DKIM: share body-hash calculation between multiple signatures for verification
[exim.git] / src / src / pdkim / pdkim.h
1 /*
2  *  PDKIM - a RFC4871 (DKIM) implementation
3  *
4  *  Copyright (C) 2009 - 2012  Tom Kistner <tom@duncanthrax.net>
5  *  Copyright (c) 2016 - 2017  Jeremy Harris
6  *
7  *  http://duncanthrax.net/pdkim/
8  *
9  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
10  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
11  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
12  *  (at your option) any later version.
13  *
14  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
15  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
17  *  GNU General Public License for more details.
18  *
19  *  You should have received a copy of the GNU General Public License along
20  *  with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
21  *  51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
22  */
23 #ifndef PDKIM_H
24 #define PDKIM_H
25
26 #include "../blob.h"
27 #include "../hash.h"
28
29 #define PDKIM_DEFAULT_SIGN_HEADERS "From:Sender:Reply-To:Subject:Date:"\
30                              "Message-ID:To:Cc:MIME-Version:Content-Type:"\
31                              "Content-Transfer-Encoding:Content-ID:"\
32                              "Content-Description:Resent-Date:Resent-From:"\
33                              "Resent-Sender:Resent-To:Resent-Cc:"\
34                              "Resent-Message-ID:In-Reply-To:References:"\
35                              "List-Id:List-Help:List-Unsubscribe:"\
36                              "List-Subscribe:List-Post:List-Owner:List-Archive"
37
38 /* -------------------------------------------------------------------------- */
39 /* Length of the preallocated buffer for the "answer" from the dns/txt
40    callback function. This should match the maximum RDLENGTH from DNS. */
41 #define PDKIM_DNS_TXT_MAX_RECLEN    (1 << 16)
42
43 /* -------------------------------------------------------------------------- */
44 /* Function success / error codes */
45 #define PDKIM_OK                      0
46 #define PDKIM_FAIL                   -1
47 #define PDKIM_ERR_RSA_PRIVKEY      -101
48 #define PDKIM_ERR_RSA_SIGNING      -102
49 #define PDKIM_ERR_LONG_LINE        -103
50 #define PDKIM_ERR_BUFFER_TOO_SMALL -104
51 #define PDKIM_SIGN_PRIVKEY_WRAP    -105
52 #define PDKIM_SIGN_PRIVKEY_B64D    -106
53
54 /* -------------------------------------------------------------------------- */
55 /* Main/Extended verification status */
56 #define PDKIM_VERIFY_NONE      0
57 #define PDKIM_VERIFY_INVALID   1
58 #define PDKIM_VERIFY_FAIL      2
59 #define PDKIM_VERIFY_PASS      3
60
61 #define PDKIM_VERIFY_FAIL_BODY                    1
62 #define PDKIM_VERIFY_FAIL_MESSAGE                 2
63 #define PDKIM_VERIFY_FAIL_SIG_ALGO_MISMATCH       3
64 #define PDKIM_VERIFY_INVALID_PUBKEY_UNAVAILABLE   4
65 #define PDKIM_VERIFY_INVALID_BUFFER_SIZE          5
66 #define PDKIM_VERIFY_INVALID_PUBKEY_DNSRECORD     6
67 #define PDKIM_VERIFY_INVALID_PUBKEY_IMPORT        7
68 #define PDKIM_VERIFY_INVALID_SIGNATURE_ERROR      8
69 #define PDKIM_VERIFY_INVALID_DKIM_VERSION         9
70
71 /* -------------------------------------------------------------------------- */
72 /* Some parameter values */
73 #define PDKIM_QUERYMETHOD_DNS_TXT 0
74
75 #define PDKIM_CANON_SIMPLE        0
76 #define PDKIM_CANON_RELAXED       1
77
78 /* -------------------------------------------------------------------------- */
79 /* Some required forward declarations, please ignore */
80 typedef struct pdkim_stringlist pdkim_stringlist;
81 typedef struct pdkim_str pdkim_str;
82 typedef struct sha1_context sha1_context;
83 typedef struct sha2_context sha2_context;
84 #define HAVE_SHA1_CONTEXT
85 #define HAVE_SHA2_CONTEXT
86
87 /* -------------------------------------------------------------------------- */
88 /* Some concessions towards Redmond */
89 #ifdef WINDOWS
90 #define snprintf _snprintf
91 #define strcasecmp _stricmp
92 #define strncasecmp _strnicmp
93 #define DLLEXPORT __declspec(dllexport)
94 #else
95 #define DLLEXPORT
96 #endif
97
98
99 /* -------------------------------------------------------------------------- */
100 /* Public key as (usually) fetched from DNS */
101 typedef struct pdkim_pubkey {
102   const uschar * version;         /* v=  */
103   const uschar *granularity;      /* g=  */
104
105   const uschar * hashes;          /* h=  */
106 #ifdef notdef
107   uschar *keytype;                /* k=  */
108 #endif
109   const uschar *srvtype;          /* s=  */
110   uschar *notes;                  /* n=  */
111
112   blob  key;                      /* p=  */
113   int   testing;                  /* t=y */
114   int   no_subdomaining;          /* t=s */
115 } pdkim_pubkey;
116
117 /* -------------------------------------------------------------------------- */
118 /* Body-hash to be calculated */
119 typedef struct pdkim_bodyhash {
120   struct pdkim_bodyhash *       next;
121   int                           hashtype;
122   int                           canon_method;
123   long                          bodylength;
124
125   hctx                          body_hash_ctx;
126   unsigned long                 signed_body_bytes;      /* done so far */
127   int                           num_buffered_blanklines;
128
129   blob                          bh;                     /* completed hash */
130 } pdkim_bodyhash;
131
132 /* -------------------------------------------------------------------------- */
133 /* Signature as it appears in a DKIM-Signature header */
134 typedef struct pdkim_signature {
135   struct pdkim_signature * next;
136
137   /* Bits stored in a DKIM signature header --------------------------- */
138
139   /* (v=) The version, as an integer. Currently, always "1" */
140   int version;
141
142   int keytype;  /* pdkim_keytypes index */
143   int hashtype; /* pdkim_hashes index */
144
145   /* (c=x/) Header canonicalization method. Either PDKIM_CANON_SIMPLE
146      or PDKIM_CANON_RELAXED */
147   int canon_headers;
148
149   /* (c=/x) Body canonicalization method. Either PDKIM_CANON_SIMPLE
150      or PDKIM_CANON_RELAXED */
151   int canon_body;
152
153   /* (q=) Query Method. Currently, only PDKIM_QUERYMETHOD_DNS_TXT
154      is specified */
155   int querymethod;
156
157   /* (s=) The selector string as given in the signature */
158   uschar *selector;
159
160   /* (d=) The domain as given in the signature */
161   uschar *domain;
162
163   /* (i=) The identity as given in the signature */
164   uschar *identity;
165
166   /* (t=) Timestamp of signature creation */
167   unsigned long created;
168
169   /* (x=) Timestamp of expiry of signature */
170   unsigned long expires;
171
172   /* (l=) Amount of hashed body bytes (after canonicalization). Default
173      is -1. Note: a value of 0 means that the body is unsigned! */
174   long bodylength;
175
176   /* (h=) Colon-separated list of header names that are included in the
177      signature */
178   uschar *headernames;
179
180   /* (z=) */
181   uschar *copiedheaders;
182
183   /* (b=) Raw signature data, along with its length in bytes */
184   blob sighash;
185
186   /* (bh=) Raw body hash data, along with its length in bytes */
187   blob bodyhash;
188
189   /* Folded DKIM-Signature: header. Signing only, NULL for verifying.
190      Ready for insertion into the message. Note: Folded using CRLFTB,
191      but final line terminator is NOT included. Note2: This buffer is
192      free()d when you call pdkim_free_ctx(). */
193   uschar *signature_header;
194
195   /* The main verification status. Verification only. One of:
196
197      PDKIM_VERIFY_NONE      Verification was not attempted. This status
198                             should not appear.
199
200      PDKIM_VERIFY_INVALID   There was an error while trying to verify
201                             the signature. A more precise description
202                             is available in verify_ext_status.
203
204      PDKIM_VERIFY_FAIL      Verification failed because either the body
205                             hash did not match, or the signature verification
206                             failed. This means the message was modified.
207                             Check verify_ext_status for the exact reason.
208
209      PDKIM_VERIFY_PASS      Verification succeeded.
210   */
211   int verify_status;
212
213   /* Extended verification status. Verification only. Depending on the value
214      of verify_status, it can contain:
215
216      For verify_status == PDKIM_VERIFY_INVALID:
217
218         PDKIM_VERIFY_INVALID_PUBKEY_UNAVAILABLE
219           Unable to retrieve a public key container.
220
221         PDKIM_VERIFY_INVALID_BUFFER_SIZE
222           Either the DNS name constructed to retrieve the public key record
223           does not fit into PDKIM_DNS_TXT_MAX_NAMELEN bytes, or the retrieved
224           record is longer than PDKIM_DNS_TXT_MAX_RECLEN bytes.
225
226         PDKIM_VERIFY_INVALID_PUBKEY_PARSING
227           (Syntax) error while parsing the retrieved public key record.
228
229
230      For verify_status == PDKIM_VERIFY_FAIL:
231
232         PDKIM_VERIFY_FAIL_BODY
233           The calculated body hash does not match the advertised body hash
234           from the bh= tag of the signature.
235
236         PDKIM_VERIFY_FAIL_MESSAGE
237           RSA verification of the signature (b= tag) failed.
238   */
239   int verify_ext_status;
240
241   /* Pointer to a public key record that was used to verify the signature.
242      See pdkim_pubkey declaration above for more information.
243      Caution: is NULL if signing or if no record was retrieved. */
244   pdkim_pubkey *pubkey;
245
246   /* Properties below this point are used internally only ------------- */
247
248   /* Per-signature helper variables ----------------------------------- */
249   pdkim_bodyhash *calc_body_hash;       /* hash to be / being calculated */
250
251   pdkim_stringlist *headers;            /* Raw headers included in the sig */
252
253   /* Signing specific ------------------------------------------------- */
254   uschar * privkey;          /* Private key                                 */
255   uschar * sign_headers;    /* To-be-signed header names                   */
256   uschar * rawsig_no_b_val; /* Original signature header w/o b= tag value. */
257 } pdkim_signature;
258
259
260 /* -------------------------------------------------------------------------- */
261 /* Context to keep state between all operations. */
262 typedef struct pdkim_ctx {
263
264 #define PDKIM_MODE_SIGN   BIT(0)        /* if unset, mode==verify */
265 #define PDKIM_DOT_TERM    BIT(1)        /* dot termination and unstuffing */
266 #define PDKIM_SEEN_CR     BIT(2)
267 #define PDKIM_SEEN_LF     BIT(3)
268 #define PDKIM_PAST_HDRS   BIT(4)
269 #define PDKIM_SEEN_EOD    BIT(5)
270   unsigned   flags;
271
272   /* One (signing) or several chained (verification) signatures */
273   pdkim_signature *sig;
274
275   /* One (signing) or several chained (verification) bodyhashes */
276   pdkim_bodyhash *bodyhash;
277
278   /* Callback for dns/txt query method (verification only) */
279   uschar * (*dns_txt_callback)(char *);
280
281   /* Coder's little helpers */
282   gstring   *cur_header;
283   uschar    *linebuf;
284   int        linebuf_offset;
285   int        num_headers;
286   pdkim_stringlist *headers; /* Raw headers for verification         */
287 } pdkim_ctx;
288
289
290 /* -------------------------------------------------------------------------- */
291 /* API functions. Please see the sample code in sample/test_sign.c and
292    sample/test_verify.c for documentation.
293 */
294
295 #ifdef __cplusplus
296 extern "C" {
297 #endif
298
299 void       pdkim_init         (void);
300
301 void       pdkim_init_context (pdkim_ctx *, BOOL, uschar * (*)(char *));
302
303 DLLEXPORT
304 pdkim_signature *pdkim_init_sign    (pdkim_ctx *,
305                                uschar *, uschar *, uschar *, uschar *,
306                                const uschar **);
307
308 DLLEXPORT
309 pdkim_ctx *pdkim_init_verify  (uschar * (*)(char *), BOOL);
310
311 DLLEXPORT
312 void       pdkim_set_optional (pdkim_signature *, char *, char *,int, int,
313                                long,
314                                unsigned long,
315                                unsigned long);
316
317 pdkim_bodyhash *pdkim_set_bodyhash(pdkim_ctx *, pdkim_signature *);
318
319 DLLEXPORT
320 int        pdkim_feed         (pdkim_ctx *, uschar *, int);
321 DLLEXPORT
322 int        pdkim_feed_finish  (pdkim_ctx *, pdkim_signature **, const uschar **);
323
324 DLLEXPORT
325 void       pdkim_free_ctx     (pdkim_ctx *);
326
327
328 const uschar *  pdkim_errstr(int);
329
330 uschar *        dkim_sig_to_a_tag(const pdkim_signature * sig);
331
332 #ifdef __cplusplus
333 }
334 #endif
335
336 #endif