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