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