d73188277be2b6171d419023b70f5b56e7814c0b
[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 /* needed to disable PKCS11 autoload unless requested */
43 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x020c00
44 # include <gnutls/pkcs11.h>
45 # define SUPPORT_PARAM_TO_PK_BITS
46 #endif
47 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x030103 && !defined(DISABLE_OCSP)
48 # warning "GnuTLS library version too old; define DISABLE_OCSP in Makefile"
49 # define DISABLE_OCSP
50 #endif
51 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x020a00 && !defined(DISABLE_EVENT)
52 # warning "GnuTLS library version too old; tls:cert event unsupported"
53 # define DISABLE_EVENT
54 #endif
55 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030306
56 # define SUPPORT_CA_DIR
57 #else
58 # undef  SUPPORT_CA_DIR
59 #endif
60 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030014
61 # define SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
62 #endif
63 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030109
64 # define SUPPORT_CORK
65 #endif
66 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030506 && !defined(DISABLE_OCSP)
67 # define SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
68 #endif
69
70 #ifdef SUPPORT_DANE
71 # if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030000
72 #  define DANESSL_USAGE_DANE_TA 2
73 #  define DANESSL_USAGE_DANE_EE 3
74 # else
75 #  error GnuTLS version too early for DANE
76 # endif
77 # if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x999999
78 #  define GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
79 # endif
80 #endif
81
82 #ifndef DISABLE_OCSP
83 # include <gnutls/ocsp.h>
84 #endif
85 #ifdef SUPPORT_DANE
86 # include <gnutls/dane.h>
87 #endif
88
89 /* GnuTLS 2 vs 3
90
91 GnuTLS 3 only:
92   gnutls_global_set_audit_log_function()
93
94 Changes:
95   gnutls_certificate_verify_peers2(): is new, drop the 2 for old version
96 */
97
98 /* Local static variables for GnuTLS */
99
100 /* Values for verify_requirement */
101
102 enum peer_verify_requirement
103   { VERIFY_NONE, VERIFY_OPTIONAL, VERIFY_REQUIRED, VERIFY_DANE };
104
105 /* This holds most state for server or client; with this, we can set up an
106 outbound TLS-enabled connection in an ACL callout, while not stomping all
107 over the TLS variables available for expansion.
108
109 Some of these correspond to variables in globals.c; those variables will
110 be set to point to content in one of these instances, as appropriate for
111 the stage of the process lifetime.
112
113 Not handled here: global tls_channelbinding_b64.
114 */
115
116 typedef struct exim_gnutls_state {
117   gnutls_session_t      session;
118   gnutls_certificate_credentials_t x509_cred;
119   gnutls_priority_t     priority_cache;
120   enum peer_verify_requirement verify_requirement;
121   int                   fd_in;
122   int                   fd_out;
123   BOOL                  peer_cert_verified;
124   BOOL                  peer_dane_verified;
125   BOOL                  trigger_sni_changes;
126   BOOL                  have_set_peerdn;
127   const struct host_item *host;
128   gnutls_x509_crt_t     peercert;
129   uschar                *peerdn;
130   uschar                *ciphersuite;
131   uschar                *received_sni;
132
133   const uschar *tls_certificate;
134   const uschar *tls_privatekey;
135   const uschar *tls_sni; /* client send only, not received */
136   const uschar *tls_verify_certificates;
137   const uschar *tls_crl;
138   const uschar *tls_require_ciphers;
139
140   uschar *exp_tls_certificate;
141   uschar *exp_tls_privatekey;
142   uschar *exp_tls_verify_certificates;
143   uschar *exp_tls_crl;
144   uschar *exp_tls_require_ciphers;
145   const uschar *exp_tls_verify_cert_hostnames;
146 #ifndef DISABLE_EVENT
147   uschar *event_action;
148 #endif
149 #ifdef SUPPORT_DANE
150   char * const *        dane_data;
151   const int *           dane_data_len;
152 #endif
153
154   tls_support *tlsp;    /* set in tls_init() */
155
156   uschar *xfer_buffer;
157   int xfer_buffer_lwm;
158   int xfer_buffer_hwm;
159   BOOL xfer_eof;        /*XXX never gets set! */
160   BOOL xfer_error;
161 } exim_gnutls_state_st;
162
163 static const exim_gnutls_state_st exim_gnutls_state_init = {
164   .session =            NULL,
165   .x509_cred =          NULL,
166   .priority_cache =     NULL,
167   .verify_requirement = VERIFY_NONE,
168   .fd_in =              -1,
169   .fd_out =             -1,
170   .peer_cert_verified = FALSE,
171   .peer_dane_verified = FALSE,
172   .trigger_sni_changes =FALSE,
173   .have_set_peerdn =    FALSE,
174   .host =               NULL,
175   .peercert =           NULL,
176   .peerdn =             NULL,
177   .ciphersuite =        NULL,
178   .received_sni =       NULL,
179
180   .tls_certificate =    NULL,
181   .tls_privatekey =     NULL,
182   .tls_sni =            NULL,
183   .tls_verify_certificates = NULL,
184   .tls_crl =            NULL,
185   .tls_require_ciphers =NULL,
186
187   .exp_tls_certificate = NULL,
188   .exp_tls_privatekey = NULL,
189   .exp_tls_verify_certificates = NULL,
190   .exp_tls_crl =        NULL,
191   .exp_tls_require_ciphers = NULL,
192   .exp_tls_verify_cert_hostnames = NULL,
193 #ifndef DISABLE_EVENT
194   .event_action =       NULL,
195 #endif
196   .tlsp =               NULL,
197
198   .xfer_buffer =        NULL,
199   .xfer_buffer_lwm =    0,
200   .xfer_buffer_hwm =    0,
201   .xfer_eof =           FALSE,
202   .xfer_error =         FALSE,
203 };
204
205 /* Not only do we have our own APIs which don't pass around state, assuming
206 it's held in globals, GnuTLS doesn't appear to let us register callback data
207 for callbacks, or as part of the session, so we have to keep a "this is the
208 context we're currently dealing with" pointer and rely upon being
209 single-threaded to keep from processing data on an inbound TLS connection while
210 talking to another TLS connection for an outbound check.  This does mean that
211 there's no way for heart-beats to be responded to, for the duration of the
212 second connection.
213 XXX But see gnutls_session_get_ptr()
214 */
215
216 static exim_gnutls_state_st state_server, state_client;
217
218 /* dh_params are initialised once within the lifetime of a process using TLS;
219 if we used TLS in a long-lived daemon, we'd have to reconsider this.  But we
220 don't want to repeat this. */
221
222 static gnutls_dh_params_t dh_server_params = NULL;
223
224 /* No idea how this value was chosen; preserving it.  Default is 3600. */
225
226 static const int ssl_session_timeout = 200;
227
228 static const char * const exim_default_gnutls_priority = "NORMAL";
229
230 /* Guard library core initialisation */
231
232 static BOOL exim_gnutls_base_init_done = FALSE;
233
234 #ifndef DISABLE_OCSP
235 static BOOL gnutls_buggy_ocsp = FALSE;
236 #endif
237
238
239 /* ------------------------------------------------------------------------ */
240 /* macros */
241
242 #define MAX_HOST_LEN 255
243
244 /* Set this to control gnutls_global_set_log_level(); values 0 to 9 will setup
245 the library logging; a value less than 0 disables the calls to set up logging
246 callbacks.  Possibly GNuTLS also looks for an environment variable
247 "GNUTLS_DEBUG_LEVEL". */
248 #ifndef EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL
249 # define EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL -1
250 #endif
251
252 #ifndef EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS
253 # define EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS 1024
254 #endif
255
256 /* With GnuTLS 2.12.x+ we have gnutls_sec_param_to_pk_bits() with which we
257 can ask for a bit-strength.  Without that, we stick to the constant we had
258 before, for now. */
259 #ifndef EXIM_SERVER_DH_BITS_PRE2_12
260 # define EXIM_SERVER_DH_BITS_PRE2_12 1024
261 #endif
262
263 #define exim_gnutls_err_check(rc, Label) do { \
264   if ((rc) != GNUTLS_E_SUCCESS) \
265     return tls_error((Label), gnutls_strerror(rc), host, errstr); \
266   } while (0)
267
268 #define expand_check_tlsvar(Varname, errstr) \
269   expand_check(state->Varname, US #Varname, &state->exp_##Varname, errstr)
270
271 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x020c00
272 # define HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
273 # define HAVE_GNUTLS_SEC_PARAM_CONSTANTS
274 # define HAVE_GNUTLS_RND
275 /* The security fix we provide with the gnutls_allow_auto_pkcs11 option
276  * (4.82 PP/09) introduces a compatibility regression. The symbol simply
277  * isn't available sometimes, so this needs to become a conditional
278  * compilation; the sanest way to deal with this being a problem on
279  * older OSes is to block it in the Local/Makefile with this compiler
280  * definition  */
281 # ifndef AVOID_GNUTLS_PKCS11
282 #  define HAVE_GNUTLS_PKCS11
283 # endif /* AVOID_GNUTLS_PKCS11 */
284 #endif
285
286
287
288
289 /* ------------------------------------------------------------------------ */
290 /* Callback declarations */
291
292 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
293 static void exim_gnutls_logger_cb(int level, const char *message);
294 #endif
295
296 static int exim_sni_handling_cb(gnutls_session_t session);
297
298 #ifndef DISABLE_OCSP
299 static int server_ocsp_stapling_cb(gnutls_session_t session, void * ptr,
300   gnutls_datum_t * ocsp_response);
301 #endif
302
303
304
305 /* ------------------------------------------------------------------------ */
306 /* Static functions */
307
308 /*************************************************
309 *               Handle TLS error                 *
310 *************************************************/
311
312 /* Called from lots of places when errors occur before actually starting to do
313 the TLS handshake, that is, while the session is still in clear. Always returns
314 DEFER for a server and FAIL for a client so that most calls can use "return
315 tls_error(...)" to do this processing and then give an appropriate return. A
316 single function is used for both server and client, because it is called from
317 some shared functions.
318
319 Argument:
320   prefix    text to include in the logged error
321   msg       additional error string (may be NULL)
322             usually obtained from gnutls_strerror()
323   host      NULL if setting up a server;
324             the connected host if setting up a client
325   errstr    pointer to returned error string
326
327 Returns:    OK/DEFER/FAIL
328 */
329
330 static int
331 tls_error(const uschar *prefix, const char *msg, const host_item *host,
332   uschar ** errstr)
333 {
334 if (errstr)
335   *errstr = string_sprintf("(%s)%s%s", prefix, msg ? ": " : "", msg ? msg : "");
336 return host ? FAIL : DEFER;
337 }
338
339
340
341
342 /*************************************************
343 *    Deal with logging errors during I/O         *
344 *************************************************/
345
346 /* We have to get the identity of the peer from saved data.
347
348 Argument:
349   state    the current GnuTLS exim state container
350   rc       the GnuTLS error code, or 0 if it's a local error
351   when     text identifying read or write
352   text     local error text when ec is 0
353
354 Returns:   nothing
355 */
356
357 static void
358 record_io_error(exim_gnutls_state_st *state, int rc, uschar *when, uschar *text)
359 {
360 const char * msg;
361 uschar * errstr;
362
363 if (rc == GNUTLS_E_FATAL_ALERT_RECEIVED)
364   msg = CS string_sprintf("%s: %s", US gnutls_strerror(rc),
365     US gnutls_alert_get_name(gnutls_alert_get(state->session)));
366 else
367   msg = gnutls_strerror(rc);
368
369 (void) tls_error(when, msg, state->host, &errstr);
370
371 if (state->host)
372   log_write(0, LOG_MAIN, "H=%s [%s] TLS error on connection %s",
373     state->host->name, state->host->address, errstr);
374 else
375   {
376   uschar * conn_info = smtp_get_connection_info();
377   if (Ustrncmp(conn_info, US"SMTP ", 5) == 0) conn_info += 5;
378   /* I'd like to get separated H= here, but too hard for now */
379   log_write(0, LOG_MAIN, "TLS error on %s %s", conn_info, errstr);
380   }
381 }
382
383
384
385
386 /*************************************************
387 *        Set various Exim expansion vars         *
388 *************************************************/
389
390 #define exim_gnutls_cert_err(Label) \
391   do \
392     { \
393     if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) \
394       { \
395       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cert problem: %s: %s\n", \
396         (Label), gnutls_strerror(rc)); \
397       return rc; \
398       } \
399     } while (0)
400
401 static int
402 import_cert(const gnutls_datum_t * cert, gnutls_x509_crt_t * crtp)
403 {
404 int rc;
405
406 rc = gnutls_x509_crt_init(crtp);
407 exim_gnutls_cert_err(US"gnutls_x509_crt_init (crt)");
408
409 rc = gnutls_x509_crt_import(*crtp, cert, GNUTLS_X509_FMT_DER);
410 exim_gnutls_cert_err(US"failed to import certificate [gnutls_x509_crt_import(cert)]");
411
412 return rc;
413 }
414
415 #undef exim_gnutls_cert_err
416
417
418 /* We set various Exim global variables from the state, once a session has
419 been established.  With TLS callouts, may need to change this to stack
420 variables, or just re-call it with the server state after client callout
421 has finished.
422
423 Make sure anything set here is unset in tls_getc().
424
425 Sets:
426   tls_active                fd
427   tls_bits                  strength indicator
428   tls_certificate_verified  bool indicator
429   tls_channelbinding_b64    for some SASL mechanisms
430   tls_cipher                a string
431   tls_peercert              pointer to library internal
432   tls_peerdn                a string
433   tls_sni                   a (UTF-8) string
434   tls_ourcert               pointer to library internal
435
436 Argument:
437   state      the relevant exim_gnutls_state_st *
438 */
439
440 static void
441 extract_exim_vars_from_tls_state(exim_gnutls_state_st * state)
442 {
443 gnutls_cipher_algorithm_t cipher;
444 #ifdef HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
445 int old_pool;
446 int rc;
447 gnutls_datum_t channel;
448 #endif
449 tls_support * tlsp = state->tlsp;
450
451 tlsp->active = state->fd_out;
452
453 cipher = gnutls_cipher_get(state->session);
454 /* returns size in "bytes" */
455 tlsp->bits = gnutls_cipher_get_key_size(cipher) * 8;
456
457 tlsp->cipher = state->ciphersuite;
458
459 DEBUG(D_tls) debug_printf("cipher: %s\n", state->ciphersuite);
460
461 tlsp->certificate_verified = state->peer_cert_verified;
462 #ifdef SUPPORT_DANE
463 tlsp->dane_verified = state->peer_dane_verified;
464 #endif
465
466 /* note that tls_channelbinding_b64 is not saved to the spool file, since it's
467 only available for use for authenticators while this TLS session is running. */
468
469 tls_channelbinding_b64 = NULL;
470 #ifdef HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
471 channel.data = NULL;
472 channel.size = 0;
473 rc = gnutls_session_channel_binding(state->session, GNUTLS_CB_TLS_UNIQUE, &channel);
474 if (rc) {
475   DEBUG(D_tls) debug_printf("Channel binding error: %s\n", gnutls_strerror(rc));
476 } else {
477   old_pool = store_pool;
478   store_pool = POOL_PERM;
479   tls_channelbinding_b64 = b64encode(channel.data, (int)channel.size);
480   store_pool = old_pool;
481   DEBUG(D_tls) debug_printf("Have channel bindings cached for possible auth usage.\n");
482 }
483 #endif
484
485 /* peercert is set in peer_status() */
486 tlsp->peerdn = state->peerdn;
487 tlsp->sni =    state->received_sni;
488
489 /* record our certificate */
490   {
491   const gnutls_datum_t * cert = gnutls_certificate_get_ours(state->session);
492   gnutls_x509_crt_t crt;
493
494   tlsp->ourcert = cert && import_cert(cert, &crt)==0 ? crt : NULL;
495   }
496 }
497
498
499
500
501 /*************************************************
502 *            Setup up DH parameters              *
503 *************************************************/
504
505 /* Generating the D-H parameters may take a long time. They only need to
506 be re-generated every so often, depending on security policy. What we do is to
507 keep these parameters in a file in the spool directory. If the file does not
508 exist, we generate them. This means that it is easy to cause a regeneration.
509
510 The new file is written as a temporary file and renamed, so that an incomplete
511 file is never present. If two processes both compute some new parameters, you
512 waste a bit of effort, but it doesn't seem worth messing around with locking to
513 prevent this.
514
515 Returns:     OK/DEFER/FAIL
516 */
517
518 static int
519 init_server_dh(uschar ** errstr)
520 {
521 int fd, rc;
522 unsigned int dh_bits;
523 gnutls_datum_t m;
524 uschar filename_buf[PATH_MAX];
525 uschar *filename = NULL;
526 size_t sz;
527 uschar *exp_tls_dhparam;
528 BOOL use_file_in_spool = FALSE;
529 BOOL use_fixed_file = FALSE;
530 host_item *host = NULL; /* dummy for macros */
531
532 DEBUG(D_tls) debug_printf("Initialising GnuTLS server params.\n");
533
534 rc = gnutls_dh_params_init(&dh_server_params);
535 exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_dh_params_init");
536
537 m.data = NULL;
538 m.size = 0;
539
540 if (!expand_check(tls_dhparam, US"tls_dhparam", &exp_tls_dhparam, errstr))
541   return DEFER;
542
543 if (!exp_tls_dhparam)
544   {
545   DEBUG(D_tls) debug_printf("Loading default hard-coded DH params\n");
546   m.data = US std_dh_prime_default();
547   m.size = Ustrlen(m.data);
548   }
549 else if (Ustrcmp(exp_tls_dhparam, "historic") == 0)
550   use_file_in_spool = TRUE;
551 else if (Ustrcmp(exp_tls_dhparam, "none") == 0)
552   {
553   DEBUG(D_tls) debug_printf("Requested no DH parameters.\n");
554   return OK;
555   }
556 else if (exp_tls_dhparam[0] != '/')
557   {
558   if (!(m.data = US std_dh_prime_named(exp_tls_dhparam)))
559     return tls_error(US"No standard prime named", CS exp_tls_dhparam, NULL, errstr);
560   m.size = Ustrlen(m.data);
561   }
562 else
563   {
564   use_fixed_file = TRUE;
565   filename = exp_tls_dhparam;
566   }
567
568 if (m.data)
569   {
570   rc = gnutls_dh_params_import_pkcs3(dh_server_params, &m, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
571   exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_dh_params_import_pkcs3");
572   DEBUG(D_tls) debug_printf("Loaded fixed standard D-H parameters\n");
573   return OK;
574   }
575
576 #ifdef HAVE_GNUTLS_SEC_PARAM_CONSTANTS
577 /* If you change this constant, also change dh_param_fn_ext so that we can use a
578 different filename and ensure we have sufficient bits. */
579 dh_bits = gnutls_sec_param_to_pk_bits(GNUTLS_PK_DH, GNUTLS_SEC_PARAM_NORMAL);
580 if (!dh_bits)
581   return tls_error(US"gnutls_sec_param_to_pk_bits() failed", NULL, NULL, errstr);
582 DEBUG(D_tls)
583   debug_printf("GnuTLS tells us that for D-H PK, NORMAL is %d bits.\n",
584       dh_bits);
585 #else
586 dh_bits = EXIM_SERVER_DH_BITS_PRE2_12;
587 DEBUG(D_tls)
588   debug_printf("GnuTLS lacks gnutls_sec_param_to_pk_bits(), using %d bits.\n",
589       dh_bits);
590 #endif
591
592 /* Some clients have hard-coded limits. */
593 if (dh_bits > tls_dh_max_bits)
594   {
595   DEBUG(D_tls)
596     debug_printf("tls_dh_max_bits clamping override, using %d bits instead.\n",
597         tls_dh_max_bits);
598   dh_bits = tls_dh_max_bits;
599   }
600
601 if (use_file_in_spool)
602   {
603   if (!string_format(filename_buf, sizeof(filename_buf),
604         "%s/gnutls-params-%d", spool_directory, dh_bits))
605     return tls_error(US"overlong filename", NULL, NULL, errstr);
606   filename = filename_buf;
607   }
608
609 /* Open the cache file for reading and if successful, read it and set up the
610 parameters. */
611
612 if ((fd = Uopen(filename, O_RDONLY, 0)) >= 0)
613   {
614   struct stat statbuf;
615   FILE *fp;
616   int saved_errno;
617
618   if (fstat(fd, &statbuf) < 0)  /* EIO */
619     {
620     saved_errno = errno;
621     (void)close(fd);
622     return tls_error(US"TLS cache stat failed", strerror(saved_errno), NULL, errstr);
623     }
624   if (!S_ISREG(statbuf.st_mode))
625     {
626     (void)close(fd);
627     return tls_error(US"TLS cache not a file", NULL, NULL, errstr);
628     }
629   if (!(fp = fdopen(fd, "rb")))
630     {
631     saved_errno = errno;
632     (void)close(fd);
633     return tls_error(US"fdopen(TLS cache stat fd) failed",
634         strerror(saved_errno), NULL, errstr);
635     }
636
637   m.size = statbuf.st_size;
638   if (!(m.data = malloc(m.size)))
639     {
640     fclose(fp);
641     return tls_error(US"malloc failed", strerror(errno), NULL, errstr);
642     }
643   if (!(sz = fread(m.data, m.size, 1, fp)))
644     {
645     saved_errno = errno;
646     fclose(fp);
647     free(m.data);
648     return tls_error(US"fread failed", strerror(saved_errno), NULL, errstr);
649     }
650   fclose(fp);
651
652   rc = gnutls_dh_params_import_pkcs3(dh_server_params, &m, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
653   free(m.data);
654   exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_dh_params_import_pkcs3");
655   DEBUG(D_tls) debug_printf("read D-H parameters from file \"%s\"\n", filename);
656   }
657
658 /* If the file does not exist, fall through to compute new data and cache it.
659 If there was any other opening error, it is serious. */
660
661 else if (errno == ENOENT)
662   {
663   rc = -1;
664   DEBUG(D_tls)
665     debug_printf("D-H parameter cache file \"%s\" does not exist\n", filename);
666   }
667 else
668   return tls_error(string_open_failed(errno, "\"%s\" for reading", filename),
669       NULL, NULL, errstr);
670
671 /* If ret < 0, either the cache file does not exist, or the data it contains
672 is not useful. One particular case of this is when upgrading from an older
673 release of Exim in which the data was stored in a different format. We don't
674 try to be clever and support both formats; we just regenerate new data in this
675 case. */
676
677 if (rc < 0)
678   {
679   uschar *temp_fn;
680   unsigned int dh_bits_gen = dh_bits;
681
682   if ((PATH_MAX - Ustrlen(filename)) < 10)
683     return tls_error(US"Filename too long to generate replacement",
684         CS filename, NULL, errstr);
685
686   temp_fn = string_copy(US "%s.XXXXXXX");
687   if ((fd = mkstemp(CS temp_fn)) < 0)   /* modifies temp_fn */
688     return tls_error(US"Unable to open temp file", strerror(errno), NULL, errstr);
689   (void)fchown(fd, exim_uid, exim_gid);   /* Probably not necessary */
690
691   /* GnuTLS overshoots!
692    * If we ask for 2236, we might get 2237 or more.
693    * But there's no way to ask GnuTLS how many bits there really are.
694    * We can ask how many bits were used in a TLS session, but that's it!
695    * The prime itself is hidden behind too much abstraction.
696    * So we ask for less, and proceed on a wing and a prayer.
697    * First attempt, subtracted 3 for 2233 and got 2240.
698    */
699   if (dh_bits >= EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS + 10)
700     {
701     dh_bits_gen = dh_bits - 10;
702     DEBUG(D_tls)
703       debug_printf("being paranoid about DH generation, make it '%d' bits'\n",
704           dh_bits_gen);
705     }
706
707   DEBUG(D_tls)
708     debug_printf("requesting generation of %d bit Diffie-Hellman prime ...\n",
709         dh_bits_gen);
710   rc = gnutls_dh_params_generate2(dh_server_params, dh_bits_gen);
711   exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_dh_params_generate2");
712
713   /* gnutls_dh_params_export_pkcs3() will tell us the exact size, every time,
714   and I confirmed that a NULL call to get the size first is how the GnuTLS
715   sample apps handle this. */
716
717   sz = 0;
718   m.data = NULL;
719   rc = gnutls_dh_params_export_pkcs3(dh_server_params, GNUTLS_X509_FMT_PEM,
720       m.data, &sz);
721   if (rc != GNUTLS_E_SHORT_MEMORY_BUFFER)
722     exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_dh_params_export_pkcs3(NULL) sizing");
723   m.size = sz;
724   if (!(m.data = malloc(m.size)))
725     return tls_error(US"memory allocation failed", strerror(errno), NULL, errstr);
726
727   /* this will return a size 1 less than the allocation size above */
728   rc = gnutls_dh_params_export_pkcs3(dh_server_params, GNUTLS_X509_FMT_PEM,
729       m.data, &sz);
730   if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
731     {
732     free(m.data);
733     exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_dh_params_export_pkcs3() real");
734     }
735   m.size = sz; /* shrink by 1, probably */
736
737   if ((sz = write_to_fd_buf(fd, m.data, (size_t) m.size)) != m.size)
738     {
739     free(m.data);
740     return tls_error(US"TLS cache write D-H params failed",
741         strerror(errno), NULL, errstr);
742     }
743   free(m.data);
744   if ((sz = write_to_fd_buf(fd, US"\n", 1)) != 1)
745     return tls_error(US"TLS cache write D-H params final newline failed",
746         strerror(errno), NULL, errstr);
747
748   if ((rc = close(fd)))
749     return tls_error(US"TLS cache write close() failed", strerror(errno), NULL, errstr);
750
751   if (Urename(temp_fn, filename) < 0)
752     return tls_error(string_sprintf("failed to rename \"%s\" as \"%s\"",
753           temp_fn, filename), strerror(errno), NULL, errstr);
754
755   DEBUG(D_tls) debug_printf("wrote D-H parameters to file \"%s\"\n", filename);
756   }
757
758 DEBUG(D_tls) debug_printf("initialized server D-H parameters\n");
759 return OK;
760 }
761
762
763
764
765 /* Create and install a selfsigned certificate, for use in server mode */
766
767 static int
768 tls_install_selfsign(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
769 {
770 gnutls_x509_crt_t cert = NULL;
771 time_t now;
772 gnutls_x509_privkey_t pkey = NULL;
773 const uschar * where;
774 int rc;
775
776 where = US"initialising pkey";
777 if ((rc = gnutls_x509_privkey_init(&pkey))) goto err;
778
779 where = US"initialising cert";
780 if ((rc = gnutls_x509_crt_init(&cert))) goto err;
781
782 where = US"generating pkey";
783 if ((rc = gnutls_x509_privkey_generate(pkey, GNUTLS_PK_RSA,
784 #ifdef SUPPORT_PARAM_TO_PK_BITS
785             gnutls_sec_param_to_pk_bits(GNUTLS_PK_RSA, GNUTLS_SEC_PARAM_LOW),
786 #else
787             1024,
788 #endif
789             0)))
790   goto err;
791
792 where = US"configuring cert";
793 now = 0;
794 if (  (rc = gnutls_x509_crt_set_version(cert, 3))
795    || (rc = gnutls_x509_crt_set_serial(cert, &now, sizeof(now)))
796    || (rc = gnutls_x509_crt_set_activation_time(cert, now = time(NULL)))
797    || (rc = gnutls_x509_crt_set_expiration_time(cert, now + 60 * 60)) /* 1 hr */
798    || (rc = gnutls_x509_crt_set_key(cert, pkey))
799
800    || (rc = gnutls_x509_crt_set_dn_by_oid(cert,
801               GNUTLS_OID_X520_COUNTRY_NAME, 0, "UK", 2))
802    || (rc = gnutls_x509_crt_set_dn_by_oid(cert,
803               GNUTLS_OID_X520_ORGANIZATION_NAME, 0, "Exim Developers", 15))
804    || (rc = gnutls_x509_crt_set_dn_by_oid(cert,
805               GNUTLS_OID_X520_COMMON_NAME, 0,
806               smtp_active_hostname, Ustrlen(smtp_active_hostname)))
807    )
808   goto err;
809
810 where = US"signing cert";
811 if ((rc = gnutls_x509_crt_sign(cert, cert, pkey))) goto err;
812
813 where = US"installing selfsign cert";
814                                         /* Since: 2.4.0 */
815 if ((rc = gnutls_certificate_set_x509_key(state->x509_cred, &cert, 1, pkey)))
816   goto err;
817
818 rc = OK;
819
820 out:
821   if (cert) gnutls_x509_crt_deinit(cert);
822   if (pkey) gnutls_x509_privkey_deinit(pkey);
823   return rc;
824
825 err:
826   rc = tls_error(where, gnutls_strerror(rc), NULL, errstr);
827   goto out;
828 }
829
830
831
832
833 /* Add certificate and key, from files.
834
835 Return:
836   Zero or negative: good.  Negate value for certificate index if < 0.
837   Greater than zero: FAIL or DEFER code.
838 */
839
840 static int
841 tls_add_certfile(exim_gnutls_state_st * state, const host_item * host,
842   uschar * certfile, uschar * keyfile, uschar ** errstr)
843 {
844 int rc = gnutls_certificate_set_x509_key_file(state->x509_cred,
845     CS certfile, CS keyfile, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
846 if (rc < 0)
847   return tls_error(
848     string_sprintf("cert/key setup: cert=%s key=%s", certfile, keyfile),
849     gnutls_strerror(rc), host, errstr);
850 return -rc;
851 }
852
853
854 /*************************************************
855 *       Variables re-expanded post-SNI           *
856 *************************************************/
857
858 /* Called from both server and client code, via tls_init(), and also from
859 the SNI callback after receiving an SNI, if tls_certificate includes "tls_sni".
860
861 We can tell the two apart by state->received_sni being non-NULL in callback.
862
863 The callback should not call us unless state->trigger_sni_changes is true,
864 which we are responsible for setting on the first pass through.
865
866 Arguments:
867   state           exim_gnutls_state_st *
868   errstr          error string pointer
869
870 Returns:          OK/DEFER/FAIL
871 */
872
873 static int
874 tls_expand_session_files(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
875 {
876 struct stat statbuf;
877 int rc;
878 const host_item *host = state->host;  /* macro should be reconsidered? */
879 uschar *saved_tls_certificate = NULL;
880 uschar *saved_tls_privatekey = NULL;
881 uschar *saved_tls_verify_certificates = NULL;
882 uschar *saved_tls_crl = NULL;
883 int cert_count;
884
885 /* We check for tls_sni *before* expansion. */
886 if (!host)      /* server */
887   if (!state->received_sni)
888     {
889     if (  state->tls_certificate
890        && (  Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_sni")
891           || Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_in_sni")
892           || Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_out_sni")
893        )  )
894       {
895       DEBUG(D_tls) debug_printf("We will re-expand TLS session files if we receive SNI.\n");
896       state->trigger_sni_changes = TRUE;
897       }
898     }
899   else
900     {
901     /* useful for debugging */
902     saved_tls_certificate = state->exp_tls_certificate;
903     saved_tls_privatekey = state->exp_tls_privatekey;
904     saved_tls_verify_certificates = state->exp_tls_verify_certificates;
905     saved_tls_crl = state->exp_tls_crl;
906     }
907
908 rc = gnutls_certificate_allocate_credentials(&state->x509_cred);
909 exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_certificate_allocate_credentials");
910
911 #ifdef SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
912 gnutls_certificate_set_flags(state->x509_cred, GNUTLS_CERTIFICATE_API_V2);
913 #endif
914
915 /* remember: expand_check_tlsvar() is expand_check() but fiddling with
916 state members, assuming consistent naming; and expand_check() returns
917 false if expansion failed, unless expansion was forced to fail. */
918
919 /* check if we at least have a certificate, before doing expensive
920 D-H generation. */
921
922 if (!expand_check_tlsvar(tls_certificate, errstr))
923   return DEFER;
924
925 /* certificate is mandatory in server, optional in client */
926
927 if (  !state->exp_tls_certificate
928    || !*state->exp_tls_certificate
929    )
930   if (!host)
931     return tls_install_selfsign(state, errstr);
932   else
933     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: no client certificate specified; okay\n");
934
935 if (state->tls_privatekey && !expand_check_tlsvar(tls_privatekey, errstr))
936   return DEFER;
937
938 /* tls_privatekey is optional, defaulting to same file as certificate */
939
940 if (state->tls_privatekey == NULL || *state->tls_privatekey == '\0')
941   {
942   state->tls_privatekey = state->tls_certificate;
943   state->exp_tls_privatekey = state->exp_tls_certificate;
944   }
945
946
947 if (state->exp_tls_certificate && *state->exp_tls_certificate)
948   {
949   DEBUG(D_tls) debug_printf("certificate file = %s\nkey file = %s\n",
950       state->exp_tls_certificate, state->exp_tls_privatekey);
951
952   if (state->received_sni)
953     if (  Ustrcmp(state->exp_tls_certificate, saved_tls_certificate) == 0
954        && Ustrcmp(state->exp_tls_privatekey,  saved_tls_privatekey)  == 0
955        )
956       {
957       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS SNI: cert and key unchanged\n");
958       }
959     else
960       {
961       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS SNI: have a changed cert/key pair.\n");
962       }
963
964   if (!host)    /* server */
965     {
966     const uschar * clist = state->exp_tls_certificate;
967     const uschar * klist = state->exp_tls_privatekey;
968     const uschar * olist;
969     int csep = 0, ksep = 0, osep = 0, cnt = 0;
970     uschar * cfile, * kfile, * ofile;
971
972 #ifndef DISABLE_OCSP
973     if (!expand_check(tls_ocsp_file, US"tls_ocsp_file", &ofile, errstr))
974       return DEFER;
975     olist = ofile;
976 #endif
977
978     while (cfile = string_nextinlist(&clist, &csep, NULL, 0))
979
980       if (!(kfile = string_nextinlist(&klist, &ksep, NULL, 0)))
981         return tls_error(US"cert/key setup: out of keys", NULL, host, errstr);
982       else if (0 < (rc = tls_add_certfile(state, host, cfile, kfile, errstr)))
983         return rc;
984       else
985         {
986         int gnutls_cert_index = -rc;
987         DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cert/key %s registered\n", cfile);
988
989         /* Set the OCSP stapling server info */
990
991 #ifndef DISABLE_OCSP
992         if (tls_ocsp_file)
993           if (gnutls_buggy_ocsp)
994             {
995             DEBUG(D_tls)
996               debug_printf("GnuTLS library is buggy for OCSP; avoiding\n");
997             }
998           else if ((ofile = string_nextinlist(&olist, &osep, NULL, 0)))
999             {
1000             /* Use the full callback method for stapling just to get
1001             observability.  More efficient would be to read the file once only,
1002             if it never changed (due to SNI). Would need restart on file update,
1003             or watch datestamp.  */
1004
1005 # ifdef SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
1006             rc = gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function2(
1007               state->x509_cred, gnutls_cert_index,
1008               server_ocsp_stapling_cb, ofile);
1009
1010             exim_gnutls_err_check(rc,
1011               US"gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function2");
1012 # else
1013             if (cnt++ > 0)
1014               {
1015               DEBUG(D_tls)
1016                 debug_printf("oops; multiple OCSP files not supported\n");
1017               break;
1018               }
1019               gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function(
1020                 state->x509_cred, server_ocsp_stapling_cb, ofile);
1021 # endif
1022
1023             DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP response file = %s\n", ofile);
1024             }
1025           else
1026             DEBUG(D_tls) debug_printf("ran out of OCSP response files in list\n");
1027 #endif
1028         }
1029     }
1030   else
1031     {
1032     if (0 < (rc = tls_add_certfile(state, host,
1033                 state->exp_tls_certificate, state->exp_tls_privatekey, errstr)))
1034       return rc;
1035     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cert/key registered\n");
1036     }
1037
1038   } /* tls_certificate */
1039
1040
1041 /* Set the trusted CAs file if one is provided, and then add the CRL if one is
1042 provided. Experiment shows that, if the certificate file is empty, an unhelpful
1043 error message is provided. However, if we just refrain from setting anything up
1044 in that case, certificate verification fails, which seems to be the correct
1045 behaviour. */
1046
1047 if (state->tls_verify_certificates && *state->tls_verify_certificates)
1048   {
1049   if (!expand_check_tlsvar(tls_verify_certificates, errstr))
1050     return DEFER;
1051 #ifndef SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
1052   if (Ustrcmp(state->exp_tls_verify_certificates, "system") == 0)
1053     state->exp_tls_verify_certificates = NULL;
1054 #endif
1055   if (state->tls_crl && *state->tls_crl)
1056     if (!expand_check_tlsvar(tls_crl, errstr))
1057       return DEFER;
1058
1059   if (!(state->exp_tls_verify_certificates &&
1060         *state->exp_tls_verify_certificates))
1061     {
1062     DEBUG(D_tls)
1063       debug_printf("TLS: tls_verify_certificates expanded empty, ignoring\n");
1064     /* With no tls_verify_certificates, we ignore tls_crl too */
1065     return OK;
1066     }
1067   }
1068 else
1069   {
1070   DEBUG(D_tls)
1071     debug_printf("TLS: tls_verify_certificates not set or empty, ignoring\n");
1072   return OK;
1073   }
1074
1075 #ifdef SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
1076 if (Ustrcmp(state->exp_tls_verify_certificates, "system") == 0)
1077   cert_count = gnutls_certificate_set_x509_system_trust(state->x509_cred);
1078 else
1079 #endif
1080   {
1081   if (Ustat(state->exp_tls_verify_certificates, &statbuf) < 0)
1082     {
1083     log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC, "could not stat %s "
1084         "(tls_verify_certificates): %s", state->exp_tls_verify_certificates,
1085         strerror(errno));
1086     return DEFER;
1087     }
1088
1089 #ifndef SUPPORT_CA_DIR
1090   /* The test suite passes in /dev/null; we could check for that path explicitly,
1091   but who knows if someone has some weird FIFO which always dumps some certs, or
1092   other weirdness.  The thing we really want to check is that it's not a
1093   directory, since while OpenSSL supports that, GnuTLS does not.
1094   So s/!S_ISREG/S_ISDIR/ and change some messaging ... */
1095   if (S_ISDIR(statbuf.st_mode))
1096     {
1097     DEBUG(D_tls)
1098       debug_printf("verify certificates path is a dir: \"%s\"\n",
1099           state->exp_tls_verify_certificates);
1100     log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
1101         "tls_verify_certificates \"%s\" is a directory",
1102         state->exp_tls_verify_certificates);
1103     return DEFER;
1104     }
1105 #endif
1106
1107   DEBUG(D_tls) debug_printf("verify certificates = %s size=" OFF_T_FMT "\n",
1108           state->exp_tls_verify_certificates, statbuf.st_size);
1109
1110   if (statbuf.st_size == 0)
1111     {
1112     DEBUG(D_tls)
1113       debug_printf("cert file empty, no certs, no verification, ignoring any CRL\n");
1114     return OK;
1115     }
1116
1117   cert_count =
1118
1119 #ifdef SUPPORT_CA_DIR
1120     (statbuf.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR
1121     ?
1122     gnutls_certificate_set_x509_trust_dir(state->x509_cred,
1123       CS state->exp_tls_verify_certificates, GNUTLS_X509_FMT_PEM)
1124     :
1125 #endif
1126     gnutls_certificate_set_x509_trust_file(state->x509_cred,
1127       CS state->exp_tls_verify_certificates, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
1128   }
1129
1130 if (cert_count < 0)
1131   {
1132   rc = cert_count;
1133   exim_gnutls_err_check(rc, US"setting certificate trust");
1134   }
1135 DEBUG(D_tls) debug_printf("Added %d certificate authorities.\n", cert_count);
1136
1137 if (state->tls_crl && *state->tls_crl &&
1138     state->exp_tls_crl && *state->exp_tls_crl)
1139   {
1140   DEBUG(D_tls) debug_printf("loading CRL file = %s\n", state->exp_tls_crl);
1141   cert_count = gnutls_certificate_set_x509_crl_file(state->x509_cred,
1142       CS state->exp_tls_crl, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
1143   if (cert_count < 0)
1144     {
1145     rc = cert_count;
1146     exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_certificate_set_x509_crl_file");
1147     }
1148   DEBUG(D_tls) debug_printf("Processed %d CRLs.\n", cert_count);
1149   }
1150
1151 return OK;
1152 }
1153
1154
1155
1156
1157 /*************************************************
1158 *          Set X.509 state variables             *
1159 *************************************************/
1160
1161 /* In GnuTLS, the registered cert/key are not replaced by a later
1162 set of a cert/key, so for SNI support we need a whole new x509_cred
1163 structure.  Which means various other non-re-expanded pieces of state
1164 need to be re-set in the new struct, so the setting logic is pulled
1165 out to this.
1166
1167 Arguments:
1168   state           exim_gnutls_state_st *
1169   errstr          error string pointer
1170
1171 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1172 */
1173
1174 static int
1175 tls_set_remaining_x509(exim_gnutls_state_st *state, uschar ** errstr)
1176 {
1177 int rc;
1178 const host_item *host = state->host;  /* macro should be reconsidered? */
1179
1180 /* Create D-H parameters, or read them from the cache file. This function does
1181 its own SMTP error messaging. This only happens for the server, TLS D-H ignores
1182 client-side params. */
1183
1184 if (!state->host)
1185   {
1186   if (!dh_server_params)
1187     {
1188     rc = init_server_dh(errstr);
1189     if (rc != OK) return rc;
1190     }
1191   gnutls_certificate_set_dh_params(state->x509_cred, dh_server_params);
1192   }
1193
1194 /* Link the credentials to the session. */
1195
1196 rc = gnutls_credentials_set(state->session, GNUTLS_CRD_CERTIFICATE, state->x509_cred);
1197 exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_credentials_set");
1198
1199 return OK;
1200 }
1201
1202 /*************************************************
1203 *            Initialize for GnuTLS               *
1204 *************************************************/
1205
1206
1207 #ifndef DISABLE_OCSP
1208
1209 static BOOL
1210 tls_is_buggy_ocsp(void)
1211 {
1212 const uschar * s;
1213 uschar maj, mid, mic;
1214
1215 s = CUS gnutls_check_version(NULL);
1216 maj = atoi(CCS s);
1217 if (maj == 3)
1218   {
1219   while (*s && *s != '.') s++;
1220   mid = atoi(CCS ++s);
1221   if (mid <= 2)
1222     return TRUE;
1223   else if (mid >= 5)
1224     return FALSE;
1225   else
1226     {
1227     while (*s && *s != '.') s++;
1228     mic = atoi(CCS ++s);
1229     return mic <= (mid == 3 ? 16 : 3);
1230     }
1231   }
1232 return FALSE;
1233 }
1234
1235 #endif
1236
1237
1238 /* Called from both server and client code. In the case of a server, errors
1239 before actual TLS negotiation return DEFER.
1240
1241 Arguments:
1242   host            connected host, if client; NULL if server
1243   certificate     certificate file
1244   privatekey      private key file
1245   sni             TLS SNI to send, sometimes when client; else NULL
1246   cas             CA certs file
1247   crl             CRL file
1248   require_ciphers tls_require_ciphers setting
1249   caller_state    returned state-info structure
1250   errstr          error string pointer
1251
1252 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1253 */
1254
1255 static int
1256 tls_init(
1257     const host_item *host,
1258     const uschar *certificate,
1259     const uschar *privatekey,
1260     const uschar *sni,
1261     const uschar *cas,
1262     const uschar *crl,
1263     const uschar *require_ciphers,
1264     exim_gnutls_state_st **caller_state,
1265     uschar ** errstr)
1266 {
1267 exim_gnutls_state_st *state;
1268 int rc;
1269 size_t sz;
1270 const char *errpos;
1271 uschar *p;
1272 BOOL want_default_priorities;
1273
1274 if (!exim_gnutls_base_init_done)
1275   {
1276   DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS global init required.\n");
1277
1278 #ifdef HAVE_GNUTLS_PKCS11
1279   /* By default, gnutls_global_init will init PKCS11 support in auto mode,
1280   which loads modules from a config file, which sounds good and may be wanted
1281   by some sysadmin, but also means in common configurations that GNOME keyring
1282   environment variables are used and so breaks for users calling mailq.
1283   To prevent this, we init PKCS11 first, which is the documented approach. */
1284   if (!gnutls_allow_auto_pkcs11)
1285     {
1286     rc = gnutls_pkcs11_init(GNUTLS_PKCS11_FLAG_MANUAL, NULL);
1287     exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_pkcs11_init");
1288     }
1289 #endif
1290
1291   rc = gnutls_global_init();
1292   exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_global_init");
1293
1294 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
1295   DEBUG(D_tls)
1296     {
1297     gnutls_global_set_log_function(exim_gnutls_logger_cb);
1298     /* arbitrarily chosen level; bump upto 9 for more */
1299     gnutls_global_set_log_level(EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL);
1300     }
1301 #endif
1302
1303 #ifndef DISABLE_OCSP
1304   if (tls_ocsp_file && (gnutls_buggy_ocsp = tls_is_buggy_ocsp()))
1305     log_write(0, LOG_MAIN, "OCSP unusable with this GnuTLS library version");
1306 #endif
1307
1308   exim_gnutls_base_init_done = TRUE;
1309   }
1310
1311 if (host)
1312   {
1313   state = &state_client;
1314   memcpy(state, &exim_gnutls_state_init, sizeof(exim_gnutls_state_init));
1315   state->tlsp = &tls_out;
1316   DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS client session\n");
1317   rc = gnutls_init(&state->session, GNUTLS_CLIENT);
1318   }
1319 else
1320   {
1321   state = &state_server;
1322   memcpy(state, &exim_gnutls_state_init, sizeof(exim_gnutls_state_init));
1323   state->tlsp = &tls_in;
1324   DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS server session\n");
1325   rc = gnutls_init(&state->session, GNUTLS_SERVER);
1326   }
1327 exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_init");
1328
1329 state->host = host;
1330
1331 state->tls_certificate = certificate;
1332 state->tls_privatekey = privatekey;
1333 state->tls_require_ciphers = require_ciphers;
1334 state->tls_sni = sni;
1335 state->tls_verify_certificates = cas;
1336 state->tls_crl = crl;
1337
1338 /* This handles the variables that might get re-expanded after TLS SNI;
1339 that's tls_certificate, tls_privatekey, tls_verify_certificates, tls_crl */
1340
1341 DEBUG(D_tls)
1342   debug_printf("Expanding various TLS configuration options for session credentials.\n");
1343 if ((rc = tls_expand_session_files(state, errstr)) != OK) return rc;
1344
1345 /* These are all other parts of the x509_cred handling, since SNI in GnuTLS
1346 requires a new structure afterwards. */
1347
1348 if ((rc = tls_set_remaining_x509(state, errstr)) != OK) return rc;
1349
1350 /* set SNI in client, only */
1351 if (host)
1352   {
1353   if (!expand_check(sni, US"tls_out_sni", &state->tlsp->sni, errstr))
1354     return DEFER;
1355   if (state->tlsp->sni && *state->tlsp->sni)
1356     {
1357     DEBUG(D_tls)
1358       debug_printf("Setting TLS client SNI to \"%s\"\n", state->tlsp->sni);
1359     sz = Ustrlen(state->tlsp->sni);
1360     rc = gnutls_server_name_set(state->session,
1361         GNUTLS_NAME_DNS, state->tlsp->sni, sz);
1362     exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_server_name_set");
1363     }
1364   }
1365 else if (state->tls_sni)
1366   DEBUG(D_tls) debug_printf("*** PROBABLY A BUG *** " \
1367       "have an SNI set for a server [%s]\n", state->tls_sni);
1368
1369 /* This is the priority string support,
1370 http://www.gnutls.org/manual/html_node/Priority-Strings.html
1371 and replaces gnutls_require_kx, gnutls_require_mac & gnutls_require_protocols.
1372 This was backwards incompatible, but means Exim no longer needs to track
1373 all algorithms and provide string forms for them. */
1374
1375 want_default_priorities = TRUE;
1376
1377 if (state->tls_require_ciphers && *state->tls_require_ciphers)
1378   {
1379   if (!expand_check_tlsvar(tls_require_ciphers, errstr))
1380     return DEFER;
1381   if (state->exp_tls_require_ciphers && *state->exp_tls_require_ciphers)
1382     {
1383     DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS session cipher/priority \"%s\"\n",
1384         state->exp_tls_require_ciphers);
1385
1386     rc = gnutls_priority_init(&state->priority_cache,
1387         CS state->exp_tls_require_ciphers, &errpos);
1388     want_default_priorities = FALSE;
1389     p = state->exp_tls_require_ciphers;
1390     }
1391   }
1392 if (want_default_priorities)
1393   {
1394   DEBUG(D_tls)
1395     debug_printf("GnuTLS using default session cipher/priority \"%s\"\n",
1396         exim_default_gnutls_priority);
1397   rc = gnutls_priority_init(&state->priority_cache,
1398       exim_default_gnutls_priority, &errpos);
1399   p = US exim_default_gnutls_priority;
1400   }
1401
1402 exim_gnutls_err_check(rc, string_sprintf(
1403       "gnutls_priority_init(%s) failed at offset %ld, \"%.6s..\"",
1404       p, errpos - CS p, errpos));
1405
1406 rc = gnutls_priority_set(state->session, state->priority_cache);
1407 exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_priority_set");
1408
1409 gnutls_db_set_cache_expiration(state->session, ssl_session_timeout);
1410
1411 /* Reduce security in favour of increased compatibility, if the admin
1412 decides to make that trade-off. */
1413 if (gnutls_compat_mode)
1414   {
1415 #if LIBGNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x020104
1416   DEBUG(D_tls) debug_printf("lowering GnuTLS security, compatibility mode\n");
1417   gnutls_session_enable_compatibility_mode(state->session);
1418 #else
1419   DEBUG(D_tls) debug_printf("Unable to set gnutls_compat_mode - GnuTLS version too old\n");
1420 #endif
1421   }
1422
1423 *caller_state = state;
1424 return OK;
1425 }
1426
1427
1428
1429 /*************************************************
1430 *            Extract peer information            *
1431 *************************************************/
1432
1433 /* Called from both server and client code.
1434 Only this is allowed to set state->peerdn and state->have_set_peerdn
1435 and we use that to detect double-calls.
1436
1437 NOTE: the state blocks last while the TLS connection is up, which is fine
1438 for logging in the server side, but for the client side, we log after teardown
1439 in src/deliver.c.  While the session is up, we can twist about states and
1440 repoint tls_* globals, but those variables used for logging or other variable
1441 expansion that happens _after_ delivery need to have a longer life-time.
1442
1443 So for those, we get the data from POOL_PERM; the re-invoke guard keeps us from
1444 doing this more than once per generation of a state context.  We set them in
1445 the state context, and repoint tls_* to them.  After the state goes away, the
1446 tls_* copies of the pointers remain valid and client delivery logging is happy.
1447
1448 tls_certificate_verified is a BOOL, so the tls_peerdn and tls_cipher issues
1449 don't apply.
1450
1451 Arguments:
1452   state           exim_gnutls_state_st *
1453   errstr          pointer to error string
1454
1455 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1456 */
1457
1458 static int
1459 peer_status(exim_gnutls_state_st *state, uschar ** errstr)
1460 {
1461 uschar cipherbuf[256];
1462 const gnutls_datum_t *cert_list;
1463 int old_pool, rc;
1464 unsigned int cert_list_size = 0;
1465 gnutls_protocol_t protocol;
1466 gnutls_cipher_algorithm_t cipher;
1467 gnutls_kx_algorithm_t kx;
1468 gnutls_mac_algorithm_t mac;
1469 gnutls_certificate_type_t ct;
1470 gnutls_x509_crt_t crt;
1471 uschar *p, *dn_buf;
1472 size_t sz;
1473
1474 if (state->have_set_peerdn)
1475   return OK;
1476 state->have_set_peerdn = TRUE;
1477
1478 state->peerdn = NULL;
1479
1480 /* tls_cipher */
1481 cipher = gnutls_cipher_get(state->session);
1482 protocol = gnutls_protocol_get_version(state->session);
1483 mac = gnutls_mac_get(state->session);
1484 kx = gnutls_kx_get(state->session);
1485
1486 string_format(cipherbuf, sizeof(cipherbuf),
1487     "%s:%s:%d",
1488     gnutls_protocol_get_name(protocol),
1489     gnutls_cipher_suite_get_name(kx, cipher, mac),
1490     (int) gnutls_cipher_get_key_size(cipher) * 8);
1491
1492 /* I don't see a way that spaces could occur, in the current GnuTLS
1493 code base, but it was a concern in the old code and perhaps older GnuTLS
1494 releases did return "TLS 1.0"; play it safe, just in case. */
1495 for (p = cipherbuf; *p != '\0'; ++p)
1496   if (isspace(*p))
1497     *p = '-';
1498 old_pool = store_pool;
1499 store_pool = POOL_PERM;
1500 state->ciphersuite = string_copy(cipherbuf);
1501 store_pool = old_pool;
1502 state->tlsp->cipher = state->ciphersuite;
1503
1504 /* tls_peerdn */
1505 cert_list = gnutls_certificate_get_peers(state->session, &cert_list_size);
1506
1507 if (cert_list == NULL || cert_list_size == 0)
1508   {
1509   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: no certificate from peer (%p & %d)\n",
1510       cert_list, cert_list_size);
1511   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
1512     return tls_error(US"certificate verification failed",
1513         "no certificate received from peer", state->host, errstr);
1514   return OK;
1515   }
1516
1517 ct = gnutls_certificate_type_get(state->session);
1518 if (ct != GNUTLS_CRT_X509)
1519   {
1520   const char *ctn = gnutls_certificate_type_get_name(ct);
1521   DEBUG(D_tls)
1522     debug_printf("TLS: peer cert not X.509 but instead \"%s\"\n", ctn);
1523   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
1524     return tls_error(US"certificate verification not possible, unhandled type",
1525         ctn, state->host, errstr);
1526   return OK;
1527   }
1528
1529 #define exim_gnutls_peer_err(Label) \
1530   do { \
1531     if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) \
1532       { \
1533       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: peer cert problem: %s: %s\n", \
1534         (Label), gnutls_strerror(rc)); \
1535       if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED) \
1536         return tls_error((Label), gnutls_strerror(rc), state->host, errstr); \
1537       return OK; \
1538       } \
1539     } while (0)
1540
1541 rc = import_cert(&cert_list[0], &crt);
1542 exim_gnutls_peer_err(US"cert 0");
1543
1544 state->tlsp->peercert = state->peercert = crt;
1545
1546 sz = 0;
1547 rc = gnutls_x509_crt_get_dn(crt, NULL, &sz);
1548 if (rc != GNUTLS_E_SHORT_MEMORY_BUFFER)
1549   {
1550   exim_gnutls_peer_err(US"getting size for cert DN failed");
1551   return FAIL; /* should not happen */
1552   }
1553 dn_buf = store_get_perm(sz);
1554 rc = gnutls_x509_crt_get_dn(crt, CS dn_buf, &sz);
1555 exim_gnutls_peer_err(US"failed to extract certificate DN [gnutls_x509_crt_get_dn(cert 0)]");
1556
1557 state->peerdn = dn_buf;
1558
1559 return OK;
1560 #undef exim_gnutls_peer_err
1561 }
1562
1563
1564
1565
1566 /*************************************************
1567 *            Verify peer certificate             *
1568 *************************************************/
1569
1570 /* Called from both server and client code.
1571 *Should* be using a callback registered with
1572 gnutls_certificate_set_verify_function() to fail the handshake if we dislike
1573 the peer information, but that's too new for some OSes.
1574
1575 Arguments:
1576   state         exim_gnutls_state_st *
1577   errstr        where to put an error message
1578
1579 Returns:
1580   FALSE     if the session should be rejected
1581   TRUE      if the cert is okay or we just don't care
1582 */
1583
1584 static BOOL
1585 verify_certificate(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
1586 {
1587 int rc;
1588 uint verify;
1589
1590 if (state->verify_requirement == VERIFY_NONE)
1591   return TRUE;
1592
1593 *errstr = NULL;
1594
1595 if ((rc = peer_status(state, errstr)) != OK)
1596   {
1597   verify = GNUTLS_CERT_INVALID;
1598   *errstr = US"certificate not supplied";
1599   }
1600 else
1601
1602   {
1603 #ifdef SUPPORT_DANE
1604   if (state->verify_requirement == VERIFY_DANE && state->host)
1605     {
1606     /* Using dane_verify_session_crt() would be easy, as it does it all for us
1607     including talking to a DNS resolver.  But we want to do that bit ourselves
1608     as the testsuite intercepts and fakes its own DNS environment. */
1609
1610     dane_state_t s;
1611     dane_query_t r;
1612     uint lsize;
1613     const gnutls_datum_t * certlist =
1614       gnutls_certificate_get_peers(state->session, &lsize);
1615     int usage = tls_out.tlsa_usage;
1616
1617 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
1618     /* Split the TLSA records into two sets, TA and EE selectors.  Run the
1619     dane-verification separately so that we know which selector verified;
1620     then we know whether to do CA-chain-verification and name-verification
1621     (needed for TA but not EE). */
1622
1623     if (usage == ((1<<DANESSL_USAGE_DANE_TA) | (1<<DANESSL_USAGE_DANE_EE)))
1624       {                                         /* a mixed-usage bundle */
1625       int i, j, nrec;
1626       const char ** dd;
1627       int * ddl;
1628
1629       for(nrec = 0; state->dane_data_len[nrec]; ) nrec++;
1630       nrec++;
1631
1632       dd = store_get(nrec * sizeof(uschar *));
1633       ddl = store_get(nrec * sizeof(int));
1634       nrec--;
1635
1636       if ((rc = dane_state_init(&s, 0)))
1637         goto tlsa_prob;
1638
1639       for (usage = DANESSL_USAGE_DANE_EE;
1640            usage >= DANESSL_USAGE_DANE_TA; usage--)
1641         {                               /* take records with this usage */
1642         for (j = i = 0; i < nrec; i++)
1643           if (state->dane_data[i][0] == usage)
1644             {
1645             dd[j] = state->dane_data[i];
1646             ddl[j++] = state->dane_data_len[i];
1647             }
1648         if (j)
1649           {
1650           dd[j] = NULL;
1651           ddl[j] = 0;
1652
1653           if ((rc = dane_raw_tlsa(s, &r, (char * const *)dd, ddl, 1, 0)))
1654             goto tlsa_prob;
1655
1656           if ((rc = dane_verify_crt_raw(s, certlist, lsize,
1657                             gnutls_certificate_type_get(state->session),
1658                             r, 0,
1659                             usage == DANESSL_USAGE_DANE_EE
1660                             ? DANE_VFLAG_ONLY_CHECK_EE_USAGE : 0,
1661                             &verify)))
1662             {
1663             DEBUG(D_tls)
1664               debug_printf("TLSA record problem: %s\n", dane_strerror(rc));
1665             }
1666           else if (verify == 0) /* verification passed */
1667             {
1668             usage = 1 << usage;
1669             break;
1670             }
1671           }
1672         }
1673
1674         if (rc) goto tlsa_prob;
1675       }
1676     else
1677 # endif
1678       {
1679       if (  (rc = dane_state_init(&s, 0))
1680          || (rc = dane_raw_tlsa(s, &r, state->dane_data, state->dane_data_len,
1681                         1, 0))
1682          || (rc = dane_verify_crt_raw(s, certlist, lsize,
1683                         gnutls_certificate_type_get(state->session),
1684                         r, 0,
1685 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
1686                         usage == (1 << DANESSL_USAGE_DANE_EE)
1687                         ? DANE_VFLAG_ONLY_CHECK_EE_USAGE : 0,
1688 # else
1689                         0,
1690 # endif
1691                         &verify))
1692          )
1693         goto tlsa_prob;
1694       }
1695
1696     if (verify != 0)            /* verification failed */
1697       {
1698       gnutls_datum_t str;
1699       (void) dane_verification_status_print(verify, &str, 0);
1700       *errstr = US str.data;    /* don't bother to free */
1701       goto badcert;
1702       }
1703     state->peer_dane_verified = TRUE;
1704
1705 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
1706     /* If a TA-mode TLSA record was used for verification we must additionally
1707     verify the CA chain and the cert name.  For EE-mode, skip it. */
1708
1709     if (usage & (1 << DANESSL_USAGE_DANE_EE))
1710 # endif
1711       {
1712       state->peer_cert_verified = TRUE;
1713       goto goodcert;
1714       }
1715     }
1716 #endif
1717
1718   rc = gnutls_certificate_verify_peers2(state->session, &verify);
1719   }
1720
1721 /* Handle the result of verification. INVALID is set if any others are. */
1722
1723 if (rc < 0 || verify & (GNUTLS_CERT_INVALID|GNUTLS_CERT_REVOKED))
1724   {
1725   state->peer_cert_verified = FALSE;
1726   if (!*errstr)
1727     *errstr = verify & GNUTLS_CERT_REVOKED
1728       ? US"certificate revoked" : US"certificate invalid";
1729
1730   DEBUG(D_tls)
1731     debug_printf("TLS certificate verification failed (%s): peerdn=\"%s\"\n",
1732         *errstr, state->peerdn ? state->peerdn : US"<unset>");
1733
1734   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
1735     goto badcert;
1736   DEBUG(D_tls)
1737     debug_printf("TLS verify failure overridden (host in tls_try_verify_hosts)\n");
1738   }
1739
1740 else
1741   {
1742   if (state->exp_tls_verify_cert_hostnames)
1743     {
1744     int sep = 0;
1745     const uschar * list = state->exp_tls_verify_cert_hostnames;
1746     uschar * name;
1747     while ((name = string_nextinlist(&list, &sep, NULL, 0)))
1748       if (gnutls_x509_crt_check_hostname(state->tlsp->peercert, CS name))
1749         break;
1750     if (!name)
1751       {
1752       DEBUG(D_tls)
1753         debug_printf("TLS certificate verification failed: cert name mismatch\n");
1754       if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
1755         goto badcert;
1756       return TRUE;
1757       }
1758     }
1759   state->peer_cert_verified = TRUE;
1760   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS certificate verified: peerdn=\"%s\"\n",
1761       state->peerdn ? state->peerdn : US"<unset>");
1762   }
1763
1764 goodcert:
1765   state->tlsp->peerdn = state->peerdn;
1766   return TRUE;
1767
1768 #ifdef SUPPORT_DANE
1769 tlsa_prob:
1770   *errstr = string_sprintf("TLSA record problem: %s", dane_strerror(rc));
1771 #endif
1772
1773 badcert:
1774   gnutls_alert_send(state->session, GNUTLS_AL_FATAL, GNUTLS_A_BAD_CERTIFICATE);
1775   return FALSE;
1776 }
1777
1778
1779
1780
1781 /* ------------------------------------------------------------------------ */
1782 /* Callbacks */
1783
1784 /* Logging function which can be registered with
1785  *   gnutls_global_set_log_function()
1786  *   gnutls_global_set_log_level() 0..9
1787  */
1788 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
1789 static void
1790 exim_gnutls_logger_cb(int level, const char *message)
1791 {
1792   size_t len = strlen(message);
1793   if (len < 1)
1794     {
1795     DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS<%d> empty debug message\n", level);
1796     return;
1797     }
1798   DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS<%d>: %s%s", level, message,
1799       message[len-1] == '\n' ? "" : "\n");
1800 }
1801 #endif
1802
1803
1804 /* Called after client hello, should handle SNI work.
1805 This will always set tls_sni (state->received_sni) if available,
1806 and may trigger presenting different certificates,
1807 if state->trigger_sni_changes is TRUE.
1808
1809 Should be registered with
1810   gnutls_handshake_set_post_client_hello_function()
1811
1812 "This callback must return 0 on success or a gnutls error code to terminate the
1813 handshake.".
1814
1815 For inability to get SNI information, we return 0.
1816 We only return non-zero if re-setup failed.
1817 Only used for server-side TLS.
1818 */
1819
1820 static int
1821 exim_sni_handling_cb(gnutls_session_t session)
1822 {
1823 char sni_name[MAX_HOST_LEN];
1824 size_t data_len = MAX_HOST_LEN;
1825 exim_gnutls_state_st *state = &state_server;
1826 unsigned int sni_type;
1827 int rc, old_pool;
1828 uschar * dummy_errstr;
1829
1830 rc = gnutls_server_name_get(session, sni_name, &data_len, &sni_type, 0);
1831 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
1832   {
1833   DEBUG(D_tls) {
1834     if (rc == GNUTLS_E_REQUESTED_DATA_NOT_AVAILABLE)
1835       debug_printf("TLS: no SNI presented in handshake.\n");
1836     else
1837       debug_printf("TLS failure: gnutls_server_name_get(): %s [%d]\n",
1838         gnutls_strerror(rc), rc);
1839     }
1840   return 0;
1841   }
1842
1843 if (sni_type != GNUTLS_NAME_DNS)
1844   {
1845   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: ignoring SNI of unhandled type %u\n", sni_type);
1846   return 0;
1847   }
1848
1849 /* We now have a UTF-8 string in sni_name */
1850 old_pool = store_pool;
1851 store_pool = POOL_PERM;
1852 state->received_sni = string_copyn(US sni_name, data_len);
1853 store_pool = old_pool;
1854
1855 /* We set this one now so that variable expansions below will work */
1856 state->tlsp->sni = state->received_sni;
1857
1858 DEBUG(D_tls) debug_printf("Received TLS SNI \"%s\"%s\n", sni_name,
1859     state->trigger_sni_changes ? "" : " (unused for certificate selection)");
1860
1861 if (!state->trigger_sni_changes)
1862   return 0;
1863
1864 if ((rc = tls_expand_session_files(state, &dummy_errstr)) != OK)
1865   {
1866   /* If the setup of certs/etc failed before handshake, TLS would not have
1867   been offered.  The best we can do now is abort. */
1868   return GNUTLS_E_APPLICATION_ERROR_MIN;
1869   }
1870
1871 rc = tls_set_remaining_x509(state, &dummy_errstr);
1872 if (rc != OK) return GNUTLS_E_APPLICATION_ERROR_MIN;
1873
1874 return 0;
1875 }
1876
1877
1878
1879 #ifndef DISABLE_OCSP
1880
1881 static int
1882 server_ocsp_stapling_cb(gnutls_session_t session, void * ptr,
1883   gnutls_datum_t * ocsp_response)
1884 {
1885 int ret;
1886 DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP stapling callback: %s\n", US ptr);
1887
1888 if ((ret = gnutls_load_file(ptr, ocsp_response)) < 0)
1889   {
1890   DEBUG(D_tls) debug_printf("Failed to load ocsp stapling file %s\n",
1891                               CS ptr);
1892   tls_in.ocsp = OCSP_NOT_RESP;
1893   return GNUTLS_E_NO_CERTIFICATE_STATUS;
1894   }
1895
1896 tls_in.ocsp = OCSP_VFY_NOT_TRIED;
1897 return 0;
1898 }
1899
1900 #endif
1901
1902
1903 #ifndef DISABLE_EVENT
1904 /*
1905 We use this callback to get observability and detail-level control
1906 for an exim TLS connection (either direction), raising a tls:cert event
1907 for each cert in the chain presented by the peer.  Any event
1908 can deny verification.
1909
1910 Return 0 for the handshake to continue or non-zero to terminate.
1911 */
1912
1913 static int
1914 verify_cb(gnutls_session_t session)
1915 {
1916 const gnutls_datum_t * cert_list;
1917 unsigned int cert_list_size = 0;
1918 gnutls_x509_crt_t crt;
1919 int rc;
1920 uschar * yield;
1921 exim_gnutls_state_st * state = gnutls_session_get_ptr(session);
1922
1923 if ((cert_list = gnutls_certificate_get_peers(session, &cert_list_size)))
1924   while (cert_list_size--)
1925   {
1926   if ((rc = import_cert(&cert_list[cert_list_size], &crt)) != GNUTLS_E_SUCCESS)
1927     {
1928     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: peer cert problem: depth %d: %s\n",
1929       cert_list_size, gnutls_strerror(rc));
1930     break;
1931     }
1932
1933   state->tlsp->peercert = crt;
1934   if ((yield = event_raise(state->event_action,
1935               US"tls:cert", string_sprintf("%d", cert_list_size))))
1936     {
1937     log_write(0, LOG_MAIN,
1938               "SSL verify denied by event-action: depth=%d: %s",
1939               cert_list_size, yield);
1940     return 1;                     /* reject */
1941     }
1942   state->tlsp->peercert = NULL;
1943   }
1944
1945 return 0;
1946 }
1947
1948 #endif
1949
1950
1951
1952 /* ------------------------------------------------------------------------ */
1953 /* Exported functions */
1954
1955
1956
1957
1958 /*************************************************
1959 *       Start a TLS session in a server          *
1960 *************************************************/
1961
1962 /* This is called when Exim is running as a server, after having received
1963 the STARTTLS command. It must respond to that command, and then negotiate
1964 a TLS session.
1965
1966 Arguments:
1967   require_ciphers  list of allowed ciphers or NULL
1968   errstr           pointer to error string
1969
1970 Returns:           OK on success
1971                    DEFER for errors before the start of the negotiation
1972                    FAIL for errors during the negotiation; the server can't
1973                      continue running.
1974 */
1975
1976 int
1977 tls_server_start(const uschar * require_ciphers, uschar ** errstr)
1978 {
1979 int rc;
1980 exim_gnutls_state_st * state = NULL;
1981
1982 /* Check for previous activation */
1983 if (tls_in.active >= 0)
1984   {
1985   tls_error(US"STARTTLS received after TLS started", "", NULL, errstr);
1986   smtp_printf("554 Already in TLS\r\n", FALSE);
1987   return FAIL;
1988   }
1989
1990 /* Initialize the library. If it fails, it will already have logged the error
1991 and sent an SMTP response. */
1992
1993 DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS as a server\n");
1994
1995 if ((rc = tls_init(NULL, tls_certificate, tls_privatekey,
1996     NULL, tls_verify_certificates, tls_crl,
1997     require_ciphers, &state, errstr)) != OK) return rc;
1998
1999 /* If this is a host for which certificate verification is mandatory or
2000 optional, set up appropriately. */
2001
2002 if (verify_check_host(&tls_verify_hosts) == OK)
2003   {
2004   DEBUG(D_tls)
2005     debug_printf("TLS: a client certificate will be required.\n");
2006   state->verify_requirement = VERIFY_REQUIRED;
2007   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUIRE);
2008   }
2009 else if (verify_check_host(&tls_try_verify_hosts) == OK)
2010   {
2011   DEBUG(D_tls)
2012     debug_printf("TLS: a client certificate will be requested but not required.\n");
2013   state->verify_requirement = VERIFY_OPTIONAL;
2014   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUEST);
2015   }
2016 else
2017   {
2018   DEBUG(D_tls)
2019     debug_printf("TLS: a client certificate will not be requested.\n");
2020   state->verify_requirement = VERIFY_NONE;
2021   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_IGNORE);
2022   }
2023
2024 #ifndef DISABLE_EVENT
2025 if (event_action)
2026   {
2027   state->event_action = event_action;
2028   gnutls_session_set_ptr(state->session, state);
2029   gnutls_certificate_set_verify_function(state->x509_cred, verify_cb);
2030   }
2031 #endif
2032
2033 /* Register SNI handling; always, even if not in tls_certificate, so that the
2034 expansion variable $tls_sni is always available. */
2035
2036 gnutls_handshake_set_post_client_hello_function(state->session,
2037     exim_sni_handling_cb);
2038
2039 /* Set context and tell client to go ahead, except in the case of TLS startup
2040 on connection, where outputting anything now upsets the clients and tends to
2041 make them disconnect. We need to have an explicit fflush() here, to force out
2042 the response. Other smtp_printf() calls do not need it, because in non-TLS
2043 mode, the fflush() happens when smtp_getc() is called. */
2044
2045 if (!state->tlsp->on_connect)
2046   {
2047   smtp_printf("220 TLS go ahead\r\n", FALSE);
2048   fflush(smtp_out);
2049   }
2050
2051 /* Now negotiate the TLS session. We put our own timer on it, since it seems
2052 that the GnuTLS library doesn't. */
2053
2054 gnutls_transport_set_ptr2(state->session,
2055     (gnutls_transport_ptr_t)(long) fileno(smtp_in),
2056     (gnutls_transport_ptr_t)(long) fileno(smtp_out));
2057 state->fd_in = fileno(smtp_in);
2058 state->fd_out = fileno(smtp_out);
2059
2060 sigalrm_seen = FALSE;
2061 if (smtp_receive_timeout > 0) alarm(smtp_receive_timeout);
2062 do
2063   rc = gnutls_handshake(state->session);
2064 while (rc == GNUTLS_E_AGAIN ||  rc == GNUTLS_E_INTERRUPTED && !sigalrm_seen);
2065 alarm(0);
2066
2067 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
2068   {
2069   /* It seems that, except in the case of a timeout, we have to close the
2070   connection right here; otherwise if the other end is running OpenSSL it hangs
2071   until the server times out. */
2072
2073   if (sigalrm_seen)
2074     {
2075     tls_error(US"gnutls_handshake", "timed out", NULL, errstr);
2076     gnutls_db_remove_session(state->session);
2077     }
2078   else
2079     {
2080     tls_error(US"gnutls_handshake", gnutls_strerror(rc), NULL, errstr);
2081     (void) gnutls_alert_send_appropriate(state->session, rc);
2082     gnutls_deinit(state->session);
2083     gnutls_certificate_free_credentials(state->x509_cred);
2084     millisleep(500);
2085     shutdown(state->fd_out, SHUT_WR);
2086     for (rc = 1024; fgetc(smtp_in) != EOF && rc > 0; ) rc--;    /* drain skt */
2087     (void)fclose(smtp_out);
2088     (void)fclose(smtp_in);
2089     smtp_out = smtp_in = NULL;
2090     }
2091
2092   return FAIL;
2093   }
2094
2095 DEBUG(D_tls) debug_printf("gnutls_handshake was successful\n");
2096
2097 /* Verify after the fact */
2098
2099 if (!verify_certificate(state, errstr))
2100   {
2101   if (state->verify_requirement != VERIFY_OPTIONAL)
2102     {
2103     (void) tls_error(US"certificate verification failed", *errstr, NULL, errstr);
2104     return FAIL;
2105     }
2106   DEBUG(D_tls)
2107     debug_printf("TLS: continuing on only because verification was optional, after: %s\n",
2108         *errstr);
2109   }
2110
2111 /* Figure out peer DN, and if authenticated, etc. */
2112
2113 if ((rc = peer_status(state, NULL)) != OK) return rc;
2114
2115 /* Sets various Exim expansion variables; always safe within server */
2116
2117 extract_exim_vars_from_tls_state(state);
2118
2119 /* TLS has been set up. Adjust the input functions to read via TLS,
2120 and initialize appropriately. */
2121
2122 state->xfer_buffer = store_malloc(ssl_xfer_buffer_size);
2123
2124 receive_getc = tls_getc;
2125 receive_getbuf = tls_getbuf;
2126 receive_get_cache = tls_get_cache;
2127 receive_ungetc = tls_ungetc;
2128 receive_feof = tls_feof;
2129 receive_ferror = tls_ferror;
2130 receive_smtp_buffered = tls_smtp_buffered;
2131
2132 return OK;
2133 }
2134
2135
2136
2137
2138 static void
2139 tls_client_setup_hostname_checks(host_item * host, exim_gnutls_state_st * state,
2140   smtp_transport_options_block * ob)
2141 {
2142 if (verify_check_given_host(&ob->tls_verify_cert_hostnames, host) == OK)
2143   {
2144   state->exp_tls_verify_cert_hostnames =
2145 #ifdef SUPPORT_I18N
2146     string_domain_utf8_to_alabel(host->name, NULL);
2147 #else
2148     host->name;
2149 #endif
2150   DEBUG(D_tls)
2151     debug_printf("TLS: server cert verification includes hostname: \"%s\".\n",
2152                     state->exp_tls_verify_cert_hostnames);
2153   }
2154 }
2155
2156
2157
2158
2159 #ifdef SUPPORT_DANE
2160 /* Given our list of RRs from the TLSA lookup, build a lookup block in
2161 GnuTLS-DANE's preferred format.  Hang it on the state str for later
2162 use in DANE verification.
2163
2164 We point at the dnsa data not copy it, so it must remain valid until
2165 after verification is done.*/
2166
2167 static BOOL
2168 dane_tlsa_load(exim_gnutls_state_st * state, dns_answer * dnsa)
2169 {
2170 dns_record * rr;
2171 dns_scan dnss;
2172 int i;
2173 const char **   dane_data;
2174 int *           dane_data_len;
2175
2176 for (rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_ANSWERS), i = 1;
2177      rr;
2178      rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_NEXT)
2179     ) if (rr->type == T_TLSA) i++;
2180
2181 dane_data = store_get(i * sizeof(uschar *));
2182 dane_data_len = store_get(i * sizeof(int));
2183
2184 for (rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_ANSWERS), i = 0;
2185      rr;
2186      rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_NEXT)
2187     ) if (rr->type == T_TLSA)
2188   {
2189   const uschar * p = rr->data;
2190   uint8_t usage = p[0], sel = p[1], type = p[2];
2191
2192   DEBUG(D_tls)
2193     debug_printf("TLSA: %d %d %d size %d\n", usage, sel, type, rr->size);
2194
2195   if (  (usage != DANESSL_USAGE_DANE_TA && usage != DANESSL_USAGE_DANE_EE)
2196      || (sel != 0 && sel != 1)
2197      )
2198     continue;
2199   switch(type)
2200     {
2201     case 0:     /* Full: cannot check at present */
2202                 break;
2203     case 1:     if (rr->size != 3 + 256/8) continue;    /* sha2-256 */
2204                 break;
2205     case 2:     if (rr->size != 3 + 512/8) continue;    /* sha2-512 */
2206                 break;
2207     default:    continue;
2208     }
2209
2210   tls_out.tlsa_usage |= 1<<usage;
2211   dane_data[i] = p;
2212   dane_data_len[i++] = rr->size;
2213   }
2214
2215 if (!i) return FALSE;
2216
2217 dane_data[i] = NULL;
2218 dane_data_len[i] = 0;
2219
2220 state->dane_data = (char * const *)dane_data;
2221 state->dane_data_len = dane_data_len;
2222 return TRUE;
2223 }
2224 #endif
2225
2226
2227
2228 /*************************************************
2229 *    Start a TLS session in a client             *
2230 *************************************************/
2231
2232 /* Called from the smtp transport after STARTTLS has been accepted.
2233
2234 Arguments:
2235   fd                the fd of the connection
2236   host              connected host (for messages)
2237   addr              the first address (not used)
2238   tb                transport (always smtp)
2239   tlsa_dnsa         non-NULL, either request or require dane for this host, and
2240                     a TLSA record found.  Therefore, dane verify required.
2241                     Which implies cert must be requested and supplied, dane
2242                     verify must pass, and cert verify irrelevant (incl.
2243                     hostnames), and (caller handled) require_tls
2244   errstr            error string pointer
2245
2246 Returns:            OK/DEFER/FAIL (because using common functions),
2247                     but for a client, DEFER and FAIL have the same meaning
2248 */
2249
2250 int
2251 tls_client_start(int fd, host_item *host,
2252     address_item *addr ARG_UNUSED,
2253     transport_instance * tb,
2254 #ifdef SUPPORT_DANE
2255     dns_answer * tlsa_dnsa,
2256 #endif
2257     uschar ** errstr)
2258 {
2259 smtp_transport_options_block *ob =
2260   (smtp_transport_options_block *)tb->options_block;
2261 int rc;
2262 exim_gnutls_state_st * state = NULL;
2263 uschar *cipher_list = NULL;
2264 #ifndef DISABLE_OCSP
2265 BOOL require_ocsp =
2266   verify_check_given_host(&ob->hosts_require_ocsp, host) == OK;
2267 BOOL request_ocsp = require_ocsp ? TRUE
2268   : verify_check_given_host(&ob->hosts_request_ocsp, host) == OK;
2269 #endif
2270
2271 DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS as a client on fd %d\n", fd);
2272
2273 #ifdef SUPPORT_DANE
2274 if (tlsa_dnsa && ob->dane_require_tls_ciphers)
2275   {
2276   /* not using expand_check_tlsvar because not yet in state */
2277   if (!expand_check(ob->dane_require_tls_ciphers, US"dane_require_tls_ciphers",
2278       &cipher_list, errstr))
2279     return DEFER;
2280   cipher_list = cipher_list && *cipher_list
2281     ? ob->dane_require_tls_ciphers : ob->tls_require_ciphers;
2282   }
2283 #endif
2284
2285 if (!cipher_list)
2286   cipher_list = ob->tls_require_ciphers;
2287
2288 if ((rc = tls_init(host, ob->tls_certificate, ob->tls_privatekey,
2289     ob->tls_sni, ob->tls_verify_certificates, ob->tls_crl,
2290     cipher_list, &state, errstr)) != OK)
2291   return rc;
2292
2293   {
2294   int dh_min_bits = ob->tls_dh_min_bits;
2295   if (dh_min_bits < EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS)
2296     {
2297     DEBUG(D_tls)
2298       debug_printf("WARNING: tls_dh_min_bits far too low,"
2299                     " clamping %d up to %d\n",
2300           dh_min_bits, EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS);
2301     dh_min_bits = EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS;
2302     }
2303
2304   DEBUG(D_tls) debug_printf("Setting D-H prime minimum"
2305                     " acceptable bits to %d\n",
2306       dh_min_bits);
2307   gnutls_dh_set_prime_bits(state->session, dh_min_bits);
2308   }
2309
2310 /* Stick to the old behaviour for compatibility if tls_verify_certificates is
2311 set but both tls_verify_hosts and tls_try_verify_hosts are unset. Check only
2312 the specified host patterns if one of them is defined */
2313
2314 #ifdef SUPPORT_DANE
2315 if (tlsa_dnsa && dane_tlsa_load(state, tlsa_dnsa))
2316   {
2317   DEBUG(D_tls)
2318     debug_printf("TLS: server certificate DANE required.\n");
2319   state->verify_requirement = VERIFY_DANE;
2320   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUIRE);
2321   }
2322 else
2323 #endif
2324     if (  (  state->exp_tls_verify_certificates
2325           && !ob->tls_verify_hosts
2326           && (!ob->tls_try_verify_hosts || !*ob->tls_try_verify_hosts)
2327           )
2328         || verify_check_given_host(&ob->tls_verify_hosts, host) == OK
2329        )
2330   {
2331   tls_client_setup_hostname_checks(host, state, ob);
2332   DEBUG(D_tls)
2333     debug_printf("TLS: server certificate verification required.\n");
2334   state->verify_requirement = VERIFY_REQUIRED;
2335   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUIRE);
2336   }
2337 else if (verify_check_given_host(&ob->tls_try_verify_hosts, host) == OK)
2338   {
2339   tls_client_setup_hostname_checks(host, state, ob);
2340   DEBUG(D_tls)
2341     debug_printf("TLS: server certificate verification optional.\n");
2342   state->verify_requirement = VERIFY_OPTIONAL;
2343   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUEST);
2344   }
2345 else
2346   {
2347   DEBUG(D_tls)
2348     debug_printf("TLS: server certificate verification not required.\n");
2349   state->verify_requirement = VERIFY_NONE;
2350   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_IGNORE);
2351   }
2352
2353 #ifndef DISABLE_OCSP
2354                         /* supported since GnuTLS 3.1.3 */
2355 if (request_ocsp)
2356   {
2357   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: will request OCSP stapling\n");
2358   if ((rc = gnutls_ocsp_status_request_enable_client(state->session,
2359                     NULL, 0, NULL)) != OK)
2360     return tls_error(US"cert-status-req",
2361                     gnutls_strerror(rc), state->host, errstr);
2362   tls_out.ocsp = OCSP_NOT_RESP;
2363   }
2364 #endif
2365
2366 #ifndef DISABLE_EVENT
2367 if (tb->event_action)
2368   {
2369   state->event_action = tb->event_action;
2370   gnutls_session_set_ptr(state->session, state);
2371   gnutls_certificate_set_verify_function(state->x509_cred, verify_cb);
2372   }
2373 #endif
2374
2375 gnutls_transport_set_ptr(state->session, (gnutls_transport_ptr_t)(long) fd);
2376 state->fd_in = fd;
2377 state->fd_out = fd;
2378
2379 DEBUG(D_tls) debug_printf("about to gnutls_handshake\n");
2380 /* There doesn't seem to be a built-in timeout on connection. */
2381
2382 sigalrm_seen = FALSE;
2383 alarm(ob->command_timeout);
2384 do
2385   rc = gnutls_handshake(state->session);
2386 while (rc == GNUTLS_E_AGAIN || rc == GNUTLS_E_INTERRUPTED && !sigalrm_seen);
2387 alarm(0);
2388
2389 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
2390   if (sigalrm_seen)
2391     {
2392     gnutls_alert_send(state->session, GNUTLS_AL_FATAL, GNUTLS_A_USER_CANCELED);
2393     return tls_error(US"gnutls_handshake", "timed out", state->host, errstr);
2394     }
2395   else
2396     return tls_error(US"gnutls_handshake", gnutls_strerror(rc), state->host, errstr);
2397
2398 DEBUG(D_tls) debug_printf("gnutls_handshake was successful\n");
2399
2400 /* Verify late */
2401
2402 if (!verify_certificate(state, errstr))
2403   return tls_error(US"certificate verification failed", *errstr, state->host, errstr);
2404
2405 #ifndef DISABLE_OCSP
2406 if (require_ocsp)
2407   {
2408   DEBUG(D_tls)
2409     {
2410     gnutls_datum_t stapling;
2411     gnutls_ocsp_resp_t resp;
2412     gnutls_datum_t printed;
2413     if (  (rc= gnutls_ocsp_status_request_get(state->session, &stapling)) == 0
2414        && (rc= gnutls_ocsp_resp_init(&resp)) == 0
2415        && (rc= gnutls_ocsp_resp_import(resp, &stapling)) == 0
2416        && (rc= gnutls_ocsp_resp_print(resp, GNUTLS_OCSP_PRINT_FULL, &printed)) == 0
2417        )
2418       {
2419       debug_printf("%.4096s", printed.data);
2420       gnutls_free(printed.data);
2421       }
2422     else
2423       (void) tls_error(US"ocsp decode", gnutls_strerror(rc), state->host, errstr);
2424     }
2425
2426   if (gnutls_ocsp_status_request_is_checked(state->session, 0) == 0)
2427     {
2428     tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;
2429     return tls_error(US"certificate status check failed", NULL, state->host, errstr);
2430     }
2431   DEBUG(D_tls) debug_printf("Passed OCSP checking\n");
2432   tls_out.ocsp = OCSP_VFIED;
2433   }
2434 #endif
2435
2436 /* Figure out peer DN, and if authenticated, etc. */
2437
2438 if ((rc = peer_status(state, errstr)) != OK)
2439   return rc;
2440
2441 /* Sets various Exim expansion variables; may need to adjust for ACL callouts */
2442
2443 extract_exim_vars_from_tls_state(state);
2444
2445 return OK;
2446 }
2447
2448
2449
2450
2451 /*************************************************
2452 *         Close down a TLS session               *
2453 *************************************************/
2454
2455 /* This is also called from within a delivery subprocess forked from the
2456 daemon, to shut down the TLS library, without actually doing a shutdown (which
2457 would tamper with the TLS session in the parent process).
2458
2459 Arguments:
2460   shutdown      1 if TLS close-alert is to be sent,
2461                 2 if also response to be waited for
2462
2463 Returns:     nothing
2464 */
2465
2466 void
2467 tls_close(BOOL is_server, int shutdown)
2468 {
2469 exim_gnutls_state_st *state = is_server ? &state_server : &state_client;
2470
2471 if (!state->tlsp || state->tlsp->active < 0) return;  /* TLS was not active */
2472
2473 if (shutdown)
2474   {
2475   DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_close(): shutting down TLS%s\n",
2476     shutdown > 1 ? " (with response-wait)" : "");
2477
2478   alarm(2);
2479   gnutls_bye(state->session, shutdown > 1 ? GNUTLS_SHUT_RDWR : GNUTLS_SHUT_WR);
2480   alarm(0);
2481   }
2482
2483 gnutls_deinit(state->session);
2484 gnutls_certificate_free_credentials(state->x509_cred);
2485
2486
2487 state->tlsp->active = -1;
2488 if (state->xfer_buffer) store_free(state->xfer_buffer);
2489 memcpy(state, &exim_gnutls_state_init, sizeof(exim_gnutls_state_init));
2490
2491 if (!state_server.session && !state_client.session)
2492   {
2493   gnutls_global_deinit();
2494   exim_gnutls_base_init_done = FALSE;
2495   }
2496 }
2497
2498
2499
2500
2501 static BOOL
2502 tls_refill(unsigned lim)
2503 {
2504 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
2505 ssize_t inbytes;
2506
2507 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling gnutls_record_recv(%p, %p, %u)\n",
2508   state->session, state->xfer_buffer, ssl_xfer_buffer_size);
2509
2510 sigalrm_seen = FALSE;
2511 if (smtp_receive_timeout > 0) alarm(smtp_receive_timeout);
2512 inbytes = gnutls_record_recv(state->session, state->xfer_buffer,
2513   MIN(ssl_xfer_buffer_size, lim));
2514 alarm(0);
2515
2516 /* Timeouts do not get this far; see command_timeout_handler().
2517    A zero-byte return appears to mean that the TLS session has been
2518    closed down, not that the socket itself has been closed down. Revert to
2519    non-TLS handling. */
2520
2521 if (sigalrm_seen)
2522   {
2523   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got tls read timeout\n");
2524   state->xfer_error = TRUE;
2525   return FALSE;
2526   }
2527
2528 else if (inbytes == 0)
2529   {
2530   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got TLS_EOF\n");
2531
2532   receive_getc = smtp_getc;
2533   receive_getbuf = smtp_getbuf;
2534   receive_get_cache = smtp_get_cache;
2535   receive_ungetc = smtp_ungetc;
2536   receive_feof = smtp_feof;
2537   receive_ferror = smtp_ferror;
2538   receive_smtp_buffered = smtp_buffered;
2539
2540   gnutls_deinit(state->session);
2541   gnutls_certificate_free_credentials(state->x509_cred);
2542
2543   state->session = NULL;
2544   state->tlsp->active = -1;
2545   state->tlsp->bits = 0;
2546   state->tlsp->certificate_verified = FALSE;
2547   tls_channelbinding_b64 = NULL;
2548   state->tlsp->cipher = NULL;
2549   state->tlsp->peercert = NULL;
2550   state->tlsp->peerdn = NULL;
2551
2552   return FALSE;
2553   }
2554
2555 /* Handle genuine errors */
2556
2557 else if (inbytes < 0)
2558   {
2559   record_io_error(state, (int) inbytes, US"recv", NULL);
2560   state->xfer_error = TRUE;
2561   return FALSE;
2562   }
2563 #ifndef DISABLE_DKIM
2564 dkim_exim_verify_feed(state->xfer_buffer, inbytes);
2565 #endif
2566 state->xfer_buffer_hwm = (int) inbytes;
2567 state->xfer_buffer_lwm = 0;
2568 return TRUE;
2569 }
2570
2571 /*************************************************
2572 *            TLS version of getc                 *
2573 *************************************************/
2574
2575 /* This gets the next byte from the TLS input buffer. If the buffer is empty,
2576 it refills the buffer via the GnuTLS reading function.
2577 Only used by the server-side TLS.
2578
2579 This feeds DKIM and should be used for all message-body reads.
2580
2581 Arguments:  lim         Maximum amount to read/bufffer
2582 Returns:    the next character or EOF
2583 */
2584
2585 int
2586 tls_getc(unsigned lim)
2587 {
2588 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
2589
2590 if (state->xfer_buffer_lwm >= state->xfer_buffer_hwm)
2591   if (!tls_refill(lim))
2592     return state->xfer_error ? EOF : smtp_getc(lim);
2593
2594 /* Something in the buffer; return next uschar */
2595
2596 return state->xfer_buffer[state->xfer_buffer_lwm++];
2597 }
2598
2599 uschar *
2600 tls_getbuf(unsigned * len)
2601 {
2602 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
2603 unsigned size;
2604 uschar * buf;
2605
2606 if (state->xfer_buffer_lwm >= state->xfer_buffer_hwm)
2607   if (!tls_refill(*len))
2608     {
2609     if (!state->xfer_error) return smtp_getbuf(len);
2610     *len = 0;
2611     return NULL;
2612     }
2613
2614 if ((size = state->xfer_buffer_hwm - state->xfer_buffer_lwm) > *len)
2615   size = *len;
2616 buf = &state->xfer_buffer[state->xfer_buffer_lwm];
2617 state->xfer_buffer_lwm += size;
2618 *len = size;
2619 return buf;
2620 }
2621
2622
2623 void
2624 tls_get_cache()
2625 {
2626 #ifndef DISABLE_DKIM
2627 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
2628 int n = state->xfer_buffer_hwm - state->xfer_buffer_lwm;
2629 if (n > 0)
2630   dkim_exim_verify_feed(state->xfer_buffer+state->xfer_buffer_lwm, n);
2631 #endif
2632 }
2633
2634
2635 BOOL
2636 tls_could_read(void)
2637 {
2638 return state_server.xfer_buffer_lwm < state_server.xfer_buffer_hwm
2639  || gnutls_record_check_pending(state_server.session) > 0;
2640 }
2641
2642
2643
2644
2645 /*************************************************
2646 *          Read bytes from TLS channel           *
2647 *************************************************/
2648
2649 /* This does not feed DKIM, so if the caller uses this for reading message body,
2650 then the caller must feed DKIM.
2651
2652 Arguments:
2653   buff      buffer of data
2654   len       size of buffer
2655
2656 Returns:    the number of bytes read
2657             -1 after a failed read
2658 */
2659
2660 int
2661 tls_read(BOOL is_server, uschar *buff, size_t len)
2662 {
2663 exim_gnutls_state_st *state = is_server ? &state_server : &state_client;
2664 ssize_t inbytes;
2665
2666 if (len > INT_MAX)
2667   len = INT_MAX;
2668
2669 if (state->xfer_buffer_lwm < state->xfer_buffer_hwm)
2670   DEBUG(D_tls)
2671     debug_printf("*** PROBABLY A BUG *** " \
2672         "tls_read() called with data in the tls_getc() buffer, %d ignored\n",
2673         state->xfer_buffer_hwm - state->xfer_buffer_lwm);
2674
2675 DEBUG(D_tls)
2676   debug_printf("Calling gnutls_record_recv(%p, %p, " SIZE_T_FMT ")\n",
2677       state->session, buff, len);
2678
2679 inbytes = gnutls_record_recv(state->session, buff, len);
2680 if (inbytes > 0) return inbytes;
2681 if (inbytes == 0)
2682   {
2683   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got TLS_EOF\n");
2684   }
2685 else record_io_error(state, (int)inbytes, US"recv", NULL);
2686
2687 return -1;
2688 }
2689
2690
2691
2692
2693 /*************************************************
2694 *         Write bytes down TLS channel           *
2695 *************************************************/
2696
2697 /*
2698 Arguments:
2699   is_server channel specifier
2700   buff      buffer of data
2701   len       number of bytes
2702   more      more data expected soon
2703
2704 Returns:    the number of bytes after a successful write,
2705             -1 after a failed write
2706 */
2707
2708 int
2709 tls_write(BOOL is_server, const uschar *buff, size_t len, BOOL more)
2710 {
2711 ssize_t outbytes;
2712 size_t left = len;
2713 exim_gnutls_state_st *state = is_server ? &state_server : &state_client;
2714 #ifdef SUPPORT_CORK
2715 static BOOL corked = FALSE;
2716
2717 if (more && !corked) gnutls_record_cork(state->session);
2718 #endif
2719
2720 DEBUG(D_tls) debug_printf("%s(%p, " SIZE_T_FMT "%s)\n", __FUNCTION__,
2721   buff, left, more ? ", more" : "");
2722
2723 while (left > 0)
2724   {
2725   DEBUG(D_tls) debug_printf("gnutls_record_send(SSL, %p, " SIZE_T_FMT ")\n",
2726       buff, left);
2727   outbytes = gnutls_record_send(state->session, buff, left);
2728
2729   DEBUG(D_tls) debug_printf("outbytes=" SSIZE_T_FMT "\n", outbytes);
2730   if (outbytes < 0)
2731     {
2732     record_io_error(state, outbytes, US"send", NULL);
2733     return -1;
2734     }
2735   if (outbytes == 0)
2736     {
2737     record_io_error(state, 0, US"send", US"TLS channel closed on write");
2738     return -1;
2739     }
2740
2741   left -= outbytes;
2742   buff += outbytes;
2743   }
2744
2745 if (len > INT_MAX)
2746   {
2747   DEBUG(D_tls)
2748     debug_printf("Whoops!  Wrote more bytes (" SIZE_T_FMT ") than INT_MAX\n",
2749         len);
2750   len = INT_MAX;
2751   }
2752
2753 #ifdef SUPPORT_CORK
2754 if (more != corked)
2755   {
2756   if (!more) (void) gnutls_record_uncork(state->session, 0);
2757   corked = more;
2758   }
2759 #endif
2760
2761 return (int) len;
2762 }
2763
2764
2765
2766
2767 /*************************************************
2768 *            Random number generation            *
2769 *************************************************/
2770
2771 /* Pseudo-random number generation.  The result is not expected to be
2772 cryptographically strong but not so weak that someone will shoot themselves
2773 in the foot using it as a nonce in input in some email header scheme or
2774 whatever weirdness they'll twist this into.  The result should handle fork()
2775 and avoid repeating sequences.  OpenSSL handles that for us.
2776
2777 Arguments:
2778   max       range maximum
2779 Returns     a random number in range [0, max-1]
2780 */
2781
2782 #ifdef HAVE_GNUTLS_RND
2783 int
2784 vaguely_random_number(int max)
2785 {
2786 unsigned int r;
2787 int i, needed_len;
2788 uschar *p;
2789 uschar smallbuf[sizeof(r)];
2790
2791 if (max <= 1)
2792   return 0;
2793
2794 needed_len = sizeof(r);
2795 /* Don't take 8 times more entropy than needed if int is 8 octets and we were
2796  * asked for a number less than 10. */
2797 for (r = max, i = 0; r; ++i)
2798   r >>= 1;
2799 i = (i + 7) / 8;
2800 if (i < needed_len)
2801   needed_len = i;
2802
2803 i = gnutls_rnd(GNUTLS_RND_NONCE, smallbuf, needed_len);
2804 if (i < 0)
2805   {
2806   DEBUG(D_all) debug_printf("gnutls_rnd() failed, using fallback.\n");
2807   return vaguely_random_number_fallback(max);
2808   }
2809 r = 0;
2810 for (p = smallbuf; needed_len; --needed_len, ++p)
2811   {
2812   r *= 256;
2813   r += *p;
2814   }
2815
2816 /* We don't particularly care about weighted results; if someone wants
2817  * smooth distribution and cares enough then they should submit a patch then. */
2818 return r % max;
2819 }
2820 #else /* HAVE_GNUTLS_RND */
2821 int
2822 vaguely_random_number(int max)
2823 {
2824   return vaguely_random_number_fallback(max);
2825 }
2826 #endif /* HAVE_GNUTLS_RND */
2827
2828
2829
2830
2831 /*************************************************
2832 *  Let tls_require_ciphers be checked at startup *
2833 *************************************************/
2834
2835 /* The tls_require_ciphers option, if set, must be something which the
2836 library can parse.
2837
2838 Returns:     NULL on success, or error message
2839 */
2840
2841 uschar *
2842 tls_validate_require_cipher(void)
2843 {
2844 int rc;
2845 uschar *expciphers = NULL;
2846 gnutls_priority_t priority_cache;
2847 const char *errpos;
2848 uschar * dummy_errstr;
2849
2850 #define validate_check_rc(Label) do { \
2851   if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) { if (exim_gnutls_base_init_done) gnutls_global_deinit(); \
2852   return string_sprintf("%s failed: %s", (Label), gnutls_strerror(rc)); } } while (0)
2853 #define return_deinit(Label) do { gnutls_global_deinit(); return (Label); } while (0)
2854
2855 if (exim_gnutls_base_init_done)
2856   log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
2857       "already initialised GnuTLS, Exim developer bug");
2858
2859 #ifdef HAVE_GNUTLS_PKCS11
2860 if (!gnutls_allow_auto_pkcs11)
2861   {
2862   rc = gnutls_pkcs11_init(GNUTLS_PKCS11_FLAG_MANUAL, NULL);
2863   validate_check_rc(US"gnutls_pkcs11_init");
2864   }
2865 #endif
2866 rc = gnutls_global_init();
2867 validate_check_rc(US"gnutls_global_init()");
2868 exim_gnutls_base_init_done = TRUE;
2869
2870 if (!(tls_require_ciphers && *tls_require_ciphers))
2871   return_deinit(NULL);
2872
2873 if (!expand_check(tls_require_ciphers, US"tls_require_ciphers", &expciphers,
2874                   &dummy_errstr))
2875   return_deinit(US"failed to expand tls_require_ciphers");
2876
2877 if (!(expciphers && *expciphers))
2878   return_deinit(NULL);
2879
2880 DEBUG(D_tls)
2881   debug_printf("tls_require_ciphers expands to \"%s\"\n", expciphers);
2882
2883 rc = gnutls_priority_init(&priority_cache, CS expciphers, &errpos);
2884 validate_check_rc(string_sprintf(
2885       "gnutls_priority_init(%s) failed at offset %ld, \"%.8s..\"",
2886       expciphers, errpos - CS expciphers, errpos));
2887
2888 #undef return_deinit
2889 #undef validate_check_rc
2890 gnutls_global_deinit();
2891
2892 return NULL;
2893 }
2894
2895
2896
2897
2898 /*************************************************
2899 *         Report the library versions.           *
2900 *************************************************/
2901
2902 /* See a description in tls-openssl.c for an explanation of why this exists.
2903
2904 Arguments:   a FILE* to print the results to
2905 Returns:     nothing
2906 */
2907
2908 void
2909 tls_version_report(FILE *f)
2910 {
2911 fprintf(f, "Library version: GnuTLS: Compile: %s\n"
2912            "                         Runtime: %s\n",
2913            LIBGNUTLS_VERSION,
2914            gnutls_check_version(NULL));
2915 }
2916
2917 /* vi: aw ai sw=2
2918 */
2919 /* End of tls-gnu.c */