elements not explicitly intialised here get 0/NULL/FALSE */
222   .fd_in =              -1,
223   .fd_out =             -1,
224 };
225
226 /* Not only do we have our own APIs which don't pass around state, assuming
227 it's held in globals, GnuTLS doesn't appear to let us register callback data
228 for callbacks, or as part of the session, so we have to keep a "this is the
229 context we're currently dealing with" pointer and rely upon being
230 single-threaded to keep from processing data on an inbound TLS connection while
231 talking to another TLS connection for an outbound check.  This does mean that
232 there's no way for heart-beats to be responded to, for the duration of the
233 second connection.
234 XXX But see gnutls_session_get_ptr()
235 */
236
237 static exim_gnutls_state_st state_server;
238
239 #ifndef GNUTLS_AUTO_DHPARAMS
240 /* dh_params are initialised once within the lifetime of a process using TLS;
241 if we used TLS in a long-lived daemon, we'd have to reconsider this.  But we
242 don't want to repeat this. */
243
244 static gnutls_dh_params_t dh_server_params = NULL;
245 #endif
246
247 static int ssl_session_timeout = 7200;  /* Two hours */
248
249 static const uschar * const exim_default_gnutls_priority = US"NORMAL";
250
251 /* Guard library core initialisation */
252
253 static BOOL exim_gnutls_base_init_done = FALSE;
254
255 #ifndef DISABLE_OCSP
256 static BOOL gnutls_buggy_ocsp = FALSE;
257 static BOOL exim_testharness_disable_ocsp_validity_check = FALSE;
258 #endif
259
260 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
261 static gnutls_datum_t server_sessticket_key;
262 #endif
263
264 /* ------------------------------------------------------------------------ */
265 /* macros */
266
267 #define MAX_HOST_LEN 255
268
269 /* Set this to control gnutls_global_set_log_level(); values 0 to 9 will setup
270 the library logging; a value less than 0 disables the calls to set up logging
271 callbacks.  GNuTLS also looks for an environment variable - except not for
272 setuid binaries, making it useless - "GNUTLS_DEBUG_LEVEL".
273 Allegedly the testscript line "GNUTLS_DEBUG_LEVEL=9 sudo exim ..." would work,
274 but the env var must be added to /etc/sudoers too. */
275 #ifndef EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL
276 # define EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL -1
277 #endif
278
279 #ifndef EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS
280 # define EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS 1024
281 #endif
282
283 /* With GnuTLS 2.12.x+ we have gnutls_sec_param_to_pk_bits() with which we
284 can ask for a bit-strength.  Without that, we stick to the constant we had
285 before, for now. */
286 #ifndef EXIM_SERVER_DH_BITS_PRE2_12
287 # define EXIM_SERVER_DH_BITS_PRE2_12 1024
288 #endif
289
290 #define expand_check_tlsvar(Varname, errstr) \
291   expand_check(state->Varname, US #Varname, &state->exp_##Varname, errstr)
292
293 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x020c00
294 # define HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
295 # define HAVE_GNUTLS_SEC_PARAM_CONSTANTS
296 # define HAVE_GNUTLS_RND
297 /* The security fix we provide with the gnutls_allow_auto_pkcs11 option
298  * (4.82 PP/09) introduces a compatibility regression. The symbol simply
299  * isn't available sometimes, so this needs to become a conditional
300  * compilation; the sanest way to deal with this being a problem on
301  * older OSes is to block it in the Local/Makefile with this compiler
302  * definition  */
303 # ifndef AVOID_GNUTLS_PKCS11
304 #  define HAVE_GNUTLS_PKCS11
305 # endif /* AVOID_GNUTLS_PKCS11 */
306 #endif
307
308
309
310
311 /* ------------------------------------------------------------------------ */
312 /* Callback declarations */
313
314 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
315 static void exim_gnutls_logger_cb(int level, const char *message);
316 #endif
317
318 static int exim_sni_handling_cb(gnutls_session_t session);
319
320 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
321 static int
322 tls_server_ticket_cb(gnutls_session_t sess, u_int htype, unsigned when,
323   unsigned incoming, const gnutls_datum_t * msg);
324 #endif
325
326
327 /* Daemon one-time initialisation */
328 void
329 tls_daemon_init(void)
330 {
331 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
332 /* We are dependent on the GnuTLS implementation of the Session Ticket
333 encryption; both the strength and the key rotation period.  We hope that
334 the strength at least matches that of the ciphersuite (but GnuTLS does not
335 document this). */
336
337 static BOOL once = FALSE;
338 if (once) return;
339 once = TRUE;
340 gnutls_session_ticket_key_generate(&server_sessticket_key);     /* >= 2.10.0 */
341 if (f.running_in_test_harness) ssl_session_timeout = 6;
342 #endif
343 }
344
345 /* ------------------------------------------------------------------------ */
346 /* Static functions */
347
348 /*************************************************
349 *               Handle TLS error                 *
350 *************************************************/
351
352 /* Called from lots of places when errors occur before actually starting to do
353 the TLS handshake, that is, while the session is still in clear. Always returns
354 DEFER for a server and FAIL for a client so that most calls can use "return
355 tls_error(...)" to do this processing and then give an appropriate return. A
356 single function is used for both server and client, because it is called from
357 some shared functions.
358
359 Argument:
360   prefix    text to include in the logged error
361   msg       additional error string (may be NULL)
362             usually obtained from gnutls_strerror()
363   host      NULL if setting up a server;
364             the connected host if setting up a client
365   errstr    pointer to returned error string
366
367 Returns:    OK/DEFER/FAIL
368 */
369
370 static int
371 tls_error(const uschar *prefix, const uschar *msg, const host_item *host,
372   uschar ** errstr)
373 {
374 if (errstr)
375   *errstr = string_sprintf("(%s)%s%s", prefix, msg ? ": " : "", msg ? msg : US"");
376 return host ? FAIL : DEFER;
377 }
378
379
380 static int
381 tls_error_gnu(const uschar *prefix, int err, const host_item *host,
382   uschar ** errstr)
383 {
384 return tls_error(prefix, US gnutls_strerror(err), host, errstr);
385 }
386
387 static int
388 tls_error_sys(const uschar *prefix, int err, const host_item *host,
389   uschar ** errstr)
390 {
391 return tls_error(prefix, US strerror(err), host, errstr);
392 }
393
394
395 /*************************************************
396 *    Deal with logging errors during I/O         *
397 *************************************************/
398
399 /* We have to get the identity of the peer from saved data.
400
401 Argument:
402   state    the current GnuTLS exim state container
403   rc       the GnuTLS error code, or 0 if it's a local error
404   when     text identifying read or write
405   text     local error text when rc is 0
406
407 Returns:   nothing
408 */
409
410 static void
411 record_io_error(exim_gnutls_state_st *state, int rc, uschar *when, uschar *text)
412 {
413 const uschar * msg;
414 uschar * errstr;
415
416 if (rc == GNUTLS_E_FATAL_ALERT_RECEIVED)
417   msg = string_sprintf("A TLS fatal alert has been received: %s",
418     US gnutls_alert_get_name(gnutls_alert_get(state->session)));
419 else
420   msg = US gnutls_strerror(rc);
421
422 (void) tls_error(when, msg, state->host, &errstr);
423
424 if (state->host)
425   log_write(0, LOG_MAIN, "H=%s [%s] TLS error on connection %s",
426     state->host->name, state->host->address, errstr);
427 else
428   {
429   uschar * conn_info = smtp_get_connection_info();
430   if (Ustrncmp(conn_info, US"SMTP ", 5) == 0) conn_info += 5;
431   /* I'd like to get separated H= here, but too hard for now */
432   log_write(0, LOG_MAIN, "TLS error on %s %s", conn_info, errstr);
433   }
434 }
435
436
437
438
439 /*************************************************
440 *        Set various Exim expansion vars         *
441 *************************************************/
442
443 #define exim_gnutls_cert_err(Label) \
444   do \
445     { \
446     if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) \
447       { \
448       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cert problem: %s: %s\n", \
449         (Label), gnutls_strerror(rc)); \
450       return rc; \
451       } \
452     } while (0)
453
454 static int
455 import_cert(const gnutls_datum_t * cert, gnutls_x509_crt_t * crtp)
456 {
457 int rc;
458
459 rc = gnutls_x509_crt_init(crtp);
460 exim_gnutls_cert_err(US"gnutls_x509_crt_init (crt)");
461
462 rc = gnutls_x509_crt_import(*crtp, cert, GNUTLS_X509_FMT_DER);
463 exim_gnutls_cert_err(US"failed to import certificate [gnutls_x509_crt_import(cert)]");
464
465 return rc;
466 }
467
468 #undef exim_gnutls_cert_err
469
470
471 /* We set various Exim global variables from the state, once a session has
472 been established.  With TLS callouts, may need to change this to stack
473 variables, or just re-call it with the server state after client callout
474 has finished.
475
476 Make sure anything set here is unset in tls_getc().
477
478 Sets:
479   tls_active                fd
480   tls_bits                  strength indicator
481   tls_certificate_verified  bool indicator
482   tls_channelbinding_b64    for some SASL mechanisms
483   tls_cipher                a string
484   tls_peercert              pointer to library internal
485   tls_peerdn                a string
486   tls_sni                   a (UTF-8) string
487   tls_ourcert               pointer to library internal
488
489 Argument:
490   state      the relevant exim_gnutls_state_st *
491 */
492
493 static void
494 extract_exim_vars_from_tls_state(exim_gnutls_state_st * state)
495 {
496 #ifdef HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
497 int old_pool;
498 int rc;
499 gnutls_datum_t channel;
500 #endif
501 tls_support * tlsp = state->tlsp;
502
503 tlsp->active.sock = state->fd_out;
504 tlsp->active.tls_ctx = state;
505
506 DEBUG(D_tls) debug_printf("cipher: %s\n", state->ciphersuite);
507
508 tlsp->certificate_verified = state->peer_cert_verified;
509 #ifdef SUPPORT_DANE
510 tlsp->dane_verified = state->peer_dane_verified;
511 #endif
512
513 /* note that tls_channelbinding_b64 is not saved to the spool file, since it's
514 only available for use for authenticators while this TLS session is running. */
515
516 tls_channelbinding_b64 = NULL;
517 #ifdef HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
518 channel.data = NULL;
519 channel.size = 0;
520 if ((rc = gnutls_session_channel_binding(state->session, GNUTLS_CB_TLS_UNIQUE, &channel)))
521   { DEBUG(D_tls) debug_printf("Channel binding error: %s\n", gnutls_strerror(rc)); }
522 else
523   {
524   old_pool = store_pool;
525   store_pool = POOL_PERM;
526   tls_channelbinding_b64 = b64encode(CUS channel.data, (int)channel.size);
527   store_pool = old_pool;
528   DEBUG(D_tls) debug_printf("Have channel bindings cached for possible auth usage.\n");
529   }
530 #endif
531
532 /* peercert is set in peer_status() */
533 tlsp->peerdn = state->peerdn;
534 tlsp->sni =    state->received_sni;
535
536 /* record our certificate */
537   {
538   const gnutls_datum_t * cert = gnutls_certificate_get_ours(state->session);
539   gnutls_x509_crt_t crt;
540
541   tlsp->ourcert = cert && import_cert(cert, &crt)==0 ? crt : NULL;
542   }
543 }
544
545
546
547
548 #ifndef GNUTLS_AUTO_DHPARAMS
549 /*************************************************
550 *            Setup up DH parameters              *
551 *************************************************/
552
553 /* Generating the D-H parameters may take a long time. They only need to
554 be re-generated every so often, depending on security policy. What we do is to
555 keep these parameters in a file in the spool directory. If the file does not
556 exist, we generate them. This means that it is easy to cause a regeneration.
557
558 The new file is written as a temporary file and renamed, so that an incomplete
559 file is never present. If two processes both compute some new parameters, you
560 waste a bit of effort, but it doesn't seem worth messing around with locking to
561 prevent this.
562
563 Returns:     OK/DEFER/FAIL
564 */
565
566 static int
567 init_server_dh(uschar ** errstr)
568 {
569 int fd, rc;
570 unsigned int dh_bits;
571 gnutls_datum_t m = {.data = NULL, .size = 0};
572 uschar filename_buf[PATH_MAX];
573 uschar *filename = NULL;
574 size_t sz;
575 uschar *exp_tls_dhparam;
576 BOOL use_file_in_spool = FALSE;
577 host_item *host = NULL; /* dummy for macros */
578
579 DEBUG(D_tls) debug_printf("Initialising GnuTLS server params.\n");
580
581 if ((rc = gnutls_dh_params_init(&dh_server_params)))
582   return tls_error_gnu(US"gnutls_dh_params_init", rc, host, errstr);
583
584 if (!expand_check(tls_dhparam, US"tls_dhparam", &exp_tls_dhparam, errstr))
585   return DEFER;
586
587 if (!exp_tls_dhparam)
588   {
589   DEBUG(D_tls) debug_printf("Loading default hard-coded DH params\n");
590   m.data = US std_dh_prime_default();
591   m.size = Ustrlen(m.data);
592   }
593 else if (Ustrcmp(exp_tls_dhparam, "historic") == 0)
594   use_file_in_spool = TRUE;
595 else if (Ustrcmp(exp_tls_dhparam, "none") == 0)
596   {
597   DEBUG(D_tls) debug_printf("Requested no DH parameters.\n");
598   return OK;
599   }
600 else if (exp_tls_dhparam[0] != '/')
601   {
602   if (!(m.data = US std_dh_prime_named(exp_tls_dhparam)))
603     return tls_error(US"No standard prime named", exp_tls_dhparam, NULL, errstr);
604   m.size = Ustrlen(m.data);
605   }
606 else
607   filename = exp_tls_dhparam;
608
609 if (m.data)
610   {
611   if ((rc = gnutls_dh_params_import_pkcs3(dh_server_params, &m, GNUTLS_X509_FMT_PEM)))
612     return tls_error_gnu(US"gnutls_dh_params_import_pkcs3", rc, host, errstr);
613   DEBUG(D_tls) debug_printf("Loaded fixed standard D-H parameters\n");
614   return OK;
615   }
616
617 #ifdef HAVE_GNUTLS_SEC_PARAM_CONSTANTS
618 /* If you change this constant, also change dh_param_fn_ext so that we can use a
619 different filename and ensure we have sufficient bits. */
620
621 if (!(dh_bits = gnutls_sec_param_to_pk_bits(GNUTLS_PK_DH, GNUTLS_SEC_PARAM_NORMAL)))
622   return tls_error(US"gnutls_sec_param_to_pk_bits() failed", NULL, NULL, errstr);
623 DEBUG(D_tls)
624   debug_printf("GnuTLS tells us that for D-H PK, NORMAL is %d bits.\n",
625       dh_bits);
626 #else
627 dh_bits = EXIM_SERVER_DH_BITS_PRE2_12;
628 DEBUG(D_tls)
629   debug_printf("GnuTLS lacks gnutls_sec_param_to_pk_bits(), using %d bits.\n",
630       dh_bits);
631 #endif
632
633 /* Some clients have hard-coded limits. */
634 if (dh_bits > tls_dh_max_bits)
635   {
636   DEBUG(D_tls)
637     debug_printf("tls_dh_max_bits clamping override, using %d bits instead.\n",
638         tls_dh_max_bits);
639   dh_bits = tls_dh_max_bits;
640   }
641
642 if (use_file_in_spool)
643   {
644   if (!string_format(filename_buf, sizeof(filename_buf),
645         "%s/gnutls-params-%d", spool_directory, dh_bits))
646     return tls_error(US"overlong filename", NULL, NULL, errstr);
647   filename = filename_buf;
648   }
649
650 /* Open the cache file for reading and if successful, read it and set up the
651 parameters. */
652
653 if ((fd = Uopen(filename, O_RDONLY, 0)) >= 0)
654   {
655   struct stat statbuf;
656   FILE *fp;
657   int saved_errno;
658
659   if (fstat(fd, &statbuf) < 0)  /* EIO */
660     {
661     saved_errno = errno;
662     (void)close(fd);
663     return tls_error_sys(US"TLS cache stat failed", saved_errno, NULL, errstr);
664     }
665   if (!S_ISREG(statbuf.st_mode))
666     {
667     (void)close(fd);
668     return tls_error(US"TLS cache not a file", NULL, NULL, errstr);
669     }
670   if (!(fp = fdopen(fd, "rb")))
671     {
672     saved_errno = errno;
673     (void)close(fd);
674     return tls_error_sys(US"fdopen(TLS cache stat fd) failed",
675         saved_errno, NULL, errstr);
676     }
677
678   m.size = statbuf.st_size;
679   if (!(m.data = store_malloc(m.size)))
680     {
681     fclose(fp);
682     return tls_error_sys(US"malloc failed", errno, NULL, errstr);
683     }
684   if (!(sz = fread(m.data, m.size, 1, fp)))
685     {
686     saved_errno = errno;
687     fclose(fp);
688     store_free(m.data);
689     return tls_error_sys(US"fread failed", saved_errno, NULL, errstr);
690     }
691   fclose(fp);
692
693   rc = gnutls_dh_params_import_pkcs3(dh_server_params, &m, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
694   store_free(m.data);
695   if (rc)
696     return tls_error_gnu(US"gnutls_dh_params_import_pkcs3", rc, host, errstr);
697   DEBUG(D_tls) debug_printf("read D-H parameters from file \"%s\"\n", filename);
698   }
699
700 /* If the file does not exist, fall through to compute new data and cache it.
701 If there was any other opening error, it is serious. */
702
703 else if (errno == ENOENT)
704   {
705   rc = -1;
706   DEBUG(D_tls)
707     debug_printf("D-H parameter cache file \"%s\" does not exist\n", filename);
708   }
709 else
710   return tls_error(string_open_failed(errno, "\"%s\" for reading", filename),
711       NULL, NULL, errstr);
712
713 /* If ret < 0, either the cache file does not exist, or the data it contains
714 is not useful. One particular case of this is when upgrading from an older
715 release of Exim in which the data was stored in a different format. We don't
716 try to be clever and support both formats; we just regenerate new data in this
717 case. */
718
719 if (rc < 0)
720   {
721   uschar *temp_fn;
722   unsigned int dh_bits_gen = dh_bits;
723
724   if ((PATH_MAX - Ustrlen(filename)) < 10)
725     return tls_error(US"Filename too long to generate replacement",
726         filename, NULL, errstr);
727
728   temp_fn = string_copy(US"%s.XXXXXXX");
729   if ((fd = mkstemp(CS temp_fn)) < 0)   /* modifies temp_fn */
730     return tls_error_sys(US"Unable to open temp file", errno, NULL, errstr);
731   (void)exim_chown(temp_fn, exim_uid, exim_gid);   /* Probably not necessary */
732
733   /* GnuTLS overshoots!  If we ask for 2236, we might get 2237 or more.  But
734   there's no way to ask GnuTLS how many bits there really are.  We can ask
735   how many bits were used in a TLS session, but that's it!  The prime itself
736   is hidden behind too much abstraction.  So we ask for less, and proceed on
737   a wing and a prayer.  First attempt, subtracted 3 for 2233 and got 2240.  */
738
739   if (dh_bits >= EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS + 10)
740     {
741     dh_bits_gen = dh_bits - 10;
742     DEBUG(D_tls)
743       debug_printf("being paranoid about DH generation, make it '%d' bits'\n",
744           dh_bits_gen);
745     }
746
747   DEBUG(D_tls)
748     debug_printf("requesting generation of %d bit Diffie-Hellman prime ...\n",
749         dh_bits_gen);
750   if ((rc = gnutls_dh_params_generate2(dh_server_params, dh_bits_gen)))
751     return tls_error_gnu(US"gnutls_dh_params_generate2", rc, host, errstr);
752
753   /* gnutls_dh_params_export_pkcs3() will tell us the exact size, every time,
754   and I confirmed that a NULL call to get the size first is how the GnuTLS
755   sample apps handle this. */
756
757   sz = 0;
758   m.data = NULL;
759   if (  (rc = gnutls_dh_params_export_pkcs3(dh_server_params,
760                 GNUTLS_X509_FMT_PEM, m.data, &sz))
761      && rc != GNUTLS_E_SHORT_MEMORY_BUFFER)
762     return tls_error_gnu(US"gnutls_dh_params_export_pkcs3(NULL) sizing",
763               rc, host, errstr);
764   m.size = sz;
765   if (!(m.data = store_malloc(m.size)))
766     return tls_error_sys(US"memory allocation failed", errno, NULL, errstr);
767
768   /* this will return a size 1 less than the allocation size above */
769   if ((rc = gnutls_dh_params_export_pkcs3(dh_server_params, GNUTLS_X509_FMT_PEM,
770       m.data, &sz)))
771     {
772     store_free(m.data);
773     return tls_error_gnu(US"gnutls_dh_params_export_pkcs3() real", rc, host, errstr);
774     }
775   m.size = sz; /* shrink by 1, probably */
776
777   if ((sz = write_to_fd_buf(fd, m.data, (size_t) m.size)) != m.size)
778     {
779     store_free(m.data);
780     return tls_error_sys(US"TLS cache write D-H params failed",
781         errno, NULL, errstr);
782     }
783   store_free(m.data);
784   if ((sz = write_to_fd_buf(fd, US"\n", 1)) != 1)
785     return tls_error_sys(US"TLS cache write D-H params final newline failed",
786         errno, NULL, errstr);
787
788   if ((rc = close(fd)))
789     return tls_error_sys(US"TLS cache write close() failed", errno, NULL, errstr);
790
791   if (Urename(temp_fn, filename) < 0)
792     return tls_error_sys(string_sprintf("failed to rename \"%s\" as \"%s\"",
793           temp_fn, filename), errno, NULL, errstr);
794
795   DEBUG(D_tls) debug_printf("wrote D-H parameters to file \"%s\"\n", filename);
796   }
797
798 DEBUG(D_tls) debug_printf("initialized server D-H parameters\n");
799 return OK;
800 }
801 #endif
802
803
804
805
806 /* Create and install a selfsigned certificate, for use in server mode */
807
808 static int
809 tls_install_selfsign(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
810 {
811 gnutls_x509_crt_t cert = NULL;
812 time_t now;
813 gnutls_x509_privkey_t pkey = NULL;
814 const uschar * where;
815 int rc;
816
817 where = US"initialising pkey";
818 if ((rc = gnutls_x509_privkey_init(&pkey))) goto err;
819
820 where = US"initialising cert";
821 if ((rc = gnutls_x509_crt_init(&cert))) goto err;
822
823 where = US"generating pkey";
824 if ((rc = gnutls_x509_privkey_generate(pkey, GNUTLS_PK_RSA,
825 #ifdef SUPPORT_PARAM_TO_PK_BITS
826 # ifndef GNUTLS_SEC_PARAM_MEDIUM
827 #  define GNUTLS_SEC_PARAM_MEDIUM GNUTLS_SEC_PARAM_HIGH
828 # endif
829             gnutls_sec_param_to_pk_bits(GNUTLS_PK_RSA, GNUTLS_SEC_PARAM_MEDIUM),
830 #else
831             2048,
832 #endif
833             0)))
834   goto err;
835
836 where = US"configuring cert";
837 now = 1;
838 if (  (rc = gnutls_x509_crt_set_version(cert, 3))
839    || (rc = gnutls_x509_crt_set_serial(cert, &now, sizeof(now)))
840    || (rc = gnutls_x509_crt_set_activation_time(cert, now = time(NULL)))
841    || (rc = gnutls_x509_crt_set_expiration_time(cert, now + 60 * 60)) /* 1 hr */
842    || (rc = gnutls_x509_crt_set_key(cert, pkey))
843
844    || (rc = gnutls_x509_crt_set_dn_by_oid(cert,
845               GNUTLS_OID_X520_COUNTRY_NAME, 0, "UK", 2))
846    || (rc = gnutls_x509_crt_set_dn_by_oid(cert,
847               GNUTLS_OID_X520_ORGANIZATION_NAME, 0, "Exim Developers", 15))
848    || (rc = gnutls_x509_crt_set_dn_by_oid(cert,
849               GNUTLS_OID_X520_COMMON_NAME, 0,
850               smtp_active_hostname, Ustrlen(smtp_active_hostname)))
851    )
852   goto err;
853
854 where = US"signing cert";
855 if ((rc = gnutls_x509_crt_sign(cert, cert, pkey))) goto err;
856
857 where = US"installing selfsign cert";
858                                         /* Since: 2.4.0 */
859 if ((rc = gnutls_certificate_set_x509_key(state->x509_cred, &cert, 1, pkey)))
860   goto err;
861
862 rc = OK;
863
864 out:
865   if (cert) gnutls_x509_crt_deinit(cert);
866   if (pkey) gnutls_x509_privkey_deinit(pkey);
867   return rc;
868
869 err:
870   rc = tls_error_gnu(where, rc, NULL, errstr);
871   goto out;
872 }
873
874
875
876
877 /* Add certificate and key, from files.
878
879 Return:
880   Zero or negative: good.  Negate value for certificate index if < 0.
881   Greater than zero: FAIL or DEFER code.
882 */
883
884 static int
885 tls_add_certfile(exim_gnutls_state_st * state, const host_item * host,
886   uschar * certfile, uschar * keyfile, uschar ** errstr)
887 {
888 int rc = gnutls_certificate_set_x509_key_file(state->x509_cred,
889     CS certfile, CS keyfile, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
890 if (rc < 0)
891   return tls_error_gnu(
892     string_sprintf("cert/key setup: cert=%s key=%s", certfile, keyfile),
893     rc, host, errstr);
894 return -rc;
895 }
896
897
898 #if !defined(DISABLE_OCSP) && !defined(SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE)
899 /* Load an OCSP proof from file for sending by the server.  Called
900 on getting a status-request handshake message, for earlier versions
901 of GnuTLS. */
902
903 static int
904 server_ocsp_stapling_cb(gnutls_session_t session, void * ptr,
905   gnutls_datum_t * ocsp_response)
906 {
907 int ret;
908 DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP stapling callback: %s\n", US ptr);
909
910 if ((ret = gnutls_load_file(ptr, ocsp_response)) < 0)
911   {
912   DEBUG(D_tls) debug_printf("Failed to load ocsp stapling file %s\n",
913                               CS ptr);
914   tls_in.ocsp = OCSP_NOT_RESP;
915   return GNUTLS_E_NO_CERTIFICATE_STATUS;
916   }
917
918 tls_in.ocsp = OCSP_VFY_NOT_TRIED;
919 return 0;
920 }
921 #endif
922
923
924 #ifdef SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
925 /* Make a note that we saw a status-request */
926 static int
927 tls_server_clienthello_ext(void * ctx, unsigned tls_id,
928   const unsigned char *data, unsigned size)
929 {
930 /* https://www.iana.org/assignments/tls-extensiontype-values/tls-extensiontype-values.xhtml */
931 if (tls_id == 5)        /* status_request */
932   {
933   DEBUG(D_tls) debug_printf("Seen status_request extension from client\n");
934   tls_in.ocsp = OCSP_NOT_RESP;
935   }
936 return 0;
937 }
938
939 /* Callback for client-hello, on server, if we think we might serve stapled-OCSP */
940 static int
941 tls_server_clienthello_cb(gnutls_session_t session, unsigned int htype,
942   unsigned when, unsigned int incoming, const gnutls_datum_t * msg)
943 {
944 /* Call fn for each extension seen.  3.6.3 onwards */
945 return gnutls_ext_raw_parse(NULL, tls_server_clienthello_ext, msg,
946                            GNUTLS_EXT_RAW_FLAG_TLS_CLIENT_HELLO);
947 }
948
949
950 /* Make a note that we saw a status-response */
951 static int
952 tls_server_servercerts_ext(void * ctx, unsigned tls_id,
953   const unsigned char *data, unsigned size)
954 {
955 /* debug_printf("%s %u\n", __FUNCTION__, tls_id); */
956 /* https://www.iana.org/assignments/tls-extensiontype-values/tls-extensiontype-values.xhtml */
957 if (FALSE && tls_id == 5)       /* status_request */
958   {
959   DEBUG(D_tls) debug_printf("Seen status_request extension\n");
960   tls_in.ocsp = exim_testharness_disable_ocsp_validity_check
961     ? OCSP_VFY_NOT_TRIED : OCSP_VFIED;  /* We know that GnuTLS verifies responses */
962   }
963 return 0;
964 }
965
966 /* Callback for certificates packet, on server, if we think we might serve stapled-OCSP */
967 static int
968 tls_server_servercerts_cb(gnutls_session_t session, unsigned int htype,
969   unsigned when, unsigned int incoming, const gnutls_datum_t * msg)
970 {
971 /* Call fn for each extension seen.  3.6.3 onwards */
972 #ifdef notdef
973 /*XXX crashes */
974 return gnutls_ext_raw_parse(NULL, tls_server_servercerts_ext, msg, 0);
975 #endif
976 }
977 #endif
978
979 /*XXX in tls1.3 the cert-status travel as an extension next to the cert, in the
980  "Handshake Protocol: Certificate" record.
981 So we need to spot the Certificate handshake message, parse it and spot any status_request extension(s)
982
983 This is different to tls1.2 - where it is a separate record (wireshake term) / handshake message (gnutls term).
984 */
985
986 #if defined(EXPERIMENTAL_TLS_RESUME) || defined(SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE)
987 /* Callback for certificate-status, on server. We sent stapled OCSP. */
988 static int
989 tls_server_certstatus_cb(gnutls_session_t session, unsigned int htype,
990   unsigned when, unsigned int incoming, const gnutls_datum_t * msg)
991 {
992 DEBUG(D_tls) debug_printf("Sending certificate-status\n");              /*XXX we get this for tls1.2 but not for 1.3 */
993 #ifdef SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
994 tls_in.ocsp = exim_testharness_disable_ocsp_validity_check
995   ? OCSP_VFY_NOT_TRIED : OCSP_VFIED;    /* We know that GnuTLS verifies responses */
996 #else
997 tls_in.ocsp = OCSP_VFY_NOT_TRIED;
998 #endif
999 return 0;
1000 }
1001
1002 /* Callback for handshake messages, on server */
1003 static int
1004 tls_server_hook_cb(gnutls_session_t sess, u_int htype, unsigned when,
1005   unsigned incoming, const gnutls_datum_t * msg)
1006 {
1007 /* debug_printf("%s: htype %u\n", __FUNCTION__, htype); */
1008 switch (htype)
1009   {
1010 # ifdef SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
1011   case GNUTLS_HANDSHAKE_CLIENT_HELLO:
1012     return tls_server_clienthello_cb(sess, htype, when, incoming, msg);
1013   case GNUTLS_HANDSHAKE_CERTIFICATE_PKT:
1014     return tls_server_servercerts_cb(sess, htype, when, incoming, msg);
1015 # endif
1016   case GNUTLS_HANDSHAKE_CERTIFICATE_STATUS:
1017     return tls_server_certstatus_cb(sess, htype, when, incoming, msg);
1018 # ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
1019   case GNUTLS_HANDSHAKE_NEW_SESSION_TICKET:
1020     return tls_server_ticket_cb(sess, htype, when, incoming, msg);
1021 # endif
1022   default:
1023     return 0;
1024   }
1025 }
1026 #endif
1027
1028
1029 #if !defined(DISABLE_OCSP) && defined(SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE)
1030 static void
1031 tls_server_testharness_ocsp_fiddle(void)
1032 {
1033 extern char ** environ;
1034 if (environ) for (uschar ** p = USS environ; *p; p++)
1035   if (Ustrncmp(*p, "EXIM_TESTHARNESS_DISABLE_OCSPVALIDITYCHECK", 42) == 0)
1036     {
1037     DEBUG(D_tls) debug_printf("Permitting known bad OCSP response\n");
1038     exim_testharness_disable_ocsp_validity_check = TRUE;
1039     }
1040 }
1041 #endif
1042
1043 /*************************************************
1044 *       Variables re-expanded post-SNI           *
1045 *************************************************/
1046
1047 /* Called from both server and client code, via tls_init(), and also from
1048 the SNI callback after receiving an SNI, if tls_certificate includes "tls_sni".
1049
1050 We can tell the two apart by state->received_sni being non-NULL in callback.
1051
1052 The callback should not call us unless state->trigger_sni_changes is true,
1053 which we are responsible for setting on the first pass through.
1054
1055 Arguments:
1056   state           exim_gnutls_state_st *
1057   errstr          error string pointer
1058
1059 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1060 */
1061
1062 static int
1063 tls_expand_session_files(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
1064 {
1065 struct stat statbuf;
1066 int rc;
1067 const host_item *host = state->host;  /* macro should be reconsidered? */
1068 uschar *saved_tls_certificate = NULL;
1069 uschar *saved_tls_privatekey = NULL;
1070 uschar *saved_tls_verify_certificates = NULL;
1071 uschar *saved_tls_crl = NULL;
1072 int cert_count;
1073
1074 /* We check for tls_sni *before* expansion. */
1075 if (!host)      /* server */
1076   if (!state->received_sni)
1077     {
1078     if (  state->tls_certificate
1079        && (  Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_sni")
1080           || Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_in_sni")
1081           || Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_out_sni")
1082        )  )
1083       {
1084       DEBUG(D_tls) debug_printf("We will re-expand TLS session files if we receive SNI.\n");
1085       state->trigger_sni_changes = TRUE;
1086       }
1087     }
1088   else
1089     {
1090     /* useful for debugging */
1091     saved_tls_certificate = state->exp_tls_certificate;
1092     saved_tls_privatekey = state->exp_tls_privatekey;
1093     saved_tls_verify_certificates = state->exp_tls_verify_certificates;
1094     saved_tls_crl = state->exp_tls_crl;
1095     }
1096
1097 if ((rc = gnutls_certificate_allocate_credentials(&state->x509_cred)))
1098   return tls_error_gnu(US"gnutls_certificate_allocate_credentials",
1099             rc, host, errstr);
1100
1101 #ifdef SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
1102 gnutls_certificate_set_flags(state->x509_cred, GNUTLS_CERTIFICATE_API_V2);
1103
1104 # if !defined(DISABLE_OCSP) && defined(SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE)
1105 if (!host && tls_ocsp_file)
1106   {
1107   if (f.running_in_test_harness)
1108     tls_server_testharness_ocsp_fiddle();
1109
1110   if (exim_testharness_disable_ocsp_validity_check)
1111     gnutls_certificate_set_flags(state->x509_cred,
1112       GNUTLS_CERTIFICATE_API_V2 | GNUTLS_CERTIFICATE_SKIP_OCSP_RESPONSE_CHECK);
1113   }
1114 # endif
1115 #endif
1116
1117 /* remember: expand_check_tlsvar() is expand_check() but fiddling with
1118 state members, assuming consistent naming; and expand_check() returns
1119 false if expansion failed, unless expansion was forced to fail. */
1120
1121 /* check if we at least have a certificate, before doing expensive
1122 D-H generation. */
1123
1124 if (!expand_check_tlsvar(tls_certificate, errstr))
1125   return DEFER;
1126
1127 /* certificate is mandatory in server, optional in client */
1128
1129 if (  !state->exp_tls_certificate
1130    || !*state->exp_tls_certificate
1131    )
1132   if (!host)
1133     return tls_install_selfsign(state, errstr);
1134   else
1135     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: no client certificate specified; okay\n");
1136
1137 if (state->tls_privatekey && !expand_check_tlsvar(tls_privatekey, errstr))
1138   return DEFER;
1139
1140 /* tls_privatekey is optional, defaulting to same file as certificate */
1141
1142 if (!state->tls_privatekey || !*state->tls_privatekey)
1143   {
1144   state->tls_privatekey = state->tls_certificate;
1145   state->exp_tls_privatekey = state->exp_tls_certificate;
1146   }
1147
1148
1149 if (state->exp_tls_certificate && *state->exp_tls_certificate)
1150   {
1151   DEBUG(D_tls) debug_printf("certificate file = %s\nkey file = %s\n",
1152       state->exp_tls_certificate, state->exp_tls_privatekey);
1153
1154   if (state->received_sni)
1155     if (  Ustrcmp(state->exp_tls_certificate, saved_tls_certificate) == 0
1156        && Ustrcmp(state->exp_tls_privatekey,  saved_tls_privatekey)  == 0
1157        )
1158       {
1159       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS SNI: cert and key unchanged\n");
1160       }
1161     else
1162       {
1163       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS SNI: have a changed cert/key pair.\n");
1164       }
1165
1166   if (!host)    /* server */
1167     {
1168     const uschar * clist = state->exp_tls_certificate;
1169     const uschar * klist = state->exp_tls_privatekey;
1170     const uschar * olist;
1171     int csep = 0, ksep = 0, osep = 0, cnt = 0;
1172     uschar * cfile, * kfile, * ofile;
1173 #ifndef DISABLE_OCSP
1174 # ifdef SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
1175     gnutls_x509_crt_fmt_t ocsp_fmt = GNUTLS_X509_FMT_DER;
1176 # endif
1177
1178     if (!expand_check(tls_ocsp_file, US"tls_ocsp_file", &ofile, errstr))
1179       return DEFER;
1180     olist = ofile;
1181 #endif
1182
1183     while (cfile = string_nextinlist(&clist, &csep, NULL, 0))
1184
1185       if (!(kfile = string_nextinlist(&klist, &ksep, NULL, 0)))
1186         return tls_error(US"cert/key setup: out of keys", NULL, host, errstr);
1187       else if (0 < (rc = tls_add_certfile(state, host, cfile, kfile, errstr)))
1188         return rc;
1189       else
1190         {
1191         int gnutls_cert_index = -rc;
1192         DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cert/key %d %s registered\n",
1193                                   gnutls_cert_index, cfile);
1194
1195 #ifndef DISABLE_OCSP
1196         if (tls_ocsp_file)
1197           {
1198           /* Set the OCSP stapling server info */
1199           if (gnutls_buggy_ocsp)
1200             {
1201             DEBUG(D_tls)
1202               debug_printf("GnuTLS library is buggy for OCSP; avoiding\n");
1203             }
1204           else if ((ofile = string_nextinlist(&olist, &osep, NULL, 0)))
1205             {
1206             DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP response file %d  = %s\n",
1207                                       gnutls_cert_index, ofile);
1208 # ifdef SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
1209             if (Ustrncmp(ofile, US"PEM ", 4) == 0)
1210               {
1211               ocsp_fmt = GNUTLS_X509_FMT_PEM;
1212               ofile += 4;
1213               }
1214             else if (Ustrncmp(ofile, US"DER ", 4) == 0)
1215               {
1216               ocsp_fmt = GNUTLS_X509_FMT_DER;
1217               ofile += 4;
1218               }
1219
1220             if  ((rc = gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_file2(
1221                       state->x509_cred, CCS ofile, gnutls_cert_index,
1222                       ocsp_fmt)) < 0)
1223               return tls_error_gnu(
1224                       US"gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_file2",
1225                       rc, host, errstr);
1226             DEBUG(D_tls)
1227               debug_printf(" %d response%s loaded\n", rc, rc>1 ? "s":"");
1228
1229             /* Arrange callbacks for OCSP request observability */
1230
1231             gnutls_handshake_set_hook_function(state->session,
1232               GNUTLS_HANDSHAKE_ANY, GNUTLS_HOOK_POST, tls_server_hook_cb);
1233
1234 # else
1235 #  if defined(SUPPORT_SRV_OCSP_STACK)
1236             if ((rc = gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function2(
1237                          state->x509_cred, gnutls_cert_index,
1238                          server_ocsp_stapling_cb, ofile)))
1239                 return tls_error_gnu(
1240                       US"gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function2",
1241                       rc, host, errstr);
1242             else
1243 #  endif
1244               {
1245               if (cnt++ > 0)
1246                 {
1247                 DEBUG(D_tls)
1248                   debug_printf("oops; multiple OCSP files not supported\n");
1249                 break;
1250                 }
1251               gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function(
1252                 state->x509_cred, server_ocsp_stapling_cb, ofile);
1253               }
1254 # endif /* SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE */
1255             }
1256           else
1257             DEBUG(D_tls) debug_printf("ran out of OCSP response files in list\n");
1258           }
1259 #endif /* DISABLE_OCSP */
1260         }
1261     }
1262   else  /* client */
1263     {
1264     if (0 < (rc = tls_add_certfile(state, host,
1265                 state->exp_tls_certificate, state->exp_tls_privatekey, errstr)))
1266       return rc;
1267     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cert/key registered\n");
1268     }
1269
1270   } /* tls_certificate */
1271
1272
1273 /* Set the trusted CAs file if one is provided, and then add the CRL if one is
1274 provided. Experiment shows that, if the certificate file is empty, an unhelpful
1275 error message is provided. However, if we just refrain from setting anything up
1276 in that case, certificate verification fails, which seems to be the correct
1277 behaviour. */
1278
1279 if (state->tls_verify_certificates && *state->tls_verify_certificates)
1280   {
1281   if (!expand_check_tlsvar(tls_verify_certificates, errstr))
1282     return DEFER;
1283 #ifndef SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
1284   if (Ustrcmp(state->exp_tls_verify_certificates, "system") == 0)
1285     state->exp_tls_verify_certificates = NULL;
1286 #endif
1287   if (state->tls_crl && *state->tls_crl)
1288     if (!expand_check_tlsvar(tls_crl, errstr))
1289       return DEFER;
1290
1291   if (!(state->exp_tls_verify_certificates &&
1292         *state->exp_tls_verify_certificates))
1293     {
1294     DEBUG(D_tls)
1295       debug_printf("TLS: tls_verify_certificates expanded empty, ignoring\n");
1296     /* With no tls_verify_certificates, we ignore tls_crl too */
1297     return OK;
1298     }
1299   }
1300 else
1301   {
1302   DEBUG(D_tls)
1303     debug_printf("TLS: tls_verify_certificates not set or empty, ignoring\n");
1304   return OK;
1305   }
1306
1307 #ifdef SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
1308 if (Ustrcmp(state->exp_tls_verify_certificates, "system") == 0)
1309   cert_count = gnutls_certificate_set_x509_system_trust(state->x509_cred);
1310 else
1311 #endif
1312   {
1313   if (Ustat(state->exp_tls_verify_certificates, &statbuf) < 0)
1314     {
1315     log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC, "could not stat '%s' "
1316         "(tls_verify_certificates): %s", state->exp_tls_verify_certificates,
1317         strerror(errno));
1318     return DEFER;
1319     }
1320
1321 #ifndef SUPPORT_CA_DIR
1322   /* The test suite passes in /dev/null; we could check for that path explicitly,
1323   but who knows if someone has some weird FIFO which always dumps some certs, or
1324   other weirdness.  The thing we really want to check is that it's not a
1325   directory, since while OpenSSL supports that, GnuTLS does not.
1326   So s/!S_ISREG/S_ISDIR/ and change some messaging ... */
1327   if (S_ISDIR(statbuf.st_mode))
1328     {
1329     DEBUG(D_tls)
1330       debug_printf("verify certificates path is a dir: \"%s\"\n",
1331           state->exp_tls_verify_certificates);
1332     log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
1333         "tls_verify_certificates \"%s\" is a directory",
1334         state->exp_tls_verify_certificates);
1335     return DEFER;
1336     }
1337 #endif
1338
1339   DEBUG(D_tls) debug_printf("verify certificates = %s size=" OFF_T_FMT "\n",
1340           state->exp_tls_verify_certificates, statbuf.st_size);
1341
1342   if (statbuf.st_size == 0)
1343     {
1344     DEBUG(D_tls)
1345       debug_printf("cert file empty, no certs, no verification, ignoring any CRL\n");
1346     return OK;
1347     }
1348
1349   cert_count =
1350
1351 #ifdef SUPPORT_CA_DIR
1352     (statbuf.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR
1353     ?
1354     gnutls_certificate_set_x509_trust_dir(state->x509_cred,
1355       CS state->exp_tls_verify_certificates, GNUTLS_X509_FMT_PEM)
1356     :
1357 #endif
1358     gnutls_certificate_set_x509_trust_file(state->x509_cred,
1359       CS state->exp_tls_verify_certificates, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
1360
1361 #ifdef SUPPORT_CA_DIR
1362   /* Mimic the behaviour with OpenSSL of not advertising a usable-cert list
1363   when using the directory-of-certs config model. */
1364
1365   if ((statbuf.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR)
1366     gnutls_certificate_send_x509_rdn_sequence(state->session, 1);
1367 #endif
1368   }
1369
1370 if (cert_count < 0)
1371   return tls_error_gnu(US"setting certificate trust", cert_count, host, errstr);
1372 DEBUG(D_tls)
1373   debug_printf("Added %d certificate authorities.\n", cert_count);
1374
1375 if (state->tls_crl && *state->tls_crl &&
1376     state->exp_tls_crl && *state->exp_tls_crl)
1377   {
1378   DEBUG(D_tls) debug_printf("loading CRL file = %s\n", state->exp_tls_crl);
1379   if ((cert_count = gnutls_certificate_set_x509_crl_file(state->x509_cred,
1380       CS state->exp_tls_crl, GNUTLS_X509_FMT_PEM)) < 0)
1381     return tls_error_gnu(US"gnutls_certificate_set_x509_crl_file",
1382               cert_count, host, errstr);
1383
1384   DEBUG(D_tls) debug_printf("Processed %d CRLs.\n", cert_count);
1385   }
1386
1387 return OK;
1388 }
1389
1390
1391
1392
1393 /*************************************************
1394 *          Set X.509 state variables             *
1395 *************************************************/
1396
1397 /* In GnuTLS, the registered cert/key are not replaced by a later
1398 set of a cert/key, so for SNI support we need a whole new x509_cred
1399 structure.  Which means various other non-re-expanded pieces of state
1400 need to be re-set in the new struct, so the setting logic is pulled
1401 out to this.
1402
1403 Arguments:
1404   state           exim_gnutls_state_st *
1405   errstr          error string pointer
1406
1407 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1408 */
1409
1410 static int
1411 tls_set_remaining_x509(exim_gnutls_state_st *state, uschar ** errstr)
1412 {
1413 int rc;
1414 const host_item *host = state->host;  /* macro should be reconsidered? */
1415
1416 #ifndef GNUTLS_AUTO_DHPARAMS
1417 /* Create D-H parameters, or read them from the cache file. This function does
1418 its own SMTP error messaging. This only happens for the server, TLS D-H ignores
1419 client-side params. */
1420
1421 if (!state->host)
1422   {
1423   if (!dh_server_params)
1424     if ((rc = init_server_dh(errstr)) != OK) return rc;
1425
1426   /* Unnecessary & discouraged with 3.6.0 or later */
1427   gnutls_certificate_set_dh_params(state->x509_cred, dh_server_params);
1428   }
1429 #endif
1430
1431 /* Link the credentials to the session. */
1432
1433 if ((rc = gnutls_credentials_set(state->session,
1434             GNUTLS_CRD_CERTIFICATE, state->x509_cred)))
1435   return tls_error_gnu(US"gnutls_credentials_set", rc, host, errstr);
1436
1437 return OK;
1438 }
1439
1440 /*************************************************
1441 *            Initialize for GnuTLS               *
1442 *************************************************/
1443
1444
1445 #ifndef DISABLE_OCSP
1446
1447 static BOOL
1448 tls_is_buggy_ocsp(void)
1449 {
1450 const uschar * s;
1451 uschar maj, mid, mic;
1452
1453 s = CUS gnutls_check_version(NULL);
1454 maj = atoi(CCS s);
1455 if (maj == 3)
1456   {
1457   while (*s && *s != '.') s++;
1458   mid = atoi(CCS ++s);
1459   if (mid <= 2)
1460     return TRUE;
1461   else if (mid >= 5)
1462     return FALSE;
1463   else
1464     {
1465     while (*s && *s != '.') s++;
1466     mic = atoi(CCS ++s);
1467     return mic <= (mid == 3 ? 16 : 3);
1468     }
1469   }
1470 return FALSE;
1471 }
1472
1473 #endif
1474
1475
1476 /* Called from both server and client code. In the case of a server, errors
1477 before actual TLS negotiation return DEFER.
1478
1479 Arguments:
1480   host            connected host, if client; NULL if server
1481   certificate     certificate file
1482   privatekey      private key file
1483   sni             TLS SNI to send, sometimes when client; else NULL
1484   cas             CA certs file
1485   crl             CRL file
1486   require_ciphers tls_require_ciphers setting
1487   caller_state    returned state-info structure
1488   errstr          error string pointer
1489
1490 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1491 */
1492
1493 static int
1494 tls_init(
1495     const host_item *host,
1496     const uschar *certificate,
1497     const uschar *privatekey,
1498     const uschar *sni,
1499     const uschar *cas,
1500     const uschar *crl,
1501     const uschar *require_ciphers,
1502     exim_gnutls_state_st **caller_state,
1503     tls_support * tlsp,
1504     uschar ** errstr)
1505 {
1506 exim_gnutls_state_st * state;
1507 int rc;
1508 size_t sz;
1509 const char * errpos;
1510 const uschar * p;
1511
1512 if (!exim_gnutls_base_init_done)
1513   {
1514   DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS global init required.\n");
1515
1516 #if defined(HAVE_GNUTLS_PKCS11) && !defined(GNUTLS_AUTO_PKCS11_MANUAL)
1517   /* By default, gnutls_global_init will init PKCS11 support in auto mode,
1518   which loads modules from a config file, which sounds good and may be wanted
1519   by some sysadmin, but also means in common configurations that GNOME keyring
1520   environment variables are used and so breaks for users calling mailq.
1521   To prevent this, we init PKCS11 first, which is the documented approach. */
1522   if (!gnutls_allow_auto_pkcs11)
1523     if ((rc = gnutls_pkcs11_init(GNUTLS_PKCS11_FLAG_MANUAL, NULL)))
1524       return tls_error_gnu(US"gnutls_pkcs11_init", rc, host, errstr);
1525 #endif
1526
1527 #ifndef GNUTLS_AUTO_GLOBAL_INIT
1528   if ((rc = gnutls_global_init()))
1529     return tls_error_gnu(US"gnutls_global_init", rc, host, errstr);
1530 #endif
1531
1532 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
1533   DEBUG(D_tls)
1534     {
1535     gnutls_global_set_log_function(exim_gnutls_logger_cb);
1536     /* arbitrarily chosen level; bump up to 9 for more */
1537     gnutls_global_set_log_level(EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL);
1538     }
1539 #endif
1540
1541 #ifndef DISABLE_OCSP
1542   if (tls_ocsp_file && (gnutls_buggy_ocsp = tls_is_buggy_ocsp()))
1543     log_write(0, LOG_MAIN, "OCSP unusable with this GnuTLS library version");
1544 #endif
1545
1546   exim_gnutls_base_init_done = TRUE;
1547   }
1548
1549 if (host)
1550   {
1551   /* For client-side sessions we allocate a context. This lets us run
1552   several in parallel. */
1553   int old_pool = store_pool;
1554   store_pool = POOL_PERM;
1555   state = store_get(sizeof(exim_gnutls_state_st), FALSE);
1556   store_pool = old_pool;
1557
1558   memcpy(state, &exim_gnutls_state_init, sizeof(exim_gnutls_state_init));
1559   state->tlsp = tlsp;
1560   DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS client session\n");
1561   rc = gnutls_init(&state->session, GNUTLS_CLIENT);
1562   }
1563 else
1564   {
1565   state = &state_server;
1566   memcpy(state, &exim_gnutls_state_init, sizeof(exim_gnutls_state_init));
1567   state->tlsp = tlsp;
1568   DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS server session\n");
1569   rc = gnutls_init(&state->session, GNUTLS_SERVER);
1570   }
1571 if (rc)
1572   return tls_error_gnu(US"gnutls_init", rc, host, errstr);
1573
1574 state->host = host;
1575
1576 state->tls_certificate = certificate;
1577 state->tls_privatekey = privatekey;
1578 state->tls_require_ciphers = require_ciphers;
1579 state->tls_sni = sni;
1580 state->tls_verify_certificates = cas;
1581 state->tls_crl = crl;
1582
1583 /* This handles the variables that might get re-expanded after TLS SNI;
1584 that's tls_certificate, tls_privatekey, tls_verify_certificates, tls_crl */
1585
1586 DEBUG(D_tls)
1587   debug_printf("Expanding various TLS configuration options for session credentials.\n");
1588 if ((rc = tls_expand_session_files(state, errstr)) != OK) return rc;
1589
1590 /* These are all other parts of the x509_cred handling, since SNI in GnuTLS
1591 requires a new structure afterwards. */
1592
1593 if ((rc = tls_set_remaining_x509(state, errstr)) != OK) return rc;
1594
1595 /* set SNI in client, only */
1596 if (host)
1597   {
1598   if (!expand_check(sni, US"tls_out_sni", &state->tlsp->sni, errstr))
1599     return DEFER;
1600   if (state->tlsp->sni && *state->tlsp->sni)
1601     {
1602     DEBUG(D_tls)
1603       debug_printf("Setting TLS client SNI to \"%s\"\n", state->tlsp->sni);
1604     sz = Ustrlen(state->tlsp->sni);
1605     if ((rc = gnutls_server_name_set(state->session,
1606           GNUTLS_NAME_DNS, state->tlsp->sni, sz)))
1607       return tls_error_gnu(US"gnutls_server_name_set", rc, host, errstr);
1608     }
1609   }
1610 else if (state->tls_sni)
1611   DEBUG(D_tls) debug_printf("*** PROBABLY A BUG *** " \
1612       "have an SNI set for a server [%s]\n", state->tls_sni);
1613
1614 /* This is the priority string support,
1615 http://www.gnutls.org/manual/html_node/Priority-Strings.html
1616 and replaces gnutls_require_kx, gnutls_require_mac & gnutls_require_protocols.
1617 This was backwards incompatible, but means Exim no longer needs to track
1618 all algorithms and provide string forms for them. */
1619
1620 p = NULL;
1621 if (state->tls_require_ciphers && *state->tls_require_ciphers)
1622   {
1623   if (!expand_check_tlsvar(tls_require_ciphers, errstr))
1624     return DEFER;
1625   if (state->exp_tls_require_ciphers && *state->exp_tls_require_ciphers)
1626     {
1627     p = state->exp_tls_require_ciphers;
1628     DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS session cipher/priority \"%s\"\n", p);
1629     }
1630   }
1631 if (!p)
1632   {
1633   p = exim_default_gnutls_priority;
1634   DEBUG(D_tls)
1635     debug_printf("GnuTLS using default session cipher/priority \"%s\"\n", p);
1636   }
1637
1638 if ((rc = gnutls_priority_init(&state->priority_cache, CCS p, &errpos)))
1639   return tls_error_gnu(string_sprintf(
1640                       "gnutls_priority_init(%s) failed at offset %ld, \"%.6s..\"",
1641                       p, errpos - CS p, errpos),
1642                   rc, host, errstr);
1643
1644 if ((rc = gnutls_priority_set(state->session, state->priority_cache)))
1645   return tls_error_gnu(US"gnutls_priority_set", rc, host, errstr);
1646
1647 /* This also sets the server ticket expiration time to the same, and
1648 the STEK rotation time to 3x. */
1649
1650 gnutls_db_set_cache_expiration(state->session, ssl_session_timeout);
1651
1652 /* Reduce security in favour of increased compatibility, if the admin
1653 decides to make that trade-off. */
1654 if (gnutls_compat_mode)
1655   {
1656 #if LIBGNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x020104
1657   DEBUG(D_tls) debug_printf("lowering GnuTLS security, compatibility mode\n");
1658   gnutls_session_enable_compatibility_mode(state->session);
1659 #else
1660   DEBUG(D_tls) debug_printf("Unable to set gnutls_compat_mode - GnuTLS version too old\n");
1661 #endif
1662   }
1663
1664 *caller_state = state;
1665 return OK;
1666 }
1667
1668
1669
1670 /*************************************************
1671 *            Extract peer information            *
1672 *************************************************/
1673
1674 static const uschar *
1675 cipher_stdname_kcm(gnutls_kx_algorithm_t kx, gnutls_cipher_algorithm_t cipher,
1676   gnutls_mac_algorithm_t mac)
1677 {
1678 uschar cs_id[2];
1679 gnutls_kx_algorithm_t kx_i;
1680 gnutls_cipher_algorithm_t cipher_i;
1681 gnutls_mac_algorithm_t mac_i;
1682
1683 for (size_t i = 0;
1684      gnutls_cipher_suite_info(i, cs_id, &kx_i, &cipher_i, &mac_i, NULL);
1685      i++)
1686   if (kx_i == kx && cipher_i == cipher && mac_i == mac)
1687     return cipher_stdname(cs_id[0], cs_id[1]);
1688 return NULL;
1689 }
1690
1691
1692
1693 /* Called from both server and client code.
1694 Only this is allowed to set state->peerdn and state->have_set_peerdn
1695 and we use that to detect double-calls.
1696
1697 NOTE: the state blocks last while the TLS connection is up, which is fine
1698 for logging in the server side, but for the client side, we log after teardown
1699 in src/deliver.c.  While the session is up, we can twist about states and
1700 repoint tls_* globals, but those variables used for logging or other variable
1701 expansion that happens _after_ delivery need to have a longer life-time.
1702
1703 So for those, we get the data from POOL_PERM; the re-invoke guard keeps us from
1704 doing this more than once per generation of a state context.  We set them in
1705 the state context, and repoint tls_* to them.  After the state goes away, the
1706 tls_* copies of the pointers remain valid and client delivery logging is happy.
1707
1708 tls_certificate_verified is a BOOL, so the tls_peerdn and tls_cipher issues
1709 don't apply.
1710
1711 Arguments:
1712   state           exim_gnutls_state_st *
1713   errstr          pointer to error string
1714
1715 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1716 */
1717
1718 static int
1719 peer_status(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
1720 {
1721 gnutls_session_t session = state->session;
1722 const gnutls_datum_t * cert_list;
1723 int old_pool, rc;
1724 unsigned int cert_list_size = 0;
1725 gnutls_protocol_t protocol;
1726 gnutls_cipher_algorithm_t cipher;
1727 gnutls_kx_algorithm_t kx;
1728 gnutls_mac_algorithm_t mac;
1729 gnutls_certificate_type_t ct;
1730 gnutls_x509_crt_t crt;
1731 uschar * dn_buf;
1732 size_t sz;
1733
1734 if (state->have_set_peerdn)
1735   return OK;
1736 state->have_set_peerdn = TRUE;
1737
1738 state->peerdn = NULL;
1739
1740 /* tls_cipher */
1741 cipher = gnutls_cipher_get(session);
1742 protocol = gnutls_protocol_get_version(session);
1743 mac = gnutls_mac_get(session);
1744 kx =
1745 #ifdef GNUTLS_TLS1_3
1746     protocol >= GNUTLS_TLS1_3 ? 0 :
1747 #endif
1748   gnutls_kx_get(session);
1749
1750 old_pool = store_pool;
1751   {
1752   tls_support * tlsp = state->tlsp;
1753   store_pool = POOL_PERM;
1754
1755 #ifdef SUPPORT_GNUTLS_SESS_DESC
1756     {
1757     gstring * g = NULL;
1758     uschar * s = US gnutls_session_get_desc(session), c;
1759
1760     /* Nikos M suggests we use this by preference.  It returns like:
1761     (TLS1.3)-(ECDHE-SECP256R1)-(RSA-PSS-RSAE-SHA256)-(AES-256-GCM)
1762
1763     For partial back-compat, put a colon after the TLS version, replace the
1764     )-( grouping with __, replace in-group - with _ and append the :keysize. */
1765
1766     /* debug_printf("peer_status: gnutls_session_get_desc %s\n", s); */
1767
1768     for (s++; (c = *s) && c != ')'; s++) g = string_catn(g, s, 1);
1769     g = string_catn(g, US":", 1);
1770     if (*s) s++;                /* now on _ between groups */
1771     while ((c = *s))
1772       {
1773       for (*++s && ++s; (c = *s) && c != ')'; s++) g = string_catn(g, c == '-' ? US"_" : s, 1);
1774       /* now on ) closing group */
1775       if ((c = *s) && *++s == '-') g = string_catn(g, US"__", 2);
1776       /* now on _ between groups */
1777       }
1778     g = string_catn(g, US":", 1);
1779     g = string_cat(g, string_sprintf("%d", (int) gnutls_cipher_get_key_size(cipher) * 8));
1780     state->ciphersuite = string_from_gstring(g);
1781     }
1782 #else
1783   state->ciphersuite = string_sprintf("%s:%s:%d",
1784       gnutls_protocol_get_name(protocol),
1785       gnutls_cipher_suite_get_name(kx, cipher, mac),
1786       (int) gnutls_cipher_get_key_size(cipher) * 8);
1787
1788   /* I don't see a way that spaces could occur, in the current GnuTLS
1789   code base, but it was a concern in the old code and perhaps older GnuTLS
1790   releases did return "TLS 1.0"; play it safe, just in case. */
1791
1792   for (uschar * p = state->ciphersuite; *p; p++) if (isspace(*p)) *p = '-';
1793 #endif
1794
1795 /* debug_printf("peer_status: ciphersuite %s\n", state->ciphersuite); */
1796
1797   tlsp->cipher = state->ciphersuite;
1798   tlsp->bits = gnutls_cipher_get_key_size(cipher) * 8;
1799
1800   tlsp->cipher_stdname = cipher_stdname_kcm(kx, cipher, mac);
1801   }
1802 store_pool = old_pool;
1803
1804 /* tls_peerdn */
1805 cert_list = gnutls_certificate_get_peers(session, &cert_list_size);
1806
1807 if (!cert_list || cert_list_size == 0)
1808   {
1809   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: no certificate from peer (%p & %d)\n",
1810       cert_list, cert_list_size);
1811   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
1812     return tls_error(US"certificate verification failed",
1813         US"no certificate received from peer", state->host, errstr);
1814   return OK;
1815   }
1816
1817 if ((ct = gnutls_certificate_type_get(session)) != GNUTLS_CRT_X509)
1818   {
1819   const uschar * ctn = US gnutls_certificate_type_get_name(ct);
1820   DEBUG(D_tls)
1821     debug_printf("TLS: peer cert not X.509 but instead \"%s\"\n", ctn);
1822   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
1823     return tls_error(US"certificate verification not possible, unhandled type",
1824         ctn, state->host, errstr);
1825   return OK;
1826   }
1827
1828 #define exim_gnutls_peer_err(Label) \
1829   do { \
1830     if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) \
1831       { \
1832       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: peer cert problem: %s: %s\n", \
1833         (Label), gnutls_strerror(rc)); \
1834       if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED) \
1835         return tls_error_gnu((Label), rc, state->host, errstr); \
1836       return OK; \
1837       } \
1838     } while (0)
1839
1840 rc = import_cert(&cert_list[0], &crt);
1841 exim_gnutls_peer_err(US"cert 0");
1842
1843 state->tlsp->peercert = state->peercert = crt;
1844
1845 sz = 0;
1846 rc = gnutls_x509_crt_get_dn(crt, NULL, &sz);
1847 if (rc != GNUTLS_E_SHORT_MEMORY_BUFFER)
1848   {
1849   exim_gnutls_peer_err(US"getting size for cert DN failed");
1850   return FAIL; /* should not happen */
1851   }
1852 dn_buf = store_get_perm(sz, TRUE);      /* tainted */
1853 rc = gnutls_x509_crt_get_dn(crt, CS dn_buf, &sz);
1854 exim_gnutls_peer_err(US"failed to extract certificate DN [gnutls_x509_crt_get_dn(cert 0)]");
1855
1856 state->peerdn = dn_buf;
1857
1858 return OK;
1859 #undef exim_gnutls_peer_err
1860 }
1861
1862
1863
1864
1865 /*************************************************
1866 *            Verify peer certificate             *
1867 *************************************************/
1868
1869 /* Called from both server and client code.
1870 *Should* be using a callback registered with
1871 gnutls_certificate_set_verify_function() to fail the handshake if we dislike
1872 the peer information, but that's too new for some OSes.
1873
1874 Arguments:
1875   state         exim_gnutls_state_st *
1876   errstr        where to put an error message
1877
1878 Returns:
1879   FALSE     if the session should be rejected
1880   TRUE      if the cert is okay or we just don't care
1881 */
1882
1883 static BOOL
1884 verify_certificate(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
1885 {
1886 int rc;
1887 uint verify;
1888
1889 DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: checking peer certificate\n");
1890 *errstr = NULL;
1891 rc = peer_status(state, errstr);
1892
1893 if (state->verify_requirement == VERIFY_NONE)
1894   return TRUE;
1895
1896 if (rc != OK || !state->peerdn)
1897   {
1898   verify = GNUTLS_CERT_INVALID;
1899   *errstr = US"certificate not supplied";
1900   }
1901 else
1902
1903   {
1904 #ifdef SUPPORT_DANE
1905   if (state->verify_requirement == VERIFY_DANE && state->host)
1906     {
1907     /* Using dane_verify_session_crt() would be easy, as it does it all for us
1908     including talking to a DNS resolver.  But we want to do that bit ourselves
1909     as the testsuite intercepts and fakes its own DNS environment. */
1910
1911     dane_state_t s;
1912     dane_query_t r;
1913     uint lsize;
1914     const gnutls_datum_t * certlist =
1915       gnutls_certificate_get_peers(state->session, &lsize);
1916     int usage = tls_out.tlsa_usage;
1917
1918 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
1919     /* Split the TLSA records into two sets, TA and EE selectors.  Run the
1920     dane-verification separately so that we know which selector verified;
1921     then we know whether to do name-verification (needed for TA but not EE). */
1922
1923     if (usage == ((1<<DANESSL_USAGE_DANE_TA) | (1<<DANESSL_USAGE_DANE_EE)))
1924       {                                         /* a mixed-usage bundle */
1925       int i, j, nrec;
1926       const char ** dd;
1927       int * ddl;
1928
1929       for(nrec = 0; state->dane_data_len[nrec]; ) nrec++;
1930       nrec++;
1931
1932       dd = store_get(nrec * sizeof(uschar *), FALSE);
1933       ddl = store_get(nrec * sizeof(int), FALSE);
1934       nrec--;
1935
1936       if ((rc = dane_state_init(&s, 0)))
1937         goto tlsa_prob;
1938
1939       for (usage = DANESSL_USAGE_DANE_EE;
1940            usage >= DANESSL_USAGE_DANE_TA; usage--)
1941         {                               /* take records with this usage */
1942         for (j = i = 0; i < nrec; i++)
1943           if (state->dane_data[i][0] == usage)
1944             {
1945             dd[j] = state->dane_data[i];
1946             ddl[j++] = state->dane_data_len[i];
1947             }
1948         if (j)
1949           {
1950           dd[j] = NULL;
1951           ddl[j] = 0;
1952
1953           if ((rc = dane_raw_tlsa(s, &r, (char * const *)dd, ddl, 1, 0)))
1954             goto tlsa_prob;
1955
1956           if ((rc = dane_verify_crt_raw(s, certlist, lsize,
1957                             gnutls_certificate_type_get(state->session),
1958                             r, 0,
1959                             usage == DANESSL_USAGE_DANE_EE
1960                             ? DANE_VFLAG_ONLY_CHECK_EE_USAGE : 0,
1961                             &verify)))
1962             {
1963             DEBUG(D_tls)
1964               debug_printf("TLSA record problem: %s\n", dane_strerror(rc));
1965             }
1966           else if (verify == 0) /* verification passed */
1967             {
1968             usage = 1 << usage;
1969             break;
1970             }
1971           }
1972         }
1973
1974         if (rc) goto tlsa_prob;
1975       }
1976     else
1977 # endif
1978       {
1979       if (  (rc = dane_state_init(&s, 0))
1980          || (rc = dane_raw_tlsa(s, &r, state->dane_data, state->dane_data_len,
1981                         1, 0))
1982          || (rc = dane_verify_crt_raw(s, certlist, lsize,
1983                         gnutls_certificate_type_get(state->session),
1984                         r, 0,
1985 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
1986                         usage == (1 << DANESSL_USAGE_DANE_EE)
1987                         ? DANE_VFLAG_ONLY_CHECK_EE_USAGE : 0,
1988 # else
1989                         0,
1990 # endif
1991                         &verify))
1992          )
1993         goto tlsa_prob;
1994       }
1995
1996     if (verify != 0)            /* verification failed */
1997       {
1998       gnutls_datum_t str;
1999       (void) dane_verification_status_print(verify, &str, 0);
2000       *errstr = US str.data;    /* don't bother to free */
2001       goto badcert;
2002       }
2003
2004 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
2005     /* If a TA-mode TLSA record was used for verification we must additionally
2006     verify the cert name (but not the CA chain).  For EE-mode, skip it. */
2007
2008     if (usage & (1 << DANESSL_USAGE_DANE_EE))
2009 # endif
2010       {
2011       state->peer_dane_verified = state->peer_cert_verified = TRUE;
2012       goto goodcert;
2013       }
2014 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
2015     /* Assume that the name on the A-record is the one that should be matching
2016     the cert.  An alternate view is that the domain part of the email address
2017     is also permissible. */
2018
2019     if (gnutls_x509_crt_check_hostname(state->tlsp->peercert,
2020           CS state->host->name))
2021       {
2022       state->peer_dane_verified = state->peer_cert_verified = TRUE;
2023       goto goodcert;
2024       }
2025 # endif
2026     }
2027 #endif  /*SUPPORT_DANE*/
2028
2029   rc = gnutls_certificate_verify_peers2(state->session, &verify);
2030   }
2031
2032 /* Handle the result of verification. INVALID is set if any others are. */
2033
2034 if (rc < 0 || verify & (GNUTLS_CERT_INVALID|GNUTLS_CERT_REVOKED))
2035   {
2036   state->peer_cert_verified = FALSE;
2037   if (!*errstr)
2038     {
2039 #ifdef GNUTLS_CERT_VFY_STATUS_PRINT
2040     DEBUG(D_tls)
2041       {
2042       gnutls_datum_t txt;
2043
2044       if (gnutls_certificate_verification_status_print(verify,
2045             gnutls_certificate_type_get(state->session), &txt, 0)
2046           == GNUTLS_E_SUCCESS)
2047         {
2048         debug_printf("%s\n", txt.data);
2049         gnutls_free(txt.data);
2050         }
2051       }
2052 #endif
2053     *errstr = verify & GNUTLS_CERT_REVOKED
2054       ? US"certificate revoked" : US"certificate invalid";
2055     }
2056
2057   DEBUG(D_tls)
2058     debug_printf("TLS certificate verification failed (%s): peerdn=\"%s\"\n",
2059         *errstr, state->peerdn ? state->peerdn : US"<unset>");
2060
2061   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
2062     goto badcert;
2063   DEBUG(D_tls)
2064     debug_printf("TLS verify failure overridden (host in tls_try_verify_hosts)\n");
2065   }
2066
2067 else
2068   {
2069   /* Client side, check the server's certificate name versus the name on the
2070   A-record for the connection we made.  What to do for server side - what name
2071   to use for client?  We document that there is no such checking for server
2072   side. */
2073
2074   if (  state->exp_tls_verify_cert_hostnames
2075      && !gnutls_x509_crt_check_hostname(state->tlsp->peercert,
2076                 CS state->exp_tls_verify_cert_hostnames)
2077      )
2078     {
2079     DEBUG(D_tls)
2080       debug_printf("TLS certificate verification failed: cert name mismatch\n");
2081     if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
2082       goto badcert;
2083     return TRUE;
2084     }
2085
2086   state->peer_cert_verified = TRUE;
2087   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS certificate verified: peerdn=\"%s\"\n",
2088       state->peerdn ? state->peerdn : US"<unset>");
2089   }
2090
2091 goodcert:
2092   state->tlsp->peerdn = state->peerdn;
2093   return TRUE;
2094
2095 #ifdef SUPPORT_DANE
2096 tlsa_prob:
2097   *errstr = string_sprintf("TLSA record problem: %s",
2098     rc == DANE_E_REQUESTED_DATA_NOT_AVAILABLE ? "none usable" : dane_strerror(rc));
2099 #endif
2100
2101 badcert:
2102   gnutls_alert_send(state->session, GNUTLS_AL_FATAL, GNUTLS_A_BAD_CERTIFICATE);
2103   return FALSE;
2104 }
2105
2106
2107
2108
2109 /* ------------------------------------------------------------------------ */
2110 /* Callbacks */
2111
2112 /* Logging function which can be registered with
2113  *   gnutls_global_set_log_function()
2114  *   gnutls_global_set_log_level() 0..9
2115  */
2116 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
2117 static void
2118 exim_gnutls_logger_cb(int level, const char *message)
2119 {
2120   size_t len = strlen(message);
2121   if (len < 1)
2122     {
2123     DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS<%d> empty debug message\n", level);
2124     return;
2125     }
2126   DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS<%d>: %s%s", level, message,
2127       message[len-1] == '\n' ? "" : "\n");
2128 }
2129 #endif
2130
2131
2132 /* Called after client hello, should handle SNI work.
2133 This will always set tls_sni (state->received_sni) if available,
2134 and may trigger presenting different certificates,
2135 if state->trigger_sni_changes is TRUE.
2136
2137 Should be registered with
2138   gnutls_handshake_set_post_client_hello_function()
2139
2140 "This callback must return 0 on success or a gnutls error code to terminate the
2141 handshake.".
2142
2143 For inability to get SNI information, we return 0.
2144 We only return non-zero if re-setup failed.
2145 Only used for server-side TLS.
2146 */
2147
2148 static int
2149 exim_sni_handling_cb(gnutls_session_t session)
2150 {
2151 char sni_name[MAX_HOST_LEN];
2152 size_t data_len = MAX_HOST_LEN;
2153 exim_gnutls_state_st *state = &state_server;
2154 unsigned int sni_type;
2155 int rc, old_pool;
2156 uschar * dummy_errstr;
2157
2158 rc = gnutls_server_name_get(session, sni_name, &data_len, &sni_type, 0);
2159 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
2160   {
2161   DEBUG(D_tls)
2162     if (rc == GNUTLS_E_REQUESTED_DATA_NOT_AVAILABLE)
2163       debug_printf("TLS: no SNI presented in handshake.\n");
2164     else
2165       debug_printf("TLS failure: gnutls_server_name_get(): %s [%d]\n",
2166         gnutls_strerror(rc), rc);
2167   return 0;
2168   }
2169
2170 if (sni_type != GNUTLS_NAME_DNS)
2171   {
2172   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: ignoring SNI of unhandled type %u\n", sni_type);
2173   return 0;
2174   }
2175
2176 /* We now have a UTF-8 string in sni_name */
2177 old_pool = store_pool;
2178 store_pool = POOL_PERM;
2179 state->received_sni = string_copy_taint(US sni_name, TRUE);
2180 store_pool = old_pool;
2181
2182 /* We set this one now so that variable expansions below will work */
2183 state->tlsp->sni = state->received_sni;
2184
2185 DEBUG(D_tls) debug_printf("Received TLS SNI \"%s\"%s\n", sni_name,
2186     state->trigger_sni_changes ? "" : " (unused for certificate selection)");
2187
2188 if (!state->trigger_sni_changes)
2189   return 0;
2190
2191 if ((rc = tls_expand_session_files(state, &dummy_errstr)) != OK)
2192   {
2193   /* If the setup of certs/etc failed before handshake, TLS would not have
2194   been offered.  The best we can do now is abort. */
2195   return GNUTLS_E_APPLICATION_ERROR_MIN;
2196   }
2197
2198 rc = tls_set_remaining_x509(state, &dummy_errstr);
2199 if (rc != OK) return GNUTLS_E_APPLICATION_ERROR_MIN;
2200
2201 return 0;
2202 }
2203
2204
2205
2206 #ifndef DISABLE_EVENT
2207 /*
2208 We use this callback to get observability and detail-level control
2209 for an exim TLS connection (either direction), raising a tls:cert event
2210 for each cert in the chain presented by the peer.  Any event
2211 can deny verification.
2212
2213 Return 0 for the handshake to continue or non-zero to terminate.
2214 */
2215
2216 static int
2217 verify_cb(gnutls_session_t session)
2218 {
2219 const gnutls_datum_t * cert_list;
2220 unsigned int cert_list_size = 0;
2221 gnutls_x509_crt_t crt;
2222 int rc;
2223 uschar * yield;
2224 exim_gnutls_state_st * state = gnutls_session_get_ptr(session);
2225
2226 if ((cert_list = gnutls_certificate_get_peers(session, &cert_list_size)))
2227   while (cert_list_size--)
2228   {
2229   if ((rc = import_cert(&cert_list[cert_list_size], &crt)) != GNUTLS_E_SUCCESS)
2230     {
2231     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: peer cert problem: depth %d: %s\n",
2232       cert_list_size, gnutls_strerror(rc));
2233     break;
2234     }
2235
2236   state->tlsp->peercert = crt;
2237   if ((yield = event_raise(state->event_action,
2238               US"tls:cert", string_sprintf("%d", cert_list_size))))
2239     {
2240     log_write(0, LOG_MAIN,
2241               "SSL verify denied by event-action: depth=%d: %s",
2242               cert_list_size, yield);
2243     return 1;                     /* reject */
2244     }
2245   state->tlsp->peercert = NULL;
2246   }
2247
2248 return 0;
2249 }
2250
2251 #endif
2252
2253
2254 static gstring *
2255 ddump(gnutls_datum_t * d)
2256 {
2257 gstring * g = string_get((d->size+1) * 2);
2258 uschar * s = d->data;
2259 for (unsigned i = d->size; i > 0; i--, s++)
2260   {
2261   g = string_catn(g, US "0123456789abcdef" + (*s >> 4), 1);
2262   g = string_catn(g, US "0123456789abcdef" + (*s & 0xf), 1);
2263   }
2264 return g;
2265 }
2266
2267 static void
2268 post_handshake_debug(exim_gnutls_state_st * state)
2269 {
2270 #ifdef SUPPORT_GNUTLS_SESS_DESC
2271 debug_printf("%s\n", gnutls_session_get_desc(state->session));
2272 #endif
2273
2274 #ifdef SUPPORT_GNUTLS_KEYLOG
2275 # ifdef EXIM_HAVE_TLS1_3
2276 if (gnutls_protocol_get_version(state->session) < GNUTLS_TLS1_3)
2277 # else
2278 if (TRUE)
2279 # endif
2280   {
2281   gnutls_datum_t c, s;
2282   gstring * gc, * gs;
2283   /* For TLS1.2 we only want the client random and the master secret */
2284   gnutls_session_get_random(state->session, &c, &s);
2285   gnutls_session_get_master_secret(state->session, &s);
2286   gc = ddump(&c);
2287   gs = ddump(&s);
2288   debug_printf("CLIENT_RANDOM %.*s %.*s\n", (int)gc->ptr, gc->s, (int)gs->ptr, gs->s);
2289   }
2290 else
2291   debug_printf("To get keying info for TLS1.3 is hard:\n"
2292     " set environment variable SSLKEYLOGFILE to a filename writable by uid exim\n"
2293     " add SSLKEYLOGFILE to keep_environment in the exim config\n"
2294     " run exim as root\n"
2295     " if using sudo, add SSLKEYLOGFILE to env_keep in /etc/sudoers\n"
2296     " (works for TLS1.2 also, and saves cut-paste into file)"
2297     " Trying to use add_environment for this will not work\n");
2298 #endif
2299 }
2300
2301
2302 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
2303 static int
2304 tls_server_ticket_cb(gnutls_session_t sess, u_int htype, unsigned when,
2305   unsigned incoming, const gnutls_datum_t * msg)
2306 {
2307 DEBUG(D_tls) debug_printf("newticket cb\n");
2308 tls_in.resumption |= RESUME_CLIENT_REQUESTED;
2309 return 0;
2310 }
2311
2312 static void
2313 tls_server_resume_prehandshake(exim_gnutls_state_st * state)
2314 {
2315 /* Should the server offer session resumption? */
2316 tls_in.resumption = RESUME_SUPPORTED;
2317 if (verify_check_host(&tls_resumption_hosts) == OK)
2318   {
2319   int rc;
2320   /* GnuTLS appears to not do ticket overlap, but does emit a fresh ticket when
2321   an offered resumption is unacceptable.  We lose one resumption per ticket
2322   lifetime, and sessions cannot be indefinitely re-used.  There seems to be no
2323   way (3.6.7) of changing the default number of 2 TLS1.3 tickets issued, but at
2324   least they go out in a single packet. */
2325
2326   if (!(rc = gnutls_session_ticket_enable_server(state->session,
2327               &server_sessticket_key)))
2328     tls_in.resumption |= RESUME_SERVER_TICKET;
2329   else
2330     DEBUG(D_tls)
2331       debug_printf("enabling session tickets: %s\n", US gnutls_strerror(rc));
2332
2333   /* Try to tell if we see a ticket request */
2334   gnutls_handshake_set_hook_function(state->session,
2335     GNUTLS_HANDSHAKE_ANY, GNUTLS_HOOK_POST, tls_server_hook_cb);
2336   }
2337 }
2338
2339 static void
2340 tls_server_resume_posthandshake(exim_gnutls_state_st * state)
2341 {
2342 if (gnutls_session_resumption_requested(state->session))
2343   {
2344   /* This tells us the client sent a full ticket.  We use a
2345   callback on session-ticket request, elsewhere, to tell
2346   if a client asked for a ticket. */
2347
2348   tls_in.resumption |= RESUME_CLIENT_SUGGESTED;
2349   DEBUG(D_tls) debug_printf("client requested resumption\n");
2350   }
2351 if (gnutls_session_is_resumed(state->session))
2352   {
2353   tls_in.resumption |= RESUME_USED;
2354   DEBUG(D_tls) debug_printf("Session resumed\n");
2355   }
2356 }
2357 #endif
2358 /* ------------------------------------------------------------------------ */
2359 /* Exported functions */
2360
2361
2362
2363
2364 /*************************************************
2365 *       Start a TLS session in a server          *
2366 *************************************************/
2367
2368 /* This is called when Exim is running as a server, after having received
2369 the STARTTLS command. It must respond to that command, and then negotiate
2370 a TLS session.
2371
2372 Arguments:
2373   require_ciphers  list of allowed ciphers or NULL
2374   errstr           pointer to error string
2375
2376 Returns:           OK on success
2377                    DEFER for errors before the start of the negotiation
2378                    FAIL for errors during the negotiation; the server can't
2379                      continue running.
2380 */
2381
2382 int
2383 tls_server_start(const uschar * require_ciphers, uschar ** errstr)
2384 {
2385 int rc;
2386 exim_gnutls_state_st * state = NULL;
2387
2388 /* Check for previous activation */
2389 if (tls_in.active.sock >= 0)
2390   {
2391   tls_error(US"STARTTLS received after TLS started", US "", NULL, errstr);
2392   smtp_printf("554 Already in TLS\r\n", FALSE);
2393   return FAIL;
2394   }
2395
2396 /* Initialize the library. If it fails, it will already have logged the error
2397 and sent an SMTP response. */
2398
2399 DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS as a server\n");
2400
2401 if ((rc = tls_init(NULL, tls_certificate, tls_privatekey,
2402     NULL, tls_verify_certificates, tls_crl,
2403     require_ciphers, &state, &tls_in, errstr)) != OK) return rc;
2404
2405 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
2406 tls_server_resume_prehandshake(state);
2407 #endif
2408
2409 /* If this is a host for which certificate verification is mandatory or
2410 optional, set up appropriately. */
2411
2412 if (verify_check_host(&tls_verify_hosts) == OK)
2413   {
2414   DEBUG(D_tls)
2415     debug_printf("TLS: a client certificate will be required.\n");
2416   state->verify_requirement = VERIFY_REQUIRED;
2417   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUIRE);
2418   }
2419 else if (verify_check_host(&tls_try_verify_hosts) == OK)
2420   {
2421   DEBUG(D_tls)
2422     debug_printf("TLS: a client certificate will be requested but not required.\n");
2423   state->verify_requirement = VERIFY_OPTIONAL;
2424   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUEST);
2425   }
2426 else
2427   {
2428   DEBUG(D_tls)
2429     debug_printf("TLS: a client certificate will not be requested.\n");
2430   state->verify_requirement = VERIFY_NONE;
2431   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_IGNORE);
2432   }
2433
2434 #ifndef DISABLE_EVENT
2435 if (event_action)
2436   {
2437   state->event_action = event_action;
2438   gnutls_session_set_ptr(state->session, state);
2439   gnutls_certificate_set_verify_function(state->x509_cred, verify_cb);
2440   }
2441 #endif
2442
2443 /* Register SNI handling; always, even if not in tls_certificate, so that the
2444 expansion variable $tls_sni is always available. */
2445
2446 gnutls_handshake_set_post_client_hello_function(state->session,
2447     exim_sni_handling_cb);
2448
2449 /* Set context and tell client to go ahead, except in the case of TLS startup
2450 on connection, where outputting anything now upsets the clients and tends to
2451 make them disconnect. We need to have an explicit fflush() here, to force out
2452 the response. Other smtp_printf() calls do not need it, because in non-TLS
2453 mode, the fflush() happens when smtp_getc() is called. */
2454
2455 if (!state->tlsp->on_connect)
2456   {
2457   smtp_printf("220 TLS go ahead\r\n", FALSE);
2458   fflush(smtp_out);
2459   }
2460
2461 /* Now negotiate the TLS session. We put our own timer on it, since it seems
2462 that the GnuTLS library doesn't.
2463 From 3.1.0 there is gnutls_handshake_set_timeout() - but it requires you
2464 to set (and clear down afterwards) up a pull-timeout callback function that does
2465 a select, so we're no better off unless avoiding signals becomes an issue. */
2466
2467 gnutls_transport_set_ptr2(state->session,
2468     (gnutls_transport_ptr_t)(long) fileno(smtp_in),
2469     (gnutls_transport_ptr_t)(long) fileno(smtp_out));
2470 state->fd_in = fileno(smtp_in);
2471 state->fd_out = fileno(smtp_out);
2472
2473 sigalrm_seen = FALSE;
2474 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM(smtp_receive_timeout);
2475 do
2476   rc = gnutls_handshake(state->session);
2477 while (rc == GNUTLS_E_AGAIN ||  rc == GNUTLS_E_INTERRUPTED && !sigalrm_seen);
2478 ALARM_CLR(0);
2479
2480 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
2481   {
2482   /* It seems that, except in the case of a timeout, we have to close the
2483   connection right here; otherwise if the other end is running OpenSSL it hangs
2484   until the server times out. */
2485
2486   if (sigalrm_seen)
2487     {
2488     tls_error(US"gnutls_handshake", US"timed out", NULL, errstr);
2489     gnutls_db_remove_session(state->session);
2490     }
2491   else
2492     {
2493     tls_error_gnu(US"gnutls_handshake", rc, NULL, errstr);
2494     (void) gnutls_alert_send_appropriate(state->session, rc);
2495     gnutls_deinit(state->session);
2496     gnutls_certificate_free_credentials(state->x509_cred);
2497     millisleep(500);
2498     shutdown(state->fd_out, SHUT_WR);
2499     for (int i = 1024; fgetc(smtp_in) != EOF && i > 0; ) i--;   /* drain skt */
2500     (void)fclose(smtp_out);
2501     (void)fclose(smtp_in);
2502     smtp_out = smtp_in = NULL;
2503     }
2504
2505   return FAIL;
2506   }
2507
2508 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
2509 tls_server_resume_posthandshake(state);
2510 #endif
2511
2512 DEBUG(D_tls) post_handshake_debug(state);
2513
2514 /* Verify after the fact */
2515
2516 if (!verify_certificate(state, errstr))
2517   {
2518   if (state->verify_requirement != VERIFY_OPTIONAL)
2519     {
2520     (void) tls_error(US"certificate verification failed", *errstr, NULL, errstr);
2521     return FAIL;
2522     }
2523   DEBUG(D_tls)
2524     debug_printf("TLS: continuing on only because verification was optional, after: %s\n",
2525         *errstr);
2526   }
2527
2528 /* Sets various Exim expansion variables; always safe within server */
2529
2530 extract_exim_vars_from_tls_state(state);
2531
2532 /* TLS has been set up. Adjust the input functions to read via TLS,
2533 and initialize appropriately. */
2534
2535 state->xfer_buffer = store_malloc(ssl_xfer_buffer_size);
2536
2537 receive_getc = tls_getc;
2538 receive_getbuf = tls_getbuf;
2539 receive_get_cache = tls_get_cache;
2540 receive_ungetc = tls_ungetc;
2541 receive_feof = tls_feof;
2542 receive_ferror = tls_ferror;
2543 receive_smtp_buffered = tls_smtp_buffered;
2544
2545 return OK;
2546 }
2547
2548
2549
2550
2551 static void
2552 tls_client_setup_hostname_checks(host_item * host, exim_gnutls_state_st * state,
2553   smtp_transport_options_block * ob)
2554 {
2555 if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_verify_cert_hostnames, host) == OK)
2556   {
2557   state->exp_tls_verify_cert_hostnames =
2558 #ifdef SUPPORT_I18N
2559     string_domain_utf8_to_alabel(host->name, NULL);
2560 #else
2561     host->name;
2562 #endif
2563   DEBUG(D_tls)
2564     debug_printf("TLS: server cert verification includes hostname: \"%s\".\n",
2565                     state->exp_tls_verify_cert_hostnames);
2566   }
2567 }
2568
2569
2570
2571
2572 #ifdef SUPPORT_DANE
2573 /* Given our list of RRs from the TLSA lookup, build a lookup block in
2574 GnuTLS-DANE's preferred format.  Hang it on the state str for later
2575 use in DANE verification.
2576
2577 We point at the dnsa data not copy it, so it must remain valid until
2578 after verification is done.*/
2579
2580 static BOOL
2581 dane_tlsa_load(exim_gnutls_state_st * state, dns_answer * dnsa)
2582 {
2583 dns_scan dnss;
2584 int i;
2585 const char **   dane_data;
2586 int *           dane_data_len;
2587
2588 i = 1;
2589 for (dns_record * rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_ANSWERS); rr;
2590      rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_NEXT)
2591     ) if (rr->type == T_TLSA) i++;
2592
2593 dane_data = store_get(i * sizeof(uschar *), FALSE);
2594 dane_data_len = store_get(i * sizeof(int), FALSE);
2595
2596 i = 0;
2597 for (dns_record * rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_ANSWERS); rr;
2598      rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_NEXT)
2599     ) if (rr->type == T_TLSA && rr->size > 3)
2600   {
2601   const uschar * p = rr->data;
2602 /*XXX need somehow to mark rr and its data as tainted.  Doues this mean copying it? */
2603   uint8_t usage = p[0], sel = p[1], type = p[2];
2604
2605   DEBUG(D_tls)
2606     debug_printf("TLSA: %d %d %d size %d\n", usage, sel, type, rr->size);
2607
2608   if (  (usage != DANESSL_USAGE_DANE_TA && usage != DANESSL_USAGE_DANE_EE)
2609      || (sel != 0 && sel != 1)
2610      )
2611     continue;
2612   switch(type)
2613     {
2614     case 0:     /* Full: cannot check at present */
2615                 break;
2616     case 1:     if (rr->size != 3 + 256/8) continue;    /* sha2-256 */
2617                 break;
2618     case 2:     if (rr->size != 3 + 512/8) continue;    /* sha2-512 */
2619                 break;
2620     default:    continue;
2621     }
2622
2623   tls_out.tlsa_usage |= 1<<usage;
2624   dane_data[i] = CS p;
2625   dane_data_len[i++] = rr->size;
2626   }
2627
2628 if (!i) return FALSE;
2629
2630 dane_data[i] = NULL;
2631 dane_data_len[i] = 0;
2632
2633 state->dane_data = (char * const *)dane_data;
2634 state->dane_data_len = dane_data_len;
2635 return TRUE;
2636 }
2637 #endif
2638
2639
2640
2641 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
2642 /* On the client, get any stashed session for the given IP from hints db
2643 and apply it to the ssl-connection for attempted resumption.  Although
2644 there is a gnutls_session_ticket_enable_client() interface it is
2645 documented as unnecessary (as of 3.6.7) as "session tickets are emabled
2646 by deafult".  There seems to be no way to disable them, so even hosts not
2647 enabled by the transport option will be sent a ticket request.  We will
2648 however avoid storing and retrieving session information. */
2649
2650 static void
2651 tls_retrieve_session(tls_support * tlsp, gnutls_session_t session,
2652   host_item * host, smtp_transport_options_block * ob)
2653 {
2654 tlsp->resumption = RESUME_SUPPORTED;
2655 if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_resumption_hosts, host) == OK)
2656   {
2657   dbdata_tls_session * dt;
2658   int len, rc;
2659   open_db dbblock, * dbm_file;
2660
2661   DEBUG(D_tls)
2662     debug_printf("check for resumable session for %s\n", host->address);
2663   tlsp->host_resumable = TRUE;
2664   tlsp->resumption |= RESUME_CLIENT_REQUESTED;
2665   if ((dbm_file = dbfn_open(US"tls", O_RDONLY, &dbblock, FALSE, FALSE)))
2666     {
2667     /* Key for the db is the IP.  We'd like to filter the retrieved session
2668     for ticket advisory expiry, but 3.6.1 seems to give no access to that */
2669
2670     if ((dt = dbfn_read_with_length(dbm_file, host->address, &len)))
2671       if (!(rc = gnutls_session_set_data(session,
2672                     CUS dt->session, (size_t)len - sizeof(dbdata_tls_session))))
2673         {
2674         DEBUG(D_tls) debug_printf("good session\n");
2675         tlsp->resumption |= RESUME_CLIENT_SUGGESTED;
2676         }
2677       else DEBUG(D_tls) debug_printf("setting session resumption data: %s\n",
2678             US gnutls_strerror(rc));
2679     dbfn_close(dbm_file);
2680     }
2681   }
2682 }
2683
2684
2685 static void
2686 tls_save_session(tls_support * tlsp, gnutls_session_t session, const host_item * host)
2687 {
2688 /* TLS 1.2 - we get both the callback and the direct posthandshake call,
2689 but this flag is not set until the second.  TLS 1.3 it's the other way about.
2690 Keep both calls as the session data cannot be extracted before handshake
2691 completes. */
2692
2693 if (gnutls_session_get_flags(session) & GNUTLS_SFLAGS_SESSION_TICKET)
2694   {
2695   gnutls_datum_t tkt;
2696   int rc;
2697
2698   DEBUG(D_tls) debug_printf("server offered session ticket\n");
2699   tlsp->ticket_received = TRUE;
2700   tlsp->resumption |= RESUME_SERVER_TICKET;
2701
2702   if (tlsp->host_resumable)
2703     if (!(rc = gnutls_session_get_data2(session, &tkt)))
2704       {
2705       open_db dbblock, * dbm_file;
2706       int dlen = sizeof(dbdata_tls_session) + tkt.size;
2707       dbdata_tls_session * dt = store_get(dlen, TRUE);
2708
2709       DEBUG(D_tls) debug_printf("session data size %u\n", (unsigned)tkt.size);
2710       memcpy(dt->session, tkt.data, tkt.size);
2711       gnutls_free(tkt.data);
2712
2713       if ((dbm_file = dbfn_open(US"tls", O_RDWR, &dbblock, FALSE, FALSE)))
2714         {
2715         /* key for the db is the IP */
2716         dbfn_delete(dbm_file, host->address);
2717         dbfn_write(dbm_file, host->address, dt, dlen);
2718         dbfn_close(dbm_file);
2719
2720         DEBUG(D_tls)
2721           debug_printf("wrote session db (len %u)\n", (unsigned)dlen);
2722         }
2723       }
2724     else DEBUG(D_tls)
2725       debug_printf("extract session data: %s\n", US gnutls_strerror(rc));
2726   }
2727 }
2728
2729
2730 /* With a TLS1.3 session, the ticket(s) are not seen until
2731 the first data read is attempted.  And there's often two of them.
2732 Pick them up with this callback.  We are also called for 1.2
2733 but we do nothing.
2734 */
2735 static int
2736 tls_client_ticket_cb(gnutls_session_t sess, u_int htype, unsigned when,
2737   unsigned incoming, const gnutls_datum_t * msg)
2738 {
2739 exim_gnutls_state_st * state = gnutls_session_get_ptr(sess);
2740 tls_support * tlsp = state->tlsp;
2741
2742 DEBUG(D_tls) debug_printf("newticket cb\n");
2743
2744 if (!tlsp->ticket_received)
2745   tls_save_session(tlsp, sess, state->host);
2746 return 0;
2747 }
2748
2749
2750 static void
2751 tls_client_resume_prehandshake(exim_gnutls_state_st * state,
2752   tls_support * tlsp, host_item * host,
2753   smtp_transport_options_block * ob)
2754 {
2755 gnutls_session_set_ptr(state->session, state);
2756 gnutls_handshake_set_hook_function(state->session,
2757   GNUTLS_HANDSHAKE_NEW_SESSION_TICKET, GNUTLS_HOOK_POST, tls_client_ticket_cb);
2758
2759 tls_retrieve_session(tlsp, state->session, host, ob);
2760 }
2761
2762 static void
2763 tls_client_resume_posthandshake(exim_gnutls_state_st * state,
2764   tls_support * tlsp, host_item * host)
2765 {
2766 if (gnutls_session_is_resumed(state->session))
2767   {
2768   DEBUG(D_tls) debug_printf("Session resumed\n");
2769   tlsp->resumption |= RESUME_USED;
2770   }
2771
2772 tls_save_session(tlsp, state->session, host);
2773 }
2774 #endif  /* EXPERIMENTAL_TLS_RESUME */
2775
2776
2777 /*************************************************
2778 *    Start a TLS session in a client             *
2779 *************************************************/
2780
2781 /* Called from the smtp transport after STARTTLS has been accepted.
2782
2783 Arguments:
2784   cctx          connection context
2785   conn_args     connection details
2786   cookie        datum for randomness (not used)
2787   tlsp          record details of channel configuration here; must be non-NULL
2788   errstr        error string pointer
2789
2790 Returns:        TRUE for success with TLS session context set in smtp context,
2791                 FALSE on error
2792 */
2793
2794 BOOL
2795 tls_client_start(client_conn_ctx * cctx, smtp_connect_args * conn_args,
2796   void * cookie ARG_UNUSED,
2797   tls_support * tlsp, uschar ** errstr)
2798 {
2799 host_item * host = conn_args->host;          /* for msgs and option-tests */
2800 transport_instance * tb = conn_args->tblock; /* always smtp or NULL */
2801 smtp_transport_options_block * ob = tb
2802   ? (smtp_transport_options_block *)tb->options_block
2803   : &smtp_transport_option_defaults;
2804 int rc;
2805 exim_gnutls_state_st * state = NULL;
2806 uschar * cipher_list = NULL;
2807
2808 #ifndef DISABLE_OCSP
2809 BOOL require_ocsp =
2810   verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_require_ocsp, host) == OK;
2811 BOOL request_ocsp = require_ocsp ? TRUE
2812   : verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_request_ocsp, host) == OK;
2813 #endif
2814
2815 DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS as a client on fd %d\n", cctx->sock);
2816
2817 #ifdef SUPPORT_DANE
2818 /* If dane is flagged, have either request or require dane for this host, and
2819 a TLSA record found.  Therefore, dane verify required.  Which implies cert must
2820 be requested and supplied, dane verify must pass, and cert verify irrelevant
2821 (incl.  hostnames), and (caller handled) require_tls */
2822
2823 if (conn_args->dane && ob->dane_require_tls_ciphers)
2824   {
2825   /* not using expand_check_tlsvar because not yet in state */
2826   if (!expand_check(ob->dane_require_tls_ciphers, US"dane_require_tls_ciphers",
2827       &cipher_list, errstr))
2828     return FALSE;
2829   cipher_list = cipher_list && *cipher_list
2830     ? ob->dane_require_tls_ciphers : ob->tls_require_ciphers;
2831   }
2832 #endif
2833
2834 if (!cipher_list)
2835   cipher_list = ob->tls_require_ciphers;
2836
2837 if (tls_init(host, ob->tls_certificate, ob->tls_privatekey,
2838     ob->tls_sni, ob->tls_verify_certificates, ob->tls_crl,
2839     cipher_list, &state, tlsp, errstr) != OK)
2840   return FALSE;
2841
2842   {
2843   int dh_min_bits = ob->tls_dh_min_bits;
2844   if (dh_min_bits < EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS)
2845     {
2846     DEBUG(D_tls)
2847       debug_printf("WARNING: tls_dh_min_bits far too low,"
2848                     " clamping %d up to %d\n",
2849           dh_min_bits, EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS);
2850     dh_min_bits = EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS;
2851     }
2852
2853   DEBUG(D_tls) debug_printf("Setting D-H prime minimum"
2854                     " acceptable bits to %d\n",
2855       dh_min_bits);
2856   gnutls_dh_set_prime_bits(state->session, dh_min_bits);
2857   }
2858
2859 /* Stick to the old behaviour for compatibility if tls_verify_certificates is
2860 set but both tls_verify_hosts and tls_try_verify_hosts are unset. Check only
2861 the specified host patterns if one of them is defined */
2862
2863 #ifdef SUPPORT_DANE
2864 if (conn_args->dane && dane_tlsa_load(state, &conn_args->tlsa_dnsa))
2865   {
2866   DEBUG(D_tls)
2867     debug_printf("TLS: server certificate DANE required.\n");
2868   state->verify_requirement = VERIFY_DANE;
2869   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUIRE);
2870   }
2871 else
2872 #endif
2873     if (  (  state->exp_tls_verify_certificates
2874           && !ob->tls_verify_hosts
2875           && (!ob->tls_try_verify_hosts || !*ob->tls_try_verify_hosts)
2876           )
2877         || verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_verify_hosts, host) == OK
2878        )
2879   {
2880   tls_client_setup_hostname_checks(host, state, ob);
2881   DEBUG(D_tls)
2882     debug_printf("TLS: server certificate verification required.\n");
2883   state->verify_requirement = VERIFY_REQUIRED;
2884   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUIRE);
2885   }
2886 else if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_try_verify_hosts, host) == OK)
2887   {
2888   tls_client_setup_hostname_checks(host, state, ob);
2889   DEBUG(D_tls)
2890     debug_printf("TLS: server certificate verification optional.\n");
2891   state->verify_requirement = VERIFY_OPTIONAL;
2892   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUEST);
2893   }
2894 else
2895   {
2896   DEBUG(D_tls)
2897     debug_printf("TLS: server certificate verification not required.\n");
2898   state->verify_requirement = VERIFY_NONE;
2899   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_IGNORE);
2900   }
2901
2902 #ifndef DISABLE_OCSP
2903                         /* supported since GnuTLS 3.1.3 */
2904 if (request_ocsp)
2905   {
2906   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: will request OCSP stapling\n");
2907   if ((rc = gnutls_ocsp_status_request_enable_client(state->session,
2908                     NULL, 0, NULL)) != OK)
2909     {
2910     tls_error_gnu(US"cert-status-req", rc, state->host, errstr);
2911     return FALSE;
2912     }
2913   tlsp->ocsp = OCSP_NOT_RESP;
2914   }
2915 #endif
2916
2917 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
2918 tls_client_resume_prehandshake(state, tlsp, host, ob);
2919 #endif
2920
2921 #ifndef DISABLE_EVENT
2922 if (tb && tb->event_action)
2923   {
2924   state->event_action = tb->event_action;
2925   gnutls_session_set_ptr(state->session, state);
2926   gnutls_certificate_set_verify_function(state->x509_cred, verify_cb);
2927   }
2928 #endif
2929
2930 gnutls_transport_set_ptr(state->session, (gnutls_transport_ptr_t)(long) cctx->sock);
2931 state->fd_in = cctx->sock;
2932 state->fd_out = cctx->sock;
2933
2934 DEBUG(D_tls) debug_printf("about to gnutls_handshake\n");
2935 /* There doesn't seem to be a built-in timeout on connection. */
2936
2937 sigalrm_seen = FALSE;
2938 ALARM(ob->command_timeout);
2939 do
2940   rc = gnutls_handshake(state->session);
2941 while (rc == GNUTLS_E_AGAIN || rc == GNUTLS_E_INTERRUPTED && !sigalrm_seen);
2942 ALARM_CLR(0);
2943
2944 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
2945   {
2946   if (sigalrm_seen)
2947     {
2948     gnutls_alert_send(state->session, GNUTLS_AL_FATAL, GNUTLS_A_USER_CANCELED);
2949     tls_error(US"gnutls_handshake", US"timed out", state->host, errstr);
2950     }
2951   else
2952     tls_error_gnu(US"gnutls_handshake", rc, state->host, errstr);
2953   return FALSE;
2954   }
2955
2956 DEBUG(D_tls) post_handshake_debug(state);
2957
2958 /* Verify late */
2959
2960 if (!verify_certificate(state, errstr))
2961   {
2962   tls_error(US"certificate verification failed", *errstr, state->host, errstr);
2963   return FALSE;
2964   }
2965
2966 #ifndef DISABLE_OCSP
2967 if (request_ocsp)
2968   {
2969   DEBUG(D_tls)
2970     {
2971     gnutls_datum_t stapling;
2972     gnutls_ocsp_resp_t resp;
2973     gnutls_datum_t printed;
2974     unsigned idx = 0;
2975
2976     for (;
2977 # ifdef GNUTLS_OCSP_STATUS_REQUEST_GET2
2978          (rc = gnutls_ocsp_status_request_get2(state->session, idx, &stapling)) == 0;
2979 #else
2980          (rc = gnutls_ocsp_status_request_get(state->session, &stapling)) == 0;
2981 #endif
2982          idx++)
2983       if (  (rc= gnutls_ocsp_resp_init(&resp)) == 0
2984          && (rc= gnutls_ocsp_resp_import(resp, &stapling)) == 0
2985          && (rc= gnutls_ocsp_resp_print(resp, GNUTLS_OCSP_PRINT_COMPACT, &printed)) == 0
2986          )
2987         {
2988         debug_printf("%.4096s", printed.data);
2989         gnutls_free(printed.data);
2990         }
2991       else
2992         (void) tls_error_gnu(US"ocsp decode", rc, state->host, errstr);
2993     if (idx == 0 && rc)
2994       (void) tls_error_gnu(US"ocsp decode", rc, state->host, errstr);
2995     }
2996
2997   if (gnutls_ocsp_status_request_is_checked(state->session, 0) == 0)
2998     {
2999     tlsp->ocsp = OCSP_FAILED;
3000     tls_error(US"certificate status check failed", NULL, state->host, errstr);
3001     if (require_ocsp)
3002       return FALSE;
3003     }
3004   else
3005     {
3006     DEBUG(D_tls) debug_printf("Passed OCSP checking\n");
3007     tlsp->ocsp = OCSP_VFIED;
3008     }
3009   }
3010 #endif
3011
3012 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
3013 tls_client_resume_posthandshake(state, tlsp, host);
3014 #endif
3015
3016 /* Sets various Exim expansion variables; may need to adjust for ACL callouts */
3017
3018 extract_exim_vars_from_tls_state(state);
3019
3020 cctx->tls_ctx = state;
3021 return TRUE;
3022 }
3023
3024
3025
3026
3027 /*************************************************
3028 *         Close down a TLS session               *
3029 *************************************************/
3030
3031 /* This is also called from within a delivery subprocess forked from the
3032 daemon, to shut down the TLS library, without actually doing a shutdown (which
3033 would tamper with the TLS session in the parent process).
3034
3035 Arguments:
3036   ct_ctx        client context pointer, or NULL for the one global server context
3037   shutdown      1 if TLS close-alert is to be sent,
3038                 2 if also response to be waited for
3039
3040 Returns:     nothing
3041 */
3042
3043 void
3044 tls_close(void * ct_ctx, int shutdown)
3045 {
3046 exim_gnutls_state_st * state = ct_ctx ? ct_ctx : &state_server;
3047 tls_support * tlsp = state->tlsp;
3048
3049 if (!tlsp || tlsp->active.sock < 0) return;  /* TLS was not active */
3050
3051 if (shutdown)
3052   {
3053   DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_close(): shutting down TLS%s\n",
3054     shutdown > 1 ? " (with response-wait)" : "");
3055
3056   ALARM(2);
3057   gnutls_bye(state->session, shutdown > 1 ? GNUTLS_SHUT_RDWR : GNUTLS_SHUT_WR);
3058   ALARM_CLR(0);
3059   }
3060
3061 if (!ct_ctx)    /* server */
3062   {
3063   receive_getc =        smtp_getc;
3064   receive_getbuf =      smtp_getbuf;
3065   receive_get_cache =   smtp_get_cache;
3066   receive_ungetc =      smtp_ungetc;
3067   receive_feof =        smtp_feof;
3068   receive_ferror =      smtp_ferror;
3069   receive_smtp_buffered = smtp_buffered;
3070   }
3071
3072 gnutls_deinit(state->session);
3073 gnutls_certificate_free_credentials(state->x509_cred);
3074
3075 tlsp->active.sock = -1;
3076 tlsp->active.tls_ctx = NULL;
3077 /* Leave bits, peercert, cipher, peerdn, certificate_verified set, for logging */
3078 tls_channelbinding_b64 = NULL;
3079
3080
3081 if (state->xfer_buffer) store_free(state->xfer_buffer);
3082 memcpy(state, &exim_gnutls_state_init, sizeof(exim_gnutls_state_init));
3083 }
3084
3085
3086
3087
3088 static BOOL
3089 tls_refill(unsigned lim)
3090 {
3091 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
3092 ssize_t inbytes;
3093
3094 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling gnutls_record_recv(%p, %p, %u)\n",
3095   state->session, state->xfer_buffer, ssl_xfer_buffer_size);
3096
3097 sigalrm_seen = FALSE;
3098 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM(smtp_receive_timeout);
3099
3100 do
3101   inbytes = gnutls_record_recv(state->session, state->xfer_buffer,
3102     MIN(ssl_xfer_buffer_size, lim));
3103 while (inbytes == GNUTLS_E_AGAIN);
3104
3105 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM_CLR(0);
3106
3107 if (had_command_timeout)                /* set by signal handler */
3108   smtp_command_timeout_exit();          /* does not return */
3109 if (had_command_sigterm)
3110   smtp_command_sigterm_exit();
3111 if (had_data_timeout)
3112   smtp_data_timeout_exit();
3113 if (had_data_sigint)
3114   smtp_data_sigint_exit();
3115
3116 /* Timeouts do not get this far.  A zero-byte return appears to mean that the
3117 TLS session has been closed down, not that the socket itself has been closed
3118 down. Revert to non-TLS handling. */
3119
3120 if (sigalrm_seen)
3121   {
3122   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got tls read timeout\n");
3123   state->xfer_error = TRUE;
3124   return FALSE;
3125   }
3126
3127 else if (inbytes == 0)
3128   {
3129   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got TLS_EOF\n");
3130   tls_close(NULL, TLS_NO_SHUTDOWN);
3131   return FALSE;
3132   }
3133
3134 /* Handle genuine errors */
3135
3136 else if (inbytes < 0)
3137   {
3138   DEBUG(D_tls) debug_printf("%s: err from gnutls_record_recv\n", __FUNCTION__);
3139   record_io_error(state, (int) inbytes, US"recv", NULL);
3140   state->xfer_error = TRUE;
3141   return FALSE;
3142   }
3143 #ifndef DISABLE_DKIM
3144 dkim_exim_verify_feed(state->xfer_buffer, inbytes);
3145 #endif
3146 state->xfer_buffer_hwm = (int) inbytes;
3147 state->xfer_buffer_lwm = 0;
3148 return TRUE;
3149 }
3150
3151 /*************************************************
3152 *            TLS version of getc                 *
3153 *************************************************/
3154
3155 /* This gets the next byte from the TLS input buffer. If the buffer is empty,
3156 it refills the buffer via the GnuTLS reading function.
3157 Only used by the server-side TLS.
3158
3159 This feeds DKIM and should be used for all message-body reads.
3160
3161 Arguments:  lim         Maximum amount to read/buffer
3162 Returns:    the next character or EOF
3163 */
3164
3165 int
3166 tls_getc(unsigned lim)
3167 {
3168 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
3169
3170 if (state->xfer_buffer_lwm >= state->xfer_buffer_hwm)
3171   if (!tls_refill(lim))
3172     return state->xfer_error ? EOF : smtp_getc(lim);
3173
3174 /* Something in the buffer; return next uschar */
3175
3176 return state->xfer_buffer[state->xfer_buffer_lwm++];
3177 }
3178
3179 uschar *
3180 tls_getbuf(unsigned * len)
3181 {
3182 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
3183 unsigned size;
3184 uschar * buf;
3185
3186 if (state->xfer_buffer_lwm >= state->xfer_buffer_hwm)
3187   if (!tls_refill(*len))
3188     {
3189     if (!state->xfer_error) return smtp_getbuf(len);
3190     *len = 0;
3191     return NULL;
3192     }
3193
3194 if ((size = state->xfer_buffer_hwm - state->xfer_buffer_lwm) > *len)
3195   size = *len;
3196 buf = &state->xfer_buffer[state->xfer_buffer_lwm];
3197 state->xfer_buffer_lwm += size;
3198 *len = size;
3199 return buf;
3200 }
3201
3202
3203 void
3204 tls_get_cache()
3205 {
3206 #ifndef DISABLE_DKIM
3207 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
3208 int n = state->xfer_buffer_hwm - state->xfer_buffer_lwm;
3209 if (n > 0)
3210   dkim_exim_verify_feed(state->xfer_buffer+state->xfer_buffer_lwm, n);
3211 #endif
3212 }
3213
3214
3215 BOOL
3216 tls_could_read(void)
3217 {
3218 return state_server.xfer_buffer_lwm < state_server.xfer_buffer_hwm
3219  || gnutls_record_check_pending(state_server.session) > 0;
3220 }
3221
3222
3223
3224
3225 /*************************************************
3226 *          Read bytes from TLS channel           *
3227 *************************************************/
3228
3229 /* This does not feed DKIM, so if the caller uses this for reading message body,
3230 then the caller must feed DKIM.
3231
3232 Arguments:
3233   ct_ctx    client context pointer, or NULL for the one global server context
3234   buff      buffer of data
3235   len       size of buffer
3236
3237 Returns:    the number of bytes read
3238             -1 after a failed read, including EOF
3239 */
3240
3241 int
3242 tls_read(void * ct_ctx, uschar *buff, size_t len)
3243 {
3244 exim_gnutls_state_st * state = ct_ctx ? ct_ctx : &state_server;
3245 ssize_t inbytes;
3246
3247 if (len > INT_MAX)
3248   len = INT_MAX;
3249
3250 if (state->xfer_buffer_lwm < state->xfer_buffer_hwm)
3251   DEBUG(D_tls)
3252     debug_printf("*** PROBABLY A BUG *** " \
3253         "tls_read() called with data in the tls_getc() buffer, %d ignored\n",
3254         state->xfer_buffer_hwm - state->xfer_buffer_lwm);
3255
3256 DEBUG(D_tls)
3257   debug_printf("Calling gnutls_record_recv(%p, %p, " SIZE_T_FMT ")\n",
3258       state->session, buff, len);
3259
3260 do
3261   inbytes = gnutls_record_recv(state->session, buff, len);
3262 while (inbytes == GNUTLS_E_AGAIN);
3263
3264 if (inbytes > 0) return inbytes;
3265 if (inbytes == 0)
3266   {
3267   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got TLS_EOF\n");
3268   }
3269 else
3270   {
3271   DEBUG(D_tls) debug_printf("%s: err from gnutls_record_recv\n", __FUNCTION__);
3272   record_io_error(state, (int)inbytes, US"recv", NULL);
3273   }
3274
3275 return -1;
3276 }
3277
3278
3279
3280
3281 /*************************************************
3282 *         Write bytes down TLS channel           *
3283 *************************************************/
3284
3285 /*
3286 Arguments:
3287   ct_ctx    client context pointer, or NULL for the one global server context
3288   buff      buffer of data
3289   len       number of bytes
3290   more      more data expected soon
3291
3292 Returns:    the number of bytes after a successful write,
3293             -1 after a failed write
3294 */
3295
3296 int
3297 tls_write(void * ct_ctx, const uschar * buff, size_t len, BOOL more)
3298 {
3299 ssize_t outbytes;
3300 size_t left = len;
3301 exim_gnutls_state_st * state = ct_ctx ? ct_ctx : &state_server;
3302 #ifdef SUPPORT_CORK
3303 static BOOL corked = FALSE;
3304
3305 if (more && !corked) gnutls_record_cork(state->session);
3306 #endif
3307
3308 DEBUG(D_tls) debug_printf("%s(%p, " SIZE_T_FMT "%s)\n", __FUNCTION__,
3309   buff, left, more ? ", more" : "");
3310
3311 while (left > 0)
3312   {
3313   DEBUG(D_tls) debug_printf("gnutls_record_send(SSL, %p, " SIZE_T_FMT ")\n",
3314       buff, left);
3315
3316   do
3317     outbytes = gnutls_record_send(state->session, buff, left);
3318   while (outbytes == GNUTLS_E_AGAIN);
3319
3320   DEBUG(D_tls) debug_printf("outbytes=" SSIZE_T_FMT "\n", outbytes);
3321   if (outbytes < 0)
3322     {
3323     DEBUG(D_tls) debug_printf("%s: gnutls_record_send err\n", __FUNCTION__);
3324     record_io_error(state, outbytes, US"send", NULL);
3325     return -1;
3326     }
3327   if (outbytes == 0)
3328     {
3329     record_io_error(state, 0, US"send", US"TLS channel closed on write");
3330     return -1;
3331     }
3332
3333   left -= outbytes;
3334   buff += outbytes;
3335   }
3336
3337 if (len > INT_MAX)
3338   {
3339   DEBUG(D_tls)
3340     debug_printf("Whoops!  Wrote more bytes (" SIZE_T_FMT ") than INT_MAX\n",
3341         len);
3342   len = INT_MAX;
3343   }
3344
3345 #ifdef SUPPORT_CORK
3346 if (more != corked)
3347   {
3348   if (!more) (void) gnutls_record_uncork(state->session, 0);
3349   corked = more;
3350   }
3351 #endif
3352
3353 return (int) len;
3354 }
3355
3356
3357
3358
3359 /*************************************************
3360 *            Random number generation            *
3361 *************************************************/
3362
3363 /* Pseudo-random number generation.  The result is not expected to be
3364 cryptographically strong but not so weak that someone will shoot themselves
3365 in the foot using it as a nonce in input in some email header scheme or
3366 whatever weirdness they'll twist this into.  The result should handle fork()
3367 and avoid repeating sequences.  OpenSSL handles that for us.
3368
3369 Arguments:
3370   max       range maximum
3371 Returns     a random number in range [0, max-1]
3372 */
3373
3374 #ifdef HAVE_GNUTLS_RND
3375 int
3376 vaguely_random_number(int max)
3377 {
3378 unsigned int r;
3379 int i, needed_len;
3380 uschar smallbuf[sizeof(r)];
3381
3382 if (max <= 1)
3383   return 0;
3384
3385 needed_len = sizeof(r);
3386 /* Don't take 8 times more entropy than needed if int is 8 octets and we were
3387 asked for a number less than 10. */
3388
3389 for (r = max, i = 0; r; ++i)
3390   r >>= 1;
3391 i = (i + 7) / 8;
3392 if (i < needed_len)
3393   needed_len = i;
3394
3395 i = gnutls_rnd(GNUTLS_RND_NONCE, smallbuf, needed_len);
3396 if (i < 0)
3397   {
3398   DEBUG(D_all) debug_printf("gnutls_rnd() failed, using fallback.\n");
3399   return vaguely_random_number_fallback(max);
3400   }
3401 r = 0;
3402 for (uschar * p = smallbuf; needed_len; --needed_len, ++p)
3403   r = r * 256 + *p;
3404
3405 /* We don't particularly care about weighted results; if someone wants
3406  * smooth distribution and cares enough then they should submit a patch then. */
3407 return r % max;
3408 }
3409 #else /* HAVE_GNUTLS_RND */
3410 int
3411 vaguely_random_number(int max)
3412 {
3413   return vaguely_random_number_fallback(max);
3414 }
3415 #endif /* HAVE_GNUTLS_RND */
3416
3417
3418
3419
3420 /*************************************************
3421 *  Let tls_require_ciphers be checked at startup *
3422 *************************************************/
3423
3424 /* The tls_require_ciphers option, if set, must be something which the
3425 library can parse.
3426
3427 Returns:     NULL on success, or error message
3428 */
3429
3430 uschar *
3431 tls_validate_require_cipher(void)
3432 {
3433 int rc;
3434 uschar *expciphers = NULL;
3435 gnutls_priority_t priority_cache;
3436 const char *errpos;
3437 uschar * dummy_errstr;
3438
3439 #ifdef GNUTLS_AUTO_GLOBAL_INIT
3440 # define validate_check_rc(Label) do { \
3441   if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) { if (exim_gnutls_base_init_done) \
3442     return string_sprintf("%s failed: %s", (Label), gnutls_strerror(rc)); } } while (0)
3443 # define return_deinit(Label) do { return (Label); } while (0)
3444 #else
3445 # define validate_check_rc(Label) do { \
3446   if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) { if (exim_gnutls_base_init_done) gnutls_global_deinit(); \
3447     return string_sprintf("%s failed: %s", (Label), gnutls_strerror(rc)); } } while (0)
3448 # define return_deinit(Label) do { gnutls_global_deinit(); return (Label); } while (0)
3449 #endif
3450
3451 if (exim_gnutls_base_init_done)
3452   log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
3453       "already initialised GnuTLS, Exim developer bug");
3454
3455 #if defined(HAVE_GNUTLS_PKCS11) && !defined(GNUTLS_AUTO_PKCS11_MANUAL)
3456 if (!gnutls_allow_auto_pkcs11)
3457   {
3458   rc = gnutls_pkcs11_init(GNUTLS_PKCS11_FLAG_MANUAL, NULL);
3459   validate_check_rc(US"gnutls_pkcs11_init");
3460   }
3461 #endif
3462 #ifndef GNUTLS_AUTO_GLOBAL_INIT
3463 rc = gnutls_global_init();
3464 validate_check_rc(US"gnutls_global_init()");
3465 #endif
3466 exim_gnutls_base_init_done = TRUE;
3467
3468 if (!(tls_require_ciphers && *tls_require_ciphers))
3469   return_deinit(NULL);
3470
3471 if (!expand_check(tls_require_ciphers, US"tls_require_ciphers", &expciphers,
3472                   &dummy_errstr))
3473   return_deinit(US"failed to expand tls_require_ciphers");
3474
3475 if (!(expciphers && *expciphers))
3476   return_deinit(NULL);
3477
3478 DEBUG(D_tls)
3479   debug_printf("tls_require_ciphers expands to \"%s\"\n", expciphers);
3480
3481 rc = gnutls_priority_init(&priority_cache, CS expciphers, &errpos);
3482 validate_check_rc(string_sprintf(
3483       "gnutls_priority_init(%s) failed at offset %ld, \"%.8s..\"",
3484       expciphers, errpos - CS expciphers, errpos));
3485
3486 #undef return_deinit
3487 #undef validate_check_rc
3488 #ifndef GNUTLS_AUTO_GLOBAL_INIT
3489 gnutls_global_deinit();
3490 #endif
3491
3492 return NULL;
3493 }
3494
3495
3496
3497
3498 /*************************************************
3499 *         Report the library versions.           *
3500 *************************************************/
3501
3502 /* See a description in tls-openssl.c for an explanation of why this exists.
3503
3504 Arguments:   a FILE* to print the results to
3505 Returns:     nothing
3506 */
3507
3508 void
3509 tls_version_report(FILE *f)
3510 {
3511 fprintf(f, "Library version: GnuTLS: Compile: %s\n"
3512            "                         Runtime: %s\n",
3513            LIBGNUTLS_VERSION,
3514            gnutls_check_version(NULL));
3515 }
3516
3517 #endif  /*!MACRO_PREDEF*/
3518 /* vi: aw ai sw=2
3519 */
3520 /* End of tls-gnu.c */