TLS: restore TLS protocol version to default Received: header
[exim.git] / src / src / tls-gnu.c
1 /*************************************************
2 *     Exim - an Internet mail transport agent    *
3 *************************************************/
4
5 /* Copyright (c) University of Cambridge 1995 - 2018 */
6 /* See the file NOTICE for conditions of use and distribution. */
7
8 /* Copyright (c) Phil Pennock 2012 */
9
10 /* This file provides TLS/SSL support for Exim using the GnuTLS library,
11 one of the available supported implementations.  This file is #included into
12 tls.c when USE_GNUTLS has been set.
13
14 The code herein is a revamp of GnuTLS integration using the current APIs; the
15 original tls-gnu.c was based on a patch which was contributed by Nikos
16 Mavrogiannopoulos.  The revamp is partially a rewrite, partially cut&paste as
17 appropriate.
18
19 APIs current as of GnuTLS 2.12.18; note that the GnuTLS manual is for GnuTLS 3,
20 which is not widely deployed by OS vendors.  Will note issues below, which may
21 assist in updating the code in the future.  Another sources of hints is
22 mod_gnutls for Apache (SNI callback registration and handling).
23
24 Keeping client and server variables more split than before and is currently
25 the norm, in anticipation of TLS in ACL callouts.
26
27 I wanted to switch to gnutls_certificate_set_verify_function() so that
28 certificate rejection could happen during handshake where it belongs, rather
29 than being dropped afterwards, but that was introduced in 2.10.0 and Debian
30 (6.0.5) is still on 2.8.6.  So for now we have to stick with sub-par behaviour.
31
32 (I wasn't looking for libraries quite that old, when updating to get rid of
33 compiler warnings of deprecated APIs.  If it turns out that a lot of the rest
34 require current GnuTLS, then we'll drop support for the ancient libraries).
35 */
36
37 #include <gnutls/gnutls.h>
38 /* needed for cert checks in verification and DN extraction: */
39 #include <gnutls/x509.h>
40 /* man-page is incorrect, gnutls_rnd() is not in gnutls.h: */
41 #include <gnutls/crypto.h>
42
43 /* needed to disable PKCS11 autoload unless requested */
44 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x020c00
45 # include <gnutls/pkcs11.h>
46 # define SUPPORT_PARAM_TO_PK_BITS
47 #endif
48 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x030103 && !defined(DISABLE_OCSP)
49 # warning "GnuTLS library version too old; define DISABLE_OCSP in Makefile"
50 # define DISABLE_OCSP
51 #endif
52 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x020a00 && !defined(DISABLE_EVENT)
53 # warning "GnuTLS library version too old; tls:cert event unsupported"
54 # define DISABLE_EVENT
55 #endif
56 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030306
57 # define SUPPORT_CA_DIR
58 #else
59 # undef  SUPPORT_CA_DIR
60 #endif
61 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030014
62 # define SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
63 #endif
64 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030104
65 # define GNUTLS_CERT_VFY_STATUS_PRINT
66 #endif
67 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030109
68 # define SUPPORT_CORK
69 #endif
70 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x03010a
71 # define SUPPORT_GNUTLS_SESS_DESC
72 #endif
73 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030300
74 # define GNUTLS_AUTO_GLOBAL_INIT
75 # define GNUTLS_AUTO_PKCS11_MANUAL
76 #endif
77 #if (GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030404) \
78   || (GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030311) && (GNUTLS_VERSION_NUMBER & 0xffff00 == 0x030300)
79 # ifndef DISABLE_OCSP
80 #  define EXIM_HAVE_OCSP
81 # endif
82 #endif
83 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030500
84 # define SUPPORT_GNUTLS_KEYLOG
85 #endif
86 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030506 && !defined(DISABLE_OCSP)
87 # define SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
88 #endif
89 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030600
90 # define GNUTLS_AUTO_DHPARAMS
91 #endif
92 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030603
93 # define EXIM_HAVE_TLS1_3
94 # define SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
95 # define GNUTLS_OCSP_STATUS_REQUEST_GET2
96 #endif
97
98 #ifdef SUPPORT_DANE
99 # if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030000
100 #  define DANESSL_USAGE_DANE_TA 2
101 #  define DANESSL_USAGE_DANE_EE 3
102 # else
103 #  error GnuTLS version too early for DANE
104 # endif
105 # if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x999999
106 #  define GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
107 # endif
108 #endif
109
110 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
111 # if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x030603
112 #  error GNUTLS version too early for session-resumption
113 # endif
114 #endif
115
116 #ifndef DISABLE_OCSP
117 # include <gnutls/ocsp.h>
118 #endif
119 #ifdef SUPPORT_DANE
120 # include <gnutls/dane.h>
121 #endif
122
123 #include "tls-cipher-stdname.c"
124
125
126 #ifdef MACRO_PREDEF
127 void
128 options_tls(void)
129 {
130 # ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
131 builtin_macro_create_var(US"_RESUME_DECODE", RESUME_DECODE_STRING );
132 # endif
133 # ifdef EXIM_HAVE_TLS1_3
134 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS1_3");
135 # endif
136 # ifdef EXIM_HAVE_OCSP
137 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS_OCSP");
138 # endif
139 # ifdef SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
140 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS_OCSP_LIST");
141 # endif
142 }
143 #else
144
145
146 /* GnuTLS 2 vs 3
147
148 GnuTLS 3 only:
149   gnutls_global_set_audit_log_function()
150
151 Changes:
152   gnutls_certificate_verify_peers2(): is new, drop the 2 for old version
153 */
154
155 /* Local static variables for GnuTLS */
156
157 /* Values for verify_requirement */
158
159 enum peer_verify_requirement
160   { VERIFY_NONE, VERIFY_OPTIONAL, VERIFY_REQUIRED, VERIFY_DANE };
161
162 /* This holds most state for server or client; with this, we can set up an
163 outbound TLS-enabled connection in an ACL callout, while not stomping all
164 over the TLS variables available for expansion.
165
166 Some of these correspond to variables in globals.c; those variables will
167 be set to point to content in one of these instances, as appropriate for
168 the stage of the process lifetime.
169
170 Not handled here: global tls_channelbinding_b64.
171 */
172
173 typedef struct exim_gnutls_state {
174   gnutls_session_t      session;
175   gnutls_certificate_credentials_t x509_cred;
176   gnutls_priority_t     priority_cache;
177   enum peer_verify_requirement verify_requirement;
178   int                   fd_in;
179   int                   fd_out;
180   BOOL                  peer_cert_verified;
181   BOOL                  peer_dane_verified;
182   BOOL                  trigger_sni_changes;
183   BOOL                  have_set_peerdn;
184   const struct host_item *host;         /* NULL if server */
185   gnutls_x509_crt_t     peercert;
186   uschar                *peerdn;
187   uschar                *ciphersuite;
188   uschar                *received_sni;
189
190   const uschar *tls_certificate;
191   const uschar *tls_privatekey;
192   const uschar *tls_sni; /* client send only, not received */
193   const uschar *tls_verify_certificates;
194   const uschar *tls_crl;
195   const uschar *tls_require_ciphers;
196
197   uschar *exp_tls_certificate;
198   uschar *exp_tls_privatekey;
199   uschar *exp_tls_verify_certificates;
200   uschar *exp_tls_crl;
201   uschar *exp_tls_require_ciphers;
202   const uschar *exp_tls_verify_cert_hostnames;
203 #ifndef DISABLE_EVENT
204   uschar *event_action;
205 #endif
206 #ifdef SUPPORT_DANE
207   char * const *        dane_data;
208   const int *           dane_data_len;
209 #endif
210
211   tls_support *tlsp;    /* set in tls_init() */
212
213   uschar *xfer_buffer;
214   int xfer_buffer_lwm;
215   int xfer_buffer_hwm;
216   BOOL xfer_eof;        /*XXX never gets set! */
217   BOOL xfer_error;
218 } exim_gnutls_state_st;
219
220 static const exim_gnutls_state_st exim_gnutls_state_init = {
221   /* all elements not explicitly intialised here get 0/NULL/FALSE */
222   .fd_in =              -1,
223   .fd_out =             -1,
224 };
225
226 /* Not only do we have our own APIs which don't pass around state, assuming
227 it's held in globals, GnuTLS doesn't appear to let us register callback data
228 for callbacks, or as part of the session, so we have to keep a "this is the
229 context we're currently dealing with" pointer and rely upon being
230 single-threaded to keep from processing data on an inbound TLS connection while
231 talking to another TLS connection for an outbound check.  This does mean that
232 there's no way for heart-beats to be responded to, for the duration of the
233 second connection.
234 XXX But see gnutls_session_get_ptr()
235 */
236
237 static exim_gnutls_state_st state_server;
238
239 #ifndef GNUTLS_AUTO_DHPARAMS
240 /* dh_params are initialised once within the lifetime of a process using TLS;
241 if we used TLS in a long-lived daemon, we'd have to reconsider this.  But we
242 don't want to repeat this. */
243
244 static gnutls_dh_params_t dh_server_params = NULL;
245 #endif
246
247 static int ssl_session_timeout = 7200;  /* Two hours */
248
249 static const uschar * const exim_default_gnutls_priority = US"NORMAL";
250
251 /* Guard library core initialisation */
252
253 static BOOL exim_gnutls_base_init_done = FALSE;
254
255 #ifndef DISABLE_OCSP
256 static BOOL gnutls_buggy_ocsp = FALSE;
257 static BOOL exim_testharness_disable_ocsp_validity_check = FALSE;
258 #endif
259
260 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
261 static gnutls_datum_t server_sessticket_key;
262 #endif
263
264 /* ------------------------------------------------------------------------ */
265 /* macros */
266
267 #define MAX_HOST_LEN 255
268
269 /* Set this to control gnutls_global_set_log_level(); values 0 to 9 will setup
270 the library logging; a value less than 0 disables the calls to set up logging
271 callbacks.  GNuTLS also looks for an environment variable - except not for
272 setuid binaries, making it useless - "GNUTLS_DEBUG_LEVEL".
273 Allegedly the testscript line "GNUTLS_DEBUG_LEVEL=9 sudo exim ..." would work,
274 but the env var must be added to /etc/sudoers too. */
275 #ifndef EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL
276 # define EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL -1
277 #endif
278
279 #ifndef EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS
280 # define EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS 1024
281 #endif
282
283 /* With GnuTLS 2.12.x+ we have gnutls_sec_param_to_pk_bits() with which we
284 can ask for a bit-strength.  Without that, we stick to the constant we had
285 before, for now. */
286 #ifndef EXIM_SERVER_DH_BITS_PRE2_12
287 # define EXIM_SERVER_DH_BITS_PRE2_12 1024
288 #endif
289
290 #define expand_check_tlsvar(Varname, errstr) \
291   expand_check(state->Varname, US #Varname, &state->exp_##Varname, errstr)
292
293 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x020c00
294 # define HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
295 # define HAVE_GNUTLS_SEC_PARAM_CONSTANTS
296 # define HAVE_GNUTLS_RND
297 /* The security fix we provide with the gnutls_allow_auto_pkcs11 option
298  * (4.82 PP/09) introduces a compatibility regression. The symbol simply
299  * isn't available sometimes, so this needs to become a conditional
300  * compilation; the sanest way to deal with this being a problem on
301  * older OSes is to block it in the Local/Makefile with this compiler
302  * definition  */
303 # ifndef AVOID_GNUTLS_PKCS11
304 #  define HAVE_GNUTLS_PKCS11
305 # endif /* AVOID_GNUTLS_PKCS11 */
306 #endif
307
308
309
310
311 /* ------------------------------------------------------------------------ */
312 /* Callback declarations */
313
314 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
315 static void exim_gnutls_logger_cb(int level, const char *message);
316 #endif
317
318 static int exim_sni_handling_cb(gnutls_session_t session);
319
320 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
321 static int
322 tls_server_ticket_cb(gnutls_session_t sess, u_int htype, unsigned when,
323   unsigned incoming, const gnutls_datum_t * msg);
324 #endif
325
326
327 /* Daemon one-time initialisation */
328 void
329 tls_daemon_init(void)
330 {
331 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
332 /* We are dependent on the GnuTLS implementation of the Session Ticket
333 encryption; both the strength and the key rotation period.  We hope that
334 the strength at least matches that of the ciphersuite (but GnuTLS does not
335 document this). */
336
337 static BOOL once = FALSE;
338 if (once) return;
339 once = TRUE;
340 gnutls_session_ticket_key_generate(&server_sessticket_key);     /* >= 2.10.0 */
341 if (f.running_in_test_harness) ssl_session_timeout = 6;
342 #endif
343 }
344
345 /* ------------------------------------------------------------------------ */
346 /* Static functions */
347
348 /*************************************************
349 *               Handle TLS error                 *
350 *************************************************/
351
352 /* Called from lots of places when errors occur before actually starting to do
353 the TLS handshake, that is, while the session is still in clear. Always returns
354 DEFER for a server and FAIL for a client so that most calls can use "return
355 tls_error(...)" to do this processing and then give an appropriate return. A
356 single function is used for both server and client, because it is called from
357 some shared functions.
358
359 Argument:
360   prefix    text to include in the logged error
361   msg       additional error string (may be NULL)
362             usually obtained from gnutls_strerror()
363   host      NULL if setting up a server;
364             the connected host if setting up a client
365   errstr    pointer to returned error string
366
367 Returns:    OK/DEFER/FAIL
368 */
369
370 static int
371 tls_error(const uschar *prefix, const uschar *msg, const host_item *host,
372   uschar ** errstr)
373 {
374 if (errstr)
375   *errstr = string_sprintf("(%s)%s%s", prefix, msg ? ": " : "", msg ? msg : US"");
376 return host ? FAIL : DEFER;
377 }
378
379
380 static int
381 tls_error_gnu(const uschar *prefix, int err, const host_item *host,
382   uschar ** errstr)
383 {
384 return tls_error(prefix, US gnutls_strerror(err), host, errstr);
385 }
386
387 static int
388 tls_error_sys(const uschar *prefix, int err, const host_item *host,
389   uschar ** errstr)
390 {
391 return tls_error(prefix, US strerror(err), host, errstr);
392 }
393
394
395 /*************************************************
396 *    Deal with logging errors during I/O         *
397 *************************************************/
398
399 /* We have to get the identity of the peer from saved data.
400
401 Argument:
402   state    the current GnuTLS exim state container
403   rc       the GnuTLS error code, or 0 if it's a local error
404   when     text identifying read or write
405   text     local error text when rc is 0
406
407 Returns:   nothing
408 */
409
410 static void
411 record_io_error(exim_gnutls_state_st *state, int rc, uschar *when, uschar *text)
412 {
413 const uschar * msg;
414 uschar * errstr;
415
416 if (rc == GNUTLS_E_FATAL_ALERT_RECEIVED)
417   msg = string_sprintf("A TLS fatal alert has been received: %s",
418     US gnutls_alert_get_name(gnutls_alert_get(state->session)));
419 else
420   msg = US gnutls_strerror(rc);
421
422 (void) tls_error(when, msg, state->host, &errstr);
423
424 if (state->host)
425   log_write(0, LOG_MAIN, "H=%s [%s] TLS error on connection %s",
426     state->host->name, state->host->address, errstr);
427 else
428   {
429   uschar * conn_info = smtp_get_connection_info();
430   if (Ustrncmp(conn_info, US"SMTP ", 5) == 0) conn_info += 5;
431   /* I'd like to get separated H= here, but too hard for now */
432   log_write(0, LOG_MAIN, "TLS error on %s %s", conn_info, errstr);
433   }
434 }
435
436
437
438
439 /*************************************************
440 *        Set various Exim expansion vars         *
441 *************************************************/
442
443 #define exim_gnutls_cert_err(Label) \
444   do \
445     { \
446     if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) \
447       { \
448       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cert problem: %s: %s\n", \
449         (Label), gnutls_strerror(rc)); \
450       return rc; \
451       } \
452     } while (0)
453
454 static int
455 import_cert(const gnutls_datum_t * cert, gnutls_x509_crt_t * crtp)
456 {
457 int rc;
458
459 rc = gnutls_x509_crt_init(crtp);
460 exim_gnutls_cert_err(US"gnutls_x509_crt_init (crt)");
461
462 rc = gnutls_x509_crt_import(*crtp, cert, GNUTLS_X509_FMT_DER);
463 exim_gnutls_cert_err(US"failed to import certificate [gnutls_x509_crt_import(cert)]");
464
465 return rc;
466 }
467
468 #undef exim_gnutls_cert_err
469
470
471 /* We set various Exim global variables from the state, once a session has
472 been established.  With TLS callouts, may need to change this to stack
473 variables, or just re-call it with the server state after client callout
474 has finished.
475
476 Make sure anything set here is unset in tls_getc().
477
478 Sets:
479   tls_active                fd
480   tls_bits                  strength indicator
481   tls_certificate_verified  bool indicator
482   tls_channelbinding_b64    for some SASL mechanisms
483   tls_ver                   a string
484   tls_cipher                a string
485   tls_peercert              pointer to library internal
486   tls_peerdn                a string
487   tls_sni                   a (UTF-8) string
488   tls_ourcert               pointer to library internal
489
490 Argument:
491   state      the relevant exim_gnutls_state_st *
492 */
493
494 static void
495 extract_exim_vars_from_tls_state(exim_gnutls_state_st * state)
496 {
497 #ifdef HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
498 int old_pool;
499 int rc;
500 gnutls_datum_t channel;
501 #endif
502 tls_support * tlsp = state->tlsp;
503
504 tlsp->active.sock = state->fd_out;
505 tlsp->active.tls_ctx = state;
506
507 DEBUG(D_tls) debug_printf("cipher: %s\n", state->ciphersuite);
508
509 tlsp->certificate_verified = state->peer_cert_verified;
510 #ifdef SUPPORT_DANE
511 tlsp->dane_verified = state->peer_dane_verified;
512 #endif
513
514 /* note that tls_channelbinding_b64 is not saved to the spool file, since it's
515 only available for use for authenticators while this TLS session is running. */
516
517 tls_channelbinding_b64 = NULL;
518 #ifdef HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
519 channel.data = NULL;
520 channel.size = 0;
521 if ((rc = gnutls_session_channel_binding(state->session, GNUTLS_CB_TLS_UNIQUE, &channel)))
522   { DEBUG(D_tls) debug_printf("Channel binding error: %s\n", gnutls_strerror(rc)); }
523 else
524   {
525   old_pool = store_pool;
526   store_pool = POOL_PERM;
527   tls_channelbinding_b64 = b64encode(CUS channel.data, (int)channel.size);
528   store_pool = old_pool;
529   DEBUG(D_tls) debug_printf("Have channel bindings cached for possible auth usage.\n");
530   }
531 #endif
532
533 /* peercert is set in peer_status() */
534 tlsp->peerdn = state->peerdn;
535 tlsp->sni =    state->received_sni;
536
537 /* record our certificate */
538   {
539   const gnutls_datum_t * cert = gnutls_certificate_get_ours(state->session);
540   gnutls_x509_crt_t crt;
541
542   tlsp->ourcert = cert && import_cert(cert, &crt)==0 ? crt : NULL;
543   }
544 }
545
546
547
548
549 #ifndef GNUTLS_AUTO_DHPARAMS
550 /*************************************************
551 *            Setup up DH parameters              *
552 *************************************************/
553
554 /* Generating the D-H parameters may take a long time. They only need to
555 be re-generated every so often, depending on security policy. What we do is to
556 keep these parameters in a file in the spool directory. If the file does not
557 exist, we generate them. This means that it is easy to cause a regeneration.
558
559 The new file is written as a temporary file and renamed, so that an incomplete
560 file is never present. If two processes both compute some new parameters, you
561 waste a bit of effort, but it doesn't seem worth messing around with locking to
562 prevent this.
563
564 Returns:     OK/DEFER/FAIL
565 */
566
567 static int
568 init_server_dh(uschar ** errstr)
569 {
570 int fd, rc;
571 unsigned int dh_bits;
572 gnutls_datum_t m = {.data = NULL, .size = 0};
573 uschar filename_buf[PATH_MAX];
574 uschar *filename = NULL;
575 size_t sz;
576 uschar *exp_tls_dhparam;
577 BOOL use_file_in_spool = FALSE;
578 host_item *host = NULL; /* dummy for macros */
579
580 DEBUG(D_tls) debug_printf("Initialising GnuTLS server params.\n");
581
582 if ((rc = gnutls_dh_params_init(&dh_server_params)))
583   return tls_error_gnu(US"gnutls_dh_params_init", rc, host, errstr);
584
585 if (!expand_check(tls_dhparam, US"tls_dhparam", &exp_tls_dhparam, errstr))
586   return DEFER;
587
588 if (!exp_tls_dhparam)
589   {
590   DEBUG(D_tls) debug_printf("Loading default hard-coded DH params\n");
591   m.data = US std_dh_prime_default();
592   m.size = Ustrlen(m.data);
593   }
594 else if (Ustrcmp(exp_tls_dhparam, "historic") == 0)
595   use_file_in_spool = TRUE;
596 else if (Ustrcmp(exp_tls_dhparam, "none") == 0)
597   {
598   DEBUG(D_tls) debug_printf("Requested no DH parameters.\n");
599   return OK;
600   }
601 else if (exp_tls_dhparam[0] != '/')
602   {
603   if (!(m.data = US std_dh_prime_named(exp_tls_dhparam)))
604     return tls_error(US"No standard prime named", exp_tls_dhparam, NULL, errstr);
605   m.size = Ustrlen(m.data);
606   }
607 else
608   filename = exp_tls_dhparam;
609
610 if (m.data)
611   {
612   if ((rc = gnutls_dh_params_import_pkcs3(dh_server_params, &m, GNUTLS_X509_FMT_PEM)))
613     return tls_error_gnu(US"gnutls_dh_params_import_pkcs3", rc, host, errstr);
614   DEBUG(D_tls) debug_printf("Loaded fixed standard D-H parameters\n");
615   return OK;
616   }
617
618 #ifdef HAVE_GNUTLS_SEC_PARAM_CONSTANTS
619 /* If you change this constant, also change dh_param_fn_ext so that we can use a
620 different filename and ensure we have sufficient bits. */
621
622 if (!(dh_bits = gnutls_sec_param_to_pk_bits(GNUTLS_PK_DH, GNUTLS_SEC_PARAM_NORMAL)))
623   return tls_error(US"gnutls_sec_param_to_pk_bits() failed", NULL, NULL, errstr);
624 DEBUG(D_tls)
625   debug_printf("GnuTLS tells us that for D-H PK, NORMAL is %d bits.\n",
626       dh_bits);
627 #else
628 dh_bits = EXIM_SERVER_DH_BITS_PRE2_12;
629 DEBUG(D_tls)
630   debug_printf("GnuTLS lacks gnutls_sec_param_to_pk_bits(), using %d bits.\n",
631       dh_bits);
632 #endif
633
634 /* Some clients have hard-coded limits. */
635 if (dh_bits > tls_dh_max_bits)
636   {
637   DEBUG(D_tls)
638     debug_printf("tls_dh_max_bits clamping override, using %d bits instead.\n",
639         tls_dh_max_bits);
640   dh_bits = tls_dh_max_bits;
641   }
642
643 if (use_file_in_spool)
644   {
645   if (!string_format(filename_buf, sizeof(filename_buf),
646         "%s/gnutls-params-%d", spool_directory, dh_bits))
647     return tls_error(US"overlong filename", NULL, NULL, errstr);
648   filename = filename_buf;
649   }
650
651 /* Open the cache file for reading and if successful, read it and set up the
652 parameters. */
653
654 if ((fd = Uopen(filename, O_RDONLY, 0)) >= 0)
655   {
656   struct stat statbuf;
657   FILE *fp;
658   int saved_errno;
659
660   if (fstat(fd, &statbuf) < 0)  /* EIO */
661     {
662     saved_errno = errno;
663     (void)close(fd);
664     return tls_error_sys(US"TLS cache stat failed", saved_errno, NULL, errstr);
665     }
666   if (!S_ISREG(statbuf.st_mode))
667     {
668     (void)close(fd);
669     return tls_error(US"TLS cache not a file", NULL, NULL, errstr);
670     }
671   if (!(fp = fdopen(fd, "rb")))
672     {
673     saved_errno = errno;
674     (void)close(fd);
675     return tls_error_sys(US"fdopen(TLS cache stat fd) failed",
676         saved_errno, NULL, errstr);
677     }
678
679   m.size = statbuf.st_size;
680   if (!(m.data = store_malloc(m.size)))
681     {
682     fclose(fp);
683     return tls_error_sys(US"malloc failed", errno, NULL, errstr);
684     }
685   if (!(sz = fread(m.data, m.size, 1, fp)))
686     {
687     saved_errno = errno;
688     fclose(fp);
689     store_free(m.data);
690     return tls_error_sys(US"fread failed", saved_errno, NULL, errstr);
691     }
692   fclose(fp);
693
694   rc = gnutls_dh_params_import_pkcs3(dh_server_params, &m, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
695   store_free(m.data);
696   if (rc)
697     return tls_error_gnu(US"gnutls_dh_params_import_pkcs3", rc, host, errstr);
698   DEBUG(D_tls) debug_printf("read D-H parameters from file \"%s\"\n", filename);
699   }
700
701 /* If the file does not exist, fall through to compute new data and cache it.
702 If there was any other opening error, it is serious. */
703
704 else if (errno == ENOENT)
705   {
706   rc = -1;
707   DEBUG(D_tls)
708     debug_printf("D-H parameter cache file \"%s\" does not exist\n", filename);
709   }
710 else
711   return tls_error(string_open_failed(errno, "\"%s\" for reading", filename),
712       NULL, NULL, errstr);
713
714 /* If ret < 0, either the cache file does not exist, or the data it contains
715 is not useful. One particular case of this is when upgrading from an older
716 release of Exim in which the data was stored in a different format. We don't
717 try to be clever and support both formats; we just regenerate new data in this
718 case. */
719
720 if (rc < 0)
721   {
722   uschar *temp_fn;
723   unsigned int dh_bits_gen = dh_bits;
724
725   if ((PATH_MAX - Ustrlen(filename)) < 10)
726     return tls_error(US"Filename too long to generate replacement",
727         filename, NULL, errstr);
728
729   temp_fn = string_copy(US"%s.XXXXXXX");
730   if ((fd = mkstemp(CS temp_fn)) < 0)   /* modifies temp_fn */
731     return tls_error_sys(US"Unable to open temp file", errno, NULL, errstr);
732   (void)exim_chown(temp_fn, exim_uid, exim_gid);   /* Probably not necessary */
733
734   /* GnuTLS overshoots!  If we ask for 2236, we might get 2237 or more.  But
735   there's no way to ask GnuTLS how many bits there really are.  We can ask
736   how many bits were used in a TLS session, but that's it!  The prime itself
737   is hidden behind too much abstraction.  So we ask for less, and proceed on
738   a wing and a prayer.  First attempt, subtracted 3 for 2233 and got 2240.  */
739
740   if (dh_bits >= EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS + 10)
741     {
742     dh_bits_gen = dh_bits - 10;
743     DEBUG(D_tls)
744       debug_printf("being paranoid about DH generation, make it '%d' bits'\n",
745           dh_bits_gen);
746     }
747
748   DEBUG(D_tls)
749     debug_printf("requesting generation of %d bit Diffie-Hellman prime ...\n",
750         dh_bits_gen);
751   if ((rc = gnutls_dh_params_generate2(dh_server_params, dh_bits_gen)))
752     return tls_error_gnu(US"gnutls_dh_params_generate2", rc, host, errstr);
753
754   /* gnutls_dh_params_export_pkcs3() will tell us the exact size, every time,
755   and I confirmed that a NULL call to get the size first is how the GnuTLS
756   sample apps handle this. */
757
758   sz = 0;
759   m.data = NULL;
760   if (  (rc = gnutls_dh_params_export_pkcs3(dh_server_params,
761                 GNUTLS_X509_FMT_PEM, m.data, &sz))
762      && rc != GNUTLS_E_SHORT_MEMORY_BUFFER)
763     return tls_error_gnu(US"gnutls_dh_params_export_pkcs3(NULL) sizing",
764               rc, host, errstr);
765   m.size = sz;
766   if (!(m.data = store_malloc(m.size)))
767     return tls_error_sys(US"memory allocation failed", errno, NULL, errstr);
768
769   /* this will return a size 1 less than the allocation size above */
770   if ((rc = gnutls_dh_params_export_pkcs3(dh_server_params, GNUTLS_X509_FMT_PEM,
771       m.data, &sz)))
772     {
773     store_free(m.data);
774     return tls_error_gnu(US"gnutls_dh_params_export_pkcs3() real", rc, host, errstr);
775     }
776   m.size = sz; /* shrink by 1, probably */
777
778   if ((sz = write_to_fd_buf(fd, m.data, (size_t) m.size)) != m.size)
779     {
780     store_free(m.data);
781     return tls_error_sys(US"TLS cache write D-H params failed",
782         errno, NULL, errstr);
783     }
784   store_free(m.data);
785   if ((sz = write_to_fd_buf(fd, US"\n", 1)) != 1)
786     return tls_error_sys(US"TLS cache write D-H params final newline failed",
787         errno, NULL, errstr);
788
789   if ((rc = close(fd)))
790     return tls_error_sys(US"TLS cache write close() failed", errno, NULL, errstr);
791
792   if (Urename(temp_fn, filename) < 0)
793     return tls_error_sys(string_sprintf("failed to rename \"%s\" as \"%s\"",
794           temp_fn, filename), errno, NULL, errstr);
795
796   DEBUG(D_tls) debug_printf("wrote D-H parameters to file \"%s\"\n", filename);
797   }
798
799 DEBUG(D_tls) debug_printf("initialized server D-H parameters\n");
800 return OK;
801 }
802 #endif
803
804
805
806
807 /* Create and install a selfsigned certificate, for use in server mode */
808
809 static int
810 tls_install_selfsign(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
811 {
812 gnutls_x509_crt_t cert = NULL;
813 time_t now;
814 gnutls_x509_privkey_t pkey = NULL;
815 const uschar * where;
816 int rc;
817
818 where = US"initialising pkey";
819 if ((rc = gnutls_x509_privkey_init(&pkey))) goto err;
820
821 where = US"initialising cert";
822 if ((rc = gnutls_x509_crt_init(&cert))) goto err;
823
824 where = US"generating pkey";
825 if ((rc = gnutls_x509_privkey_generate(pkey, GNUTLS_PK_RSA,
826 #ifdef SUPPORT_PARAM_TO_PK_BITS
827 # ifndef GNUTLS_SEC_PARAM_MEDIUM
828 #  define GNUTLS_SEC_PARAM_MEDIUM GNUTLS_SEC_PARAM_HIGH
829 # endif
830             gnutls_sec_param_to_pk_bits(GNUTLS_PK_RSA, GNUTLS_SEC_PARAM_MEDIUM),
831 #else
832             2048,
833 #endif
834             0)))
835   goto err;
836
837 where = US"configuring cert";
838 now = 1;
839 if (  (rc = gnutls_x509_crt_set_version(cert, 3))
840    || (rc = gnutls_x509_crt_set_serial(cert, &now, sizeof(now)))
841    || (rc = gnutls_x509_crt_set_activation_time(cert, now = time(NULL)))
842    || (rc = gnutls_x509_crt_set_expiration_time(cert, now + 60 * 60)) /* 1 hr */
843    || (rc = gnutls_x509_crt_set_key(cert, pkey))
844
845    || (rc = gnutls_x509_crt_set_dn_by_oid(cert,
846               GNUTLS_OID_X520_COUNTRY_NAME, 0, "UK", 2))
847    || (rc = gnutls_x509_crt_set_dn_by_oid(cert,
848               GNUTLS_OID_X520_ORGANIZATION_NAME, 0, "Exim Developers", 15))
849    || (rc = gnutls_x509_crt_set_dn_by_oid(cert,
850               GNUTLS_OID_X520_COMMON_NAME, 0,
851               smtp_active_hostname, Ustrlen(smtp_active_hostname)))
852    )
853   goto err;
854
855 where = US"signing cert";
856 if ((rc = gnutls_x509_crt_sign(cert, cert, pkey))) goto err;
857
858 where = US"installing selfsign cert";
859                                         /* Since: 2.4.0 */
860 if ((rc = gnutls_certificate_set_x509_key(state->x509_cred, &cert, 1, pkey)))
861   goto err;
862
863 rc = OK;
864
865 out:
866   if (cert) gnutls_x509_crt_deinit(cert);
867   if (pkey) gnutls_x509_privkey_deinit(pkey);
868   return rc;
869
870 err:
871   rc = tls_error_gnu(where, rc, NULL, errstr);
872   goto out;
873 }
874
875
876
877
878 /* Add certificate and key, from files.
879
880 Return:
881   Zero or negative: good.  Negate value for certificate index if < 0.
882   Greater than zero: FAIL or DEFER code.
883 */
884
885 static int
886 tls_add_certfile(exim_gnutls_state_st * state, const host_item * host,
887   uschar * certfile, uschar * keyfile, uschar ** errstr)
888 {
889 int rc = gnutls_certificate_set_x509_key_file(state->x509_cred,
890     CS certfile, CS keyfile, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
891 if (rc < 0)
892   return tls_error_gnu(
893     string_sprintf("cert/key setup: cert=%s key=%s", certfile, keyfile),
894     rc, host, errstr);
895 return -rc;
896 }
897
898
899 #if !defined(DISABLE_OCSP) && !defined(SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE)
900 /* Load an OCSP proof from file for sending by the server.  Called
901 on getting a status-request handshake message, for earlier versions
902 of GnuTLS. */
903
904 static int
905 server_ocsp_stapling_cb(gnutls_session_t session, void * ptr,
906   gnutls_datum_t * ocsp_response)
907 {
908 int ret;
909 DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP stapling callback: %s\n", US ptr);
910
911 if ((ret = gnutls_load_file(ptr, ocsp_response)) < 0)
912   {
913   DEBUG(D_tls) debug_printf("Failed to load ocsp stapling file %s\n",
914                               CS ptr);
915   tls_in.ocsp = OCSP_NOT_RESP;
916   return GNUTLS_E_NO_CERTIFICATE_STATUS;
917   }
918
919 tls_in.ocsp = OCSP_VFY_NOT_TRIED;
920 return 0;
921 }
922 #endif
923
924
925 #ifdef SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
926 /* Make a note that we saw a status-request */
927 static int
928 tls_server_clienthello_ext(void * ctx, unsigned tls_id,
929   const unsigned char *data, unsigned size)
930 {
931 /* https://www.iana.org/assignments/tls-extensiontype-values/tls-extensiontype-values.xhtml */
932 if (tls_id == 5)        /* status_request */
933   {
934   DEBUG(D_tls) debug_printf("Seen status_request extension from client\n");
935   tls_in.ocsp = OCSP_NOT_RESP;
936   }
937 return 0;
938 }
939
940 /* Callback for client-hello, on server, if we think we might serve stapled-OCSP */
941 static int
942 tls_server_clienthello_cb(gnutls_session_t session, unsigned int htype,
943   unsigned when, unsigned int incoming, const gnutls_datum_t * msg)
944 {
945 /* Call fn for each extension seen.  3.6.3 onwards */
946 return gnutls_ext_raw_parse(NULL, tls_server_clienthello_ext, msg,
947                            GNUTLS_EXT_RAW_FLAG_TLS_CLIENT_HELLO);
948 }
949
950
951 /* Make a note that we saw a status-response */
952 static int
953 tls_server_servercerts_ext(void * ctx, unsigned tls_id,
954   const unsigned char *data, unsigned size)
955 {
956 /* debug_printf("%s %u\n", __FUNCTION__, tls_id); */
957 /* https://www.iana.org/assignments/tls-extensiontype-values/tls-extensiontype-values.xhtml */
958 if (FALSE && tls_id == 5)       /* status_request */
959   {
960   DEBUG(D_tls) debug_printf("Seen status_request extension\n");
961   tls_in.ocsp = exim_testharness_disable_ocsp_validity_check
962     ? OCSP_VFY_NOT_TRIED : OCSP_VFIED;  /* We know that GnuTLS verifies responses */
963   }
964 return 0;
965 }
966
967 /* Callback for certificates packet, on server, if we think we might serve stapled-OCSP */
968 static int
969 tls_server_servercerts_cb(gnutls_session_t session, unsigned int htype,
970   unsigned when, unsigned int incoming, const gnutls_datum_t * msg)
971 {
972 /* Call fn for each extension seen.  3.6.3 onwards */
973 #ifdef notdef
974 /*XXX crashes */
975 return gnutls_ext_raw_parse(NULL, tls_server_servercerts_ext, msg, 0);
976 #endif
977 }
978 #endif
979
980 /*XXX in tls1.3 the cert-status travel as an extension next to the cert, in the
981  "Handshake Protocol: Certificate" record.
982 So we need to spot the Certificate handshake message, parse it and spot any status_request extension(s)
983
984 This is different to tls1.2 - where it is a separate record (wireshake term) / handshake message (gnutls term).
985 */
986
987 #if defined(EXPERIMENTAL_TLS_RESUME) || defined(SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE)
988 /* Callback for certificate-status, on server. We sent stapled OCSP. */
989 static int
990 tls_server_certstatus_cb(gnutls_session_t session, unsigned int htype,
991   unsigned when, unsigned int incoming, const gnutls_datum_t * msg)
992 {
993 DEBUG(D_tls) debug_printf("Sending certificate-status\n");              /*XXX we get this for tls1.2 but not for 1.3 */
994 #ifdef SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
995 tls_in.ocsp = exim_testharness_disable_ocsp_validity_check
996   ? OCSP_VFY_NOT_TRIED : OCSP_VFIED;    /* We know that GnuTLS verifies responses */
997 #else
998 tls_in.ocsp = OCSP_VFY_NOT_TRIED;
999 #endif
1000 return 0;
1001 }
1002
1003 /* Callback for handshake messages, on server */
1004 static int
1005 tls_server_hook_cb(gnutls_session_t sess, u_int htype, unsigned when,
1006   unsigned incoming, const gnutls_datum_t * msg)
1007 {
1008 /* debug_printf("%s: htype %u\n", __FUNCTION__, htype); */
1009 switch (htype)
1010   {
1011 # ifdef SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
1012   case GNUTLS_HANDSHAKE_CLIENT_HELLO:
1013     return tls_server_clienthello_cb(sess, htype, when, incoming, msg);
1014   case GNUTLS_HANDSHAKE_CERTIFICATE_PKT:
1015     return tls_server_servercerts_cb(sess, htype, when, incoming, msg);
1016 # endif
1017   case GNUTLS_HANDSHAKE_CERTIFICATE_STATUS:
1018     return tls_server_certstatus_cb(sess, htype, when, incoming, msg);
1019 # ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
1020   case GNUTLS_HANDSHAKE_NEW_SESSION_TICKET:
1021     return tls_server_ticket_cb(sess, htype, when, incoming, msg);
1022 # endif
1023   default:
1024     return 0;
1025   }
1026 }
1027 #endif
1028
1029
1030 #if !defined(DISABLE_OCSP) && defined(SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE)
1031 static void
1032 tls_server_testharness_ocsp_fiddle(void)
1033 {
1034 extern char ** environ;
1035 if (environ) for (uschar ** p = USS environ; *p; p++)
1036   if (Ustrncmp(*p, "EXIM_TESTHARNESS_DISABLE_OCSPVALIDITYCHECK", 42) == 0)
1037     {
1038     DEBUG(D_tls) debug_printf("Permitting known bad OCSP response\n");
1039     exim_testharness_disable_ocsp_validity_check = TRUE;
1040     }
1041 }
1042 #endif
1043
1044 /*************************************************
1045 *       Variables re-expanded post-SNI           *
1046 *************************************************/
1047
1048 /* Called from both server and client code, via tls_init(), and also from
1049 the SNI callback after receiving an SNI, if tls_certificate includes "tls_sni".
1050
1051 We can tell the two apart by state->received_sni being non-NULL in callback.
1052
1053 The callback should not call us unless state->trigger_sni_changes is true,
1054 which we are responsible for setting on the first pass through.
1055
1056 Arguments:
1057   state           exim_gnutls_state_st *
1058   errstr          error string pointer
1059
1060 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1061 */
1062
1063 static int
1064 tls_expand_session_files(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
1065 {
1066 struct stat statbuf;
1067 int rc;
1068 const host_item *host = state->host;  /* macro should be reconsidered? */
1069 uschar *saved_tls_certificate = NULL;
1070 uschar *saved_tls_privatekey = NULL;
1071 uschar *saved_tls_verify_certificates = NULL;
1072 uschar *saved_tls_crl = NULL;
1073 int cert_count;
1074
1075 /* We check for tls_sni *before* expansion. */
1076 if (!host)      /* server */
1077   if (!state->received_sni)
1078     {
1079     if (  state->tls_certificate
1080        && (  Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_sni")
1081           || Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_in_sni")
1082           || Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_out_sni")
1083        )  )
1084       {
1085       DEBUG(D_tls) debug_printf("We will re-expand TLS session files if we receive SNI.\n");
1086       state->trigger_sni_changes = TRUE;
1087       }
1088     }
1089   else
1090     {
1091     /* useful for debugging */
1092     saved_tls_certificate = state->exp_tls_certificate;
1093     saved_tls_privatekey = state->exp_tls_privatekey;
1094     saved_tls_verify_certificates = state->exp_tls_verify_certificates;
1095     saved_tls_crl = state->exp_tls_crl;
1096     }
1097
1098 if ((rc = gnutls_certificate_allocate_credentials(&state->x509_cred)))
1099   return tls_error_gnu(US"gnutls_certificate_allocate_credentials",
1100             rc, host, errstr);
1101
1102 #ifdef SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
1103 gnutls_certificate_set_flags(state->x509_cred, GNUTLS_CERTIFICATE_API_V2);
1104
1105 # if !defined(DISABLE_OCSP) && defined(SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE)
1106 if (!host && tls_ocsp_file)
1107   {
1108   if (f.running_in_test_harness)
1109     tls_server_testharness_ocsp_fiddle();
1110
1111   if (exim_testharness_disable_ocsp_validity_check)
1112     gnutls_certificate_set_flags(state->x509_cred,
1113       GNUTLS_CERTIFICATE_API_V2 | GNUTLS_CERTIFICATE_SKIP_OCSP_RESPONSE_CHECK);
1114   }
1115 # endif
1116 #endif
1117
1118 /* remember: expand_check_tlsvar() is expand_check() but fiddling with
1119 state members, assuming consistent naming; and expand_check() returns
1120 false if expansion failed, unless expansion was forced to fail. */
1121
1122 /* check if we at least have a certificate, before doing expensive
1123 D-H generation. */
1124
1125 if (!expand_check_tlsvar(tls_certificate, errstr))
1126   return DEFER;
1127
1128 /* certificate is mandatory in server, optional in client */
1129
1130 if (  !state->exp_tls_certificate
1131    || !*state->exp_tls_certificate
1132    )
1133   if (!host)
1134     return tls_install_selfsign(state, errstr);
1135   else
1136     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: no client certificate specified; okay\n");
1137
1138 if (state->tls_privatekey && !expand_check_tlsvar(tls_privatekey, errstr))
1139   return DEFER;
1140
1141 /* tls_privatekey is optional, defaulting to same file as certificate */
1142
1143 if (!state->tls_privatekey || !*state->tls_privatekey)
1144   {
1145   state->tls_privatekey = state->tls_certificate;
1146   state->exp_tls_privatekey = state->exp_tls_certificate;
1147   }
1148
1149
1150 if (state->exp_tls_certificate && *state->exp_tls_certificate)
1151   {
1152   DEBUG(D_tls) debug_printf("certificate file = %s\nkey file = %s\n",
1153       state->exp_tls_certificate, state->exp_tls_privatekey);
1154
1155   if (state->received_sni)
1156     if (  Ustrcmp(state->exp_tls_certificate, saved_tls_certificate) == 0
1157        && Ustrcmp(state->exp_tls_privatekey,  saved_tls_privatekey)  == 0
1158        )
1159       {
1160       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS SNI: cert and key unchanged\n");
1161       }
1162     else
1163       {
1164       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS SNI: have a changed cert/key pair.\n");
1165       }
1166
1167   if (!host)    /* server */
1168     {
1169     const uschar * clist = state->exp_tls_certificate;
1170     const uschar * klist = state->exp_tls_privatekey;
1171     const uschar * olist;
1172     int csep = 0, ksep = 0, osep = 0, cnt = 0;
1173     uschar * cfile, * kfile, * ofile;
1174 #ifndef DISABLE_OCSP
1175 # ifdef SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
1176     gnutls_x509_crt_fmt_t ocsp_fmt = GNUTLS_X509_FMT_DER;
1177 # endif
1178
1179     if (!expand_check(tls_ocsp_file, US"tls_ocsp_file", &ofile, errstr))
1180       return DEFER;
1181     olist = ofile;
1182 #endif
1183
1184     while (cfile = string_nextinlist(&clist, &csep, NULL, 0))
1185
1186       if (!(kfile = string_nextinlist(&klist, &ksep, NULL, 0)))
1187         return tls_error(US"cert/key setup: out of keys", NULL, host, errstr);
1188       else if (0 < (rc = tls_add_certfile(state, host, cfile, kfile, errstr)))
1189         return rc;
1190       else
1191         {
1192         int gnutls_cert_index = -rc;
1193         DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cert/key %d %s registered\n",
1194                                   gnutls_cert_index, cfile);
1195
1196 #ifndef DISABLE_OCSP
1197         if (tls_ocsp_file)
1198           {
1199           /* Set the OCSP stapling server info */
1200           if (gnutls_buggy_ocsp)
1201             {
1202             DEBUG(D_tls)
1203               debug_printf("GnuTLS library is buggy for OCSP; avoiding\n");
1204             }
1205           else if ((ofile = string_nextinlist(&olist, &osep, NULL, 0)))
1206             {
1207             DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP response file %d  = %s\n",
1208                                       gnutls_cert_index, ofile);
1209 # ifdef SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
1210             if (Ustrncmp(ofile, US"PEM ", 4) == 0)
1211               {
1212               ocsp_fmt = GNUTLS_X509_FMT_PEM;
1213               ofile += 4;
1214               }
1215             else if (Ustrncmp(ofile, US"DER ", 4) == 0)
1216               {
1217               ocsp_fmt = GNUTLS_X509_FMT_DER;
1218               ofile += 4;
1219               }
1220
1221             if  ((rc = gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_file2(
1222                       state->x509_cred, CCS ofile, gnutls_cert_index,
1223                       ocsp_fmt)) < 0)
1224               return tls_error_gnu(
1225                       US"gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_file2",
1226                       rc, host, errstr);
1227             DEBUG(D_tls)
1228               debug_printf(" %d response%s loaded\n", rc, rc>1 ? "s":"");
1229
1230             /* Arrange callbacks for OCSP request observability */
1231
1232             gnutls_handshake_set_hook_function(state->session,
1233               GNUTLS_HANDSHAKE_ANY, GNUTLS_HOOK_POST, tls_server_hook_cb);
1234
1235 # else
1236 #  if defined(SUPPORT_SRV_OCSP_STACK)
1237             if ((rc = gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function2(
1238                          state->x509_cred, gnutls_cert_index,
1239                          server_ocsp_stapling_cb, ofile)))
1240                 return tls_error_gnu(
1241                       US"gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function2",
1242                       rc, host, errstr);
1243             else
1244 #  endif
1245               {
1246               if (cnt++ > 0)
1247                 {
1248                 DEBUG(D_tls)
1249                   debug_printf("oops; multiple OCSP files not supported\n");
1250                 break;
1251                 }
1252               gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function(
1253                 state->x509_cred, server_ocsp_stapling_cb, ofile);
1254               }
1255 # endif /* SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE */
1256             }
1257           else
1258             DEBUG(D_tls) debug_printf("ran out of OCSP response files in list\n");
1259           }
1260 #endif /* DISABLE_OCSP */
1261         }
1262     }
1263   else  /* client */
1264     {
1265     if (0 < (rc = tls_add_certfile(state, host,
1266                 state->exp_tls_certificate, state->exp_tls_privatekey, errstr)))
1267       return rc;
1268     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cert/key registered\n");
1269     }
1270
1271   } /* tls_certificate */
1272
1273
1274 /* Set the trusted CAs file if one is provided, and then add the CRL if one is
1275 provided. Experiment shows that, if the certificate file is empty, an unhelpful
1276 error message is provided. However, if we just refrain from setting anything up
1277 in that case, certificate verification fails, which seems to be the correct
1278 behaviour. */
1279
1280 if (state->tls_verify_certificates && *state->tls_verify_certificates)
1281   {
1282   if (!expand_check_tlsvar(tls_verify_certificates, errstr))
1283     return DEFER;
1284 #ifndef SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
1285   if (Ustrcmp(state->exp_tls_verify_certificates, "system") == 0)
1286     state->exp_tls_verify_certificates = NULL;
1287 #endif
1288   if (state->tls_crl && *state->tls_crl)
1289     if (!expand_check_tlsvar(tls_crl, errstr))
1290       return DEFER;
1291
1292   if (!(state->exp_tls_verify_certificates &&
1293         *state->exp_tls_verify_certificates))
1294     {
1295     DEBUG(D_tls)
1296       debug_printf("TLS: tls_verify_certificates expanded empty, ignoring\n");
1297     /* With no tls_verify_certificates, we ignore tls_crl too */
1298     return OK;
1299     }
1300   }
1301 else
1302   {
1303   DEBUG(D_tls)
1304     debug_printf("TLS: tls_verify_certificates not set or empty, ignoring\n");
1305   return OK;
1306   }
1307
1308 #ifdef SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
1309 if (Ustrcmp(state->exp_tls_verify_certificates, "system") == 0)
1310   cert_count = gnutls_certificate_set_x509_system_trust(state->x509_cred);
1311 else
1312 #endif
1313   {
1314   if (Ustat(state->exp_tls_verify_certificates, &statbuf) < 0)
1315     {
1316     log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC, "could not stat '%s' "
1317         "(tls_verify_certificates): %s", state->exp_tls_verify_certificates,
1318         strerror(errno));
1319     return DEFER;
1320     }
1321
1322 #ifndef SUPPORT_CA_DIR
1323   /* The test suite passes in /dev/null; we could check for that path explicitly,
1324   but who knows if someone has some weird FIFO which always dumps some certs, or
1325   other weirdness.  The thing we really want to check is that it's not a
1326   directory, since while OpenSSL supports that, GnuTLS does not.
1327   So s/!S_ISREG/S_ISDIR/ and change some messaging ... */
1328   if (S_ISDIR(statbuf.st_mode))
1329     {
1330     DEBUG(D_tls)
1331       debug_printf("verify certificates path is a dir: \"%s\"\n",
1332           state->exp_tls_verify_certificates);
1333     log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
1334         "tls_verify_certificates \"%s\" is a directory",
1335         state->exp_tls_verify_certificates);
1336     return DEFER;
1337     }
1338 #endif
1339
1340   DEBUG(D_tls) debug_printf("verify certificates = %s size=" OFF_T_FMT "\n",
1341           state->exp_tls_verify_certificates, statbuf.st_size);
1342
1343   if (statbuf.st_size == 0)
1344     {
1345     DEBUG(D_tls)
1346       debug_printf("cert file empty, no certs, no verification, ignoring any CRL\n");
1347     return OK;
1348     }
1349
1350   cert_count =
1351
1352 #ifdef SUPPORT_CA_DIR
1353     (statbuf.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR
1354     ?
1355     gnutls_certificate_set_x509_trust_dir(state->x509_cred,
1356       CS state->exp_tls_verify_certificates, GNUTLS_X509_FMT_PEM)
1357     :
1358 #endif
1359     gnutls_certificate_set_x509_trust_file(state->x509_cred,
1360       CS state->exp_tls_verify_certificates, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
1361
1362 #ifdef SUPPORT_CA_DIR
1363   /* Mimic the behaviour with OpenSSL of not advertising a usable-cert list
1364   when using the directory-of-certs config model. */
1365
1366   if ((statbuf.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR)
1367     gnutls_certificate_send_x509_rdn_sequence(state->session, 1);
1368 #endif
1369   }
1370
1371 if (cert_count < 0)
1372   return tls_error_gnu(US"setting certificate trust", cert_count, host, errstr);
1373 DEBUG(D_tls)
1374   debug_printf("Added %d certificate authorities.\n", cert_count);
1375
1376 if (state->tls_crl && *state->tls_crl &&
1377     state->exp_tls_crl && *state->exp_tls_crl)
1378   {
1379   DEBUG(D_tls) debug_printf("loading CRL file = %s\n", state->exp_tls_crl);
1380   if ((cert_count = gnutls_certificate_set_x509_crl_file(state->x509_cred,
1381       CS state->exp_tls_crl, GNUTLS_X509_FMT_PEM)) < 0)
1382     return tls_error_gnu(US"gnutls_certificate_set_x509_crl_file",
1383               cert_count, host, errstr);
1384
1385   DEBUG(D_tls) debug_printf("Processed %d CRLs.\n", cert_count);
1386   }
1387
1388 return OK;
1389 }
1390
1391
1392
1393
1394 /*************************************************
1395 *          Set X.509 state variables             *
1396 *************************************************/
1397
1398 /* In GnuTLS, the registered cert/key are not replaced by a later
1399 set of a cert/key, so for SNI support we need a whole new x509_cred
1400 structure.  Which means various other non-re-expanded pieces of state
1401 need to be re-set in the new struct, so the setting logic is pulled
1402 out to this.
1403
1404 Arguments:
1405   state           exim_gnutls_state_st *
1406   errstr          error string pointer
1407
1408 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1409 */
1410
1411 static int
1412 tls_set_remaining_x509(exim_gnutls_state_st *state, uschar ** errstr)
1413 {
1414 int rc;
1415 const host_item *host = state->host;  /* macro should be reconsidered? */
1416
1417 #ifndef GNUTLS_AUTO_DHPARAMS
1418 /* Create D-H parameters, or read them from the cache file. This function does
1419 its own SMTP error messaging. This only happens for the server, TLS D-H ignores
1420 client-side params. */
1421
1422 if (!state->host)
1423   {
1424   if (!dh_server_params)
1425     if ((rc = init_server_dh(errstr)) != OK) return rc;
1426
1427   /* Unnecessary & discouraged with 3.6.0 or later */
1428   gnutls_certificate_set_dh_params(state->x509_cred, dh_server_params);
1429   }
1430 #endif
1431
1432 /* Link the credentials to the session. */
1433
1434 if ((rc = gnutls_credentials_set(state->session,
1435             GNUTLS_CRD_CERTIFICATE, state->x509_cred)))
1436   return tls_error_gnu(US"gnutls_credentials_set", rc, host, errstr);
1437
1438 return OK;
1439 }
1440
1441 /*************************************************
1442 *            Initialize for GnuTLS               *
1443 *************************************************/
1444
1445
1446 #ifndef DISABLE_OCSP
1447
1448 static BOOL
1449 tls_is_buggy_ocsp(void)
1450 {
1451 const uschar * s;
1452 uschar maj, mid, mic;
1453
1454 s = CUS gnutls_check_version(NULL);
1455 maj = atoi(CCS s);
1456 if (maj == 3)
1457   {
1458   while (*s && *s != '.') s++;
1459   mid = atoi(CCS ++s);
1460   if (mid <= 2)
1461     return TRUE;
1462   else if (mid >= 5)
1463     return FALSE;
1464   else
1465     {
1466     while (*s && *s != '.') s++;
1467     mic = atoi(CCS ++s);
1468     return mic <= (mid == 3 ? 16 : 3);
1469     }
1470   }
1471 return FALSE;
1472 }
1473
1474 #endif
1475
1476
1477 /* Called from both server and client code. In the case of a server, errors
1478 before actual TLS negotiation return DEFER.
1479
1480 Arguments:
1481   host            connected host, if client; NULL if server
1482   certificate     certificate file
1483   privatekey      private key file
1484   sni             TLS SNI to send, sometimes when client; else NULL
1485   cas             CA certs file
1486   crl             CRL file
1487   require_ciphers tls_require_ciphers setting
1488   caller_state    returned state-info structure
1489   errstr          error string pointer
1490
1491 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1492 */
1493
1494 static int
1495 tls_init(
1496     const host_item *host,
1497     const uschar *certificate,
1498     const uschar *privatekey,
1499     const uschar *sni,
1500     const uschar *cas,
1501     const uschar *crl,
1502     const uschar *require_ciphers,
1503     exim_gnutls_state_st **caller_state,
1504     tls_support * tlsp,
1505     uschar ** errstr)
1506 {
1507 exim_gnutls_state_st * state;
1508 int rc;
1509 size_t sz;
1510 const char * errpos;
1511 const uschar * p;
1512
1513 if (!exim_gnutls_base_init_done)
1514   {
1515   DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS global init required.\n");
1516
1517 #if defined(HAVE_GNUTLS_PKCS11) && !defined(GNUTLS_AUTO_PKCS11_MANUAL)
1518   /* By default, gnutls_global_init will init PKCS11 support in auto mode,
1519   which loads modules from a config file, which sounds good and may be wanted
1520   by some sysadmin, but also means in common configurations that GNOME keyring
1521   environment variables are used and so breaks for users calling mailq.
1522   To prevent this, we init PKCS11 first, which is the documented approach. */
1523   if (!gnutls_allow_auto_pkcs11)
1524     if ((rc = gnutls_pkcs11_init(GNUTLS_PKCS11_FLAG_MANUAL, NULL)))
1525       return tls_error_gnu(US"gnutls_pkcs11_init", rc, host, errstr);
1526 #endif
1527
1528 #ifndef GNUTLS_AUTO_GLOBAL_INIT
1529   if ((rc = gnutls_global_init()))
1530     return tls_error_gnu(US"gnutls_global_init", rc, host, errstr);
1531 #endif
1532
1533 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
1534   DEBUG(D_tls)
1535     {
1536     gnutls_global_set_log_function(exim_gnutls_logger_cb);
1537     /* arbitrarily chosen level; bump up to 9 for more */
1538     gnutls_global_set_log_level(EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL);
1539     }
1540 #endif
1541
1542 #ifndef DISABLE_OCSP
1543   if (tls_ocsp_file && (gnutls_buggy_ocsp = tls_is_buggy_ocsp()))
1544     log_write(0, LOG_MAIN, "OCSP unusable with this GnuTLS library version");
1545 #endif
1546
1547   exim_gnutls_base_init_done = TRUE;
1548   }
1549
1550 if (host)
1551   {
1552   /* For client-side sessions we allocate a context. This lets us run
1553   several in parallel. */
1554   int old_pool = store_pool;
1555   store_pool = POOL_PERM;
1556   state = store_get(sizeof(exim_gnutls_state_st), FALSE);
1557   store_pool = old_pool;
1558
1559   memcpy(state, &exim_gnutls_state_init, sizeof(exim_gnutls_state_init));
1560   state->tlsp = tlsp;
1561   DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS client session\n");
1562   rc = gnutls_init(&state->session, GNUTLS_CLIENT);
1563   }
1564 else
1565   {
1566   state = &state_server;
1567   memcpy(state, &exim_gnutls_state_init, sizeof(exim_gnutls_state_init));
1568   state->tlsp = tlsp;
1569   DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS server session\n");
1570   rc = gnutls_init(&state->session, GNUTLS_SERVER);
1571   }
1572 if (rc)
1573   return tls_error_gnu(US"gnutls_init", rc, host, errstr);
1574
1575 state->host = host;
1576
1577 state->tls_certificate = certificate;
1578 state->tls_privatekey = privatekey;
1579 state->tls_require_ciphers = require_ciphers;
1580 state->tls_sni = sni;
1581 state->tls_verify_certificates = cas;
1582 state->tls_crl = crl;
1583
1584 /* This handles the variables that might get re-expanded after TLS SNI;
1585 that's tls_certificate, tls_privatekey, tls_verify_certificates, tls_crl */
1586
1587 DEBUG(D_tls)
1588   debug_printf("Expanding various TLS configuration options for session credentials.\n");
1589 if ((rc = tls_expand_session_files(state, errstr)) != OK) return rc;
1590
1591 /* These are all other parts of the x509_cred handling, since SNI in GnuTLS
1592 requires a new structure afterwards. */
1593
1594 if ((rc = tls_set_remaining_x509(state, errstr)) != OK) return rc;
1595
1596 /* set SNI in client, only */
1597 if (host)
1598   {
1599   if (!expand_check(sni, US"tls_out_sni", &state->tlsp->sni, errstr))
1600     return DEFER;
1601   if (state->tlsp->sni && *state->tlsp->sni)
1602     {
1603     DEBUG(D_tls)
1604       debug_printf("Setting TLS client SNI to \"%s\"\n", state->tlsp->sni);
1605     sz = Ustrlen(state->tlsp->sni);
1606     if ((rc = gnutls_server_name_set(state->session,
1607           GNUTLS_NAME_DNS, state->tlsp->sni, sz)))
1608       return tls_error_gnu(US"gnutls_server_name_set", rc, host, errstr);
1609     }
1610   }
1611 else if (state->tls_sni)
1612   DEBUG(D_tls) debug_printf("*** PROBABLY A BUG *** " \
1613       "have an SNI set for a server [%s]\n", state->tls_sni);
1614
1615 /* This is the priority string support,
1616 http://www.gnutls.org/manual/html_node/Priority-Strings.html
1617 and replaces gnutls_require_kx, gnutls_require_mac & gnutls_require_protocols.
1618 This was backwards incompatible, but means Exim no longer needs to track
1619 all algorithms and provide string forms for them. */
1620
1621 p = NULL;
1622 if (state->tls_require_ciphers && *state->tls_require_ciphers)
1623   {
1624   if (!expand_check_tlsvar(tls_require_ciphers, errstr))
1625     return DEFER;
1626   if (state->exp_tls_require_ciphers && *state->exp_tls_require_ciphers)
1627     {
1628     p = state->exp_tls_require_ciphers;
1629     DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS session cipher/priority \"%s\"\n", p);
1630     }
1631   }
1632 if (!p)
1633   {
1634   p = exim_default_gnutls_priority;
1635   DEBUG(D_tls)
1636     debug_printf("GnuTLS using default session cipher/priority \"%s\"\n", p);
1637   }
1638
1639 if ((rc = gnutls_priority_init(&state->priority_cache, CCS p, &errpos)))
1640   return tls_error_gnu(string_sprintf(
1641                       "gnutls_priority_init(%s) failed at offset %ld, \"%.6s..\"",
1642                       p, errpos - CS p, errpos),
1643                   rc, host, errstr);
1644
1645 if ((rc = gnutls_priority_set(state->session, state->priority_cache)))
1646   return tls_error_gnu(US"gnutls_priority_set", rc, host, errstr);
1647
1648 /* This also sets the server ticket expiration time to the same, and
1649 the STEK rotation time to 3x. */
1650
1651 gnutls_db_set_cache_expiration(state->session, ssl_session_timeout);
1652
1653 /* Reduce security in favour of increased compatibility, if the admin
1654 decides to make that trade-off. */
1655 if (gnutls_compat_mode)
1656   {
1657 #if LIBGNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x020104
1658   DEBUG(D_tls) debug_printf("lowering GnuTLS security, compatibility mode\n");
1659   gnutls_session_enable_compatibility_mode(state->session);
1660 #else
1661   DEBUG(D_tls) debug_printf("Unable to set gnutls_compat_mode - GnuTLS version too old\n");
1662 #endif
1663   }
1664
1665 *caller_state = state;
1666 return OK;
1667 }
1668
1669
1670
1671 /*************************************************
1672 *            Extract peer information            *
1673 *************************************************/
1674
1675 static const uschar *
1676 cipher_stdname_kcm(gnutls_kx_algorithm_t kx, gnutls_cipher_algorithm_t cipher,
1677   gnutls_mac_algorithm_t mac)
1678 {
1679 uschar cs_id[2];
1680 gnutls_kx_algorithm_t kx_i;
1681 gnutls_cipher_algorithm_t cipher_i;
1682 gnutls_mac_algorithm_t mac_i;
1683
1684 for (size_t i = 0;
1685      gnutls_cipher_suite_info(i, cs_id, &kx_i, &cipher_i, &mac_i, NULL);
1686      i++)
1687   if (kx_i == kx && cipher_i == cipher && mac_i == mac)
1688     return cipher_stdname(cs_id[0], cs_id[1]);
1689 return NULL;
1690 }
1691
1692
1693
1694 /* Called from both server and client code.
1695 Only this is allowed to set state->peerdn and state->have_set_peerdn
1696 and we use that to detect double-calls.
1697
1698 NOTE: the state blocks last while the TLS connection is up, which is fine
1699 for logging in the server side, but for the client side, we log after teardown
1700 in src/deliver.c.  While the session is up, we can twist about states and
1701 repoint tls_* globals, but those variables used for logging or other variable
1702 expansion that happens _after_ delivery need to have a longer life-time.
1703
1704 So for those, we get the data from POOL_PERM; the re-invoke guard keeps us from
1705 doing this more than once per generation of a state context.  We set them in
1706 the state context, and repoint tls_* to them.  After the state goes away, the
1707 tls_* copies of the pointers remain valid and client delivery logging is happy.
1708
1709 tls_certificate_verified is a BOOL, so the tls_peerdn and tls_cipher issues
1710 don't apply.
1711
1712 Arguments:
1713   state           exim_gnutls_state_st *
1714   errstr          pointer to error string
1715
1716 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1717 */
1718
1719 static int
1720 peer_status(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
1721 {
1722 gnutls_session_t session = state->session;
1723 const gnutls_datum_t * cert_list;
1724 int old_pool, rc;
1725 unsigned int cert_list_size = 0;
1726 gnutls_protocol_t protocol;
1727 gnutls_cipher_algorithm_t cipher;
1728 gnutls_kx_algorithm_t kx;
1729 gnutls_mac_algorithm_t mac;
1730 gnutls_certificate_type_t ct;
1731 gnutls_x509_crt_t crt;
1732 uschar * dn_buf;
1733 size_t sz;
1734
1735 if (state->have_set_peerdn)
1736   return OK;
1737 state->have_set_peerdn = TRUE;
1738
1739 state->peerdn = NULL;
1740
1741 /* tls_cipher */
1742 cipher = gnutls_cipher_get(session);
1743 protocol = gnutls_protocol_get_version(session);
1744 mac = gnutls_mac_get(session);
1745 kx =
1746 #ifdef GNUTLS_TLS1_3
1747     protocol >= GNUTLS_TLS1_3 ? 0 :
1748 #endif
1749   gnutls_kx_get(session);
1750
1751 old_pool = store_pool;
1752   {
1753   tls_support * tlsp = state->tlsp;
1754   store_pool = POOL_PERM;
1755
1756 #ifdef SUPPORT_GNUTLS_SESS_DESC
1757     {
1758     gstring * g = NULL;
1759     uschar * s = US gnutls_session_get_desc(session), c;
1760
1761     /* Nikos M suggests we use this by preference.  It returns like:
1762     (TLS1.3)-(ECDHE-SECP256R1)-(RSA-PSS-RSAE-SHA256)-(AES-256-GCM)
1763
1764     For partial back-compat, put a colon after the TLS version, replace the
1765     )-( grouping with __, replace in-group - with _ and append the :keysize. */
1766
1767     /* debug_printf("peer_status: gnutls_session_get_desc %s\n", s); */
1768
1769     for (s++; (c = *s) && c != ')'; s++) g = string_catn(g, s, 1);
1770
1771     tlsp->ver = string_copyn(g->s, g->ptr);
1772     for (uschar * p = US tlsp->ver; *p; p++)
1773       if (*p == '-') { *p = '\0'; break; }      /* TLS1.0-PKIX -> TLS1.0 */
1774
1775     g = string_catn(g, US":", 1);
1776     if (*s) s++;                /* now on _ between groups */
1777     while ((c = *s))
1778       {
1779       for (*++s && ++s; (c = *s) && c != ')'; s++)
1780         g = string_catn(g, c == '-' ? US"_" : s, 1);
1781       /* now on ) closing group */
1782       if ((c = *s) && *++s == '-') g = string_catn(g, US"__", 2);
1783       /* now on _ between groups */
1784       }
1785     g = string_catn(g, US":", 1);
1786     g = string_cat(g, string_sprintf("%d", (int) gnutls_cipher_get_key_size(cipher) * 8));
1787     state->ciphersuite = string_from_gstring(g);
1788     }
1789 #else
1790   state->ciphersuite = string_sprintf("%s:%s:%d",
1791       gnutls_protocol_get_name(protocol),
1792       gnutls_cipher_suite_get_name(kx, cipher, mac),
1793       (int) gnutls_cipher_get_key_size(cipher) * 8);
1794
1795   /* I don't see a way that spaces could occur, in the current GnuTLS
1796   code base, but it was a concern in the old code and perhaps older GnuTLS
1797   releases did return "TLS 1.0"; play it safe, just in case. */
1798
1799   for (uschar * p = state->ciphersuite; *p; p++) if (isspace(*p)) *p = '-';
1800   tlsp->ver = string_copyn(state->ciphersuite,
1801                         Ustrchr(state->ciphersuite, ':') - state->ciphersuite);
1802 #endif
1803
1804 /* debug_printf("peer_status: ciphersuite %s\n", state->ciphersuite); */
1805
1806   tlsp->cipher = state->ciphersuite;
1807   tlsp->bits = gnutls_cipher_get_key_size(cipher) * 8;
1808
1809   tlsp->cipher_stdname = cipher_stdname_kcm(kx, cipher, mac);
1810   }
1811 store_pool = old_pool;
1812
1813 /* tls_peerdn */
1814 cert_list = gnutls_certificate_get_peers(session, &cert_list_size);
1815
1816 if (!cert_list || cert_list_size == 0)
1817   {
1818   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: no certificate from peer (%p & %d)\n",
1819       cert_list, cert_list_size);
1820   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
1821     return tls_error(US"certificate verification failed",
1822         US"no certificate received from peer", state->host, errstr);
1823   return OK;
1824   }
1825
1826 if ((ct = gnutls_certificate_type_get(session)) != GNUTLS_CRT_X509)
1827   {
1828   const uschar * ctn = US gnutls_certificate_type_get_name(ct);
1829   DEBUG(D_tls)
1830     debug_printf("TLS: peer cert not X.509 but instead \"%s\"\n", ctn);
1831   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
1832     return tls_error(US"certificate verification not possible, unhandled type",
1833         ctn, state->host, errstr);
1834   return OK;
1835   }
1836
1837 #define exim_gnutls_peer_err(Label) \
1838   do { \
1839     if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) \
1840       { \
1841       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: peer cert problem: %s: %s\n", \
1842         (Label), gnutls_strerror(rc)); \
1843       if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED) \
1844         return tls_error_gnu((Label), rc, state->host, errstr); \
1845       return OK; \
1846       } \
1847     } while (0)
1848
1849 rc = import_cert(&cert_list[0], &crt);
1850 exim_gnutls_peer_err(US"cert 0");
1851
1852 state->tlsp->peercert = state->peercert = crt;
1853
1854 sz = 0;
1855 rc = gnutls_x509_crt_get_dn(crt, NULL, &sz);
1856 if (rc != GNUTLS_E_SHORT_MEMORY_BUFFER)
1857   {
1858   exim_gnutls_peer_err(US"getting size for cert DN failed");
1859   return FAIL; /* should not happen */
1860   }
1861 dn_buf = store_get_perm(sz, TRUE);      /* tainted */
1862 rc = gnutls_x509_crt_get_dn(crt, CS dn_buf, &sz);
1863 exim_gnutls_peer_err(US"failed to extract certificate DN [gnutls_x509_crt_get_dn(cert 0)]");
1864
1865 state->peerdn = dn_buf;
1866
1867 return OK;
1868 #undef exim_gnutls_peer_err
1869 }
1870
1871
1872
1873
1874 /*************************************************
1875 *            Verify peer certificate             *
1876 *************************************************/
1877
1878 /* Called from both server and client code.
1879 *Should* be using a callback registered with
1880 gnutls_certificate_set_verify_function() to fail the handshake if we dislike
1881 the peer information, but that's too new for some OSes.
1882
1883 Arguments:
1884   state         exim_gnutls_state_st *
1885   errstr        where to put an error message
1886
1887 Returns:
1888   FALSE     if the session should be rejected
1889   TRUE      if the cert is okay or we just don't care
1890 */
1891
1892 static BOOL
1893 verify_certificate(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
1894 {
1895 int rc;
1896 uint verify;
1897
1898 DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: checking peer certificate\n");
1899 *errstr = NULL;
1900 rc = peer_status(state, errstr);
1901
1902 if (state->verify_requirement == VERIFY_NONE)
1903   return TRUE;
1904
1905 if (rc != OK || !state->peerdn)
1906   {
1907   verify = GNUTLS_CERT_INVALID;
1908   *errstr = US"certificate not supplied";
1909   }
1910 else
1911
1912   {
1913 #ifdef SUPPORT_DANE
1914   if (state->verify_requirement == VERIFY_DANE && state->host)
1915     {
1916     /* Using dane_verify_session_crt() would be easy, as it does it all for us
1917     including talking to a DNS resolver.  But we want to do that bit ourselves
1918     as the testsuite intercepts and fakes its own DNS environment. */
1919
1920     dane_state_t s;
1921     dane_query_t r;
1922     uint lsize;
1923     const gnutls_datum_t * certlist =
1924       gnutls_certificate_get_peers(state->session, &lsize);
1925     int usage = tls_out.tlsa_usage;
1926
1927 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
1928     /* Split the TLSA records into two sets, TA and EE selectors.  Run the
1929     dane-verification separately so that we know which selector verified;
1930     then we know whether to do name-verification (needed for TA but not EE). */
1931
1932     if (usage == ((1<<DANESSL_USAGE_DANE_TA) | (1<<DANESSL_USAGE_DANE_EE)))
1933       {                                         /* a mixed-usage bundle */
1934       int i, j, nrec;
1935       const char ** dd;
1936       int * ddl;
1937
1938       for(nrec = 0; state->dane_data_len[nrec]; ) nrec++;
1939       nrec++;
1940
1941       dd = store_get(nrec * sizeof(uschar *), FALSE);
1942       ddl = store_get(nrec * sizeof(int), FALSE);
1943       nrec--;
1944
1945       if ((rc = dane_state_init(&s, 0)))
1946         goto tlsa_prob;
1947
1948       for (usage = DANESSL_USAGE_DANE_EE;
1949            usage >= DANESSL_USAGE_DANE_TA; usage--)
1950         {                               /* take records with this usage */
1951         for (j = i = 0; i < nrec; i++)
1952           if (state->dane_data[i][0] == usage)
1953             {
1954             dd[j] = state->dane_data[i];
1955             ddl[j++] = state->dane_data_len[i];
1956             }
1957         if (j)
1958           {
1959           dd[j] = NULL;
1960           ddl[j] = 0;
1961
1962           if ((rc = dane_raw_tlsa(s, &r, (char * const *)dd, ddl, 1, 0)))
1963             goto tlsa_prob;
1964
1965           if ((rc = dane_verify_crt_raw(s, certlist, lsize,
1966                             gnutls_certificate_type_get(state->session),
1967                             r, 0,
1968                             usage == DANESSL_USAGE_DANE_EE
1969                             ? DANE_VFLAG_ONLY_CHECK_EE_USAGE : 0,
1970                             &verify)))
1971             {
1972             DEBUG(D_tls)
1973               debug_printf("TLSA record problem: %s\n", dane_strerror(rc));
1974             }
1975           else if (verify == 0) /* verification passed */
1976             {
1977             usage = 1 << usage;
1978             break;
1979             }
1980           }
1981         }
1982
1983         if (rc) goto tlsa_prob;
1984       }
1985     else
1986 # endif
1987       {
1988       if (  (rc = dane_state_init(&s, 0))
1989          || (rc = dane_raw_tlsa(s, &r, state->dane_data, state->dane_data_len,
1990                         1, 0))
1991          || (rc = dane_verify_crt_raw(s, certlist, lsize,
1992                         gnutls_certificate_type_get(state->session),
1993                         r, 0,
1994 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
1995                         usage == (1 << DANESSL_USAGE_DANE_EE)
1996                         ? DANE_VFLAG_ONLY_CHECK_EE_USAGE : 0,
1997 # else
1998                         0,
1999 # endif
2000                         &verify))
2001          )
2002         goto tlsa_prob;
2003       }
2004
2005     if (verify != 0)            /* verification failed */
2006       {
2007       gnutls_datum_t str;
2008       (void) dane_verification_status_print(verify, &str, 0);
2009       *errstr = US str.data;    /* don't bother to free */
2010       goto badcert;
2011       }
2012
2013 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
2014     /* If a TA-mode TLSA record was used for verification we must additionally
2015     verify the cert name (but not the CA chain).  For EE-mode, skip it. */
2016
2017     if (usage & (1 << DANESSL_USAGE_DANE_EE))
2018 # endif
2019       {
2020       state->peer_dane_verified = state->peer_cert_verified = TRUE;
2021       goto goodcert;
2022       }
2023 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
2024     /* Assume that the name on the A-record is the one that should be matching
2025     the cert.  An alternate view is that the domain part of the email address
2026     is also permissible. */
2027
2028     if (gnutls_x509_crt_check_hostname(state->tlsp->peercert,
2029           CS state->host->name))
2030       {
2031       state->peer_dane_verified = state->peer_cert_verified = TRUE;
2032       goto goodcert;
2033       }
2034 # endif
2035     }
2036 #endif  /*SUPPORT_DANE*/
2037
2038   rc = gnutls_certificate_verify_peers2(state->session, &verify);
2039   }
2040
2041 /* Handle the result of verification. INVALID is set if any others are. */
2042
2043 if (rc < 0 || verify & (GNUTLS_CERT_INVALID|GNUTLS_CERT_REVOKED))
2044   {
2045   state->peer_cert_verified = FALSE;
2046   if (!*errstr)
2047     {
2048 #ifdef GNUTLS_CERT_VFY_STATUS_PRINT
2049     DEBUG(D_tls)
2050       {
2051       gnutls_datum_t txt;
2052
2053       if (gnutls_certificate_verification_status_print(verify,
2054             gnutls_certificate_type_get(state->session), &txt, 0)
2055           == GNUTLS_E_SUCCESS)
2056         {
2057         debug_printf("%s\n", txt.data);
2058         gnutls_free(txt.data);
2059         }
2060       }
2061 #endif
2062     *errstr = verify & GNUTLS_CERT_REVOKED
2063       ? US"certificate revoked" : US"certificate invalid";
2064     }
2065
2066   DEBUG(D_tls)
2067     debug_printf("TLS certificate verification failed (%s): peerdn=\"%s\"\n",
2068         *errstr, state->peerdn ? state->peerdn : US"<unset>");
2069
2070   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
2071     goto badcert;
2072   DEBUG(D_tls)
2073     debug_printf("TLS verify failure overridden (host in tls_try_verify_hosts)\n");
2074   }
2075
2076 else
2077   {
2078   /* Client side, check the server's certificate name versus the name on the
2079   A-record for the connection we made.  What to do for server side - what name
2080   to use for client?  We document that there is no such checking for server
2081   side. */
2082
2083   if (  state->exp_tls_verify_cert_hostnames
2084      && !gnutls_x509_crt_check_hostname(state->tlsp->peercert,
2085                 CS state->exp_tls_verify_cert_hostnames)
2086      )
2087     {
2088     DEBUG(D_tls)
2089       debug_printf("TLS certificate verification failed: cert name mismatch\n");
2090     if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
2091       goto badcert;
2092     return TRUE;
2093     }
2094
2095   state->peer_cert_verified = TRUE;
2096   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS certificate verified: peerdn=\"%s\"\n",
2097       state->peerdn ? state->peerdn : US"<unset>");
2098   }
2099
2100 goodcert:
2101   state->tlsp->peerdn = state->peerdn;
2102   return TRUE;
2103
2104 #ifdef SUPPORT_DANE
2105 tlsa_prob:
2106   *errstr = string_sprintf("TLSA record problem: %s",
2107     rc == DANE_E_REQUESTED_DATA_NOT_AVAILABLE ? "none usable" : dane_strerror(rc));
2108 #endif
2109
2110 badcert:
2111   gnutls_alert_send(state->session, GNUTLS_AL_FATAL, GNUTLS_A_BAD_CERTIFICATE);
2112   return FALSE;
2113 }
2114
2115
2116
2117
2118 /* ------------------------------------------------------------------------ */
2119 /* Callbacks */
2120
2121 /* Logging function which can be registered with
2122  *   gnutls_global_set_log_function()
2123  *   gnutls_global_set_log_level() 0..9
2124  */
2125 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
2126 static void
2127 exim_gnutls_logger_cb(int level, const char *message)
2128 {
2129   size_t len = strlen(message);
2130   if (len < 1)
2131     {
2132     DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS<%d> empty debug message\n", level);
2133     return;
2134     }
2135   DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS<%d>: %s%s", level, message,
2136       message[len-1] == '\n' ? "" : "\n");
2137 }
2138 #endif
2139
2140
2141 /* Called after client hello, should handle SNI work.
2142 This will always set tls_sni (state->received_sni) if available,
2143 and may trigger presenting different certificates,
2144 if state->trigger_sni_changes is TRUE.
2145
2146 Should be registered with
2147   gnutls_handshake_set_post_client_hello_function()
2148
2149 "This callback must return 0 on success or a gnutls error code to terminate the
2150 handshake.".
2151
2152 For inability to get SNI information, we return 0.
2153 We only return non-zero if re-setup failed.
2154 Only used for server-side TLS.
2155 */
2156
2157 static int
2158 exim_sni_handling_cb(gnutls_session_t session)
2159 {
2160 char sni_name[MAX_HOST_LEN];
2161 size_t data_len = MAX_HOST_LEN;
2162 exim_gnutls_state_st *state = &state_server;
2163 unsigned int sni_type;
2164 int rc, old_pool;
2165 uschar * dummy_errstr;
2166
2167 rc = gnutls_server_name_get(session, sni_name, &data_len, &sni_type, 0);
2168 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
2169   {
2170   DEBUG(D_tls)
2171     if (rc == GNUTLS_E_REQUESTED_DATA_NOT_AVAILABLE)
2172       debug_printf("TLS: no SNI presented in handshake.\n");
2173     else
2174       debug_printf("TLS failure: gnutls_server_name_get(): %s [%d]\n",
2175         gnutls_strerror(rc), rc);
2176   return 0;
2177   }
2178
2179 if (sni_type != GNUTLS_NAME_DNS)
2180   {
2181   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: ignoring SNI of unhandled type %u\n", sni_type);
2182   return 0;
2183   }
2184
2185 /* We now have a UTF-8 string in sni_name */
2186 old_pool = store_pool;
2187 store_pool = POOL_PERM;
2188 state->received_sni = string_copy_taint(US sni_name, TRUE);
2189 store_pool = old_pool;
2190
2191 /* We set this one now so that variable expansions below will work */
2192 state->tlsp->sni = state->received_sni;
2193
2194 DEBUG(D_tls) debug_printf("Received TLS SNI \"%s\"%s\n", sni_name,
2195     state->trigger_sni_changes ? "" : " (unused for certificate selection)");
2196
2197 if (!state->trigger_sni_changes)
2198   return 0;
2199
2200 if ((rc = tls_expand_session_files(state, &dummy_errstr)) != OK)
2201   {
2202   /* If the setup of certs/etc failed before handshake, TLS would not have
2203   been offered.  The best we can do now is abort. */
2204   return GNUTLS_E_APPLICATION_ERROR_MIN;
2205   }
2206
2207 rc = tls_set_remaining_x509(state, &dummy_errstr);
2208 if (rc != OK) return GNUTLS_E_APPLICATION_ERROR_MIN;
2209
2210 return 0;
2211 }
2212
2213
2214
2215 #ifndef DISABLE_EVENT
2216 /*
2217 We use this callback to get observability and detail-level control
2218 for an exim TLS connection (either direction), raising a tls:cert event
2219 for each cert in the chain presented by the peer.  Any event
2220 can deny verification.
2221
2222 Return 0 for the handshake to continue or non-zero to terminate.
2223 */
2224
2225 static int
2226 verify_cb(gnutls_session_t session)
2227 {
2228 const gnutls_datum_t * cert_list;
2229 unsigned int cert_list_size = 0;
2230 gnutls_x509_crt_t crt;
2231 int rc;
2232 uschar * yield;
2233 exim_gnutls_state_st * state = gnutls_session_get_ptr(session);
2234
2235 if ((cert_list = gnutls_certificate_get_peers(session, &cert_list_size)))
2236   while (cert_list_size--)
2237   {
2238   if ((rc = import_cert(&cert_list[cert_list_size], &crt)) != GNUTLS_E_SUCCESS)
2239     {
2240     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: peer cert problem: depth %d: %s\n",
2241       cert_list_size, gnutls_strerror(rc));
2242     break;
2243     }
2244
2245   state->tlsp->peercert = crt;
2246   if ((yield = event_raise(state->event_action,
2247               US"tls:cert", string_sprintf("%d", cert_list_size))))
2248     {
2249     log_write(0, LOG_MAIN,
2250               "SSL verify denied by event-action: depth=%d: %s",
2251               cert_list_size, yield);
2252     return 1;                     /* reject */
2253     }
2254   state->tlsp->peercert = NULL;
2255   }
2256
2257 return 0;
2258 }
2259
2260 #endif
2261
2262
2263 static gstring *
2264 ddump(gnutls_datum_t * d)
2265 {
2266 gstring * g = string_get((d->size+1) * 2);
2267 uschar * s = d->data;
2268 for (unsigned i = d->size; i > 0; i--, s++)
2269   {
2270   g = string_catn(g, US "0123456789abcdef" + (*s >> 4), 1);
2271   g = string_catn(g, US "0123456789abcdef" + (*s & 0xf), 1);
2272   }
2273 return g;
2274 }
2275
2276 static void
2277 post_handshake_debug(exim_gnutls_state_st * state)
2278 {
2279 #ifdef SUPPORT_GNUTLS_SESS_DESC
2280 debug_printf("%s\n", gnutls_session_get_desc(state->session));
2281 #endif
2282
2283 #ifdef SUPPORT_GNUTLS_KEYLOG
2284 # ifdef EXIM_HAVE_TLS1_3
2285 if (gnutls_protocol_get_version(state->session) < GNUTLS_TLS1_3)
2286 # else
2287 if (TRUE)
2288 # endif
2289   {
2290   gnutls_datum_t c, s;
2291   gstring * gc, * gs;
2292   /* For TLS1.2 we only want the client random and the master secret */
2293   gnutls_session_get_random(state->session, &c, &s);
2294   gnutls_session_get_master_secret(state->session, &s);
2295   gc = ddump(&c);
2296   gs = ddump(&s);
2297   debug_printf("CLIENT_RANDOM %.*s %.*s\n", (int)gc->ptr, gc->s, (int)gs->ptr, gs->s);
2298   }
2299 else
2300   debug_printf("To get keying info for TLS1.3 is hard:\n"
2301     " set environment variable SSLKEYLOGFILE to a filename writable by uid exim\n"
2302     " add SSLKEYLOGFILE to keep_environment in the exim config\n"
2303     " run exim as root\n"
2304     " if using sudo, add SSLKEYLOGFILE to env_keep in /etc/sudoers\n"
2305     " (works for TLS1.2 also, and saves cut-paste into file)"
2306     " Trying to use add_environment for this will not work\n");
2307 #endif
2308 }
2309
2310
2311 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
2312 static int
2313 tls_server_ticket_cb(gnutls_session_t sess, u_int htype, unsigned when,
2314   unsigned incoming, const gnutls_datum_t * msg)
2315 {
2316 DEBUG(D_tls) debug_printf("newticket cb\n");
2317 tls_in.resumption |= RESUME_CLIENT_REQUESTED;
2318 return 0;
2319 }
2320
2321 static void
2322 tls_server_resume_prehandshake(exim_gnutls_state_st * state)
2323 {
2324 /* Should the server offer session resumption? */
2325 tls_in.resumption = RESUME_SUPPORTED;
2326 if (verify_check_host(&tls_resumption_hosts) == OK)
2327   {
2328   int rc;
2329   /* GnuTLS appears to not do ticket overlap, but does emit a fresh ticket when
2330   an offered resumption is unacceptable.  We lose one resumption per ticket
2331   lifetime, and sessions cannot be indefinitely re-used.  There seems to be no
2332   way (3.6.7) of changing the default number of 2 TLS1.3 tickets issued, but at
2333   least they go out in a single packet. */
2334
2335   if (!(rc = gnutls_session_ticket_enable_server(state->session,
2336               &server_sessticket_key)))
2337     tls_in.resumption |= RESUME_SERVER_TICKET;
2338   else
2339     DEBUG(D_tls)
2340       debug_printf("enabling session tickets: %s\n", US gnutls_strerror(rc));
2341
2342   /* Try to tell if we see a ticket request */
2343   gnutls_handshake_set_hook_function(state->session,
2344     GNUTLS_HANDSHAKE_ANY, GNUTLS_HOOK_POST, tls_server_hook_cb);
2345   }
2346 }
2347
2348 static void
2349 tls_server_resume_posthandshake(exim_gnutls_state_st * state)
2350 {
2351 if (gnutls_session_resumption_requested(state->session))
2352   {
2353   /* This tells us the client sent a full ticket.  We use a
2354   callback on session-ticket request, elsewhere, to tell
2355   if a client asked for a ticket. */
2356
2357   tls_in.resumption |= RESUME_CLIENT_SUGGESTED;
2358   DEBUG(D_tls) debug_printf("client requested resumption\n");
2359   }
2360 if (gnutls_session_is_resumed(state->session))
2361   {
2362   tls_in.resumption |= RESUME_USED;
2363   DEBUG(D_tls) debug_printf("Session resumed\n");
2364   }
2365 }
2366 #endif
2367 /* ------------------------------------------------------------------------ */
2368 /* Exported functions */
2369
2370
2371
2372
2373 /*************************************************
2374 *       Start a TLS session in a server          *
2375 *************************************************/
2376
2377 /* This is called when Exim is running as a server, after having received
2378 the STARTTLS command. It must respond to that command, and then negotiate
2379 a TLS session.
2380
2381 Arguments:
2382   require_ciphers  list of allowed ciphers or NULL
2383   errstr           pointer to error string
2384
2385 Returns:           OK on success
2386                    DEFER for errors before the start of the negotiation
2387                    FAIL for errors during the negotiation; the server can't
2388                      continue running.
2389 */
2390
2391 int
2392 tls_server_start(const uschar * require_ciphers, uschar ** errstr)
2393 {
2394 int rc;
2395 exim_gnutls_state_st * state = NULL;
2396
2397 /* Check for previous activation */
2398 if (tls_in.active.sock >= 0)
2399   {
2400   tls_error(US"STARTTLS received after TLS started", US "", NULL, errstr);
2401   smtp_printf("554 Already in TLS\r\n", FALSE);
2402   return FAIL;
2403   }
2404
2405 /* Initialize the library. If it fails, it will already have logged the error
2406 and sent an SMTP response. */
2407
2408 DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS as a server\n");
2409
2410 if ((rc = tls_init(NULL, tls_certificate, tls_privatekey,
2411     NULL, tls_verify_certificates, tls_crl,
2412     require_ciphers, &state, &tls_in, errstr)) != OK) return rc;
2413
2414 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
2415 tls_server_resume_prehandshake(state);
2416 #endif
2417
2418 /* If this is a host for which certificate verification is mandatory or
2419 optional, set up appropriately. */
2420
2421 if (verify_check_host(&tls_verify_hosts) == OK)
2422   {
2423   DEBUG(D_tls)
2424     debug_printf("TLS: a client certificate will be required.\n");
2425   state->verify_requirement = VERIFY_REQUIRED;
2426   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUIRE);
2427   }
2428 else if (verify_check_host(&tls_try_verify_hosts) == OK)
2429   {
2430   DEBUG(D_tls)
2431     debug_printf("TLS: a client certificate will be requested but not required.\n");
2432   state->verify_requirement = VERIFY_OPTIONAL;
2433   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUEST);
2434   }
2435 else
2436   {
2437   DEBUG(D_tls)
2438     debug_printf("TLS: a client certificate will not be requested.\n");
2439   state->verify_requirement = VERIFY_NONE;
2440   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_IGNORE);
2441   }
2442
2443 #ifndef DISABLE_EVENT
2444 if (event_action)
2445   {
2446   state->event_action = event_action;
2447   gnutls_session_set_ptr(state->session, state);
2448   gnutls_certificate_set_verify_function(state->x509_cred, verify_cb);
2449   }
2450 #endif
2451
2452 /* Register SNI handling; always, even if not in tls_certificate, so that the
2453 expansion variable $tls_sni is always available. */
2454
2455 gnutls_handshake_set_post_client_hello_function(state->session,
2456     exim_sni_handling_cb);
2457
2458 /* Set context and tell client to go ahead, except in the case of TLS startup
2459 on connection, where outputting anything now upsets the clients and tends to
2460 make them disconnect. We need to have an explicit fflush() here, to force out
2461 the response. Other smtp_printf() calls do not need it, because in non-TLS
2462 mode, the fflush() happens when smtp_getc() is called. */
2463
2464 if (!state->tlsp->on_connect)
2465   {
2466   smtp_printf("220 TLS go ahead\r\n", FALSE);
2467   fflush(smtp_out);
2468   }
2469
2470 /* Now negotiate the TLS session. We put our own timer on it, since it seems
2471 that the GnuTLS library doesn't.
2472 From 3.1.0 there is gnutls_handshake_set_timeout() - but it requires you
2473 to set (and clear down afterwards) up a pull-timeout callback function that does
2474 a select, so we're no better off unless avoiding signals becomes an issue. */
2475
2476 gnutls_transport_set_ptr2(state->session,
2477     (gnutls_transport_ptr_t)(long) fileno(smtp_in),
2478     (gnutls_transport_ptr_t)(long) fileno(smtp_out));
2479 state->fd_in = fileno(smtp_in);
2480 state->fd_out = fileno(smtp_out);
2481
2482 sigalrm_seen = FALSE;
2483 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM(smtp_receive_timeout);
2484 do
2485   rc = gnutls_handshake(state->session);
2486 while (rc == GNUTLS_E_AGAIN ||  rc == GNUTLS_E_INTERRUPTED && !sigalrm_seen);
2487 ALARM_CLR(0);
2488
2489 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
2490   {
2491   /* It seems that, except in the case of a timeout, we have to close the
2492   connection right here; otherwise if the other end is running OpenSSL it hangs
2493   until the server times out. */
2494
2495   if (sigalrm_seen)
2496     {
2497     tls_error(US"gnutls_handshake", US"timed out", NULL, errstr);
2498     gnutls_db_remove_session(state->session);
2499     }
2500   else
2501     {
2502     tls_error_gnu(US"gnutls_handshake", rc, NULL, errstr);
2503     (void) gnutls_alert_send_appropriate(state->session, rc);
2504     gnutls_deinit(state->session);
2505     gnutls_certificate_free_credentials(state->x509_cred);
2506     millisleep(500);
2507     shutdown(state->fd_out, SHUT_WR);
2508     for (int i = 1024; fgetc(smtp_in) != EOF && i > 0; ) i--;   /* drain skt */
2509     (void)fclose(smtp_out);
2510     (void)fclose(smtp_in);
2511     smtp_out = smtp_in = NULL;
2512     }
2513
2514   return FAIL;
2515   }
2516
2517 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
2518 tls_server_resume_posthandshake(state);
2519 #endif
2520
2521 DEBUG(D_tls) post_handshake_debug(state);
2522
2523 /* Verify after the fact */
2524
2525 if (!verify_certificate(state, errstr))
2526   {
2527   if (state->verify_requirement != VERIFY_OPTIONAL)
2528     {
2529     (void) tls_error(US"certificate verification failed", *errstr, NULL, errstr);
2530     return FAIL;
2531     }
2532   DEBUG(D_tls)
2533     debug_printf("TLS: continuing on only because verification was optional, after: %s\n",
2534         *errstr);
2535   }
2536
2537 /* Sets various Exim expansion variables; always safe within server */
2538
2539 extract_exim_vars_from_tls_state(state);
2540
2541 /* TLS has been set up. Adjust the input functions to read via TLS,
2542 and initialize appropriately. */
2543
2544 state->xfer_buffer = store_malloc(ssl_xfer_buffer_size);
2545
2546 receive_getc = tls_getc;
2547 receive_getbuf = tls_getbuf;
2548 receive_get_cache = tls_get_cache;
2549 receive_ungetc = tls_ungetc;
2550 receive_feof = tls_feof;
2551 receive_ferror = tls_ferror;
2552 receive_smtp_buffered = tls_smtp_buffered;
2553
2554 return OK;
2555 }
2556
2557
2558
2559
2560 static void
2561 tls_client_setup_hostname_checks(host_item * host, exim_gnutls_state_st * state,
2562   smtp_transport_options_block * ob)
2563 {
2564 if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_verify_cert_hostnames, host) == OK)
2565   {
2566   state->exp_tls_verify_cert_hostnames =
2567 #ifdef SUPPORT_I18N
2568     string_domain_utf8_to_alabel(host->name, NULL);
2569 #else
2570     host->name;
2571 #endif
2572   DEBUG(D_tls)
2573     debug_printf("TLS: server cert verification includes hostname: \"%s\".\n",
2574                     state->exp_tls_verify_cert_hostnames);
2575   }
2576 }
2577
2578
2579
2580
2581 #ifdef SUPPORT_DANE
2582 /* Given our list of RRs from the TLSA lookup, build a lookup block in
2583 GnuTLS-DANE's preferred format.  Hang it on the state str for later
2584 use in DANE verification.
2585
2586 We point at the dnsa data not copy it, so it must remain valid until
2587 after verification is done.*/
2588
2589 static BOOL
2590 dane_tlsa_load(exim_gnutls_state_st * state, dns_answer * dnsa)
2591 {
2592 dns_scan dnss;
2593 int i;
2594 const char **   dane_data;
2595 int *           dane_data_len;
2596
2597 i = 1;
2598 for (dns_record * rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_ANSWERS); rr;
2599      rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_NEXT)
2600     ) if (rr->type == T_TLSA) i++;
2601
2602 dane_data = store_get(i * sizeof(uschar *), FALSE);
2603 dane_data_len = store_get(i * sizeof(int), FALSE);
2604
2605 i = 0;
2606 for (dns_record * rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_ANSWERS); rr;
2607      rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_NEXT)
2608     ) if (rr->type == T_TLSA && rr->size > 3)
2609   {
2610   const uschar * p = rr->data;
2611 /*XXX need somehow to mark rr and its data as tainted.  Doues this mean copying it? */
2612   uint8_t usage = p[0], sel = p[1], type = p[2];
2613
2614   DEBUG(D_tls)
2615     debug_printf("TLSA: %d %d %d size %d\n", usage, sel, type, rr->size);
2616
2617   if (  (usage != DANESSL_USAGE_DANE_TA && usage != DANESSL_USAGE_DANE_EE)
2618      || (sel != 0 && sel != 1)
2619      )
2620     continue;
2621   switch(type)
2622     {
2623     case 0:     /* Full: cannot check at present */
2624                 break;
2625     case 1:     if (rr->size != 3 + 256/8) continue;    /* sha2-256 */
2626                 break;
2627     case 2:     if (rr->size != 3 + 512/8) continue;    /* sha2-512 */
2628                 break;
2629     default:    continue;
2630     }
2631
2632   tls_out.tlsa_usage |= 1<<usage;
2633   dane_data[i] = CS p;
2634   dane_data_len[i++] = rr->size;
2635   }
2636
2637 if (!i) return FALSE;
2638
2639 dane_data[i] = NULL;
2640 dane_data_len[i] = 0;
2641
2642 state->dane_data = (char * const *)dane_data;
2643 state->dane_data_len = dane_data_len;
2644 return TRUE;
2645 }
2646 #endif
2647
2648
2649
2650 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
2651 /* On the client, get any stashed session for the given IP from hints db
2652 and apply it to the ssl-connection for attempted resumption.  Although
2653 there is a gnutls_session_ticket_enable_client() interface it is
2654 documented as unnecessary (as of 3.6.7) as "session tickets are emabled
2655 by deafult".  There seems to be no way to disable them, so even hosts not
2656 enabled by the transport option will be sent a ticket request.  We will
2657 however avoid storing and retrieving session information. */
2658
2659 static void
2660 tls_retrieve_session(tls_support * tlsp, gnutls_session_t session,
2661   host_item * host, smtp_transport_options_block * ob)
2662 {
2663 tlsp->resumption = RESUME_SUPPORTED;
2664 if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_resumption_hosts, host) == OK)
2665   {
2666   dbdata_tls_session * dt;
2667   int len, rc;
2668   open_db dbblock, * dbm_file;
2669
2670   DEBUG(D_tls)
2671     debug_printf("check for resumable session for %s\n", host->address);
2672   tlsp->host_resumable = TRUE;
2673   tlsp->resumption |= RESUME_CLIENT_REQUESTED;
2674   if ((dbm_file = dbfn_open(US"tls", O_RDONLY, &dbblock, FALSE, FALSE)))
2675     {
2676     /* Key for the db is the IP.  We'd like to filter the retrieved session
2677     for ticket advisory expiry, but 3.6.1 seems to give no access to that */
2678
2679     if ((dt = dbfn_read_with_length(dbm_file, host->address, &len)))
2680       if (!(rc = gnutls_session_set_data(session,
2681                     CUS dt->session, (size_t)len - sizeof(dbdata_tls_session))))
2682         {
2683         DEBUG(D_tls) debug_printf("good session\n");
2684         tlsp->resumption |= RESUME_CLIENT_SUGGESTED;
2685         }
2686       else DEBUG(D_tls) debug_printf("setting session resumption data: %s\n",
2687             US gnutls_strerror(rc));
2688     dbfn_close(dbm_file);
2689     }
2690   }
2691 }
2692
2693
2694 static void
2695 tls_save_session(tls_support * tlsp, gnutls_session_t session, const host_item * host)
2696 {
2697 /* TLS 1.2 - we get both the callback and the direct posthandshake call,
2698 but this flag is not set until the second.  TLS 1.3 it's the other way about.
2699 Keep both calls as the session data cannot be extracted before handshake
2700 completes. */
2701
2702 if (gnutls_session_get_flags(session) & GNUTLS_SFLAGS_SESSION_TICKET)
2703   {
2704   gnutls_datum_t tkt;
2705   int rc;
2706
2707   DEBUG(D_tls) debug_printf("server offered session ticket\n");
2708   tlsp->ticket_received = TRUE;
2709   tlsp->resumption |= RESUME_SERVER_TICKET;
2710
2711   if (tlsp->host_resumable)
2712     if (!(rc = gnutls_session_get_data2(session, &tkt)))
2713       {
2714       open_db dbblock, * dbm_file;
2715       int dlen = sizeof(dbdata_tls_session) + tkt.size;
2716       dbdata_tls_session * dt = store_get(dlen, TRUE);
2717
2718       DEBUG(D_tls) debug_printf("session data size %u\n", (unsigned)tkt.size);
2719       memcpy(dt->session, tkt.data, tkt.size);
2720       gnutls_free(tkt.data);
2721
2722       if ((dbm_file = dbfn_open(US"tls", O_RDWR, &dbblock, FALSE, FALSE)))
2723         {
2724         /* key for the db is the IP */
2725         dbfn_delete(dbm_file, host->address);
2726         dbfn_write(dbm_file, host->address, dt, dlen);
2727         dbfn_close(dbm_file);
2728
2729         DEBUG(D_tls)
2730           debug_printf("wrote session db (len %u)\n", (unsigned)dlen);
2731         }
2732       }
2733     else DEBUG(D_tls)
2734       debug_printf("extract session data: %s\n", US gnutls_strerror(rc));
2735   }
2736 }
2737
2738
2739 /* With a TLS1.3 session, the ticket(s) are not seen until
2740 the first data read is attempted.  And there's often two of them.
2741 Pick them up with this callback.  We are also called for 1.2
2742 but we do nothing.
2743 */
2744 static int
2745 tls_client_ticket_cb(gnutls_session_t sess, u_int htype, unsigned when,
2746   unsigned incoming, const gnutls_datum_t * msg)
2747 {
2748 exim_gnutls_state_st * state = gnutls_session_get_ptr(sess);
2749 tls_support * tlsp = state->tlsp;
2750
2751 DEBUG(D_tls) debug_printf("newticket cb\n");
2752
2753 if (!tlsp->ticket_received)
2754   tls_save_session(tlsp, sess, state->host);
2755 return 0;
2756 }
2757
2758
2759 static void
2760 tls_client_resume_prehandshake(exim_gnutls_state_st * state,
2761   tls_support * tlsp, host_item * host,
2762   smtp_transport_options_block * ob)
2763 {
2764 gnutls_session_set_ptr(state->session, state);
2765 gnutls_handshake_set_hook_function(state->session,
2766   GNUTLS_HANDSHAKE_NEW_SESSION_TICKET, GNUTLS_HOOK_POST, tls_client_ticket_cb);
2767
2768 tls_retrieve_session(tlsp, state->session, host, ob);
2769 }
2770
2771 static void
2772 tls_client_resume_posthandshake(exim_gnutls_state_st * state,
2773   tls_support * tlsp, host_item * host)
2774 {
2775 if (gnutls_session_is_resumed(state->session))
2776   {
2777   DEBUG(D_tls) debug_printf("Session resumed\n");
2778   tlsp->resumption |= RESUME_USED;
2779   }
2780
2781 tls_save_session(tlsp, state->session, host);
2782 }
2783 #endif  /* EXPERIMENTAL_TLS_RESUME */
2784
2785
2786 /*************************************************
2787 *    Start a TLS session in a client             *
2788 *************************************************/
2789
2790 /* Called from the smtp transport after STARTTLS has been accepted.
2791
2792 Arguments:
2793   cctx          connection context
2794   conn_args     connection details
2795   cookie        datum for randomness (not used)
2796   tlsp          record details of channel configuration here; must be non-NULL
2797   errstr        error string pointer
2798
2799 Returns:        TRUE for success with TLS session context set in smtp context,
2800                 FALSE on error
2801 */
2802
2803 BOOL
2804 tls_client_start(client_conn_ctx * cctx, smtp_connect_args * conn_args,
2805   void * cookie ARG_UNUSED,
2806   tls_support * tlsp, uschar ** errstr)
2807 {
2808 host_item * host = conn_args->host;          /* for msgs and option-tests */
2809 transport_instance * tb = conn_args->tblock; /* always smtp or NULL */
2810 smtp_transport_options_block * ob = tb
2811   ? (smtp_transport_options_block *)tb->options_block
2812   : &smtp_transport_option_defaults;
2813 int rc;
2814 exim_gnutls_state_st * state = NULL;
2815 uschar * cipher_list = NULL;
2816
2817 #ifndef DISABLE_OCSP
2818 BOOL require_ocsp =
2819   verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_require_ocsp, host) == OK;
2820 BOOL request_ocsp = require_ocsp ? TRUE
2821   : verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_request_ocsp, host) == OK;
2822 #endif
2823
2824 DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS as a client on fd %d\n", cctx->sock);
2825
2826 #ifdef SUPPORT_DANE
2827 /* If dane is flagged, have either request or require dane for this host, and
2828 a TLSA record found.  Therefore, dane verify required.  Which implies cert must
2829 be requested and supplied, dane verify must pass, and cert verify irrelevant
2830 (incl.  hostnames), and (caller handled) require_tls */
2831
2832 if (conn_args->dane && ob->dane_require_tls_ciphers)
2833   {
2834   /* not using expand_check_tlsvar because not yet in state */
2835   if (!expand_check(ob->dane_require_tls_ciphers, US"dane_require_tls_ciphers",
2836       &cipher_list, errstr))
2837     return FALSE;
2838   cipher_list = cipher_list && *cipher_list
2839     ? ob->dane_require_tls_ciphers : ob->tls_require_ciphers;
2840   }
2841 #endif
2842
2843 if (!cipher_list)
2844   cipher_list = ob->tls_require_ciphers;
2845
2846 if (tls_init(host, ob->tls_certificate, ob->tls_privatekey,
2847     ob->tls_sni, ob->tls_verify_certificates, ob->tls_crl,
2848     cipher_list, &state, tlsp, errstr) != OK)
2849   return FALSE;
2850
2851   {
2852   int dh_min_bits = ob->tls_dh_min_bits;
2853   if (dh_min_bits < EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS)
2854     {
2855     DEBUG(D_tls)
2856       debug_printf("WARNING: tls_dh_min_bits far too low,"
2857                     " clamping %d up to %d\n",
2858           dh_min_bits, EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS);
2859     dh_min_bits = EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS;
2860     }
2861
2862   DEBUG(D_tls) debug_printf("Setting D-H prime minimum"
2863                     " acceptable bits to %d\n",
2864       dh_min_bits);
2865   gnutls_dh_set_prime_bits(state->session, dh_min_bits);
2866   }
2867
2868 /* Stick to the old behaviour for compatibility if tls_verify_certificates is
2869 set but both tls_verify_hosts and tls_try_verify_hosts are unset. Check only
2870 the specified host patterns if one of them is defined */
2871
2872 #ifdef SUPPORT_DANE
2873 if (conn_args->dane && dane_tlsa_load(state, &conn_args->tlsa_dnsa))
2874   {
2875   DEBUG(D_tls)
2876     debug_printf("TLS: server certificate DANE required.\n");
2877   state->verify_requirement = VERIFY_DANE;
2878   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUIRE);
2879   }
2880 else
2881 #endif
2882     if (  (  state->exp_tls_verify_certificates
2883           && !ob->tls_verify_hosts
2884           && (!ob->tls_try_verify_hosts || !*ob->tls_try_verify_hosts)
2885           )
2886         || verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_verify_hosts, host) == OK
2887        )
2888   {
2889   tls_client_setup_hostname_checks(host, state, ob);
2890   DEBUG(D_tls)
2891     debug_printf("TLS: server certificate verification required.\n");
2892   state->verify_requirement = VERIFY_REQUIRED;
2893   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUIRE);
2894   }
2895 else if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_try_verify_hosts, host) == OK)
2896   {
2897   tls_client_setup_hostname_checks(host, state, ob);
2898   DEBUG(D_tls)
2899     debug_printf("TLS: server certificate verification optional.\n");
2900   state->verify_requirement = VERIFY_OPTIONAL;
2901   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUEST);
2902   }
2903 else
2904   {
2905   DEBUG(D_tls)
2906     debug_printf("TLS: server certificate verification not required.\n");
2907   state->verify_requirement = VERIFY_NONE;
2908   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_IGNORE);
2909   }
2910
2911 #ifndef DISABLE_OCSP
2912                         /* supported since GnuTLS 3.1.3 */
2913 if (request_ocsp)
2914   {
2915   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: will request OCSP stapling\n");
2916   if ((rc = gnutls_ocsp_status_request_enable_client(state->session,
2917                     NULL, 0, NULL)) != OK)
2918     {
2919     tls_error_gnu(US"cert-status-req", rc, state->host, errstr);
2920     return FALSE;
2921     }
2922   tlsp->ocsp = OCSP_NOT_RESP;
2923   }
2924 #endif
2925
2926 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
2927 tls_client_resume_prehandshake(state, tlsp, host, ob);
2928 #endif
2929
2930 #ifndef DISABLE_EVENT
2931 if (tb && tb->event_action)
2932   {
2933   state->event_action = tb->event_action;
2934   gnutls_session_set_ptr(state->session, state);
2935   gnutls_certificate_set_verify_function(state->x509_cred, verify_cb);
2936   }
2937 #endif
2938
2939 gnutls_transport_set_ptr(state->session, (gnutls_transport_ptr_t)(long) cctx->sock);
2940 state->fd_in = cctx->sock;
2941 state->fd_out = cctx->sock;
2942
2943 DEBUG(D_tls) debug_printf("about to gnutls_handshake\n");
2944 /* There doesn't seem to be a built-in timeout on connection. */
2945
2946 sigalrm_seen = FALSE;
2947 ALARM(ob->command_timeout);
2948 do
2949   rc = gnutls_handshake(state->session);
2950 while (rc == GNUTLS_E_AGAIN || rc == GNUTLS_E_INTERRUPTED && !sigalrm_seen);
2951 ALARM_CLR(0);
2952
2953 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
2954   {
2955   if (sigalrm_seen)
2956     {
2957     gnutls_alert_send(state->session, GNUTLS_AL_FATAL, GNUTLS_A_USER_CANCELED);
2958     tls_error(US"gnutls_handshake", US"timed out", state->host, errstr);
2959     }
2960   else
2961     tls_error_gnu(US"gnutls_handshake", rc, state->host, errstr);
2962   return FALSE;
2963   }
2964
2965 DEBUG(D_tls) post_handshake_debug(state);
2966
2967 /* Verify late */
2968
2969 if (!verify_certificate(state, errstr))
2970   {
2971   tls_error(US"certificate verification failed", *errstr, state->host, errstr);
2972   return FALSE;
2973   }
2974
2975 #ifndef DISABLE_OCSP
2976 if (request_ocsp)
2977   {
2978   DEBUG(D_tls)
2979     {
2980     gnutls_datum_t stapling;
2981     gnutls_ocsp_resp_t resp;
2982     gnutls_datum_t printed;
2983     unsigned idx = 0;
2984
2985     for (;
2986 # ifdef GNUTLS_OCSP_STATUS_REQUEST_GET2
2987          (rc = gnutls_ocsp_status_request_get2(state->session, idx, &stapling)) == 0;
2988 #else
2989          (rc = gnutls_ocsp_status_request_get(state->session, &stapling)) == 0;
2990 #endif
2991          idx++)
2992       if (  (rc= gnutls_ocsp_resp_init(&resp)) == 0
2993          && (rc= gnutls_ocsp_resp_import(resp, &stapling)) == 0
2994          && (rc= gnutls_ocsp_resp_print(resp, GNUTLS_OCSP_PRINT_COMPACT, &printed)) == 0
2995          )
2996         {
2997         debug_printf("%.4096s", printed.data);
2998         gnutls_free(printed.data);
2999         }
3000       else
3001         (void) tls_error_gnu(US"ocsp decode", rc, state->host, errstr);
3002     if (idx == 0 && rc)
3003       (void) tls_error_gnu(US"ocsp decode", rc, state->host, errstr);
3004     }
3005
3006   if (gnutls_ocsp_status_request_is_checked(state->session, 0) == 0)
3007     {
3008     tlsp->ocsp = OCSP_FAILED;
3009     tls_error(US"certificate status check failed", NULL, state->host, errstr);
3010     if (require_ocsp)
3011       return FALSE;
3012     }
3013   else
3014     {
3015     DEBUG(D_tls) debug_printf("Passed OCSP checking\n");
3016     tlsp->ocsp = OCSP_VFIED;
3017     }
3018   }
3019 #endif
3020
3021 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
3022 tls_client_resume_posthandshake(state, tlsp, host);
3023 #endif
3024
3025 /* Sets various Exim expansion variables; may need to adjust for ACL callouts */
3026
3027 extract_exim_vars_from_tls_state(state);
3028
3029 cctx->tls_ctx = state;
3030 return TRUE;
3031 }
3032
3033
3034
3035
3036 /*************************************************
3037 *         Close down a TLS session               *
3038 *************************************************/
3039
3040 /* This is also called from within a delivery subprocess forked from the
3041 daemon, to shut down the TLS library, without actually doing a shutdown (which
3042 would tamper with the TLS session in the parent process).
3043
3044 Arguments:
3045   ct_ctx        client context pointer, or NULL for the one global server context
3046   shutdown      1 if TLS close-alert is to be sent,
3047                 2 if also response to be waited for
3048
3049 Returns:     nothing
3050 */
3051
3052 void
3053 tls_close(void * ct_ctx, int shutdown)
3054 {
3055 exim_gnutls_state_st * state = ct_ctx ? ct_ctx : &state_server;
3056 tls_support * tlsp = state->tlsp;
3057
3058 if (!tlsp || tlsp->active.sock < 0) return;  /* TLS was not active */
3059
3060 if (shutdown)
3061   {
3062   DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_close(): shutting down TLS%s\n",
3063     shutdown > 1 ? " (with response-wait)" : "");
3064
3065   ALARM(2);
3066   gnutls_bye(state->session, shutdown > 1 ? GNUTLS_SHUT_RDWR : GNUTLS_SHUT_WR);
3067   ALARM_CLR(0);
3068   }
3069
3070 if (!ct_ctx)    /* server */
3071   {
3072   receive_getc =        smtp_getc;
3073   receive_getbuf =      smtp_getbuf;
3074   receive_get_cache =   smtp_get_cache;
3075   receive_ungetc =      smtp_ungetc;
3076   receive_feof =        smtp_feof;
3077   receive_ferror =      smtp_ferror;
3078   receive_smtp_buffered = smtp_buffered;
3079   }
3080
3081 gnutls_deinit(state->session);
3082 gnutls_certificate_free_credentials(state->x509_cred);
3083
3084 tlsp->active.sock = -1;
3085 tlsp->active.tls_ctx = NULL;
3086 /* Leave bits, peercert, cipher, peerdn, certificate_verified set, for logging */
3087 tls_channelbinding_b64 = NULL;
3088
3089
3090 if (state->xfer_buffer) store_free(state->xfer_buffer);
3091 memcpy(state, &exim_gnutls_state_init, sizeof(exim_gnutls_state_init));
3092 }
3093
3094
3095
3096
3097 static BOOL
3098 tls_refill(unsigned lim)
3099 {
3100 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
3101 ssize_t inbytes;
3102
3103 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling gnutls_record_recv(%p, %p, %u)\n",
3104   state->session, state->xfer_buffer, ssl_xfer_buffer_size);
3105
3106 sigalrm_seen = FALSE;
3107 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM(smtp_receive_timeout);
3108
3109 do
3110   inbytes = gnutls_record_recv(state->session, state->xfer_buffer,
3111     MIN(ssl_xfer_buffer_size, lim));
3112 while (inbytes == GNUTLS_E_AGAIN);
3113
3114 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM_CLR(0);
3115
3116 if (had_command_timeout)                /* set by signal handler */
3117   smtp_command_timeout_exit();          /* does not return */
3118 if (had_command_sigterm)
3119   smtp_command_sigterm_exit();
3120 if (had_data_timeout)
3121   smtp_data_timeout_exit();
3122 if (had_data_sigint)
3123   smtp_data_sigint_exit();
3124
3125 /* Timeouts do not get this far.  A zero-byte return appears to mean that the
3126 TLS session has been closed down, not that the socket itself has been closed
3127 down. Revert to non-TLS handling. */
3128
3129 if (sigalrm_seen)
3130   {
3131   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got tls read timeout\n");
3132   state->xfer_error = TRUE;
3133   return FALSE;
3134   }
3135
3136 else if (inbytes == 0)
3137   {
3138   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got TLS_EOF\n");
3139   tls_close(NULL, TLS_NO_SHUTDOWN);
3140   return FALSE;
3141   }
3142
3143 /* Handle genuine errors */
3144
3145 else if (inbytes < 0)
3146   {
3147   DEBUG(D_tls) debug_printf("%s: err from gnutls_record_recv\n", __FUNCTION__);
3148   record_io_error(state, (int) inbytes, US"recv", NULL);
3149   state->xfer_error = TRUE;
3150   return FALSE;
3151   }
3152 #ifndef DISABLE_DKIM
3153 dkim_exim_verify_feed(state->xfer_buffer, inbytes);
3154 #endif
3155 state->xfer_buffer_hwm = (int) inbytes;
3156 state->xfer_buffer_lwm = 0;
3157 return TRUE;
3158 }
3159
3160 /*************************************************
3161 *            TLS version of getc                 *
3162 *************************************************/
3163
3164 /* This gets the next byte from the TLS input buffer. If the buffer is empty,
3165 it refills the buffer via the GnuTLS reading function.
3166 Only used by the server-side TLS.
3167
3168 This feeds DKIM and should be used for all message-body reads.
3169
3170 Arguments:  lim         Maximum amount to read/buffer
3171 Returns:    the next character or EOF
3172 */
3173
3174 int
3175 tls_getc(unsigned lim)
3176 {
3177 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
3178
3179 if (state->xfer_buffer_lwm >= state->xfer_buffer_hwm)
3180   if (!tls_refill(lim))
3181     return state->xfer_error ? EOF : smtp_getc(lim);
3182
3183 /* Something in the buffer; return next uschar */
3184
3185 return state->xfer_buffer[state->xfer_buffer_lwm++];
3186 }
3187
3188 uschar *
3189 tls_getbuf(unsigned * len)
3190 {
3191 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
3192 unsigned size;
3193 uschar * buf;
3194
3195 if (state->xfer_buffer_lwm >= state->xfer_buffer_hwm)
3196   if (!tls_refill(*len))
3197     {
3198     if (!state->xfer_error) return smtp_getbuf(len);
3199     *len = 0;
3200     return NULL;
3201     }
3202
3203 if ((size = state->xfer_buffer_hwm - state->xfer_buffer_lwm) > *len)
3204   size = *len;
3205 buf = &state->xfer_buffer[state->xfer_buffer_lwm];
3206 state->xfer_buffer_lwm += size;
3207 *len = size;
3208 return buf;
3209 }
3210
3211
3212 void
3213 tls_get_cache()
3214 {
3215 #ifndef DISABLE_DKIM
3216 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
3217 int n = state->xfer_buffer_hwm - state->xfer_buffer_lwm;
3218 if (n > 0)
3219   dkim_exim_verify_feed(state->xfer_buffer+state->xfer_buffer_lwm, n);
3220 #endif
3221 }
3222
3223
3224 BOOL
3225 tls_could_read(void)
3226 {
3227 return state_server.xfer_buffer_lwm < state_server.xfer_buffer_hwm
3228  || gnutls_record_check_pending(state_server.session) > 0;
3229 }
3230
3231
3232
3233
3234 /*************************************************
3235 *          Read bytes from TLS channel           *
3236 *************************************************/
3237
3238 /* This does not feed DKIM, so if the caller uses this for reading message body,
3239 then the caller must feed DKIM.
3240
3241 Arguments:
3242   ct_ctx    client context pointer, or NULL for the one global server context
3243   buff      buffer of data
3244   len       size of buffer
3245
3246 Returns:    the number of bytes read
3247             -1 after a failed read, including EOF
3248 */
3249
3250 int
3251 tls_read(void * ct_ctx, uschar *buff, size_t len)
3252 {
3253 exim_gnutls_state_st * state = ct_ctx ? ct_ctx : &state_server;
3254 ssize_t inbytes;
3255
3256 if (len > INT_MAX)
3257   len = INT_MAX;
3258
3259 if (state->xfer_buffer_lwm < state->xfer_buffer_hwm)
3260   DEBUG(D_tls)
3261     debug_printf("*** PROBABLY A BUG *** " \
3262         "tls_read() called with data in the tls_getc() buffer, %d ignored\n",
3263         state->xfer_buffer_hwm - state->xfer_buffer_lwm);
3264
3265 DEBUG(D_tls)
3266   debug_printf("Calling gnutls_record_recv(%p, %p, " SIZE_T_FMT ")\n",
3267       state->session, buff, len);
3268
3269 do
3270   inbytes = gnutls_record_recv(state->session, buff, len);
3271 while (inbytes == GNUTLS_E_AGAIN);
3272
3273 if (inbytes > 0) return inbytes;
3274 if (inbytes == 0)
3275   {
3276   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got TLS_EOF\n");
3277   }
3278 else
3279   {
3280   DEBUG(D_tls) debug_printf("%s: err from gnutls_record_recv\n", __FUNCTION__);
3281   record_io_error(state, (int)inbytes, US"recv", NULL);
3282   }
3283
3284 return -1;
3285 }
3286
3287
3288
3289
3290 /*************************************************
3291 *         Write bytes down TLS channel           *
3292 *************************************************/
3293
3294 /*
3295 Arguments:
3296   ct_ctx    client context pointer, or NULL for the one global server context
3297   buff      buffer of data
3298   len       number of bytes
3299   more      more data expected soon
3300
3301 Returns:    the number of bytes after a successful write,
3302             -1 after a failed write
3303 */
3304
3305 int
3306 tls_write(void * ct_ctx, const uschar * buff, size_t len, BOOL more)
3307 {
3308 ssize_t outbytes;
3309 size_t left = len;
3310 exim_gnutls_state_st * state = ct_ctx ? ct_ctx : &state_server;
3311 #ifdef SUPPORT_CORK
3312 static BOOL corked = FALSE;
3313
3314 if (more && !corked) gnutls_record_cork(state->session);
3315 #endif
3316
3317 DEBUG(D_tls) debug_printf("%s(%p, " SIZE_T_FMT "%s)\n", __FUNCTION__,
3318   buff, left, more ? ", more" : "");
3319
3320 while (left > 0)
3321   {
3322   DEBUG(D_tls) debug_printf("gnutls_record_send(SSL, %p, " SIZE_T_FMT ")\n",
3323       buff, left);
3324
3325   do
3326     outbytes = gnutls_record_send(state->session, buff, left);
3327   while (outbytes == GNUTLS_E_AGAIN);
3328
3329   DEBUG(D_tls) debug_printf("outbytes=" SSIZE_T_FMT "\n", outbytes);
3330   if (outbytes < 0)
3331     {
3332     DEBUG(D_tls) debug_printf("%s: gnutls_record_send err\n", __FUNCTION__);
3333     record_io_error(state, outbytes, US"send", NULL);
3334     return -1;
3335     }
3336   if (outbytes == 0)
3337     {
3338     record_io_error(state, 0, US"send", US"TLS channel closed on write");
3339     return -1;
3340     }
3341
3342   left -= outbytes;
3343   buff += outbytes;
3344   }
3345
3346 if (len > INT_MAX)
3347   {
3348   DEBUG(D_tls)
3349     debug_printf("Whoops!  Wrote more bytes (" SIZE_T_FMT ") than INT_MAX\n",
3350         len);
3351   len = INT_MAX;
3352   }
3353
3354 #ifdef SUPPORT_CORK
3355 if (more != corked)
3356   {
3357   if (!more) (void) gnutls_record_uncork(state->session, 0);
3358   corked = more;
3359   }
3360 #endif
3361
3362 return (int) len;
3363 }
3364
3365
3366
3367
3368 /*************************************************
3369 *            Random number generation            *
3370 *************************************************/
3371
3372 /* Pseudo-random number generation.  The result is not expected to be
3373 cryptographically strong but not so weak that someone will shoot themselves
3374 in the foot using it as a nonce in input in some email header scheme or
3375 whatever weirdness they'll twist this into.  The result should handle fork()
3376 and avoid repeating sequences.  OpenSSL handles that for us.
3377
3378 Arguments:
3379   max       range maximum
3380 Returns     a random number in range [0, max-1]
3381 */
3382
3383 #ifdef HAVE_GNUTLS_RND
3384 int
3385 vaguely_random_number(int max)
3386 {
3387 unsigned int r;
3388 int i, needed_len;
3389 uschar smallbuf[sizeof(r)];
3390
3391 if (max <= 1)
3392   return 0;
3393
3394 needed_len = sizeof(r);
3395 /* Don't take 8 times more entropy than needed if int is 8 octets and we were
3396 asked for a number less than 10. */
3397
3398 for (r = max, i = 0; r; ++i)
3399   r >>= 1;
3400 i = (i + 7) / 8;
3401 if (i < needed_len)
3402   needed_len = i;
3403
3404 i = gnutls_rnd(GNUTLS_RND_NONCE, smallbuf, needed_len);
3405 if (i < 0)
3406   {
3407   DEBUG(D_all) debug_printf("gnutls_rnd() failed, using fallback.\n");
3408   return vaguely_random_number_fallback(max);
3409   }
3410 r = 0;
3411 for (uschar * p = smallbuf; needed_len; --needed_len, ++p)
3412   r = r * 256 + *p;
3413
3414 /* We don't particularly care about weighted results; if someone wants
3415  * smooth distribution and cares enough then they should submit a patch then. */
3416 return r % max;
3417 }
3418 #else /* HAVE_GNUTLS_RND */
3419 int
3420 vaguely_random_number(int max)
3421 {
3422   return vaguely_random_number_fallback(max);
3423 }
3424 #endif /* HAVE_GNUTLS_RND */
3425
3426
3427
3428
3429 /*************************************************
3430 *  Let tls_require_ciphers be checked at startup *
3431 *************************************************/
3432
3433 /* The tls_require_ciphers option, if set, must be something which the
3434 library can parse.
3435
3436 Returns:     NULL on success, or error message
3437 */
3438
3439 uschar *
3440 tls_validate_require_cipher(void)
3441 {
3442 int rc;
3443 uschar *expciphers = NULL;
3444 gnutls_priority_t priority_cache;
3445 const char *errpos;
3446 uschar * dummy_errstr;
3447
3448 #ifdef GNUTLS_AUTO_GLOBAL_INIT
3449 # define validate_check_rc(Label) do { \
3450   if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) { if (exim_gnutls_base_init_done) \
3451     return string_sprintf("%s failed: %s", (Label), gnutls_strerror(rc)); } } while (0)
3452 # define return_deinit(Label) do { return (Label); } while (0)
3453 #else
3454 # define validate_check_rc(Label) do { \
3455   if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) { if (exim_gnutls_base_init_done) gnutls_global_deinit(); \
3456     return string_sprintf("%s failed: %s", (Label), gnutls_strerror(rc)); } } while (0)
3457 # define return_deinit(Label) do { gnutls_global_deinit(); return (Label); } while (0)
3458 #endif
3459
3460 if (exim_gnutls_base_init_done)
3461   log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
3462       "already initialised GnuTLS, Exim developer bug");
3463
3464 #if defined(HAVE_GNUTLS_PKCS11) && !defined(GNUTLS_AUTO_PKCS11_MANUAL)
3465 if (!gnutls_allow_auto_pkcs11)
3466   {
3467   rc = gnutls_pkcs11_init(GNUTLS_PKCS11_FLAG_MANUAL, NULL);
3468   validate_check_rc(US"gnutls_pkcs11_init");
3469   }
3470 #endif
3471 #ifndef GNUTLS_AUTO_GLOBAL_INIT
3472 rc = gnutls_global_init();
3473 validate_check_rc(US"gnutls_global_init()");
3474 #endif
3475 exim_gnutls_base_init_done = TRUE;
3476
3477 if (!(tls_require_ciphers && *tls_require_ciphers))
3478   return_deinit(NULL);
3479
3480 if (!expand_check(tls_require_ciphers, US"tls_require_ciphers", &expciphers,
3481                   &dummy_errstr))
3482   return_deinit(US"failed to expand tls_require_ciphers");
3483
3484 if (!(expciphers && *expciphers))
3485   return_deinit(NULL);
3486
3487 DEBUG(D_tls)
3488   debug_printf("tls_require_ciphers expands to \"%s\"\n", expciphers);
3489
3490 rc = gnutls_priority_init(&priority_cache, CS expciphers, &errpos);
3491 validate_check_rc(string_sprintf(
3492       "gnutls_priority_init(%s) failed at offset %ld, \"%.8s..\"",
3493       expciphers, errpos - CS expciphers, errpos));
3494
3495 #undef return_deinit
3496 #undef validate_check_rc
3497 #ifndef GNUTLS_AUTO_GLOBAL_INIT
3498 gnutls_global_deinit();
3499 #endif
3500
3501 return NULL;
3502 }
3503
3504
3505
3506
3507 /*************************************************
3508 *         Report the library versions.           *
3509 *************************************************/
3510
3511 /* See a description in tls-openssl.c for an explanation of why this exists.
3512
3513 Arguments:   a FILE* to print the results to
3514 Returns:     nothing
3515 */
3516
3517 void
3518 tls_version_report(FILE *f)
3519 {
3520 fprintf(f, "Library version: GnuTLS: Compile: %s\n"
3521            "                         Runtime: %s\n",
3522            LIBGNUTLS_VERSION,
3523            gnutls_check_version(NULL));
3524 }
3525
3526 #endif  /*!MACRO_PREDEF*/
3527 /* vi: aw ai sw=2
3528 */
3529 /* End of tls-gnu.c */