TLS: fix tls_verify_certificates handling of "system"
[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 /* Copyright (c) The Exim Maintainers 2020 */
7 /* See the file NOTICE for conditions of use and distribution. */
8
9 /* Copyright (c) Phil Pennock 2012 */
10
11 /* This file provides TLS/SSL support for Exim using the GnuTLS library,
12 one of the available supported implementations.  This file is #included into
13 tls.c when USE_GNUTLS has been set.
14
15 The code herein is a revamp of GnuTLS integration using the current APIs; the
16 original tls-gnu.c was based on a patch which was contributed by Nikos
17 Mavrogiannopoulos.  The revamp is partially a rewrite, partially cut&paste as
18 appropriate.
19
20 APIs current as of GnuTLS 2.12.18; note that the GnuTLS manual is for GnuTLS 3,
21 which is not widely deployed by OS vendors.  Will note issues below, which may
22 assist in updating the code in the future.  Another sources of hints is
23 mod_gnutls for Apache (SNI callback registration and handling).
24
25 Keeping client and server variables more split than before and is currently
26 the norm, in anticipation of TLS in ACL callouts.
27
28 I wanted to switch to gnutls_certificate_set_verify_function() so that
29 certificate rejection could happen during handshake where it belongs, rather
30 than being dropped afterwards, but that was introduced in 2.10.0 and Debian
31 (6.0.5) is still on 2.8.6.  So for now we have to stick with sub-par behaviour.
32
33 (I wasn't looking for libraries quite that old, when updating to get rid of
34 compiler warnings of deprecated APIs.  If it turns out that a lot of the rest
35 require current GnuTLS, then we'll drop support for the ancient libraries).
36 */
37
38 #include <gnutls/gnutls.h>
39 /* needed for cert checks in verification and DN extraction: */
40 #include <gnutls/x509.h>
41 /* man-page is incorrect, gnutls_rnd() is not in gnutls.h: */
42 #include <gnutls/crypto.h>
43
44 /* needed to disable PKCS11 autoload unless requested */
45 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x020c00
46 # include <gnutls/pkcs11.h>
47 # define SUPPORT_PARAM_TO_PK_BITS
48 #endif
49 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x030103 && !defined(DISABLE_OCSP)
50 # warning "GnuTLS library version too old; define DISABLE_OCSP in Makefile"
51 # define DISABLE_OCSP
52 #endif
53 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x020a00 && !defined(DISABLE_EVENT)
54 # warning "GnuTLS library version too old; tls:cert event unsupported"
55 # define DISABLE_EVENT
56 #endif
57 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030000
58 # define SUPPORT_SELFSIGN       /* Uncertain what version is first usable but 2.12.23 is not */
59 #endif
60 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030306
61 # define SUPPORT_CA_DIR
62 #else
63 # undef  SUPPORT_CA_DIR
64 #endif
65 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030014
66 # define SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
67 #endif
68 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030104
69 # define GNUTLS_CERT_VFY_STATUS_PRINT
70 #endif
71 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030109
72 # define SUPPORT_CORK
73 #endif
74 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x03010a
75 # define SUPPORT_GNUTLS_SESS_DESC
76 #endif
77 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030300
78 # define GNUTLS_AUTO_GLOBAL_INIT
79 # define GNUTLS_AUTO_PKCS11_MANUAL
80 #endif
81 #if (GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030404) \
82   || (GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030311) && (GNUTLS_VERSION_NUMBER & 0xffff00 == 0x030300)
83 # ifndef DISABLE_OCSP
84 #  define EXIM_HAVE_OCSP
85 # endif
86 #endif
87 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030500
88 # define SUPPORT_GNUTLS_KEYLOG
89 #endif
90 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030506 && !defined(DISABLE_OCSP)
91 # define SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
92 #endif
93 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030600
94 # define GNUTLS_AUTO_DHPARAMS
95 #endif
96 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030603
97 # define EXIM_HAVE_TLS1_3
98 # define SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
99 # define GNUTLS_OCSP_STATUS_REQUEST_GET2
100 #endif
101
102 #ifdef SUPPORT_DANE
103 # if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030000
104 #  define DANESSL_USAGE_DANE_TA 2
105 #  define DANESSL_USAGE_DANE_EE 3
106 # else
107 #  error GnuTLS version too early for DANE
108 # endif
109 # if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x999999
110 #  define GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
111 # endif
112 #endif
113
114 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
115 # if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030603
116 #  define EXIM_HAVE_TLS_RESUME
117 # else
118 #  warning "GnuTLS library version too old; resumption unsupported"
119 # endif
120 #endif
121
122 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030200
123 # ifdef SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
124 #  define EXIM_HAVE_ALPN
125 # endif
126 #endif
127
128 #ifndef DISABLE_OCSP
129 # include <gnutls/ocsp.h>
130 #endif
131 #ifdef SUPPORT_DANE
132 # include <gnutls/dane.h>
133 #endif
134
135 #include "tls-cipher-stdname.c"
136
137
138 #ifdef MACRO_PREDEF
139 void
140 options_tls(void)
141 {
142 # ifndef DISABLE_TLS_RESUME
143 builtin_macro_create_var(US"_RESUME_DECODE", RESUME_DECODE_STRING );
144 # endif
145 # ifdef EXIM_HAVE_TLS1_3
146 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS1_3");
147 # endif
148 # ifdef EXIM_HAVE_OCSP
149 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS_OCSP");
150 # endif
151 # ifdef SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
152 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS_OCSP_LIST");
153 # endif
154 #if defined(EXIM_HAVE_INOTIFY) || defined(EXIM_HAVE_KEVENT)
155 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS_CA_CACHE");
156 # endif
157 # ifdef EXIM_HAVE_ALPN
158 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS_ALPN");
159 # endif
160 }
161 #else
162
163
164 /* GnuTLS 2 vs 3
165
166 GnuTLS 3 only:
167   gnutls_global_set_audit_log_function()
168
169 Changes:
170   gnutls_certificate_verify_peers2(): is new, drop the 2 for old version
171 */
172
173 /* Local static variables for GnuTLS */
174
175 /* Values for verify_requirement */
176
177 enum peer_verify_requirement
178   { VERIFY_NONE, VERIFY_OPTIONAL, VERIFY_REQUIRED, VERIFY_DANE };
179
180 /* This holds most state for server or client; with this, we can set up an
181 outbound TLS-enabled connection in an ACL callout, while not stomping all
182 over the TLS variables available for expansion.
183
184 Some of these correspond to variables in globals.c; those variables will
185 be set to point to content in one of these instances, as appropriate for
186 the stage of the process lifetime.
187
188 Not handled here: global tlsp->tls_channelbinding.
189 */
190
191 typedef struct exim_gnutls_state {
192   gnutls_session_t      session;
193
194   exim_tlslib_state     lib_state;
195 #define x509_cred               libdata0
196 #define pri_cache               libdata1
197
198   enum peer_verify_requirement verify_requirement;
199   int                   fd_in;
200   int                   fd_out;
201
202   BOOL                  peer_cert_verified:1;
203   BOOL                  peer_dane_verified:1;
204   BOOL                  trigger_sni_changes:1;
205   BOOL                  have_set_peerdn:1;
206   BOOL                  xfer_eof:1;     /*XXX never gets set! */
207   BOOL                  xfer_error:1;
208 #ifdef SUPPORT_CORK
209   BOOL                  corked:1;
210 #endif
211
212   const struct host_item *host;         /* NULL if server */
213   gnutls_x509_crt_t     peercert;
214   uschar                *peerdn;
215   uschar                *ciphersuite;
216   uschar                *received_sni;
217
218   const uschar *tls_certificate;
219   const uschar *tls_privatekey;
220   const uschar *tls_sni; /* client send only, not received */
221   const uschar *tls_verify_certificates;
222   const uschar *tls_crl;
223   const uschar *tls_require_ciphers;
224
225   uschar *exp_tls_certificate;
226   uschar *exp_tls_privatekey;
227   uschar *exp_tls_verify_certificates;
228   uschar *exp_tls_crl;
229   uschar *exp_tls_require_ciphers;
230   const uschar *exp_tls_verify_cert_hostnames;
231 #ifndef DISABLE_EVENT
232   uschar *event_action;
233 #endif
234 #ifdef SUPPORT_DANE
235   char * const *        dane_data;
236   const int *           dane_data_len;
237 #endif
238
239   tls_support *tlsp;    /* set in tls_init() */
240
241   uschar *xfer_buffer;
242   int xfer_buffer_lwm;
243   int xfer_buffer_hwm;
244 } exim_gnutls_state_st;
245
246 static const exim_gnutls_state_st exim_gnutls_state_init = {
247   /* all elements not explicitly intialised here get 0/NULL/FALSE */
248   .fd_in =              -1,
249   .fd_out =             -1,
250 };
251
252 /* Not only do we have our own APIs which don't pass around state, assuming
253 it's held in globals, GnuTLS doesn't appear to let us register callback data
254 for callbacks, or as part of the session, so we have to keep a "this is the
255 context we're currently dealing with" pointer and rely upon being
256 single-threaded to keep from processing data on an inbound TLS connection while
257 talking to another TLS connection for an outbound check.  This does mean that
258 there's no way for heart-beats to be responded to, for the duration of the
259 second connection.
260 XXX But see gnutls_session_get_ptr()
261 */
262
263 static exim_gnutls_state_st state_server = {
264   /* all elements not explicitly intialised here get 0/NULL/FALSE */
265   .fd_in =              -1,
266   .fd_out =             -1,
267 };
268
269 #ifndef GNUTLS_AUTO_DHPARAMS
270 /* dh_params are initialised once within the lifetime of a process using TLS;
271 if we used TLS in a long-lived daemon, we'd have to reconsider this.  But we
272 don't want to repeat this. */
273
274 static gnutls_dh_params_t dh_server_params = NULL;
275 #endif
276
277 static int ssl_session_timeout = 7200;  /* Two hours */
278
279 static const uschar * const exim_default_gnutls_priority = US"NORMAL";
280
281 /* Guard library core initialisation */
282
283 static BOOL exim_gnutls_base_init_done = FALSE;
284
285 #ifndef DISABLE_OCSP
286 static BOOL gnutls_buggy_ocsp = FALSE;
287 static BOOL exim_testharness_disable_ocsp_validity_check = FALSE;
288 #endif
289
290 #ifdef EXIM_HAVE_ALPN
291 static int server_seen_alpn = -1;       /* count of names */
292 #endif
293 #ifdef EXIM_HAVE_TLS_RESUME
294 static gnutls_datum_t server_sessticket_key;
295 #endif
296
297
298 /* ------------------------------------------------------------------------ */
299 /* macros */
300
301 #define MAX_HOST_LEN 255
302
303 /* Set this to control gnutls_global_set_log_level(); values 0 to 9 will setup
304 the library logging; a value less than 0 disables the calls to set up logging
305 callbacks.  GNuTLS also looks for an environment variable - except not for
306 setuid binaries, making it useless - "GNUTLS_DEBUG_LEVEL".
307 Allegedly the testscript line "GNUTLS_DEBUG_LEVEL=9 sudo exim ..." would work,
308 but the env var must be added to /etc/sudoers too. */
309 #ifndef EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL
310 # define EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL -1
311 #endif
312
313 #ifndef EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS
314 # define EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS 1024
315 #endif
316
317 /* With GnuTLS 2.12.x+ we have gnutls_sec_param_to_pk_bits() with which we
318 can ask for a bit-strength.  Without that, we stick to the constant we had
319 before, for now. */
320 #ifndef EXIM_SERVER_DH_BITS_PRE2_12
321 # define EXIM_SERVER_DH_BITS_PRE2_12 1024
322 #endif
323
324 #define Expand_check_tlsvar(Varname, errstr) \
325   expand_check(state->Varname, US #Varname, &state->exp_##Varname, errstr)
326
327 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x020c00
328 # define HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
329 # define HAVE_GNUTLS_SEC_PARAM_CONSTANTS
330 # define HAVE_GNUTLS_RND
331 /* The security fix we provide with the gnutls_allow_auto_pkcs11 option
332  * (4.82 PP/09) introduces a compatibility regression. The symbol simply
333  * isn't available sometimes, so this needs to become a conditional
334  * compilation; the sanest way to deal with this being a problem on
335  * older OSes is to block it in the Local/Makefile with this compiler
336  * definition  */
337 # ifndef AVOID_GNUTLS_PKCS11
338 #  define HAVE_GNUTLS_PKCS11
339 # endif /* AVOID_GNUTLS_PKCS11 */
340 #endif
341
342
343
344
345 /* ------------------------------------------------------------------------ */
346 /* Callback declarations */
347
348 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
349 static void exim_gnutls_logger_cb(int level, const char *message);
350 #endif
351
352 static int exim_sni_handling_cb(gnutls_session_t session);
353
354 #ifdef EXIM_HAVE_TLS_RESUME
355 static int
356 tls_server_ticket_cb(gnutls_session_t sess, u_int htype, unsigned when,
357   unsigned incoming, const gnutls_datum_t * msg);
358 #endif
359
360
361 /*************************************************
362 *               Handle TLS error                 *
363 *************************************************/
364
365 /* Called from lots of places when errors occur before actually starting to do
366 the TLS handshake, that is, while the session is still in clear. Always returns
367 DEFER for a server and FAIL for a client so that most calls can use "return
368 tls_error(...)" to do this processing and then give an appropriate return. A
369 single function is used for both server and client, because it is called from
370 some shared functions.
371
372 Argument:
373   prefix    text to include in the logged error
374   msg       additional error string (may be NULL)
375             usually obtained from gnutls_strerror()
376   host      NULL if setting up a server;
377             the connected host if setting up a client
378   errstr    pointer to returned error string
379
380 Returns:    OK/DEFER/FAIL
381 */
382
383 static int
384 tls_error(const uschar *prefix, const uschar *msg, const host_item *host,
385   uschar ** errstr)
386 {
387 if (errstr)
388   *errstr = string_sprintf("(%s)%s%s", prefix, msg ? ": " : "", msg ? msg : US"");
389 return host ? FAIL : DEFER;
390 }
391
392
393 static int
394 tls_error_gnu(exim_gnutls_state_st * state, const uschar *prefix, int err,
395   uschar ** errstr)
396 {
397 return tls_error(prefix,
398   state && err == GNUTLS_E_FATAL_ALERT_RECEIVED
399   ? US gnutls_alert_get_name(gnutls_alert_get(state->session))
400   : US gnutls_strerror(err),
401   state ? state->host : NULL,
402   errstr);
403 }
404
405 static int
406 tls_error_sys(const uschar *prefix, int err, const host_item *host,
407   uschar ** errstr)
408 {
409 return tls_error(prefix, US strerror(err), host, errstr);
410 }
411
412
413 /* ------------------------------------------------------------------------ */
414 /* Initialisation */
415
416 #ifndef DISABLE_OCSP
417
418 static BOOL
419 tls_is_buggy_ocsp(void)
420 {
421 const uschar * s;
422 uschar maj, mid, mic;
423
424 s = CUS gnutls_check_version(NULL);
425 maj = atoi(CCS s);
426 if (maj == 3)
427   {
428   while (*s && *s != '.') s++;
429   mid = atoi(CCS ++s);
430   if (mid <= 2)
431     return TRUE;
432   else if (mid >= 5)
433     return FALSE;
434   else
435     {
436     while (*s && *s != '.') s++;
437     mic = atoi(CCS ++s);
438     return mic <= (mid == 3 ? 16 : 3);
439     }
440   }
441 return FALSE;
442 }
443
444 #endif
445
446
447 static int
448 tls_g_init(uschar ** errstr)
449 {
450 int rc;
451 DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS global init required\n");
452
453 #if defined(HAVE_GNUTLS_PKCS11) && !defined(GNUTLS_AUTO_PKCS11_MANUAL)
454 /* By default, gnutls_global_init will init PKCS11 support in auto mode,
455 which loads modules from a config file, which sounds good and may be wanted
456 by some sysadmin, but also means in common configurations that GNOME keyring
457 environment variables are used and so breaks for users calling mailq.
458 To prevent this, we init PKCS11 first, which is the documented approach. */
459
460 if (!gnutls_allow_auto_pkcs11)
461   if ((rc = gnutls_pkcs11_init(GNUTLS_PKCS11_FLAG_MANUAL, NULL)))
462     return tls_error_gnu(NULL, US"gnutls_pkcs11_init", rc, errstr);
463 #endif
464
465 #ifndef GNUTLS_AUTO_GLOBAL_INIT
466 if ((rc = gnutls_global_init()))
467   return tls_error_gnu(NULL, US"gnutls_global_init", rc, errstr);
468 #endif
469
470 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
471 DEBUG(D_tls)
472   {
473   gnutls_global_set_log_function(exim_gnutls_logger_cb);
474   /* arbitrarily chosen level; bump up to 9 for more */
475   gnutls_global_set_log_level(EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL);
476   }
477 #endif
478
479 #ifndef DISABLE_OCSP
480 if (tls_ocsp_file && (gnutls_buggy_ocsp = tls_is_buggy_ocsp()))
481   log_write(0, LOG_MAIN, "OCSP unusable with this GnuTLS library version");
482 #endif
483
484 exim_gnutls_base_init_done = TRUE;
485 return OK;
486 }
487
488
489
490 /* Daemon-call before each connection.  Nothing to do for GnuTLS. */
491
492 static void
493 tls_per_lib_daemon_tick(void)
494 {
495 }
496
497 /* Daemon one-time initialisation */
498
499 static void
500 tls_per_lib_daemon_init(void)
501 {
502 uschar * dummy_errstr;
503 static BOOL once = FALSE;
504
505 if (!exim_gnutls_base_init_done)
506   tls_g_init(&dummy_errstr);
507
508 if (!once)
509   {
510   once = TRUE;
511
512 #ifdef EXIM_HAVE_TLS_RESUME
513   /* We are dependent on the GnuTLS implementation of the Session Ticket
514   encryption; both the strength and the key rotation period.  We hope that
515   the strength at least matches that of the ciphersuite (but GnuTLS does not
516   document this). */
517
518   gnutls_session_ticket_key_generate(&server_sessticket_key);   /* >= 2.10.0 */
519   if (f.running_in_test_harness) ssl_session_timeout = 6;
520 #endif
521
522   tls_daemon_creds_reload();
523   }
524 }
525
526 /* ------------------------------------------------------------------------ */
527
528 /*************************************************
529 *    Deal with logging errors during I/O         *
530 *************************************************/
531
532 /* We have to get the identity of the peer from saved data.
533
534 Argument:
535   state    the current GnuTLS exim state container
536   rc       the GnuTLS error code, or 0 if it's a local error
537   when     text identifying read or write
538   text     local error text when rc is 0
539
540 Returns:   nothing
541 */
542
543 static void
544 record_io_error(exim_gnutls_state_st *state, int rc, uschar *when, uschar *text)
545 {
546 const uschar * msg;
547 uschar * errstr;
548
549 msg = rc == GNUTLS_E_FATAL_ALERT_RECEIVED
550   ? string_sprintf("A TLS fatal alert has been received: %s",
551       US gnutls_alert_get_name(gnutls_alert_get(state->session)))
552 #ifdef GNUTLS_E_PREMATURE_TERMINATION
553   : rc == GNUTLS_E_PREMATURE_TERMINATION && errno
554   ? string_sprintf("%s: syscall: %s", US gnutls_strerror(rc), strerror(errno))
555 #endif
556   : US gnutls_strerror(rc);
557
558 (void) tls_error(when, msg, state->host, &errstr);
559
560 if (state->host)
561   log_write(0, LOG_MAIN, "H=%s [%s] TLS error on connection %s",
562     state->host->name, state->host->address, errstr);
563 else
564   {
565   uschar * conn_info = smtp_get_connection_info();
566   if (Ustrncmp(conn_info, US"SMTP ", 5) == 0) conn_info += 5;
567   /* I'd like to get separated H= here, but too hard for now */
568   log_write(0, LOG_MAIN, "TLS error on %s %s", conn_info, errstr);
569   }
570 }
571
572
573
574
575 /*************************************************
576 *        Set various Exim expansion vars         *
577 *************************************************/
578
579 #define exim_gnutls_cert_err(Label) \
580   do \
581     { \
582     if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) \
583       { \
584       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cert problem: %s: %s\n", \
585         (Label), gnutls_strerror(rc)); \
586       return rc; \
587       } \
588     } while (0)
589
590 static int
591 import_cert(const gnutls_datum_t * cert, gnutls_x509_crt_t * crtp)
592 {
593 int rc;
594
595 rc = gnutls_x509_crt_init(crtp);
596 exim_gnutls_cert_err(US"gnutls_x509_crt_init (crt)");
597
598 rc = gnutls_x509_crt_import(*crtp, cert, GNUTLS_X509_FMT_DER);
599 exim_gnutls_cert_err(US"failed to import certificate [gnutls_x509_crt_import(cert)]");
600
601 return rc;
602 }
603
604 #undef exim_gnutls_cert_err
605
606
607 /* We set various Exim global variables from the state, once a session has
608 been established.  With TLS callouts, may need to change this to stack
609 variables, or just re-call it with the server state after client callout
610 has finished.
611
612 Make sure anything set here is unset in tls_getc().
613
614 Sets:
615   tls_active                fd
616   tls_bits                  strength indicator
617   tls_certificate_verified  bool indicator
618   tls_channelbinding        for some SASL mechanisms
619   tls_ver                   a string
620   tls_cipher                a string
621   tls_peercert              pointer to library internal
622   tls_peerdn                a string
623   tls_sni                   a (UTF-8) string
624   tls_ourcert               pointer to library internal
625
626 Argument:
627   state      the relevant exim_gnutls_state_st *
628 */
629
630 static void
631 extract_exim_vars_from_tls_state(exim_gnutls_state_st * state)
632 {
633 #ifdef HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
634 int old_pool;
635 int rc;
636 gnutls_datum_t channel;
637 #endif
638 tls_support * tlsp = state->tlsp;
639
640 tlsp->active.sock = state->fd_out;
641 tlsp->active.tls_ctx = state;
642
643 DEBUG(D_tls) debug_printf("cipher: %s\n", state->ciphersuite);
644
645 tlsp->certificate_verified = state->peer_cert_verified;
646 #ifdef SUPPORT_DANE
647 tlsp->dane_verified = state->peer_dane_verified;
648 #endif
649
650 /* note that tls_channelbinding is not saved to the spool file, since it's
651 only available for use for authenticators while this TLS session is running. */
652
653 tlsp->channelbinding = NULL;
654 #ifdef HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
655 channel.data = NULL;
656 channel.size = 0;
657 if ((rc = gnutls_session_channel_binding(state->session, GNUTLS_CB_TLS_UNIQUE, &channel)))
658   { DEBUG(D_tls) debug_printf("Channel binding error: %s\n", gnutls_strerror(rc)); }
659 else
660   {
661   /* Declare the taintedness of the binding info.  On server, untainted; on
662   client, tainted - being the Finish msg from the server. */
663
664   old_pool = store_pool;
665   store_pool = POOL_PERM;
666   tlsp->channelbinding = b64encode_taint(CUS channel.data, (int)channel.size,
667                                           !!state->host);
668   store_pool = old_pool;
669   DEBUG(D_tls) debug_printf("Have channel bindings cached for possible auth usage\n");
670   }
671 #endif
672
673 /* peercert is set in peer_status() */
674 tlsp->peerdn = state->peerdn;
675
676 /* do not corrupt sni sent by client; record sni rxd by server */
677 if (!state->host)
678   tlsp->sni = state->received_sni;
679
680 /* record our certificate */
681   {
682   const gnutls_datum_t * cert = gnutls_certificate_get_ours(state->session);
683   gnutls_x509_crt_t crt;
684
685   tlsp->ourcert = cert && import_cert(cert, &crt)==0 ? crt : NULL;
686   }
687 }
688
689
690
691
692 #ifndef GNUTLS_AUTO_DHPARAMS
693 /*************************************************
694 *            Setup up DH parameters              *
695 *************************************************/
696
697 /* Generating the D-H parameters may take a long time. They only need to
698 be re-generated every so often, depending on security policy. What we do is to
699 keep these parameters in a file in the spool directory. If the file does not
700 exist, we generate them. This means that it is easy to cause a regeneration.
701
702 The new file is written as a temporary file and renamed, so that an incomplete
703 file is never present. If two processes both compute some new parameters, you
704 waste a bit of effort, but it doesn't seem worth messing around with locking to
705 prevent this.
706
707 Returns:     OK/DEFER/FAIL
708 */
709
710 static int
711 init_server_dh(uschar ** errstr)
712 {
713 int fd, rc;
714 unsigned int dh_bits;
715 gnutls_datum_t m = {.data = NULL, .size = 0};
716 uschar filename_buf[PATH_MAX];
717 uschar *filename = NULL;
718 size_t sz;
719 uschar *exp_tls_dhparam;
720 BOOL use_file_in_spool = FALSE;
721 host_item *host = NULL; /* dummy for macros */
722
723 DEBUG(D_tls) debug_printf("Initialising GnuTLS server params\n");
724
725 if ((rc = gnutls_dh_params_init(&dh_server_params)))
726   return tls_error_gnu(NULL, US"gnutls_dh_params_init", rc, errstr);
727
728 if (!expand_check(tls_dhparam, US"tls_dhparam", &exp_tls_dhparam, errstr))
729   return DEFER;
730
731 if (!exp_tls_dhparam)
732   {
733   DEBUG(D_tls) debug_printf("Loading default hard-coded DH params\n");
734   m.data = US std_dh_prime_default();
735   m.size = Ustrlen(m.data);
736   }
737 else if (Ustrcmp(exp_tls_dhparam, "historic") == 0)
738   use_file_in_spool = TRUE;
739 else if (Ustrcmp(exp_tls_dhparam, "none") == 0)
740   {
741   DEBUG(D_tls) debug_printf("Requested no DH parameters\n");
742   return OK;
743   }
744 else if (exp_tls_dhparam[0] != '/')
745   {
746   if (!(m.data = US std_dh_prime_named(exp_tls_dhparam)))
747     return tls_error(US"No standard prime named", exp_tls_dhparam, NULL, errstr);
748   m.size = Ustrlen(m.data);
749   }
750 else
751   filename = exp_tls_dhparam;
752
753 if (m.data)
754   {
755   if ((rc = gnutls_dh_params_import_pkcs3(dh_server_params, &m, GNUTLS_X509_FMT_PEM)))
756     return tls_error_gnu(NULL, US"gnutls_dh_params_import_pkcs3", rc, errstr);
757   DEBUG(D_tls) debug_printf("Loaded fixed standard D-H parameters\n");
758   return OK;
759   }
760
761 #ifdef HAVE_GNUTLS_SEC_PARAM_CONSTANTS
762 /* If you change this constant, also change dh_param_fn_ext so that we can use a
763 different filename and ensure we have sufficient bits. */
764
765 if (!(dh_bits = gnutls_sec_param_to_pk_bits(GNUTLS_PK_DH, GNUTLS_SEC_PARAM_NORMAL)))
766   return tls_error(US"gnutls_sec_param_to_pk_bits() failed", NULL, NULL, errstr);
767 DEBUG(D_tls)
768   debug_printf("GnuTLS tells us that for D-H PK, NORMAL is %d bits\n",
769       dh_bits);
770 #else
771 dh_bits = EXIM_SERVER_DH_BITS_PRE2_12;
772 DEBUG(D_tls)
773   debug_printf("GnuTLS lacks gnutls_sec_param_to_pk_bits(), using %d bits\n",
774       dh_bits);
775 #endif
776
777 /* Some clients have hard-coded limits. */
778 if (dh_bits > tls_dh_max_bits)
779   {
780   DEBUG(D_tls)
781     debug_printf("tls_dh_max_bits clamping override, using %d bits instead\n",
782         tls_dh_max_bits);
783   dh_bits = tls_dh_max_bits;
784   }
785
786 if (use_file_in_spool)
787   {
788   if (!string_format(filename_buf, sizeof(filename_buf),
789         "%s/gnutls-params-%d", spool_directory, dh_bits))
790     return tls_error(US"overlong filename", NULL, NULL, errstr);
791   filename = filename_buf;
792   }
793
794 /* Open the cache file for reading and if successful, read it and set up the
795 parameters. */
796
797 if ((fd = Uopen(filename, O_RDONLY, 0)) >= 0)
798   {
799   struct stat statbuf;
800   FILE *fp;
801   int saved_errno;
802
803   if (fstat(fd, &statbuf) < 0)  /* EIO */
804     {
805     saved_errno = errno;
806     (void)close(fd);
807     return tls_error_sys(US"TLS cache stat failed", saved_errno, NULL, errstr);
808     }
809   if (!S_ISREG(statbuf.st_mode))
810     {
811     (void)close(fd);
812     return tls_error(US"TLS cache not a file", NULL, NULL, errstr);
813     }
814   if (!(fp = fdopen(fd, "rb")))
815     {
816     saved_errno = errno;
817     (void)close(fd);
818     return tls_error_sys(US"fdopen(TLS cache stat fd) failed",
819         saved_errno, NULL, errstr);
820     }
821
822   m.size = statbuf.st_size;
823   if (!(m.data = store_malloc(m.size)))
824     {
825     fclose(fp);
826     return tls_error_sys(US"malloc failed", errno, NULL, errstr);
827     }
828   if (!(sz = fread(m.data, m.size, 1, fp)))
829     {
830     saved_errno = errno;
831     fclose(fp);
832     store_free(m.data);
833     return tls_error_sys(US"fread failed", saved_errno, NULL, errstr);
834     }
835   fclose(fp);
836
837   rc = gnutls_dh_params_import_pkcs3(dh_server_params, &m, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
838   store_free(m.data);
839   if (rc)
840     return tls_error_gnu(NULL, US"gnutls_dh_params_import_pkcs3", rc, errstr);
841   DEBUG(D_tls) debug_printf("read D-H parameters from file \"%s\"\n", filename);
842   }
843
844 /* If the file does not exist, fall through to compute new data and cache it.
845 If there was any other opening error, it is serious. */
846
847 else if (errno == ENOENT)
848   {
849   rc = -1;
850   DEBUG(D_tls)
851     debug_printf("D-H parameter cache file \"%s\" does not exist\n", filename);
852   }
853 else
854   return tls_error(string_open_failed("\"%s\" for reading", filename),
855       NULL, NULL, errstr);
856
857 /* If ret < 0, either the cache file does not exist, or the data it contains
858 is not useful. One particular case of this is when upgrading from an older
859 release of Exim in which the data was stored in a different format. We don't
860 try to be clever and support both formats; we just regenerate new data in this
861 case. */
862
863 if (rc < 0)
864   {
865   uschar *temp_fn;
866   unsigned int dh_bits_gen = dh_bits;
867
868   if ((PATH_MAX - Ustrlen(filename)) < 10)
869     return tls_error(US"Filename too long to generate replacement",
870         filename, NULL, errstr);
871
872   temp_fn = string_copy(US"exim-dh.XXXXXXX");
873   if ((fd = mkstemp(CS temp_fn)) < 0)   /* modifies temp_fn */
874     return tls_error_sys(US"Unable to open temp file", errno, NULL, errstr);
875   (void)exim_chown(temp_fn, exim_uid, exim_gid);   /* Probably not necessary */
876
877   /* GnuTLS overshoots!  If we ask for 2236, we might get 2237 or more.  But
878   there's no way to ask GnuTLS how many bits there really are.  We can ask
879   how many bits were used in a TLS session, but that's it!  The prime itself
880   is hidden behind too much abstraction.  So we ask for less, and proceed on
881   a wing and a prayer.  First attempt, subtracted 3 for 2233 and got 2240.  */
882
883   if (dh_bits >= EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS + 10)
884     {
885     dh_bits_gen = dh_bits - 10;
886     DEBUG(D_tls)
887       debug_printf("being paranoid about DH generation, make it '%d' bits'\n",
888           dh_bits_gen);
889     }
890
891   DEBUG(D_tls)
892     debug_printf("requesting generation of %d bit Diffie-Hellman prime ...\n",
893         dh_bits_gen);
894   if ((rc = gnutls_dh_params_generate2(dh_server_params, dh_bits_gen)))
895     return tls_error_gnu(NULL, US"gnutls_dh_params_generate2", rc, errstr);
896
897   /* gnutls_dh_params_export_pkcs3() will tell us the exact size, every time,
898   and I confirmed that a NULL call to get the size first is how the GnuTLS
899   sample apps handle this. */
900
901   sz = 0;
902   m.data = NULL;
903   if (  (rc = gnutls_dh_params_export_pkcs3(dh_server_params,
904                 GNUTLS_X509_FMT_PEM, m.data, &sz))
905      && rc != GNUTLS_E_SHORT_MEMORY_BUFFER)
906     return tls_error_gnu(NULL, US"gnutls_dh_params_export_pkcs3(NULL) sizing",
907               rc, errstr);
908   m.size = sz;
909   if (!(m.data = store_malloc(m.size)))
910     return tls_error_sys(US"memory allocation failed", errno, NULL, errstr);
911
912   /* this will return a size 1 less than the allocation size above */
913   if ((rc = gnutls_dh_params_export_pkcs3(dh_server_params, GNUTLS_X509_FMT_PEM,
914       m.data, &sz)))
915     {
916     store_free(m.data);
917     return tls_error_gnu(NULL, US"gnutls_dh_params_export_pkcs3() real", rc, errstr);
918     }
919   m.size = sz; /* shrink by 1, probably */
920
921   if ((sz = write_to_fd_buf(fd, m.data, (size_t) m.size)) != m.size)
922     {
923     store_free(m.data);
924     return tls_error_sys(US"TLS cache write D-H params failed",
925         errno, NULL, errstr);
926     }
927   store_free(m.data);
928   if ((sz = write_to_fd_buf(fd, US"\n", 1)) != 1)
929     return tls_error_sys(US"TLS cache write D-H params final newline failed",
930         errno, NULL, errstr);
931
932   if ((rc = close(fd)))
933     return tls_error_sys(US"TLS cache write close() failed", errno, NULL, errstr);
934
935   if (Urename(temp_fn, filename) < 0)
936     return tls_error_sys(string_sprintf("failed to rename \"%s\" as \"%s\"",
937           temp_fn, filename), errno, NULL, errstr);
938
939   DEBUG(D_tls) debug_printf("wrote D-H parameters to file \"%s\"\n", filename);
940   }
941
942 DEBUG(D_tls) debug_printf("initialized server D-H parameters\n");
943 return OK;
944 }
945 #endif
946
947
948
949
950 /* Create and install a selfsigned certificate, for use in server mode. */
951
952 static int
953 tls_install_selfsign(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
954 {
955 gnutls_x509_crt_t cert = NULL;
956 time_t now;
957 gnutls_x509_privkey_t pkey = NULL;
958 const uschar * where;
959 int rc;
960
961 #ifndef SUPPORT_SELFSIGN
962 where = US"library too old";
963 rc = GNUTLS_E_NO_CERTIFICATE_FOUND;
964 if (TRUE) goto err;
965 #endif
966
967 DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: generating selfsigned server cert\n");
968 where = US"initialising pkey";
969 if ((rc = gnutls_x509_privkey_init(&pkey))) goto err;
970
971 where = US"initialising cert";
972 if ((rc = gnutls_x509_crt_init(&cert))) goto err;
973
974 where = US"generating pkey";    /* Hangs on 2.12.23 */
975 if ((rc = gnutls_x509_privkey_generate(pkey, GNUTLS_PK_RSA,
976 #ifdef SUPPORT_PARAM_TO_PK_BITS
977 # ifndef GNUTLS_SEC_PARAM_MEDIUM
978 #  define GNUTLS_SEC_PARAM_MEDIUM GNUTLS_SEC_PARAM_HIGH
979 # endif
980             gnutls_sec_param_to_pk_bits(GNUTLS_PK_RSA, GNUTLS_SEC_PARAM_MEDIUM),
981 #else
982             2048,
983 #endif
984             0)))
985   goto err;
986
987 where = US"configuring cert";
988 now = 1;
989 if (  (rc = gnutls_x509_crt_set_version(cert, 3))
990    || (rc = gnutls_x509_crt_set_serial(cert, &now, sizeof(now)))
991    || (rc = gnutls_x509_crt_set_activation_time(cert, now = time(NULL)))
992    || (rc = gnutls_x509_crt_set_expiration_time(cert, (long)2 * 60 * 60))       /* 2 hour */
993    || (rc = gnutls_x509_crt_set_key(cert, pkey))
994
995    || (rc = gnutls_x509_crt_set_dn_by_oid(cert,
996               GNUTLS_OID_X520_COUNTRY_NAME, 0, "UK", 2))
997    || (rc = gnutls_x509_crt_set_dn_by_oid(cert,
998               GNUTLS_OID_X520_ORGANIZATION_NAME, 0, "Exim Developers", 15))
999    || (rc = gnutls_x509_crt_set_dn_by_oid(cert,
1000               GNUTLS_OID_X520_COMMON_NAME, 0,
1001               smtp_active_hostname, Ustrlen(smtp_active_hostname)))
1002    )
1003   goto err;
1004
1005 where = US"signing cert";
1006 if ((rc = gnutls_x509_crt_sign(cert, cert, pkey))) goto err;
1007
1008 where = US"installing selfsign cert";
1009                                         /* Since: 2.4.0 */
1010 if ((rc = gnutls_certificate_set_x509_key(state->lib_state.x509_cred,
1011     &cert, 1, pkey)))
1012   goto err;
1013
1014 rc = OK;
1015
1016 out:
1017   if (cert) gnutls_x509_crt_deinit(cert);
1018   if (pkey) gnutls_x509_privkey_deinit(pkey);
1019   return rc;
1020
1021 err:
1022   rc = tls_error_gnu(state, where, rc, errstr);
1023   goto out;
1024 }
1025
1026
1027
1028
1029 /* Add certificate and key, from files.
1030
1031 Return:
1032   Zero or negative: good.  Negate value for certificate index if < 0.
1033   Greater than zero: FAIL or DEFER code.
1034 */
1035
1036 static int
1037 tls_add_certfile(exim_gnutls_state_st * state, const host_item * host,
1038   const uschar * certfile, const uschar * keyfile, uschar ** errstr)
1039 {
1040 int rc = gnutls_certificate_set_x509_key_file(state->lib_state.x509_cred,
1041     CCS certfile, CCS keyfile, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
1042 if (rc < 0)
1043   return tls_error_gnu(state,
1044     string_sprintf("cert/key setup: cert=%s key=%s", certfile, keyfile),
1045     rc, errstr);
1046 return -rc;
1047 }
1048
1049
1050 #if !defined(DISABLE_OCSP) && !defined(SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE)
1051 /* Load an OCSP proof from file for sending by the server.  Called
1052 on getting a status-request handshake message, for earlier versions
1053 of GnuTLS. */
1054
1055 static int
1056 server_ocsp_stapling_cb(gnutls_session_t session, void * ptr,
1057   gnutls_datum_t * ocsp_response)
1058 {
1059 int ret;
1060 DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP stapling callback: %s\n", US ptr);
1061
1062 if ((ret = gnutls_load_file(ptr, ocsp_response)) < 0)
1063   {
1064   DEBUG(D_tls) debug_printf("Failed to load ocsp stapling file %s\n",
1065                               CS ptr);
1066   tls_in.ocsp = OCSP_NOT_RESP;
1067   return GNUTLS_E_NO_CERTIFICATE_STATUS;
1068   }
1069
1070 tls_in.ocsp = OCSP_VFY_NOT_TRIED;
1071 return 0;
1072 }
1073 #endif
1074
1075
1076 #ifdef SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
1077 /* Make a note that we saw a status-request */
1078 static int
1079 tls_server_clienthello_ext(void * ctx, unsigned tls_id,
1080   const uschar * data, unsigned size)
1081 {
1082 /* https://www.iana.org/assignments/tls-extensiontype-values/tls-extensiontype-values.xhtml */
1083 switch (tls_id)
1084   {
1085   case 5:       /* Status Request */
1086     DEBUG(D_tls) debug_printf("Seen status_request extension from client\n");
1087     tls_in.ocsp = OCSP_NOT_RESP;
1088     break;
1089 #ifdef EXIM_HAVE_ALPN
1090   case 16:      /* Application Layer Protocol Notification */
1091     /* The format of "data" here doesn't seem to be documented, but appears
1092     to be a 2-byte field with a (redundant, given the "size" arg) total length
1093     then a sequence of one-byte size then string (not nul-term) names.  The
1094     latter is as described in OpenSSL documentation. */
1095
1096     DEBUG(D_tls) debug_printf("Seen ALPN extension from client (s=%u):", size);
1097     for (const uschar * s = data+2; s-data < size-1; s += *s + 1)
1098       {
1099       server_seen_alpn++;
1100       DEBUG(D_tls) debug_printf(" '%.*s'", (int)*s, s+1);
1101       }
1102     DEBUG(D_tls) debug_printf("\n");
1103     if (server_seen_alpn > 1)
1104       {
1105       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: too many ALPNs presented in handshake\n");
1106       return GNUTLS_E_NO_APPLICATION_PROTOCOL;
1107       }
1108     break;
1109 #endif
1110   }
1111 return 0;
1112 }
1113
1114 /* Callback for client-hello, on server, if we think we might serve stapled-OCSP */
1115 static int
1116 tls_server_clienthello_cb(gnutls_session_t session, unsigned int htype,
1117   unsigned when, unsigned int incoming, const gnutls_datum_t * msg)
1118 {
1119 /* Call fn for each extension seen.  3.6.3 onwards */
1120 return gnutls_ext_raw_parse(NULL, tls_server_clienthello_ext, msg,
1121                            GNUTLS_EXT_RAW_FLAG_TLS_CLIENT_HELLO);
1122 }
1123
1124
1125 # ifdef notdef_crashes
1126 /* Make a note that we saw a status-response */
1127 static int
1128 tls_server_servercerts_ext(void * ctx, unsigned tls_id,
1129   const unsigned char *data, unsigned size)
1130 {
1131 /* debug_printf("%s %u\n", __FUNCTION__, tls_id); */
1132 /* https://www.iana.org/assignments/tls-extensiontype-values/tls-extensiontype-values.xhtml */
1133 if (FALSE && tls_id == 5)       /* status_request */
1134   {
1135   DEBUG(D_tls) debug_printf("Seen status_request extension\n");
1136   tls_in.ocsp = exim_testharness_disable_ocsp_validity_check
1137     ? OCSP_VFY_NOT_TRIED : OCSP_VFIED;  /* We know that GnuTLS verifies responses */
1138   }
1139 return 0;
1140 }
1141 # endif
1142
1143 /* Callback for certificates packet, on server, if we think we might serve stapled-OCSP */
1144 static int
1145 tls_server_servercerts_cb(gnutls_session_t session, unsigned int htype,
1146   unsigned when, unsigned int incoming, const gnutls_datum_t * msg)
1147 {
1148 /* Call fn for each extension seen.  3.6.3 onwards */
1149 # ifdef notdef_crashes
1150                                 /*XXX crashes */
1151 return gnutls_ext_raw_parse(NULL, tls_server_servercerts_ext, msg, 0);
1152 # endif
1153 }
1154 #endif /*SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE*/
1155
1156 /*XXX in tls1.3 the cert-status travel as an extension next to the cert, in the
1157  "Handshake Protocol: Certificate" record.
1158 So we need to spot the Certificate handshake message, parse it and spot any status_request extension(s)
1159
1160 This is different to tls1.2 - where it is a separate record (wireshark term) / handshake message (gnutls term).
1161 */
1162
1163 #if defined(EXIM_HAVE_TLS_RESUME) || defined(SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE)
1164 /* Callback for certificate-status, on server. We sent stapled OCSP. */
1165 static int
1166 tls_server_certstatus_cb(gnutls_session_t session, unsigned int htype,
1167   unsigned when, unsigned int incoming, const gnutls_datum_t * msg)
1168 {
1169 DEBUG(D_tls) debug_printf("Sending certificate-status\n");              /*XXX we get this for tls1.2 but not for 1.3 */
1170 # ifdef SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
1171 tls_in.ocsp = exim_testharness_disable_ocsp_validity_check
1172   ? OCSP_VFY_NOT_TRIED : OCSP_VFIED;    /* We know that GnuTLS verifies responses */
1173 # else
1174 tls_in.ocsp = OCSP_VFY_NOT_TRIED;
1175 # endif
1176 return 0;
1177 }
1178
1179 /* Callback for handshake messages, on server */
1180 static int
1181 tls_server_hook_cb(gnutls_session_t sess, u_int htype, unsigned when,
1182   unsigned incoming, const gnutls_datum_t * msg)
1183 {
1184 /* debug_printf("%s: htype %u\n", __FUNCTION__, htype); */
1185 switch (htype)
1186   {
1187 # ifdef SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
1188   case GNUTLS_HANDSHAKE_CLIENT_HELLO:
1189     return tls_server_clienthello_cb(sess, htype, when, incoming, msg);
1190   case GNUTLS_HANDSHAKE_CERTIFICATE_PKT:
1191     return tls_server_servercerts_cb(sess, htype, when, incoming, msg);
1192 # endif
1193   case GNUTLS_HANDSHAKE_CERTIFICATE_STATUS:
1194     return tls_server_certstatus_cb(sess, htype, when, incoming, msg);
1195 # ifdef EXIM_HAVE_TLS_RESUME
1196   case GNUTLS_HANDSHAKE_NEW_SESSION_TICKET:
1197     return tls_server_ticket_cb(sess, htype, when, incoming, msg);
1198 # endif
1199   default:
1200     return 0;
1201   }
1202 }
1203 #endif
1204
1205
1206 #if !defined(DISABLE_OCSP) && defined(SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE)
1207 static void
1208 tls_server_testharness_ocsp_fiddle(void)
1209 {
1210 extern char ** environ;
1211 if (environ) for (uschar ** p = USS environ; *p; p++)
1212   if (Ustrncmp(*p, "EXIM_TESTHARNESS_DISABLE_OCSPVALIDITYCHECK", 42) == 0)
1213     {
1214     DEBUG(D_tls) debug_printf("Permitting known bad OCSP response\n");
1215     exim_testharness_disable_ocsp_validity_check = TRUE;
1216     }
1217 }
1218 #endif
1219
1220 /**************************************************
1221 * One-time init credentials for server and client *
1222 **************************************************/
1223
1224 static void
1225 creds_basic_init(gnutls_certificate_credentials_t x509_cred, BOOL server)
1226 {
1227 #ifdef SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
1228 gnutls_certificate_set_flags(x509_cred, GNUTLS_CERTIFICATE_API_V2);
1229
1230 # if !defined(DISABLE_OCSP) && defined(SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE)
1231 if (server && tls_ocsp_file)
1232   {
1233   if (f.running_in_test_harness)
1234     tls_server_testharness_ocsp_fiddle();
1235
1236   if (exim_testharness_disable_ocsp_validity_check)
1237     gnutls_certificate_set_flags(x509_cred,
1238       GNUTLS_CERTIFICATE_API_V2 | GNUTLS_CERTIFICATE_SKIP_OCSP_RESPONSE_CHECK);
1239   }
1240 # endif
1241 #endif
1242 DEBUG(D_tls)
1243   debug_printf("TLS: basic cred init, %s\n", server ? "server" : "client");
1244 }
1245
1246 static int
1247 creds_load_server_certs(exim_gnutls_state_st * state, const uschar * cert,
1248   const uschar * pkey, const uschar * ocsp, uschar ** errstr)
1249 {
1250 const uschar * clist = cert;
1251 const uschar * klist = pkey;
1252 const uschar * olist;
1253 int csep = 0, ksep = 0, osep = 0, cnt = 0, rc;
1254 uschar * cfile, * kfile, * ofile;
1255 #ifndef DISABLE_OCSP
1256 # ifdef SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
1257 gnutls_x509_crt_fmt_t ocsp_fmt = GNUTLS_X509_FMT_DER;
1258 # endif
1259
1260 if (!expand_check(ocsp, US"tls_ocsp_file", &ofile, errstr))
1261   return DEFER;
1262 olist = ofile;
1263 #endif
1264
1265 while (cfile = string_nextinlist(&clist, &csep, NULL, 0))
1266
1267   if (!(kfile = string_nextinlist(&klist, &ksep, NULL, 0)))
1268     return tls_error(US"cert/key setup: out of keys", NULL, NULL, errstr);
1269   else if ((rc = tls_add_certfile(state, NULL, cfile, kfile, errstr)) > 0)
1270     return rc;
1271   else
1272     {
1273     int gnutls_cert_index = -rc;
1274     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cert/key %d %s registered\n",
1275                               gnutls_cert_index, cfile);
1276
1277 #ifndef DISABLE_OCSP
1278     if (ocsp)
1279       {
1280       /* Set the OCSP stapling server info */
1281       if (gnutls_buggy_ocsp)
1282         {
1283         DEBUG(D_tls)
1284           debug_printf("GnuTLS library is buggy for OCSP; avoiding\n");
1285         }
1286       else if ((ofile = string_nextinlist(&olist, &osep, NULL, 0)))
1287         {
1288         DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP response file %d  = %s\n",
1289                                   gnutls_cert_index, ofile);
1290 # ifdef SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
1291         if (Ustrncmp(ofile, US"PEM ", 4) == 0)
1292           {
1293           ocsp_fmt = GNUTLS_X509_FMT_PEM;
1294           ofile += 4;
1295           }
1296         else if (Ustrncmp(ofile, US"DER ", 4) == 0)
1297           {
1298           ocsp_fmt = GNUTLS_X509_FMT_DER;
1299           ofile += 4;
1300           }
1301
1302         if  ((rc = gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_file2(
1303                   state->lib_state.x509_cred, CCS ofile, gnutls_cert_index,
1304                   ocsp_fmt)) < 0)
1305           return tls_error_gnu(state,
1306                   US"gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_file2",
1307                   rc, errstr);
1308         DEBUG(D_tls)
1309           debug_printf(" %d response%s loaded\n", rc, rc>1 ? "s":"");
1310
1311         /* Arrange callbacks for OCSP request observability */
1312
1313         if (state->session)
1314           gnutls_handshake_set_hook_function(state->session,
1315             GNUTLS_HANDSHAKE_ANY, GNUTLS_HOOK_POST, tls_server_hook_cb);
1316         else
1317           state->lib_state.ocsp_hook = TRUE;
1318
1319
1320 # else
1321 #  if defined(SUPPORT_SRV_OCSP_STACK)
1322         if ((rc = gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function2(
1323                      state->lib_state.x509_cred, gnutls_cert_index,
1324                      server_ocsp_stapling_cb, ofile)))
1325             return tls_error_gnu(state,
1326                   US"gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function2",
1327                   rc, errstr);
1328         else
1329 #  endif
1330           {
1331           if (cnt++ > 0)
1332             {
1333             DEBUG(D_tls)
1334               debug_printf("oops; multiple OCSP files not supported\n");
1335             break;
1336             }
1337           gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function(
1338             state->lib_state.x509_cred, server_ocsp_stapling_cb, ofile);
1339           }
1340 # endif /* SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE */
1341         }
1342       else
1343         DEBUG(D_tls) debug_printf("ran out of OCSP response files in list\n");
1344       }
1345 #endif /* DISABLE_OCSP */
1346     }
1347 return 0;
1348 }
1349
1350 static int
1351 creds_load_client_certs(exim_gnutls_state_st * state, const host_item * host,
1352   const uschar * cert, const uschar * pkey, uschar ** errstr)
1353 {
1354 int rc = tls_add_certfile(state, host, cert, pkey, errstr);
1355 if (rc > 0) return rc;
1356 DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cert/key registered\n");
1357 return 0;
1358 }
1359
1360 static int
1361 creds_load_cabundle(exim_gnutls_state_st * state, const uschar * bundle,
1362   const host_item * host, uschar ** errstr)
1363 {
1364 int cert_count;
1365 struct stat statbuf;
1366
1367 #ifdef SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
1368 if (Ustrcmp(bundle, "system") == 0 || Ustrncmp(bundle, "system,", 7) == 0)
1369   cert_count = gnutls_certificate_set_x509_system_trust(state->lib_state.x509_cred);
1370 else
1371 #endif
1372   {
1373   if (Ustat(bundle, &statbuf) < 0)
1374     {
1375     log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC, "could not stat '%s' "
1376         "(tls_verify_certificates): %s", bundle, strerror(errno));
1377     return DEFER;
1378     }
1379
1380 #ifndef SUPPORT_CA_DIR
1381   /* The test suite passes in /dev/null; we could check for that path explicitly,
1382   but who knows if someone has some weird FIFO which always dumps some certs, or
1383   other weirdness.  The thing we really want to check is that it's not a
1384   directory, since while OpenSSL supports that, GnuTLS does not.
1385   So s/!S_ISREG/S_ISDIR/ and change some messaging ... */
1386   if (S_ISDIR(statbuf.st_mode))
1387     {
1388     log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
1389         "tls_verify_certificates \"%s\" is a directory", bundle);
1390     return DEFER;
1391     }
1392 #endif
1393
1394   DEBUG(D_tls) debug_printf("verify certificates = %s size=" OFF_T_FMT "\n",
1395           bundle, statbuf.st_size);
1396
1397   if (statbuf.st_size == 0)
1398     {
1399     DEBUG(D_tls)
1400       debug_printf("cert file empty, no certs, no verification, ignoring any CRL\n");
1401     return OK;
1402     }
1403
1404   cert_count =
1405
1406 #ifdef SUPPORT_CA_DIR
1407     (statbuf.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR
1408     ?
1409     gnutls_certificate_set_x509_trust_dir(state->lib_state.x509_cred,
1410       CS bundle, GNUTLS_X509_FMT_PEM)
1411     :
1412 #endif
1413     gnutls_certificate_set_x509_trust_file(state->lib_state.x509_cred,
1414       CS bundle, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
1415
1416 #ifdef SUPPORT_CA_DIR
1417   /* Mimic the behaviour with OpenSSL of not advertising a usable-cert list
1418   when using the directory-of-certs config model. */
1419
1420   if ((statbuf.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR)
1421     if (state->session)
1422       gnutls_certificate_send_x509_rdn_sequence(state->session, 1);
1423     else
1424       state->lib_state.ca_rdn_emulate = TRUE;
1425 #endif
1426   }
1427
1428 if (cert_count < 0)
1429   return tls_error_gnu(state, US"setting certificate trust", cert_count, errstr);
1430 DEBUG(D_tls)
1431   debug_printf("Added %d certificate authorities\n", cert_count);
1432
1433 return OK;
1434 }
1435
1436
1437 static int
1438 creds_load_crl(exim_gnutls_state_st * state, const uschar * crl, uschar ** errstr)
1439 {
1440 int cert_count;
1441 DEBUG(D_tls) debug_printf("loading CRL file = %s\n", crl);
1442 if ((cert_count = gnutls_certificate_set_x509_crl_file(state->lib_state.x509_cred,
1443     CS crl, GNUTLS_X509_FMT_PEM)) < 0)
1444   return tls_error_gnu(state, US"gnutls_certificate_set_x509_crl_file",
1445             cert_count, errstr);
1446
1447 DEBUG(D_tls) debug_printf("Processed %d CRLs\n", cert_count);
1448 return OK;
1449 }
1450
1451
1452 static int
1453 creds_load_pristring(exim_gnutls_state_st * state, const uschar * p,
1454   const char ** errpos)
1455 {
1456 if (!p)
1457   {
1458   p = exim_default_gnutls_priority;
1459   DEBUG(D_tls)
1460     debug_printf("GnuTLS using default session cipher/priority \"%s\"\n", p);
1461   }
1462 return gnutls_priority_init( (gnutls_priority_t *) &state->lib_state.pri_cache,
1463   CCS p, errpos);
1464 }
1465
1466 static unsigned
1467 tls_server_creds_init(void)
1468 {
1469 uschar * dummy_errstr;
1470 unsigned lifetime = 0;
1471
1472 state_server.lib_state = null_tls_preload;
1473 if (gnutls_certificate_allocate_credentials(
1474       (gnutls_certificate_credentials_t *) &state_server.lib_state.x509_cred))
1475   {
1476   state_server.lib_state.x509_cred = NULL;
1477   return lifetime;
1478   }
1479 creds_basic_init(state_server.lib_state.x509_cred, TRUE);
1480
1481 #if defined(EXIM_HAVE_INOTIFY) || defined(EXIM_HAVE_KEVENT)
1482 /* If tls_certificate has any $ indicating expansions, it is not good.
1483 If tls_privatekey is set but has $, not good.  Likewise for tls_ocsp_file.
1484 If all good (and tls_certificate set), load the cert(s). */
1485
1486 if (  opt_set_and_noexpand(tls_certificate)
1487 # ifndef DISABLE_OCSP
1488    && opt_unset_or_noexpand(tls_ocsp_file)
1489 # endif
1490    && opt_unset_or_noexpand(tls_privatekey))
1491   {
1492   /* Set watches on the filenames.  The implementation does de-duplication
1493   so we can just blindly do them all.
1494   */
1495
1496   if (  tls_set_watch(tls_certificate, TRUE)
1497 # ifndef DISABLE_OCSP
1498      && tls_set_watch(tls_ocsp_file, TRUE)
1499 # endif
1500      && tls_set_watch(tls_privatekey, TRUE))
1501     {
1502     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: preloading server certs\n");
1503     if (creds_load_server_certs(&state_server, tls_certificate,
1504           tls_privatekey && *tls_privatekey ? tls_privatekey : tls_certificate,
1505 # ifdef DISABLE_OCSP
1506           NULL,
1507 # else
1508           tls_ocsp_file,
1509 # endif
1510           &dummy_errstr) == 0)
1511       state_server.lib_state.conn_certs = TRUE;
1512     }
1513   }
1514 else if (  !tls_certificate && !tls_privatekey
1515 # ifndef DISABLE_OCSP
1516         && !tls_ocsp_file
1517 # endif
1518         )
1519   {             /* Generate & preload a selfsigned cert. No files to watch. */
1520   if ((tls_install_selfsign(&state_server, &dummy_errstr)) == OK)
1521     {
1522     state_server.lib_state.conn_certs = TRUE;
1523     lifetime = f.running_in_test_harness ? 2 : 60 * 60;         /* 1 hour */
1524     }
1525   }
1526 else
1527   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: not preloading server certs\n");
1528
1529 /* If tls_verify_certificates is non-empty and has no $, load CAs.
1530 If none was configured and we can't handle "system", treat as empty. */
1531
1532 if (  opt_set_and_noexpand(tls_verify_certificates)
1533 #ifndef SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
1534    && Ustrcmp(tls_verify_certificates, "system") != 0
1535 #endif
1536    )
1537   {
1538   if (tls_set_watch(tls_verify_certificates, FALSE))
1539     {
1540     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: preloading CA bundle for server\n");
1541     if (creds_load_cabundle(&state_server, tls_verify_certificates,
1542                             NULL, &dummy_errstr) != OK)
1543       return lifetime;
1544     state_server.lib_state.cabundle = TRUE;
1545
1546     /* If CAs loaded and tls_crl is non-empty and has no $, load it */
1547
1548     if (opt_set_and_noexpand(tls_crl))
1549       {
1550       if (tls_set_watch(tls_crl, FALSE))
1551         {
1552         DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: preloading CRL for server\n");
1553         if (creds_load_crl(&state_server, tls_crl, &dummy_errstr) != OK)
1554           return lifetime;
1555         state_server.lib_state.crl = TRUE;
1556         }
1557       }
1558     else
1559       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: not preloading CRL for server\n");
1560     }
1561   }
1562 else
1563   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: not preloading CA bundle for server\n");
1564 #endif  /* EXIM_HAVE_INOTIFY */
1565
1566 /* If tls_require_ciphers is non-empty and has no $, load the
1567 ciphers priority cache.  If unset, load with the default.
1568 (server-only as the client one depends on non/DANE) */
1569
1570 if (!tls_require_ciphers || opt_set_and_noexpand(tls_require_ciphers))
1571   {
1572   const char * dummy_errpos;
1573   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: preloading cipher list for server: %s\n",
1574                   tls_require_ciphers);
1575   if (  creds_load_pristring(&state_server, tls_require_ciphers, &dummy_errpos)
1576      == OK)
1577     state_server.lib_state.pri_string = TRUE;
1578   }
1579 else
1580   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: not preloading cipher list for server\n");
1581 return lifetime;
1582 }
1583
1584
1585 /* Preload whatever creds are static, onto a transport.  The client can then
1586 just copy the pointer as it starts up. */
1587
1588 static void
1589 tls_client_creds_init(transport_instance * t, BOOL watch)
1590 {
1591 smtp_transport_options_block * ob = t->options_block;
1592 exim_gnutls_state_st tpt_dummy_state;
1593 host_item * dummy_host = (host_item *)1;
1594 uschar * dummy_errstr;
1595
1596 if (  !exim_gnutls_base_init_done
1597    && tls_g_init(&dummy_errstr) != OK)
1598   return;
1599
1600 ob->tls_preload = null_tls_preload;
1601 if (gnutls_certificate_allocate_credentials(
1602   (struct gnutls_certificate_credentials_st **)&ob->tls_preload.x509_cred))
1603   {
1604   ob->tls_preload.x509_cred = NULL;
1605   return;
1606   }
1607 creds_basic_init(ob->tls_preload.x509_cred, FALSE);
1608
1609 tpt_dummy_state.session = NULL;
1610 tpt_dummy_state.lib_state = ob->tls_preload;
1611
1612 #if defined(EXIM_HAVE_INOTIFY) || defined(EXIM_HAVE_KEVENT)
1613 if (  opt_set_and_noexpand(ob->tls_certificate)
1614    && opt_unset_or_noexpand(ob->tls_privatekey))
1615   {
1616   if (  !watch
1617      || (  tls_set_watch(ob->tls_certificate, FALSE)
1618         && tls_set_watch(ob->tls_privatekey, FALSE)
1619      )  )
1620     {
1621     const uschar * pkey = ob->tls_privatekey;
1622
1623     DEBUG(D_tls)
1624       debug_printf("TLS: preloading client certs for transport '%s'\n", t->name);
1625
1626     /* The state->lib_state.x509_cred is used for the certs load, and is the sole
1627     structure element used.  So we can set up a dummy.  The hoat arg only
1628     selects a retcode in case of fail, so any value */
1629
1630     if (creds_load_client_certs(&tpt_dummy_state, dummy_host,
1631           ob->tls_certificate, pkey ? pkey : ob->tls_certificate,
1632           &dummy_errstr) == OK)
1633       ob->tls_preload.conn_certs = TRUE;
1634     }
1635   }
1636 else
1637   DEBUG(D_tls)
1638     debug_printf("TLS: not preloading client certs, for transport '%s'\n", t->name);
1639
1640 /* If tls_verify_certificates is non-empty and has no $, load CAs.
1641 If none was configured and we can't handle "system", treat as empty. */
1642
1643 if (  opt_set_and_noexpand(ob->tls_verify_certificates)
1644 #ifndef SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
1645    && Ustrcmp(ob->tls_verify_certificates, "system") != 0
1646 #endif
1647    )
1648   {
1649   if (!watch || tls_set_watch(ob->tls_verify_certificates, FALSE))
1650     {
1651     DEBUG(D_tls)
1652       debug_printf("TLS: preloading CA bundle for transport '%s'\n", t->name);
1653     if (creds_load_cabundle(&tpt_dummy_state, ob->tls_verify_certificates,
1654                             dummy_host, &dummy_errstr) != OK)
1655       return;
1656     ob->tls_preload.cabundle = TRUE;
1657
1658     if (opt_set_and_noexpand(ob->tls_crl))
1659       {
1660       if (!watch || tls_set_watch(ob->tls_crl, FALSE))
1661         {
1662         DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: preloading CRL for transport '%s'\n", t->name);
1663         if (creds_load_crl(&tpt_dummy_state, ob->tls_crl, &dummy_errstr) != OK)
1664           return;
1665         ob->tls_preload.crl = TRUE;
1666         }
1667       }
1668     else
1669       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: not preloading CRL, for transport '%s'\n", t->name);
1670     }
1671   }
1672 else
1673   DEBUG(D_tls)
1674       debug_printf("TLS: not preloading CA bundle, for transport '%s'\n", t->name);
1675
1676 /* We do not preload tls_require_ciphers to to the transport as it implicitly
1677 depends on DANE or plain usage. */
1678
1679 #endif
1680 }
1681
1682
1683 #if defined(EXIM_HAVE_INOTIFY) || defined(EXIM_HAVE_KEVENT)
1684 /* Invalidate the creds cached, by dropping the current ones.
1685 Call when we notice one of the source files has changed. */
1686  
1687 static void
1688 tls_server_creds_invalidate(void)
1689 {
1690 if (state_server.lib_state.pri_cache)
1691   gnutls_priority_deinit(state_server.lib_state.pri_cache);
1692 state_server.lib_state.pri_cache = NULL;
1693
1694 if (state_server.lib_state.x509_cred)
1695   gnutls_certificate_free_credentials(state_server.lib_state.x509_cred);
1696 state_server.lib_state = null_tls_preload;
1697 }
1698
1699
1700 static void
1701 tls_client_creds_invalidate(transport_instance * t)
1702 {
1703 smtp_transport_options_block * ob = t->options_block;
1704 if (ob->tls_preload.x509_cred)
1705   gnutls_certificate_free_credentials(ob->tls_preload.x509_cred);
1706 ob->tls_preload = null_tls_preload;
1707 }
1708 #endif
1709
1710
1711 /*************************************************
1712 *       Variables re-expanded post-SNI           *
1713 *************************************************/
1714
1715 /* Called from both server and client code, via tls_init(), and also from
1716 the SNI callback after receiving an SNI, if tls_certificate includes "tls_sni".
1717
1718 We can tell the two apart by state->received_sni being non-NULL in callback.
1719
1720 The callback should not call us unless state->trigger_sni_changes is true,
1721 which we are responsible for setting on the first pass through.
1722
1723 Arguments:
1724   state           exim_gnutls_state_st *
1725   errstr          error string pointer
1726
1727 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1728 */
1729
1730 static int
1731 tls_expand_session_files(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
1732 {
1733 int rc;
1734 const host_item *host = state->host;  /* macro should be reconsidered? */
1735 const uschar *saved_tls_certificate = NULL;
1736 const uschar *saved_tls_privatekey = NULL;
1737 const uschar *saved_tls_verify_certificates = NULL;
1738 const uschar *saved_tls_crl = NULL;
1739 int cert_count;
1740
1741 /* We check for tls_sni *before* expansion. */
1742 if (!host)      /* server */
1743   if (!state->received_sni)
1744     {
1745     if (  state->tls_certificate
1746        && (  Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_sni")
1747           || Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_in_sni")
1748           || Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_out_sni")
1749        )  )
1750       {
1751       DEBUG(D_tls) debug_printf("We will re-expand TLS session files if we receive SNI\n");
1752       state->trigger_sni_changes = TRUE;
1753       }
1754     }
1755   else  /* SNI callback case */
1756     {
1757     /* useful for debugging */
1758     saved_tls_certificate = state->exp_tls_certificate;
1759     saved_tls_privatekey = state->exp_tls_privatekey;
1760     saved_tls_verify_certificates = state->exp_tls_verify_certificates;
1761     saved_tls_crl = state->exp_tls_crl;
1762     }
1763
1764 if (!state->lib_state.x509_cred)
1765   {
1766   if ((rc = gnutls_certificate_allocate_credentials(
1767         (gnutls_certificate_credentials_t *) &state->lib_state.x509_cred)))
1768     return tls_error_gnu(state, US"gnutls_certificate_allocate_credentials",
1769             rc, errstr);
1770   creds_basic_init(state->lib_state.x509_cred, !host);
1771   }
1772
1773
1774 /* remember: Expand_check_tlsvar() is expand_check() but fiddling with
1775 state members, assuming consistent naming; and expand_check() returns
1776 false if expansion failed, unless expansion was forced to fail. */
1777
1778 /* check if we at least have a certificate, before doing expensive
1779 D-H generation. */
1780
1781 if (!state->lib_state.conn_certs)
1782   {
1783   if (!Expand_check_tlsvar(tls_certificate, errstr))
1784     return DEFER;
1785
1786   /* certificate is mandatory in server, optional in client */
1787
1788   if (  !state->exp_tls_certificate
1789      || !*state->exp_tls_certificate
1790      )
1791     if (!host)
1792       return tls_install_selfsign(state, errstr);
1793     else
1794       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: no client certificate specified; okay\n");
1795
1796   if (state->tls_privatekey && !Expand_check_tlsvar(tls_privatekey, errstr))
1797     return DEFER;
1798
1799   /* tls_privatekey is optional, defaulting to same file as certificate */
1800
1801   if (!state->tls_privatekey || !*state->tls_privatekey)
1802     {
1803     state->tls_privatekey = state->tls_certificate;
1804     state->exp_tls_privatekey = state->exp_tls_certificate;
1805     }
1806
1807   if (state->exp_tls_certificate && *state->exp_tls_certificate)
1808     {
1809     BOOL load = TRUE;
1810     DEBUG(D_tls) debug_printf("certificate file = %s\nkey file = %s\n",
1811         state->exp_tls_certificate, state->exp_tls_privatekey);
1812
1813     if (state->received_sni)
1814       if (  Ustrcmp(state->exp_tls_certificate, saved_tls_certificate) == 0
1815          && Ustrcmp(state->exp_tls_privatekey,  saved_tls_privatekey)  == 0
1816          )
1817         {
1818         DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS SNI: cert and key unchanged\n");
1819         load = FALSE;   /* avoid re-loading the same certs */
1820         }
1821       else              /* unload the pre-SNI certs before loading new ones */
1822         {
1823         DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS SNI: have a changed cert/key pair\n");
1824         gnutls_certificate_free_keys(state->lib_state.x509_cred);
1825         }
1826
1827     if (  load
1828        && (rc = host
1829           ? creds_load_client_certs(state, host, state->exp_tls_certificate,
1830                               state->exp_tls_privatekey, errstr)
1831           : creds_load_server_certs(state, state->exp_tls_certificate,
1832                               state->exp_tls_privatekey,
1833 #ifdef DISABLE_OCSP
1834                               NULL,
1835 #else
1836                               tls_ocsp_file,
1837 #endif
1838                               errstr)
1839        )  ) return rc;
1840     }
1841   }
1842 else
1843   {
1844   DEBUG(D_tls)
1845     debug_printf("%s certs were preloaded\n", host ? "client" : "server");
1846
1847   if (!state->tls_privatekey) state->tls_privatekey = state->tls_certificate;
1848   state->exp_tls_certificate = US state->tls_certificate;
1849   state->exp_tls_privatekey = US state->tls_privatekey;
1850
1851 #ifdef SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
1852   if (state->lib_state.ocsp_hook)
1853      gnutls_handshake_set_hook_function(state->session,
1854        GNUTLS_HANDSHAKE_ANY, GNUTLS_HOOK_POST, tls_server_hook_cb);
1855 #endif
1856   }
1857
1858
1859 /* Set the trusted CAs file if one is provided, and then add the CRL if one is
1860 provided. Experiment shows that, if the certificate file is empty, an unhelpful
1861 error message is provided. However, if we just refrain from setting anything up
1862 in that case, certificate verification fails, which seems to be the correct
1863 behaviour.
1864 If none was configured and we can't handle "system", treat as empty. */
1865
1866 if (!state->lib_state.cabundle)
1867   {
1868   if (state->tls_verify_certificates && *state->tls_verify_certificates)
1869     {
1870     if (!Expand_check_tlsvar(tls_verify_certificates, errstr))
1871       return DEFER;
1872 #ifndef SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
1873     if (Ustrcmp(state->exp_tls_verify_certificates, "system") == 0)
1874       state->exp_tls_verify_certificates = NULL;
1875 #endif
1876     if (state->tls_crl && *state->tls_crl)
1877       if (!Expand_check_tlsvar(tls_crl, errstr))
1878         return DEFER;
1879
1880     if (!(state->exp_tls_verify_certificates &&
1881           *state->exp_tls_verify_certificates))
1882       {
1883       DEBUG(D_tls)
1884         debug_printf("TLS: tls_verify_certificates expanded empty, ignoring\n");
1885       /* With no tls_verify_certificates, we ignore tls_crl too */
1886       return OK;
1887       }
1888     }
1889   else
1890     {
1891     DEBUG(D_tls)
1892       debug_printf("TLS: tls_verify_certificates not set or empty, ignoring\n");
1893     return OK;
1894     }
1895   rc = creds_load_cabundle(state, state->exp_tls_verify_certificates, host, errstr);
1896   if (rc != OK) return rc;
1897   }
1898 else
1899   {
1900   DEBUG(D_tls)
1901     debug_printf("%s CA bundle was preloaded\n", host ? "client" : "server");
1902   state->exp_tls_verify_certificates = US state->tls_verify_certificates;
1903
1904 #ifdef SUPPORT_CA_DIR
1905 /* Mimic the behaviour with OpenSSL of not advertising a usable-cert list
1906 when using the directory-of-certs config model. */
1907     if (state->lib_state.ca_rdn_emulate)
1908       gnutls_certificate_send_x509_rdn_sequence(state->session, 1);
1909 #endif
1910   }
1911
1912
1913 if (!state->lib_state.crl)
1914   {
1915   if (  state->tls_crl && *state->tls_crl
1916      && state->exp_tls_crl && *state->exp_tls_crl)
1917     return creds_load_crl(state, state->exp_tls_crl, errstr);
1918   }
1919 else
1920   {
1921   DEBUG(D_tls)
1922       debug_printf("%s CRL was preloaded\n", host ? "client" : "server");
1923   state->exp_tls_crl = US state->tls_crl;
1924   }
1925
1926 return OK;
1927 }
1928
1929
1930
1931
1932 /*************************************************
1933 *          Set X.509 state variables             *
1934 *************************************************/
1935
1936 /* In GnuTLS, the registered cert/key are not replaced by a later
1937 set of a cert/key, so for SNI support we need a whole new x509_cred
1938 structure.  Which means various other non-re-expanded pieces of state
1939 need to be re-set in the new struct, so the setting logic is pulled
1940 out to this.
1941
1942 Arguments:
1943   state           exim_gnutls_state_st *
1944   errstr          error string pointer
1945
1946 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1947 */
1948
1949 static int
1950 tls_set_remaining_x509(exim_gnutls_state_st *state, uschar ** errstr)
1951 {
1952 int rc;
1953 const host_item *host = state->host;  /* macro should be reconsidered? */
1954
1955 #ifndef GNUTLS_AUTO_DHPARAMS
1956 /* Create D-H parameters, or read them from the cache file. This function does
1957 its own SMTP error messaging. This only happens for the server, TLS D-H ignores
1958 client-side params. */
1959
1960 if (!state->host)
1961   {
1962   if (!dh_server_params)
1963     if ((rc = init_server_dh(errstr)) != OK) return rc;
1964
1965   /* Unnecessary & discouraged with 3.6.0 or later */
1966   gnutls_certificate_set_dh_params(state->lib_state.x509_cred, dh_server_params);
1967   }
1968 #endif
1969
1970 /* Link the credentials to the session. */
1971
1972 if ((rc = gnutls_credentials_set(state->session,
1973             GNUTLS_CRD_CERTIFICATE, state->lib_state.x509_cred)))
1974   return tls_error_gnu(state, US"gnutls_credentials_set", rc, errstr);
1975
1976 return OK;
1977 }
1978
1979 /*************************************************
1980 *            Initialize for GnuTLS               *
1981 *************************************************/
1982
1983
1984 /* Called from both server and client code. In the case of a server, errors
1985 before actual TLS negotiation return DEFER.
1986
1987 Arguments:
1988   host            connected host, if client; NULL if server
1989   ob              tranport options block, if client; NULL if server
1990   require_ciphers tls_require_ciphers setting
1991   caller_state    returned state-info structure
1992   errstr          error string pointer
1993
1994 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1995 */
1996
1997 static int
1998 tls_init(
1999     const host_item *host,
2000     smtp_transport_options_block * ob,
2001     const uschar * require_ciphers,
2002     exim_gnutls_state_st **caller_state,
2003     tls_support * tlsp,
2004     uschar ** errstr)
2005 {
2006 exim_gnutls_state_st * state;
2007 int rc;
2008 size_t sz;
2009
2010 if (  !exim_gnutls_base_init_done
2011    && (rc = tls_g_init(errstr)) != OK)
2012   return rc;
2013
2014 if (host)
2015   {
2016   /* For client-side sessions we allocate a context. This lets us run
2017   several in parallel. */
2018
2019   int old_pool = store_pool;
2020   store_pool = POOL_PERM;
2021   state = store_get(sizeof(exim_gnutls_state_st), FALSE);
2022   store_pool = old_pool;
2023
2024   memcpy(state, &exim_gnutls_state_init, sizeof(exim_gnutls_state_init));
2025   state->lib_state = ob->tls_preload;
2026   state->tlsp = tlsp;
2027   DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS client session\n");
2028   rc = gnutls_init(&state->session, GNUTLS_CLIENT);
2029
2030   state->tls_certificate =      ob->tls_certificate;
2031   state->tls_privatekey =       ob->tls_privatekey;
2032   state->tls_sni =              ob->tls_sni;
2033   state->tls_verify_certificates = ob->tls_verify_certificates;
2034   state->tls_crl =              ob->tls_crl;
2035   }
2036 else
2037   {
2038   /* Server operations always use the one state_server context.  It is not
2039   shared because we have forked a fresh process for every receive.  However it
2040   can get re-used for successive TLS sessions on a single TCP connection. */
2041
2042   state = &state_server;
2043   state->tlsp = tlsp;
2044   DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS server session\n");
2045   rc = gnutls_init(&state->session, GNUTLS_SERVER);
2046
2047   state->tls_certificate =      tls_certificate;
2048   state->tls_privatekey =       tls_privatekey;
2049   state->tls_sni =              NULL;
2050   state->tls_verify_certificates = tls_verify_certificates;
2051   state->tls_crl =              tls_crl;
2052   }
2053 if (rc)
2054   return tls_error_gnu(state, US"gnutls_init", rc, errstr);
2055
2056 state->tls_require_ciphers =    require_ciphers;
2057 state->host = host;
2058
2059 /* This handles the variables that might get re-expanded after TLS SNI;
2060 tls_certificate, tls_privatekey, tls_verify_certificates, tls_crl */
2061
2062 DEBUG(D_tls)
2063   debug_printf("Expanding various TLS configuration options for session credentials\n");
2064 if ((rc = tls_expand_session_files(state, errstr)) != OK) return rc;
2065
2066 /* These are all other parts of the x509_cred handling, since SNI in GnuTLS
2067 requires a new structure afterwards. */
2068
2069 if ((rc = tls_set_remaining_x509(state, errstr)) != OK) return rc;
2070
2071 /* set SNI in client, only */
2072 if (host)
2073   {
2074   if (!expand_check(state->tls_sni, US"tls_out_sni", &state->tlsp->sni, errstr))
2075     return DEFER;
2076   if (state->tlsp->sni && *state->tlsp->sni)
2077     {
2078     DEBUG(D_tls)
2079       debug_printf("Setting TLS client SNI to \"%s\"\n", state->tlsp->sni);
2080     sz = Ustrlen(state->tlsp->sni);
2081     if ((rc = gnutls_server_name_set(state->session,
2082           GNUTLS_NAME_DNS, state->tlsp->sni, sz)))
2083       return tls_error_gnu(state, US"gnutls_server_name_set", rc, errstr);
2084     }
2085   }
2086 else if (state->tls_sni)
2087   DEBUG(D_tls) debug_printf("*** PROBABLY A BUG *** " \
2088       "have an SNI set for a server [%s]\n", state->tls_sni);
2089
2090 if (!state->lib_state.pri_string)
2091   {
2092   const uschar * p = NULL;
2093   const char * errpos;
2094
2095   /* This is the priority string support,
2096   http://www.gnutls.org/manual/html_node/Priority-Strings.html
2097   and replaces gnutls_require_kx, gnutls_require_mac & gnutls_require_protocols.
2098   This was backwards incompatible, but means Exim no longer needs to track
2099   all algorithms and provide string forms for them. */
2100
2101   if (state->tls_require_ciphers && *state->tls_require_ciphers)
2102     {
2103     if (!Expand_check_tlsvar(tls_require_ciphers, errstr))
2104       return DEFER;
2105     if (state->exp_tls_require_ciphers && *state->exp_tls_require_ciphers)
2106       {
2107       p = state->exp_tls_require_ciphers;
2108       DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS session cipher/priority \"%s\"\n", p);
2109       }
2110     }
2111
2112   if ((rc = creds_load_pristring(state, p, &errpos)))
2113     return tls_error_gnu(state, string_sprintf(
2114                         "gnutls_priority_init(%s) failed at offset %ld, \"%.6s..\"",
2115                         p, errpos - CS p, errpos),
2116                     rc, errstr);
2117   }
2118 else
2119   {
2120   DEBUG(D_tls) debug_printf("cipher list preloaded\n");
2121   state->exp_tls_require_ciphers = US state->tls_require_ciphers;
2122   }
2123
2124
2125 if ((rc = gnutls_priority_set(state->session, state->lib_state.pri_cache)))
2126   return tls_error_gnu(state, US"gnutls_priority_set", rc, errstr);
2127
2128 /* This also sets the server ticket expiration time to the same, and
2129 the STEK rotation time to 3x. */
2130
2131 gnutls_db_set_cache_expiration(state->session, ssl_session_timeout);
2132
2133 /* Reduce security in favour of increased compatibility, if the admin
2134 decides to make that trade-off. */
2135 if (gnutls_compat_mode)
2136   {
2137 #if LIBGNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x020104
2138   DEBUG(D_tls) debug_printf("lowering GnuTLS security, compatibility mode\n");
2139   gnutls_session_enable_compatibility_mode(state->session);
2140 #else
2141   DEBUG(D_tls) debug_printf("Unable to set gnutls_compat_mode - GnuTLS version too old\n");
2142 #endif
2143   }
2144
2145 *caller_state = state;
2146 return OK;
2147 }
2148
2149
2150
2151 /*************************************************
2152 *            Extract peer information            *
2153 *************************************************/
2154
2155 static const uschar *
2156 cipher_stdname_kcm(gnutls_kx_algorithm_t kx, gnutls_cipher_algorithm_t cipher,
2157   gnutls_mac_algorithm_t mac)
2158 {
2159 uschar cs_id[2];
2160 gnutls_kx_algorithm_t kx_i;
2161 gnutls_cipher_algorithm_t cipher_i;
2162 gnutls_mac_algorithm_t mac_i;
2163
2164 for (size_t i = 0;
2165      gnutls_cipher_suite_info(i, cs_id, &kx_i, &cipher_i, &mac_i, NULL);
2166      i++)
2167   if (kx_i == kx && cipher_i == cipher && mac_i == mac)
2168     return cipher_stdname(cs_id[0], cs_id[1]);
2169 return NULL;
2170 }
2171
2172
2173
2174 /* Called from both server and client code.
2175 Only this is allowed to set state->peerdn and state->have_set_peerdn
2176 and we use that to detect double-calls.
2177
2178 NOTE: the state blocks last while the TLS connection is up, which is fine
2179 for logging in the server side, but for the client side, we log after teardown
2180 in src/deliver.c.  While the session is up, we can twist about states and
2181 repoint tls_* globals, but those variables used for logging or other variable
2182 expansion that happens _after_ delivery need to have a longer life-time.
2183
2184 So for those, we get the data from POOL_PERM; the re-invoke guard keeps us from
2185 doing this more than once per generation of a state context.  We set them in
2186 the state context, and repoint tls_* to them.  After the state goes away, the
2187 tls_* copies of the pointers remain valid and client delivery logging is happy.
2188
2189 tls_certificate_verified is a BOOL, so the tls_peerdn and tls_cipher issues
2190 don't apply.
2191
2192 Arguments:
2193   state           exim_gnutls_state_st *
2194   errstr          pointer to error string
2195
2196 Returns:          OK/DEFER/FAIL
2197 */
2198
2199 static int
2200 peer_status(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
2201 {
2202 gnutls_session_t session = state->session;
2203 const gnutls_datum_t * cert_list;
2204 int old_pool, rc;
2205 unsigned int cert_list_size = 0;
2206 gnutls_protocol_t protocol;
2207 gnutls_cipher_algorithm_t cipher;
2208 gnutls_kx_algorithm_t kx;
2209 gnutls_mac_algorithm_t mac;
2210 gnutls_certificate_type_t ct;
2211 gnutls_x509_crt_t crt;
2212 uschar * dn_buf;
2213 size_t sz;
2214
2215 if (state->have_set_peerdn)
2216   return OK;
2217 state->have_set_peerdn = TRUE;
2218
2219 state->peerdn = NULL;
2220
2221 /* tls_cipher */
2222 cipher = gnutls_cipher_get(session);
2223 protocol = gnutls_protocol_get_version(session);
2224 mac = gnutls_mac_get(session);
2225 kx =
2226 #ifdef GNUTLS_TLS1_3
2227     protocol >= GNUTLS_TLS1_3 ? 0 :
2228 #endif
2229   gnutls_kx_get(session);
2230
2231 old_pool = store_pool;
2232   {
2233   tls_support * tlsp = state->tlsp;
2234   store_pool = POOL_PERM;
2235
2236 #ifdef SUPPORT_GNUTLS_SESS_DESC
2237     {
2238     gstring * g = NULL;
2239     uschar * s = US gnutls_session_get_desc(session), c;
2240
2241     /* Nikos M suggests we use this by preference.  It returns like:
2242     (TLS1.3)-(ECDHE-SECP256R1)-(RSA-PSS-RSAE-SHA256)-(AES-256-GCM)
2243
2244     For partial back-compat, put a colon after the TLS version, replace the
2245     )-( grouping with __, replace in-group - with _ and append the :keysize. */
2246
2247     /* debug_printf("peer_status: gnutls_session_get_desc %s\n", s); */
2248
2249     for (s++; (c = *s) && c != ')'; s++) g = string_catn(g, s, 1);
2250
2251     tlsp->ver = string_copyn(g->s, g->ptr);
2252     for (uschar * p = US tlsp->ver; *p; p++)
2253       if (*p == '-') { *p = '\0'; break; }      /* TLS1.0-PKIX -> TLS1.0 */
2254
2255     g = string_catn(g, US":", 1);
2256     if (*s) s++;                /* now on _ between groups */
2257     while ((c = *s))
2258       {
2259       for (*++s && ++s; (c = *s) && c != ')'; s++)
2260         g = string_catn(g, c == '-' ? US"_" : s, 1);
2261       /* now on ) closing group */
2262       if ((c = *s) && *++s == '-') g = string_catn(g, US"__", 2);
2263       /* now on _ between groups */
2264       }
2265     g = string_catn(g, US":", 1);
2266     g = string_cat(g, string_sprintf("%d", (int) gnutls_cipher_get_key_size(cipher) * 8));
2267     state->ciphersuite = string_from_gstring(g);
2268     }
2269 #else
2270   state->ciphersuite = string_sprintf("%s:%s:%d",
2271       gnutls_protocol_get_name(protocol),
2272       gnutls_cipher_suite_get_name(kx, cipher, mac),
2273       (int) gnutls_cipher_get_key_size(cipher) * 8);
2274
2275   /* I don't see a way that spaces could occur, in the current GnuTLS
2276   code base, but it was a concern in the old code and perhaps older GnuTLS
2277   releases did return "TLS 1.0"; play it safe, just in case. */
2278
2279   for (uschar * p = state->ciphersuite; *p; p++) if (isspace(*p)) *p = '-';
2280   tlsp->ver = string_copyn(state->ciphersuite,
2281                         Ustrchr(state->ciphersuite, ':') - state->ciphersuite);
2282 #endif
2283
2284 /* debug_printf("peer_status: ciphersuite %s\n", state->ciphersuite); */
2285
2286   tlsp->cipher = state->ciphersuite;
2287   tlsp->bits = gnutls_cipher_get_key_size(cipher) * 8;
2288
2289   tlsp->cipher_stdname = cipher_stdname_kcm(kx, cipher, mac);
2290   }
2291 store_pool = old_pool;
2292
2293 /* tls_peerdn */
2294 cert_list = gnutls_certificate_get_peers(session, &cert_list_size);
2295
2296 if (!cert_list || cert_list_size == 0)
2297   {
2298   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: no certificate from peer (%p & %d)\n",
2299       cert_list, cert_list_size);
2300   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
2301     return tls_error(US"certificate verification failed",
2302         US"no certificate received from peer", state->host, errstr);
2303   return OK;
2304   }
2305
2306 if ((ct = gnutls_certificate_type_get(session)) != GNUTLS_CRT_X509)
2307   {
2308   const uschar * ctn = US gnutls_certificate_type_get_name(ct);
2309   DEBUG(D_tls)
2310     debug_printf("TLS: peer cert not X.509 but instead \"%s\"\n", ctn);
2311   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
2312     return tls_error(US"certificate verification not possible, unhandled type",
2313         ctn, state->host, errstr);
2314   return OK;
2315   }
2316
2317 #define exim_gnutls_peer_err(Label) \
2318   do { \
2319     if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) \
2320       { \
2321       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: peer cert problem: %s: %s\n", \
2322         (Label), gnutls_strerror(rc)); \
2323       if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED) \
2324         return tls_error_gnu(state, (Label), rc, errstr); \
2325       return OK; \
2326       } \
2327     } while (0)
2328
2329 rc = import_cert(&cert_list[0], &crt);
2330 exim_gnutls_peer_err(US"cert 0");
2331
2332 state->tlsp->peercert = state->peercert = crt;
2333
2334 sz = 0;
2335 rc = gnutls_x509_crt_get_dn(crt, NULL, &sz);
2336 if (rc != GNUTLS_E_SHORT_MEMORY_BUFFER)
2337   {
2338   exim_gnutls_peer_err(US"getting size for cert DN failed");
2339   return FAIL; /* should not happen */
2340   }
2341 dn_buf = store_get_perm(sz, TRUE);      /* tainted */
2342 rc = gnutls_x509_crt_get_dn(crt, CS dn_buf, &sz);
2343 exim_gnutls_peer_err(US"failed to extract certificate DN [gnutls_x509_crt_get_dn(cert 0)]");
2344
2345 state->peerdn = dn_buf;
2346
2347 return OK;
2348 #undef exim_gnutls_peer_err
2349 }
2350
2351
2352
2353
2354 /*************************************************
2355 *            Verify peer certificate             *
2356 *************************************************/
2357
2358 /* Called from both server and client code.
2359 *Should* be using a callback registered with
2360 gnutls_certificate_set_verify_function() to fail the handshake if we dislike
2361 the peer information, but that's too new for some OSes.
2362
2363 Arguments:
2364   state         exim_gnutls_state_st *
2365   errstr        where to put an error message
2366
2367 Returns:
2368   FALSE     if the session should be rejected
2369   TRUE      if the cert is okay or we just don't care
2370 */
2371
2372 static BOOL
2373 verify_certificate(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
2374 {
2375 int rc;
2376 uint verify;
2377
2378 DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: checking peer certificate\n");
2379 *errstr = NULL;
2380 rc = peer_status(state, errstr);
2381
2382 if (state->verify_requirement == VERIFY_NONE)
2383   return TRUE;
2384
2385 if (rc != OK || !state->peerdn)
2386   {
2387   verify = GNUTLS_CERT_INVALID;
2388   *errstr = US"certificate not supplied";
2389   }
2390 else
2391
2392   {
2393 #ifdef SUPPORT_DANE
2394   if (state->verify_requirement == VERIFY_DANE && state->host)
2395     {
2396     /* Using dane_verify_session_crt() would be easy, as it does it all for us
2397     including talking to a DNS resolver.  But we want to do that bit ourselves
2398     as the testsuite intercepts and fakes its own DNS environment. */
2399
2400     dane_state_t s;
2401     dane_query_t r;
2402     uint lsize;
2403     const gnutls_datum_t * certlist =
2404       gnutls_certificate_get_peers(state->session, &lsize);
2405     int usage = tls_out.tlsa_usage;
2406
2407 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
2408     /* Split the TLSA records into two sets, TA and EE selectors.  Run the
2409     dane-verification separately so that we know which selector verified;
2410     then we know whether to do name-verification (needed for TA but not EE). */
2411
2412     if (usage == ((1<<DANESSL_USAGE_DANE_TA) | (1<<DANESSL_USAGE_DANE_EE)))
2413       {                                         /* a mixed-usage bundle */
2414       int i, j, nrec;
2415       const char ** dd;
2416       int * ddl;
2417
2418       for (nrec = 0; state->dane_data_len[nrec]; ) nrec++;
2419       nrec++;
2420
2421       dd = store_get(nrec * sizeof(uschar *), FALSE);
2422       ddl = store_get(nrec * sizeof(int), FALSE);
2423       nrec--;
2424
2425       if ((rc = dane_state_init(&s, 0)))
2426         goto tlsa_prob;
2427
2428       for (usage = DANESSL_USAGE_DANE_EE;
2429            usage >= DANESSL_USAGE_DANE_TA; usage--)
2430         {                               /* take records with this usage */
2431         for (j = i = 0; i < nrec; i++)
2432           if (state->dane_data[i][0] == usage)
2433             {
2434             dd[j] = state->dane_data[i];
2435             ddl[j++] = state->dane_data_len[i];
2436             }
2437         if (j)
2438           {
2439           dd[j] = NULL;
2440           ddl[j] = 0;
2441
2442           if ((rc = dane_raw_tlsa(s, &r, (char * const *)dd, ddl, 1, 0)))
2443             goto tlsa_prob;
2444
2445           if ((rc = dane_verify_crt_raw(s, certlist, lsize,
2446                             gnutls_certificate_type_get(state->session),
2447                             r, 0,
2448                             usage == DANESSL_USAGE_DANE_EE
2449                             ? DANE_VFLAG_ONLY_CHECK_EE_USAGE : 0,
2450                             &verify)))
2451             {
2452             DEBUG(D_tls)
2453               debug_printf("TLSA record problem: %s\n", dane_strerror(rc));
2454             }
2455           else if (verify == 0) /* verification passed */
2456             {
2457             usage = 1 << usage;
2458             break;
2459             }
2460           }
2461         }
2462
2463         if (rc) goto tlsa_prob;
2464       }
2465     else
2466 # endif
2467       {
2468       if (  (rc = dane_state_init(&s, 0))
2469          || (rc = dane_raw_tlsa(s, &r, state->dane_data, state->dane_data_len,
2470                         1, 0))
2471          || (rc = dane_verify_crt_raw(s, certlist, lsize,
2472                         gnutls_certificate_type_get(state->session),
2473                         r, 0,
2474 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
2475                         usage == (1 << DANESSL_USAGE_DANE_EE)
2476                         ? DANE_VFLAG_ONLY_CHECK_EE_USAGE : 0,
2477 # else
2478                         0,
2479 # endif
2480                         &verify))
2481          )
2482         goto tlsa_prob;
2483       }
2484
2485     if (verify != 0)            /* verification failed */
2486       {
2487       gnutls_datum_t str;
2488       (void) dane_verification_status_print(verify, &str, 0);
2489       *errstr = US str.data;    /* don't bother to free */
2490       goto badcert;
2491       }
2492
2493 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
2494     /* If a TA-mode TLSA record was used for verification we must additionally
2495     verify the cert name (but not the CA chain).  For EE-mode, skip it. */
2496
2497     if (usage & (1 << DANESSL_USAGE_DANE_EE))
2498 # endif
2499       {
2500       state->peer_dane_verified = state->peer_cert_verified = TRUE;
2501       goto goodcert;
2502       }
2503 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
2504     /* Assume that the name on the A-record is the one that should be matching
2505     the cert.  An alternate view is that the domain part of the email address
2506     is also permissible. */
2507
2508     if (gnutls_x509_crt_check_hostname(state->tlsp->peercert,
2509           CS state->host->name))
2510       {
2511       state->peer_dane_verified = state->peer_cert_verified = TRUE;
2512       goto goodcert;
2513       }
2514 # endif
2515     }
2516 #endif  /*SUPPORT_DANE*/
2517
2518   rc = gnutls_certificate_verify_peers2(state->session, &verify);
2519   }
2520
2521 /* Handle the result of verification. INVALID is set if any others are. */
2522
2523 if (rc < 0 || verify & (GNUTLS_CERT_INVALID|GNUTLS_CERT_REVOKED))
2524   {
2525   state->peer_cert_verified = FALSE;
2526   if (!*errstr)
2527     {
2528 #ifdef GNUTLS_CERT_VFY_STATUS_PRINT
2529     DEBUG(D_tls)
2530       {
2531       gnutls_datum_t txt;
2532
2533       if (gnutls_certificate_verification_status_print(verify,
2534             gnutls_certificate_type_get(state->session), &txt, 0)
2535           == GNUTLS_E_SUCCESS)
2536         {
2537         debug_printf("%s\n", txt.data);
2538         gnutls_free(txt.data);
2539         }
2540       }
2541 #endif
2542     *errstr = verify & GNUTLS_CERT_REVOKED
2543       ? US"certificate revoked" : US"certificate invalid";
2544     }
2545
2546   DEBUG(D_tls)
2547     debug_printf("TLS certificate verification failed (%s): peerdn=\"%s\"\n",
2548         *errstr, state->peerdn ? state->peerdn : US"<unset>");
2549
2550   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
2551     goto badcert;
2552   DEBUG(D_tls)
2553     debug_printf("TLS verify failure overridden (host in tls_try_verify_hosts)\n");
2554   }
2555
2556 else
2557   {
2558   /* Client side, check the server's certificate name versus the name on the
2559   A-record for the connection we made.  What to do for server side - what name
2560   to use for client?  We document that there is no such checking for server
2561   side. */
2562
2563   if (  state->exp_tls_verify_cert_hostnames
2564      && !gnutls_x509_crt_check_hostname(state->tlsp->peercert,
2565                 CS state->exp_tls_verify_cert_hostnames)
2566      )
2567     {
2568     DEBUG(D_tls)
2569       debug_printf("TLS certificate verification failed: cert name mismatch\n");
2570     if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
2571       goto badcert;
2572     return TRUE;
2573     }
2574
2575   state->peer_cert_verified = TRUE;
2576   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS certificate verified: peerdn=\"%s\"\n",
2577       state->peerdn ? state->peerdn : US"<unset>");
2578   }
2579
2580 goodcert:
2581   state->tlsp->peerdn = state->peerdn;
2582   return TRUE;
2583
2584 #ifdef SUPPORT_DANE
2585 tlsa_prob:
2586   *errstr = string_sprintf("TLSA record problem: %s",
2587     rc == DANE_E_REQUESTED_DATA_NOT_AVAILABLE ? "none usable" : dane_strerror(rc));
2588 #endif
2589
2590 badcert:
2591   gnutls_alert_send(state->session, GNUTLS_AL_FATAL, GNUTLS_A_BAD_CERTIFICATE);
2592   return FALSE;
2593 }
2594
2595
2596
2597
2598 /* ------------------------------------------------------------------------ */
2599 /* Callbacks */
2600
2601 /* Logging function which can be registered with
2602  *   gnutls_global_set_log_function()
2603  *   gnutls_global_set_log_level() 0..9
2604  */
2605 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
2606 static void
2607 exim_gnutls_logger_cb(int level, const char *message)
2608 {
2609   size_t len = strlen(message);
2610   if (len < 1)
2611     {
2612     DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS<%d> empty debug message\n", level);
2613     return;
2614     }
2615   DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS<%d>: %s%s", level, message,
2616       message[len-1] == '\n' ? "" : "\n");
2617 }
2618 #endif
2619
2620
2621 /* Called after client hello, should handle SNI work.
2622 This will always set tls_sni (state->received_sni) if available,
2623 and may trigger presenting different certificates,
2624 if state->trigger_sni_changes is TRUE.
2625
2626 Should be registered with
2627   gnutls_handshake_set_post_client_hello_function()
2628
2629 "This callback must return 0 on success or a gnutls error code to terminate the
2630 handshake.".
2631
2632 For inability to get SNI information, we return 0.
2633 We only return non-zero if re-setup failed.
2634 Only used for server-side TLS.
2635 */
2636
2637 static int
2638 exim_sni_handling_cb(gnutls_session_t session)
2639 {
2640 char sni_name[MAX_HOST_LEN];
2641 size_t data_len = MAX_HOST_LEN;
2642 exim_gnutls_state_st *state = &state_server;
2643 unsigned int sni_type;
2644 int rc, old_pool;
2645 uschar * dummy_errstr;
2646
2647 rc = gnutls_server_name_get(session, sni_name, &data_len, &sni_type, 0);
2648 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
2649   {
2650   DEBUG(D_tls)
2651     if (rc == GNUTLS_E_REQUESTED_DATA_NOT_AVAILABLE)
2652       debug_printf("TLS: no SNI presented in handshake\n");
2653     else
2654       debug_printf("TLS failure: gnutls_server_name_get(): %s [%d]\n",
2655         gnutls_strerror(rc), rc);
2656   return 0;
2657   }
2658
2659 if (sni_type != GNUTLS_NAME_DNS)
2660   {
2661   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: ignoring SNI of unhandled type %u\n", sni_type);
2662   return 0;
2663   }
2664
2665 /* We now have a UTF-8 string in sni_name */
2666 old_pool = store_pool;
2667 store_pool = POOL_PERM;
2668 state->received_sni = string_copy_taint(US sni_name, TRUE);
2669 store_pool = old_pool;
2670
2671 /* We set this one now so that variable expansions below will work */
2672 state->tlsp->sni = state->received_sni;
2673
2674 DEBUG(D_tls) debug_printf("Received TLS SNI \"%s\"%s\n", sni_name,
2675     state->trigger_sni_changes ? "" : " (unused for certificate selection)");
2676
2677 if (!state->trigger_sni_changes)
2678   return 0;
2679
2680 if ((rc = tls_expand_session_files(state, &dummy_errstr)) != OK)
2681   {
2682   /* If the setup of certs/etc failed before handshake, TLS would not have
2683   been offered.  The best we can do now is abort. */
2684   return GNUTLS_E_APPLICATION_ERROR_MIN;
2685   }
2686
2687 rc = tls_set_remaining_x509(state, &dummy_errstr);
2688 if (rc != OK) return GNUTLS_E_APPLICATION_ERROR_MIN;
2689
2690 return 0;
2691 }
2692
2693
2694
2695 #ifndef DISABLE_EVENT
2696 /*
2697 We use this callback to get observability and detail-level control
2698 for an exim TLS connection (either direction), raising a tls:cert event
2699 for each cert in the chain presented by the peer.  Any event
2700 can deny verification.
2701
2702 Return 0 for the handshake to continue or non-zero to terminate.
2703 */
2704
2705 static int
2706 verify_cb(gnutls_session_t session)
2707 {
2708 const gnutls_datum_t * cert_list;
2709 unsigned int cert_list_size = 0;
2710 gnutls_x509_crt_t crt;
2711 int rc;
2712 uschar * yield;
2713 exim_gnutls_state_st * state = gnutls_session_get_ptr(session);
2714
2715 if ((cert_list = gnutls_certificate_get_peers(session, &cert_list_size)))
2716   while (cert_list_size--)
2717   {
2718   if ((rc = import_cert(&cert_list[cert_list_size], &crt)) != GNUTLS_E_SUCCESS)
2719     {
2720     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: peer cert problem: depth %d: %s\n",
2721       cert_list_size, gnutls_strerror(rc));
2722     break;
2723     }
2724
2725   state->tlsp->peercert = crt;
2726   if ((yield = event_raise(state->event_action,
2727               US"tls:cert", string_sprintf("%d", cert_list_size))))
2728     {
2729     log_write(0, LOG_MAIN,
2730               "SSL verify denied by event-action: depth=%d: %s",
2731               cert_list_size, yield);
2732     return 1;                     /* reject */
2733     }
2734   state->tlsp->peercert = NULL;
2735   }
2736
2737 return 0;
2738 }
2739
2740 #endif
2741
2742
2743 static gstring *
2744 ddump(gnutls_datum_t * d)
2745 {
2746 gstring * g = string_get((d->size+1) * 2);
2747 uschar * s = d->data;
2748 for (unsigned i = d->size; i > 0; i--, s++)
2749   {
2750   g = string_catn(g, US "0123456789abcdef" + (*s >> 4), 1);
2751   g = string_catn(g, US "0123456789abcdef" + (*s & 0xf), 1);
2752   }
2753 return g;
2754 }
2755
2756 static void
2757 post_handshake_debug(exim_gnutls_state_st * state)
2758 {
2759 #ifdef SUPPORT_GNUTLS_SESS_DESC
2760 debug_printf("%s\n", gnutls_session_get_desc(state->session));
2761 #endif
2762
2763 #ifdef SUPPORT_GNUTLS_KEYLOG
2764 # ifdef EXIM_HAVE_TLS1_3
2765 if (gnutls_protocol_get_version(state->session) < GNUTLS_TLS1_3)
2766 # else
2767 if (TRUE)
2768 # endif
2769   {
2770   gnutls_datum_t c, s;
2771   gstring * gc, * gs;
2772   /* For TLS1.2 we only want the client random and the master secret */
2773   gnutls_session_get_random(state->session, &c, &s);
2774   gnutls_session_get_master_secret(state->session, &s);
2775   gc = ddump(&c);
2776   gs = ddump(&s);
2777   debug_printf("CLIENT_RANDOM %.*s %.*s\n", (int)gc->ptr, gc->s, (int)gs->ptr, gs->s);
2778   }
2779 else
2780   debug_printf("To get keying info for TLS1.3 is hard:\n"
2781     " Set environment variable SSLKEYLOGFILE to a filename relative to the spool directory,\n"
2782     " and make sure it is writable by the Exim runtime user.\n"
2783     " Add SSLKEYLOGFILE to keep_environment in the exim config.\n"
2784     " Start Exim as root.\n"
2785     " If using sudo, add SSLKEYLOGFILE to env_keep in /etc/sudoers\n"
2786     " (works for TLS1.2 also, and saves cut-paste into file).\n"
2787     " Trying to use add_environment for this will not work\n");
2788 #endif
2789 }
2790
2791
2792 #ifdef EXIM_HAVE_TLS_RESUME
2793 static int
2794 tls_server_ticket_cb(gnutls_session_t sess, u_int htype, unsigned when,
2795   unsigned incoming, const gnutls_datum_t * msg)
2796 {
2797 DEBUG(D_tls) debug_printf("newticket cb\n");
2798 tls_in.resumption |= RESUME_CLIENT_REQUESTED;
2799 return 0;
2800 }
2801
2802 static void
2803 tls_server_resume_prehandshake(exim_gnutls_state_st * state)
2804 {
2805 /* Should the server offer session resumption? */
2806 tls_in.resumption = RESUME_SUPPORTED;
2807 if (verify_check_host(&tls_resumption_hosts) == OK)
2808   {
2809   int rc;
2810   /* GnuTLS appears to not do ticket overlap, but does emit a fresh ticket when
2811   an offered resumption is unacceptable.  We lose one resumption per ticket
2812   lifetime, and sessions cannot be indefinitely re-used.  There seems to be no
2813   way (3.6.7) of changing the default number of 2 TLS1.3 tickets issued, but at
2814   least they go out in a single packet. */
2815
2816   if (!(rc = gnutls_session_ticket_enable_server(state->session,
2817               &server_sessticket_key)))
2818     tls_in.resumption |= RESUME_SERVER_TICKET;
2819   else
2820     DEBUG(D_tls)
2821       debug_printf("enabling session tickets: %s\n", US gnutls_strerror(rc));
2822
2823   /* Try to tell if we see a ticket request */
2824   gnutls_handshake_set_hook_function(state->session,
2825     GNUTLS_HANDSHAKE_ANY, GNUTLS_HOOK_POST, tls_server_hook_cb);
2826   }
2827 }
2828
2829 static void
2830 tls_server_resume_posthandshake(exim_gnutls_state_st * state)
2831 {
2832 if (gnutls_session_resumption_requested(state->session))
2833   {
2834   /* This tells us the client sent a full ticket.  We use a
2835   callback on session-ticket request, elsewhere, to tell
2836   if a client asked for a ticket. */
2837
2838   tls_in.resumption |= RESUME_CLIENT_SUGGESTED;
2839   DEBUG(D_tls) debug_printf("client requested resumption\n");
2840   }
2841 if (gnutls_session_is_resumed(state->session))
2842   {
2843   tls_in.resumption |= RESUME_USED;
2844   DEBUG(D_tls) debug_printf("Session resumed\n");
2845   }
2846 }
2847 #endif  /* EXIM_HAVE_TLS_RESUME */
2848
2849
2850 #ifdef EXIM_HAVE_ALPN
2851 /* Expand and convert an Exim list to a gnutls_datum list.  False return for fail.
2852 NULL plist return for silent no-ALPN.
2853 */
2854
2855 static BOOL
2856 tls_alpn_plist(const uschar * tls_alpn, const gnutls_datum_t ** plist, unsigned * plen,
2857   uschar ** errstr)
2858 {
2859 uschar * exp_alpn;
2860
2861 if (!expand_check(tls_alpn, US"tls_alpn", &exp_alpn, errstr))
2862   return FALSE;
2863
2864 if (!exp_alpn)
2865   {
2866   DEBUG(D_tls) debug_printf("Setting TLS ALPN forced to fail, not sending\n");
2867   *plist = NULL;
2868   }
2869 else
2870   {
2871   const uschar * list = exp_alpn;
2872   int sep = 0;
2873   unsigned cnt = 0;
2874   gnutls_datum_t * p;
2875   uschar * s;
2876
2877   while (string_nextinlist(&list, &sep, NULL, 0)) cnt++;
2878
2879   p = store_get(sizeof(gnutls_datum_t) * cnt, is_tainted(exp_alpn));
2880   list = exp_alpn;
2881   for (int i = 0; s = string_nextinlist(&list, &sep, NULL, 0); i++)
2882     { p[i].data = s; p[i].size = Ustrlen(s); }
2883   *plist = (*plen = cnt) ? p : NULL;
2884   }
2885 return TRUE;
2886 }
2887
2888 static void
2889 tls_server_set_acceptable_alpns(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
2890 {
2891 int rc;
2892 const gnutls_datum_t * plist;
2893 unsigned plen;
2894
2895 if (tls_alpn_plist(tls_alpn, &plist, &plen, errstr) && plist)
2896   {
2897   /* This seems to be only mandatory if the client sends an ALPN extension;
2898   not trying ALPN is ok. Need to decide how to support server-side must-alpn. */
2899
2900   server_seen_alpn = 0;
2901   if (!(rc = gnutls_alpn_set_protocols(state->session, plist, plen,
2902                                         GNUTLS_ALPN_MANDATORY)))
2903     gnutls_handshake_set_hook_function(state->session,
2904       GNUTLS_HANDSHAKE_ANY, GNUTLS_HOOK_POST, tls_server_hook_cb);
2905   else
2906     DEBUG(D_tls)
2907       debug_printf("setting alpn protocols: %s\n", US gnutls_strerror(rc));
2908   }
2909 }
2910 #endif  /* EXIM_HAVE_ALPN */
2911
2912 /* ------------------------------------------------------------------------ */
2913 /* Exported functions */
2914
2915
2916
2917
2918 /*************************************************
2919 *       Start a TLS session in a server          *
2920 *************************************************/
2921
2922 /* This is called when Exim is running as a server, after having received
2923 the STARTTLS command. It must respond to that command, and then negotiate
2924 a TLS session.
2925
2926 Arguments:
2927   errstr           pointer to error string
2928
2929 Returns:           OK on success
2930                    DEFER for errors before the start of the negotiation
2931                    FAIL for errors during the negotiation; the server can't
2932                      continue running.
2933 */
2934
2935 int
2936 tls_server_start(uschar ** errstr)
2937 {
2938 int rc;
2939 exim_gnutls_state_st * state = NULL;
2940
2941 /* Check for previous activation */
2942 if (tls_in.active.sock >= 0)
2943   {
2944   tls_error(US"STARTTLS received after TLS started", US "", NULL, errstr);
2945   smtp_printf("554 Already in TLS\r\n", FALSE);
2946   return FAIL;
2947   }
2948
2949 /* Initialize the library. If it fails, it will already have logged the error
2950 and sent an SMTP response. */
2951
2952 DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS as a server\n");
2953
2954   {
2955 #ifdef MEASURE_TIMING
2956   struct timeval t0;
2957   gettimeofday(&t0, NULL);
2958 #endif
2959
2960   if ((rc = tls_init(NULL, NULL,
2961       tls_require_ciphers, &state, &tls_in, errstr)) != OK) return rc;
2962
2963 #ifdef MEASURE_TIMING
2964   report_time_since(&t0, US"server tls_init (delta)");
2965 #endif
2966   }
2967
2968 #ifdef EXIM_HAVE_ALPN
2969 tls_server_set_acceptable_alpns(state, errstr);
2970 #endif
2971
2972 #ifdef EXIM_HAVE_TLS_RESUME
2973 tls_server_resume_prehandshake(state);
2974 #endif
2975
2976 /* If this is a host for which certificate verification is mandatory or
2977 optional, set up appropriately. */
2978
2979 if (verify_check_host(&tls_verify_hosts) == OK)
2980   {
2981   DEBUG(D_tls)
2982     debug_printf("TLS: a client certificate will be required\n");
2983   state->verify_requirement = VERIFY_REQUIRED;
2984   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUIRE);
2985   }
2986 else if (verify_check_host(&tls_try_verify_hosts) == OK)
2987   {
2988   DEBUG(D_tls)
2989     debug_printf("TLS: a client certificate will be requested but not required\n");
2990   state->verify_requirement = VERIFY_OPTIONAL;
2991   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUEST);
2992   }
2993 else
2994   {
2995   DEBUG(D_tls)
2996     debug_printf("TLS: a client certificate will not be requested\n");
2997   state->verify_requirement = VERIFY_NONE;
2998   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_IGNORE);
2999   }
3000
3001 #ifndef DISABLE_EVENT
3002 if (event_action)
3003   {
3004   state->event_action = event_action;
3005   gnutls_session_set_ptr(state->session, state);
3006   gnutls_certificate_set_verify_function(state->lib_state.x509_cred, verify_cb);
3007   }
3008 #endif
3009
3010 /* Register SNI handling; always, even if not in tls_certificate, so that the
3011 expansion variable $tls_sni is always available. */
3012
3013 gnutls_handshake_set_post_client_hello_function(state->session,
3014     exim_sni_handling_cb);
3015
3016 /* Set context and tell client to go ahead, except in the case of TLS startup
3017 on connection, where outputting anything now upsets the clients and tends to
3018 make them disconnect. We need to have an explicit fflush() here, to force out
3019 the response. Other smtp_printf() calls do not need it, because in non-TLS
3020 mode, the fflush() happens when smtp_getc() is called. */
3021
3022 if (!state->tlsp->on_connect)
3023   {
3024   smtp_printf("220 TLS go ahead\r\n", FALSE);
3025   fflush(smtp_out);
3026   }
3027
3028 /* Now negotiate the TLS session. We put our own timer on it, since it seems
3029 that the GnuTLS library doesn't.
3030 From 3.1.0 there is gnutls_handshake_set_timeout() - but it requires you
3031 to set (and clear down afterwards) up a pull-timeout callback function that does
3032 a select, so we're no better off unless avoiding signals becomes an issue. */
3033
3034 gnutls_transport_set_ptr2(state->session,
3035     (gnutls_transport_ptr_t)(long) fileno(smtp_in),
3036     (gnutls_transport_ptr_t)(long) fileno(smtp_out));
3037 state->fd_in = fileno(smtp_in);
3038 state->fd_out = fileno(smtp_out);
3039
3040 sigalrm_seen = FALSE;
3041 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM(smtp_receive_timeout);
3042 do
3043   rc = gnutls_handshake(state->session);
3044 while (rc == GNUTLS_E_AGAIN ||  rc == GNUTLS_E_INTERRUPTED && !sigalrm_seen);
3045 ALARM_CLR(0);
3046
3047 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
3048   {
3049   /* It seems that, except in the case of a timeout, we have to close the
3050   connection right here; otherwise if the other end is running OpenSSL it hangs
3051   until the server times out. */
3052
3053   if (sigalrm_seen)
3054     {
3055     tls_error(US"gnutls_handshake", US"timed out", NULL, errstr);
3056     gnutls_db_remove_session(state->session);
3057     }
3058   else
3059     {
3060     tls_error_gnu(state, US"gnutls_handshake", rc, errstr);
3061     (void) gnutls_alert_send_appropriate(state->session, rc);
3062     gnutls_deinit(state->session);
3063     gnutls_certificate_free_credentials(state->lib_state.x509_cred);
3064     state->lib_state = null_tls_preload;
3065     millisleep(500);
3066     shutdown(state->fd_out, SHUT_WR);
3067     for (int i = 1024; fgetc(smtp_in) != EOF && i > 0; ) i--;   /* drain skt */
3068     (void)fclose(smtp_out);
3069     (void)fclose(smtp_in);
3070     smtp_out = smtp_in = NULL;
3071     }
3072
3073   return FAIL;
3074   }
3075
3076 #ifdef GNUTLS_SFLAGS_EXT_MASTER_SECRET
3077 if (gnutls_session_get_flags(state->session) & GNUTLS_SFLAGS_EXT_MASTER_SECRET)
3078   tls_in.ext_master_secret = TRUE;
3079 #endif
3080
3081 #ifdef EXIM_HAVE_TLS_RESUME
3082 tls_server_resume_posthandshake(state);
3083 #endif
3084
3085 DEBUG(D_tls) post_handshake_debug(state);
3086
3087 #ifdef EXIM_HAVE_ALPN
3088 if (server_seen_alpn > 0)
3089   {
3090   DEBUG(D_tls)
3091     {           /* The client offered ALPN.  See what was negotiated. */
3092     gnutls_datum_t p = {.size = 0};
3093     int rc = gnutls_alpn_get_selected_protocol(state->session, &p);
3094     if (!rc)
3095         debug_printf("ALPN negotiated: %.*s\n", (int)p.size, p.data);
3096     else
3097         debug_printf("getting alpn protocol: %s\n", US gnutls_strerror(rc));
3098
3099     }
3100   }
3101 else if (server_seen_alpn == 0)
3102   if (verify_check_host(&hosts_require_alpn) == OK)
3103     {
3104     gnutls_alert_send(state->session, GNUTLS_AL_FATAL, GNUTLS_A_NO_APPLICATION_PROTOCOL);
3105     tls_error(US"handshake", US"ALPN required but not negotiated", NULL, errstr);
3106     return FAIL;
3107     }
3108   else
3109     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: no ALPN presented in handshake\n");
3110 else
3111   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: was not watching for ALPN\n");
3112 #endif
3113
3114 /* Verify after the fact */
3115
3116 if (!verify_certificate(state, errstr))
3117   {
3118   if (state->verify_requirement != VERIFY_OPTIONAL)
3119     {
3120     (void) tls_error(US"certificate verification failed", *errstr, NULL, errstr);
3121     return FAIL;
3122     }
3123   DEBUG(D_tls)
3124     debug_printf("TLS: continuing on only because verification was optional, after: %s\n",
3125         *errstr);
3126   }
3127
3128 /* Sets various Exim expansion variables; always safe within server */
3129
3130 extract_exim_vars_from_tls_state(state);
3131
3132 /* TLS has been set up. Adjust the input functions to read via TLS,
3133 and initialize appropriately. */
3134
3135 state->xfer_buffer = store_malloc(ssl_xfer_buffer_size);
3136
3137 receive_getc = tls_getc;
3138 receive_getbuf = tls_getbuf;
3139 receive_get_cache = tls_get_cache;
3140 receive_ungetc = tls_ungetc;
3141 receive_feof = tls_feof;
3142 receive_ferror = tls_ferror;
3143 receive_smtp_buffered = tls_smtp_buffered;
3144
3145 return OK;
3146 }
3147
3148
3149
3150
3151 static void
3152 tls_client_setup_hostname_checks(host_item * host, exim_gnutls_state_st * state,
3153   smtp_transport_options_block * ob)
3154 {
3155 if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_verify_cert_hostnames, host) == OK)
3156   {
3157   state->exp_tls_verify_cert_hostnames =
3158 #ifdef SUPPORT_I18N
3159     string_domain_utf8_to_alabel(host->certname, NULL);
3160 #else
3161     host->certname;
3162 #endif
3163   DEBUG(D_tls)
3164     debug_printf("TLS: server cert verification includes hostname: \"%s\"\n",
3165                     state->exp_tls_verify_cert_hostnames);
3166   }
3167 }
3168
3169
3170
3171
3172 #ifdef SUPPORT_DANE
3173 /* Given our list of RRs from the TLSA lookup, build a lookup block in
3174 GnuTLS-DANE's preferred format.  Hang it on the state str for later
3175 use in DANE verification.
3176
3177 We point at the dnsa data not copy it, so it must remain valid until
3178 after verification is done.*/
3179
3180 static BOOL
3181 dane_tlsa_load(exim_gnutls_state_st * state, dns_answer * dnsa)
3182 {
3183 dns_scan dnss;
3184 int i;
3185 const char **   dane_data;
3186 int *           dane_data_len;
3187
3188 i = 1;
3189 for (dns_record * rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_ANSWERS); rr;
3190      rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_NEXT)
3191     ) if (rr->type == T_TLSA) i++;
3192
3193 dane_data = store_get(i * sizeof(uschar *), FALSE);
3194 dane_data_len = store_get(i * sizeof(int), FALSE);
3195
3196 i = 0;
3197 for (dns_record * rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_ANSWERS); rr;
3198      rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_NEXT)
3199     ) if (rr->type == T_TLSA && rr->size > 3)
3200   {
3201   const uschar * p = rr->data;
3202 /*XXX need somehow to mark rr and its data as tainted.  Doues this mean copying it? */
3203   uint8_t usage = p[0], sel = p[1], type = p[2];
3204
3205   DEBUG(D_tls)
3206     debug_printf("TLSA: %d %d %d size %d\n", usage, sel, type, rr->size);
3207
3208   if (  (usage != DANESSL_USAGE_DANE_TA && usage != DANESSL_USAGE_DANE_EE)
3209      || (sel != 0 && sel != 1)
3210      )
3211     continue;
3212   switch(type)
3213     {
3214     case 0:     /* Full: cannot check at present */
3215                 break;
3216     case 1:     if (rr->size != 3 + 256/8) continue;    /* sha2-256 */
3217                 break;
3218     case 2:     if (rr->size != 3 + 512/8) continue;    /* sha2-512 */
3219                 break;
3220     default:    continue;
3221     }
3222
3223   tls_out.tlsa_usage |= 1<<usage;
3224   dane_data[i] = CS p;
3225   dane_data_len[i++] = rr->size;
3226   }
3227
3228 if (!i) return FALSE;
3229
3230 dane_data[i] = NULL;
3231 dane_data_len[i] = 0;
3232
3233 state->dane_data = (char * const *)dane_data;
3234 state->dane_data_len = dane_data_len;
3235 return TRUE;
3236 }
3237 #endif
3238
3239
3240
3241 #ifdef EXIM_HAVE_TLS_RESUME
3242 /* On the client, get any stashed session for the given IP from hints db
3243 and apply it to the ssl-connection for attempted resumption.  Although
3244 there is a gnutls_session_ticket_enable_client() interface it is
3245 documented as unnecessary (as of 3.6.7) as "session tickets are emabled
3246 by deafult".  There seems to be no way to disable them, so even hosts not
3247 enabled by the transport option will be sent a ticket request.  We will
3248 however avoid storing and retrieving session information. */
3249
3250 static void
3251 tls_retrieve_session(tls_support * tlsp, gnutls_session_t session,
3252   host_item * host, smtp_transport_options_block * ob)
3253 {
3254 tlsp->resumption = RESUME_SUPPORTED;
3255 if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_resumption_hosts, host) == OK)
3256   {
3257   dbdata_tls_session * dt;
3258   int len, rc;
3259   open_db dbblock, * dbm_file;
3260
3261   DEBUG(D_tls)
3262     debug_printf("check for resumable session for %s\n", host->address);
3263   tlsp->host_resumable = TRUE;
3264   tlsp->resumption |= RESUME_CLIENT_REQUESTED;
3265   if ((dbm_file = dbfn_open(US"tls", O_RDONLY, &dbblock, FALSE, FALSE)))
3266     {
3267     /* Key for the db is the IP.  We'd like to filter the retrieved session
3268     for ticket advisory expiry, but 3.6.1 seems to give no access to that */
3269
3270     if ((dt = dbfn_read_with_length(dbm_file, host->address, &len)))
3271       if (!(rc = gnutls_session_set_data(session,
3272                     CUS dt->session, (size_t)len - sizeof(dbdata_tls_session))))
3273         {
3274         DEBUG(D_tls) debug_printf("good session\n");
3275         tlsp->resumption |= RESUME_CLIENT_SUGGESTED;
3276         }
3277       else DEBUG(D_tls) debug_printf("setting session resumption data: %s\n",
3278             US gnutls_strerror(rc));
3279     dbfn_close(dbm_file);
3280     }
3281   }
3282 }
3283
3284
3285 static void
3286 tls_save_session(tls_support * tlsp, gnutls_session_t session, const host_item * host)
3287 {
3288 /* TLS 1.2 - we get both the callback and the direct posthandshake call,
3289 but this flag is not set until the second.  TLS 1.3 it's the other way about.
3290 Keep both calls as the session data cannot be extracted before handshake
3291 completes. */
3292
3293 if (gnutls_session_get_flags(session) & GNUTLS_SFLAGS_SESSION_TICKET)
3294   {
3295   gnutls_datum_t tkt;
3296   int rc;
3297
3298   DEBUG(D_tls) debug_printf("server offered session ticket\n");
3299   tlsp->ticket_received = TRUE;
3300   tlsp->resumption |= RESUME_SERVER_TICKET;
3301
3302   if (tlsp->host_resumable)
3303     if (!(rc = gnutls_session_get_data2(session, &tkt)))
3304       {
3305       open_db dbblock, * dbm_file;
3306       int dlen = sizeof(dbdata_tls_session) + tkt.size;
3307       dbdata_tls_session * dt = store_get(dlen, TRUE);
3308
3309       DEBUG(D_tls) debug_printf("session data size %u\n", (unsigned)tkt.size);
3310       memcpy(dt->session, tkt.data, tkt.size);
3311       gnutls_free(tkt.data);
3312
3313       if ((dbm_file = dbfn_open(US"tls", O_RDWR, &dbblock, FALSE, FALSE)))
3314         {
3315         /* key for the db is the IP */
3316         dbfn_delete(dbm_file, host->address);
3317         dbfn_write(dbm_file, host->address, dt, dlen);
3318         dbfn_close(dbm_file);
3319
3320         DEBUG(D_tls)
3321           debug_printf("wrote session db (len %u)\n", (unsigned)dlen);
3322         }
3323       }
3324     else DEBUG(D_tls)
3325       debug_printf("extract session data: %s\n", US gnutls_strerror(rc));
3326   }
3327 }
3328
3329
3330 /* With a TLS1.3 session, the ticket(s) are not seen until
3331 the first data read is attempted.  And there's often two of them.
3332 Pick them up with this callback.  We are also called for 1.2
3333 but we do nothing.
3334 */
3335 static int
3336 tls_client_ticket_cb(gnutls_session_t sess, u_int htype, unsigned when,
3337   unsigned incoming, const gnutls_datum_t * msg)
3338 {
3339 exim_gnutls_state_st * state = gnutls_session_get_ptr(sess);
3340 tls_support * tlsp = state->tlsp;
3341
3342 DEBUG(D_tls) debug_printf("newticket cb\n");
3343
3344 if (!tlsp->ticket_received)
3345   tls_save_session(tlsp, sess, state->host);
3346 return 0;
3347 }
3348
3349
3350 static void
3351 tls_client_resume_prehandshake(exim_gnutls_state_st * state,
3352   tls_support * tlsp, host_item * host,
3353   smtp_transport_options_block * ob)
3354 {
3355 gnutls_session_set_ptr(state->session, state);
3356 gnutls_handshake_set_hook_function(state->session,
3357   GNUTLS_HANDSHAKE_NEW_SESSION_TICKET, GNUTLS_HOOK_POST, tls_client_ticket_cb);
3358
3359 tls_retrieve_session(tlsp, state->session, host, ob);
3360 }
3361
3362 static void
3363 tls_client_resume_posthandshake(exim_gnutls_state_st * state,
3364   tls_support * tlsp, host_item * host)
3365 {
3366 if (gnutls_session_is_resumed(state->session))
3367   {
3368   DEBUG(D_tls) debug_printf("Session resumed\n");
3369   tlsp->resumption |= RESUME_USED;
3370   }
3371
3372 tls_save_session(tlsp, state->session, host);
3373 }
3374 #endif  /* !DISABLE_TLS_RESUME */
3375
3376
3377 /*************************************************
3378 *    Start a TLS session in a client             *
3379 *************************************************/
3380
3381 /* Called from the smtp transport after STARTTLS has been accepted.
3382
3383 Arguments:
3384   cctx          connection context
3385   conn_args     connection details
3386   cookie        datum for randomness (not used)
3387   tlsp          record details of channel configuration here; must be non-NULL
3388   errstr        error string pointer
3389
3390 Returns:        TRUE for success with TLS session context set in smtp context,
3391                 FALSE on error
3392 */
3393
3394 BOOL
3395 tls_client_start(client_conn_ctx * cctx, smtp_connect_args * conn_args,
3396   void * cookie ARG_UNUSED,
3397   tls_support * tlsp, uschar ** errstr)
3398 {
3399 host_item * host = conn_args->host;          /* for msgs and option-tests */
3400 transport_instance * tb = conn_args->tblock; /* always smtp or NULL */
3401 smtp_transport_options_block * ob = tb
3402   ? (smtp_transport_options_block *)tb->options_block
3403   : &smtp_transport_option_defaults;
3404 int rc;
3405 exim_gnutls_state_st * state = NULL;
3406 uschar * cipher_list = NULL;
3407
3408 #ifndef DISABLE_OCSP
3409 BOOL require_ocsp =
3410   verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_require_ocsp, host) == OK;
3411 BOOL request_ocsp = require_ocsp ? TRUE
3412   : verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_request_ocsp, host) == OK;
3413 #endif
3414
3415 DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS as a client on fd %d\n", cctx->sock);
3416
3417 #ifdef SUPPORT_DANE
3418 /* If dane is flagged, have either request or require dane for this host, and
3419 a TLSA record found.  Therefore, dane verify required.  Which implies cert must
3420 be requested and supplied, dane verify must pass, and cert verify irrelevant
3421 (incl.  hostnames), and (caller handled) require_tls and sni=$domain */
3422
3423 if (conn_args->dane && ob->dane_require_tls_ciphers)
3424   {
3425   /* not using Expand_check_tlsvar because not yet in state */
3426   if (!expand_check(ob->dane_require_tls_ciphers, US"dane_require_tls_ciphers",
3427       &cipher_list, errstr))
3428     return FALSE;
3429   cipher_list = cipher_list && *cipher_list
3430     ? ob->dane_require_tls_ciphers : ob->tls_require_ciphers;
3431   }
3432 #endif
3433
3434 if (!cipher_list)
3435   cipher_list = ob->tls_require_ciphers;
3436
3437   {
3438 #ifdef MEASURE_TIMING
3439   struct timeval t0;
3440   gettimeofday(&t0, NULL);
3441 #endif
3442
3443   if (tls_init(host, ob, cipher_list, &state, tlsp, errstr) != OK)
3444     return FALSE;
3445
3446 #ifdef MEASURE_TIMING
3447   report_time_since(&t0, US"client tls_init (delta)");
3448 #endif
3449   }
3450
3451 if (ob->tls_alpn)
3452 #ifdef EXIM_HAVE_ALPN
3453   {
3454   const gnutls_datum_t * plist;
3455   unsigned plen;
3456
3457   if (!tls_alpn_plist(ob->tls_alpn, &plist, &plen, errstr))
3458     return FALSE;
3459   if (plist)
3460     if (gnutls_alpn_set_protocols(state->session, plist, plen, 0) != 0)
3461       {
3462       tls_error(US"alpn init", NULL, state->host, errstr);
3463       return FALSE;
3464       }
3465     else
3466       DEBUG(D_tls) debug_printf("Setting TLS ALPN '%s'\n", ob->tls_alpn);
3467   }
3468 #else
3469   log_write(0, LOG_MAIN, "ALPN unusable with this GnuTLS library version; ignoring \"%s\"\n",
3470           ob->tls_alpn);
3471 #endif
3472
3473   {
3474   int dh_min_bits = ob->tls_dh_min_bits;
3475   if (dh_min_bits < EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS)
3476     {
3477     DEBUG(D_tls)
3478       debug_printf("WARNING: tls_dh_min_bits far too low,"
3479                     " clamping %d up to %d\n",
3480           dh_min_bits, EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS);
3481     dh_min_bits = EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS;
3482     }
3483
3484   DEBUG(D_tls) debug_printf("Setting D-H prime minimum"
3485                     " acceptable bits to %d\n",
3486       dh_min_bits);
3487   gnutls_dh_set_prime_bits(state->session, dh_min_bits);
3488   }
3489
3490 /* Stick to the old behaviour for compatibility if tls_verify_certificates is
3491 set but both tls_verify_hosts and tls_try_verify_hosts are unset. Check only
3492 the specified host patterns if one of them is defined */
3493
3494 #ifdef SUPPORT_DANE
3495 if (conn_args->dane && dane_tlsa_load(state, &conn_args->tlsa_dnsa))
3496   {
3497   DEBUG(D_tls)
3498     debug_printf("TLS: server certificate DANE required\n");
3499   state->verify_requirement = VERIFY_DANE;
3500   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUIRE);
3501   }
3502 else
3503 #endif
3504     if (  (  state->exp_tls_verify_certificates
3505           && !ob->tls_verify_hosts
3506           && (!ob->tls_try_verify_hosts || !*ob->tls_try_verify_hosts)
3507           )
3508         || verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_verify_hosts, host) == OK
3509        )
3510   {
3511   tls_client_setup_hostname_checks(host, state, ob);
3512   DEBUG(D_tls)
3513     debug_printf("TLS: server certificate verification required\n");
3514   state->verify_requirement = VERIFY_REQUIRED;
3515   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUIRE);
3516   }
3517 else if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_try_verify_hosts, host) == OK)
3518   {
3519   tls_client_setup_hostname_checks(host, state, ob);
3520   DEBUG(D_tls)
3521     debug_printf("TLS: server certificate verification optional\n");
3522   state->verify_requirement = VERIFY_OPTIONAL;
3523   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUEST);
3524   }
3525 else
3526   {
3527   DEBUG(D_tls)
3528     debug_printf("TLS: server certificate verification not required\n");
3529   state->verify_requirement = VERIFY_NONE;
3530   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_IGNORE);
3531   }
3532
3533 #ifndef DISABLE_OCSP
3534                         /* supported since GnuTLS 3.1.3 */
3535 if (request_ocsp)
3536   {
3537   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: will request OCSP stapling\n");
3538   if ((rc = gnutls_ocsp_status_request_enable_client(state->session,
3539                     NULL, 0, NULL)) != OK)
3540     {
3541     tls_error_gnu(state, US"cert-status-req", rc, errstr);
3542     return FALSE;
3543     }
3544   tlsp->ocsp = OCSP_NOT_RESP;
3545   }
3546 #endif
3547
3548 #ifdef EXIM_HAVE_TLS_RESUME
3549 tls_client_resume_prehandshake(state, tlsp, host, ob);
3550 #endif
3551
3552 #ifndef DISABLE_EVENT
3553 if (tb && tb->event_action)
3554   {
3555   state->event_action = tb->event_action;
3556   gnutls_session_set_ptr(state->session, state);
3557   gnutls_certificate_set_verify_function(state->lib_state.x509_cred, verify_cb);
3558   }
3559 #endif
3560
3561 gnutls_transport_set_ptr(state->session, (gnutls_transport_ptr_t)(long) cctx->sock);
3562 state->fd_in = cctx->sock;
3563 state->fd_out = cctx->sock;
3564
3565 DEBUG(D_tls) debug_printf("about to gnutls_handshake\n");
3566 /* There doesn't seem to be a built-in timeout on connection. */
3567
3568 sigalrm_seen = FALSE;
3569 ALARM(ob->command_timeout);
3570 do
3571   rc = gnutls_handshake(state->session);
3572 while (rc == GNUTLS_E_AGAIN || rc == GNUTLS_E_INTERRUPTED && !sigalrm_seen);
3573 ALARM_CLR(0);
3574
3575 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
3576   {
3577   if (sigalrm_seen)
3578     {
3579     gnutls_alert_send(state->session, GNUTLS_AL_FATAL, GNUTLS_A_USER_CANCELED);
3580     tls_error(US"gnutls_handshake", US"timed out", state->host, errstr);
3581     }
3582   else
3583     tls_error_gnu(state, US"gnutls_handshake", rc, errstr);
3584   return FALSE;
3585   }
3586
3587 DEBUG(D_tls) post_handshake_debug(state);
3588
3589 /* Verify late */
3590
3591 if (!verify_certificate(state, errstr))
3592   {
3593   tls_error(US"certificate verification failed", *errstr, state->host, errstr);
3594   return FALSE;
3595   }
3596
3597 #ifdef GNUTLS_SFLAGS_EXT_MASTER_SECRET
3598 if (gnutls_session_get_flags(state->session) & GNUTLS_SFLAGS_EXT_MASTER_SECRET)
3599   tlsp->ext_master_secret = TRUE;
3600 #endif
3601
3602 #ifndef DISABLE_OCSP
3603 if (request_ocsp)
3604   {
3605   DEBUG(D_tls)
3606     {
3607     gnutls_datum_t stapling;
3608     gnutls_ocsp_resp_t resp;
3609     gnutls_datum_t printed;
3610     unsigned idx = 0;
3611
3612     for (;
3613 # ifdef GNUTLS_OCSP_STATUS_REQUEST_GET2
3614          (rc = gnutls_ocsp_status_request_get2(state->session, idx, &stapling)) == 0;
3615 #else
3616          (rc = gnutls_ocsp_status_request_get(state->session, &stapling)) == 0;
3617 #endif
3618          idx++)
3619       if (  (rc= gnutls_ocsp_resp_init(&resp)) == 0
3620          && (rc= gnutls_ocsp_resp_import(resp, &stapling)) == 0
3621          && (rc= gnutls_ocsp_resp_print(resp, GNUTLS_OCSP_PRINT_COMPACT, &printed)) == 0
3622          )
3623         {
3624         debug_printf("%.4096s", printed.data);
3625         gnutls_free(printed.data);
3626         }
3627       else
3628         (void) tls_error_gnu(state, US"ocsp decode", rc, errstr);
3629     if (idx == 0 && rc)
3630       (void) tls_error_gnu(state, US"ocsp decode", rc, errstr);
3631     }
3632
3633   if (gnutls_ocsp_status_request_is_checked(state->session, 0) == 0)
3634     {
3635     tlsp->ocsp = OCSP_FAILED;
3636     tls_error(US"certificate status check failed", NULL, state->host, errstr);
3637     if (require_ocsp)
3638       return FALSE;
3639     }
3640   else
3641     {
3642     DEBUG(D_tls) debug_printf("Passed OCSP checking\n");
3643     tlsp->ocsp = OCSP_VFIED;
3644     }
3645   }
3646 #endif
3647
3648 #ifdef EXIM_HAVE_TLS_RESUME
3649 tls_client_resume_posthandshake(state, tlsp, host);
3650 #endif
3651
3652 #ifdef EXIM_HAVE_ALPN
3653 if (ob->tls_alpn)       /* We requested. See what was negotiated. */
3654   {
3655   gnutls_datum_t p = {.size = 0};
3656
3657   if (gnutls_alpn_get_selected_protocol(state->session, &p) == 0)
3658     { DEBUG(D_tls) debug_printf("ALPN negotiated: '%.*s'\n", (int)p.size, p.data); }
3659   else if (verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_require_alpn, host) == OK)
3660     {
3661     gnutls_alert_send(state->session, GNUTLS_AL_FATAL, GNUTLS_A_NO_APPLICATION_PROTOCOL);
3662     tls_error(US"handshake", US"ALPN required but not negotiated", state->host, errstr);
3663     return FALSE;
3664     }
3665   else
3666     DEBUG(D_tls) debug_printf("No ALPN negotiated");
3667   }
3668 #endif
3669
3670 /* Sets various Exim expansion variables; may need to adjust for ACL callouts */
3671
3672 extract_exim_vars_from_tls_state(state);
3673
3674 cctx->tls_ctx = state;
3675 return TRUE;
3676 }
3677
3678
3679
3680
3681 /*
3682 Arguments:
3683   ct_ctx        client TLS context pointer, or NULL for the one global server context
3684 */
3685
3686 void
3687 tls_shutdown_wr(void * ct_ctx)
3688 {
3689 exim_gnutls_state_st * state = ct_ctx ? ct_ctx : &state_server;
3690 tls_support * tlsp = state->tlsp;
3691
3692 if (!tlsp || tlsp->active.sock < 0) return;  /* TLS was not active */
3693
3694 tls_write(ct_ctx, NULL, 0, FALSE);      /* flush write buffer */
3695
3696 HDEBUG(D_transport|D_tls|D_acl|D_v) debug_printf_indent("  SMTP(TLS shutdown)>>\n");
3697 gnutls_bye(state->session, GNUTLS_SHUT_WR);
3698 }
3699
3700 /*************************************************
3701 *         Close down a TLS session               *
3702 *************************************************/
3703
3704 /* This is also called from within a delivery subprocess forked from the
3705 daemon, to shut down the TLS library, without actually doing a shutdown (which
3706 would tamper with the TLS session in the parent process).
3707
3708 Arguments:
3709   ct_ctx        client context pointer, or NULL for the one global server context
3710   do_shutdown   0 no data-flush or TLS close-alert
3711                 1 if TLS close-alert is to be sent,
3712                 2 if also response to be waited for (2s timeout)
3713
3714 Returns:     nothing
3715 */
3716
3717 void
3718 tls_close(void * ct_ctx, int do_shutdown)
3719 {
3720 exim_gnutls_state_st * state = ct_ctx ? ct_ctx : &state_server;
3721 tls_support * tlsp = state->tlsp;
3722
3723 if (!tlsp || tlsp->active.sock < 0) return;  /* TLS was not active */
3724
3725 if (do_shutdown)
3726   {
3727   DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_close(): shutting down TLS%s\n",
3728     do_shutdown > 1 ? " (with response-wait)" : "");
3729
3730   tls_write(ct_ctx, NULL, 0, FALSE);    /* flush write buffer */
3731
3732   ALARM(2);
3733   gnutls_bye(state->session, do_shutdown > 1 ? GNUTLS_SHUT_RDWR : GNUTLS_SHUT_WR);
3734   ALARM_CLR(0);
3735   }
3736
3737 if (!ct_ctx)    /* server */
3738   {
3739   receive_getc =        smtp_getc;
3740   receive_getbuf =      smtp_getbuf;
3741   receive_get_cache =   smtp_get_cache;
3742   receive_ungetc =      smtp_ungetc;
3743   receive_feof =        smtp_feof;
3744   receive_ferror =      smtp_ferror;
3745   receive_smtp_buffered = smtp_buffered;
3746   }
3747
3748 gnutls_deinit(state->session);
3749 gnutls_certificate_free_credentials(state->lib_state.x509_cred);
3750 state->lib_state = null_tls_preload;
3751
3752 tlsp->active.sock = -1;
3753 tlsp->active.tls_ctx = NULL;
3754 /* Leave bits, peercert, cipher, peerdn, certificate_verified set, for logging */
3755 tlsp->channelbinding = NULL;
3756
3757
3758 if (state->xfer_buffer) store_free(state->xfer_buffer);
3759 }
3760
3761
3762
3763
3764 static BOOL
3765 tls_refill(unsigned lim)
3766 {
3767 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
3768 ssize_t inbytes;
3769
3770 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling gnutls_record_recv(session=%p, buffer=%p, buffersize=%u)\n",
3771   state->session, state->xfer_buffer, ssl_xfer_buffer_size);
3772
3773 sigalrm_seen = FALSE;
3774 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM(smtp_receive_timeout);
3775
3776 errno = 0;
3777 do
3778   inbytes = gnutls_record_recv(state->session, state->xfer_buffer,
3779     MIN(ssl_xfer_buffer_size, lim));
3780 while (inbytes == GNUTLS_E_AGAIN);
3781
3782 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM_CLR(0);
3783
3784 if (had_command_timeout)                /* set by signal handler */
3785   smtp_command_timeout_exit();          /* does not return */
3786 if (had_command_sigterm)
3787   smtp_command_sigterm_exit();
3788 if (had_data_timeout)
3789   smtp_data_timeout_exit();
3790 if (had_data_sigint)
3791   smtp_data_sigint_exit();
3792
3793 /* Timeouts do not get this far.  A zero-byte return appears to mean that the
3794 TLS session has been closed down, not that the socket itself has been closed
3795 down. Revert to non-TLS handling. */
3796
3797 if (sigalrm_seen)
3798   {
3799   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got tls read timeout\n");
3800   state->xfer_error = TRUE;
3801   return FALSE;
3802   }
3803
3804 else if (inbytes == 0)
3805   {
3806   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got TLS_EOF\n");
3807   tls_close(NULL, TLS_NO_SHUTDOWN);
3808   return FALSE;
3809   }
3810
3811 /* Handle genuine errors */
3812
3813 else if (inbytes < 0)
3814   {
3815   DEBUG(D_tls) debug_printf("%s: err from gnutls_record_recv\n", __FUNCTION__);
3816   record_io_error(state, (int) inbytes, US"recv", NULL);
3817   state->xfer_error = TRUE;
3818   return FALSE;
3819   }
3820 #ifndef DISABLE_DKIM
3821 dkim_exim_verify_feed(state->xfer_buffer, inbytes);
3822 #endif
3823 state->xfer_buffer_hwm = (int) inbytes;
3824 state->xfer_buffer_lwm = 0;
3825 return TRUE;
3826 }
3827
3828 /*************************************************
3829 *            TLS version of getc                 *
3830 *************************************************/
3831
3832 /* This gets the next byte from the TLS input buffer. If the buffer is empty,
3833 it refills the buffer via the GnuTLS reading function.
3834 Only used by the server-side TLS.
3835
3836 This feeds DKIM and should be used for all message-body reads.
3837
3838 Arguments:  lim         Maximum amount to read/buffer
3839 Returns:    the next character or EOF
3840 */
3841
3842 int
3843 tls_getc(unsigned lim)
3844 {
3845 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
3846
3847 if (state->xfer_buffer_lwm >= state->xfer_buffer_hwm)
3848   if (!tls_refill(lim))
3849     return state->xfer_error ? EOF : smtp_getc(lim);
3850
3851 /* Something in the buffer; return next uschar */
3852
3853 return state->xfer_buffer[state->xfer_buffer_lwm++];
3854 }
3855
3856 uschar *
3857 tls_getbuf(unsigned * len)
3858 {
3859 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
3860 unsigned size;
3861 uschar * buf;
3862
3863 if (state->xfer_buffer_lwm >= state->xfer_buffer_hwm)
3864   if (!tls_refill(*len))
3865     {
3866     if (!state->xfer_error) return smtp_getbuf(len);
3867     *len = 0;
3868     return NULL;
3869     }
3870
3871 if ((size = state->xfer_buffer_hwm - state->xfer_buffer_lwm) > *len)
3872   size = *len;
3873 buf = &state->xfer_buffer[state->xfer_buffer_lwm];
3874 state->xfer_buffer_lwm += size;
3875 *len = size;
3876 return buf;
3877 }
3878
3879
3880 void
3881 tls_get_cache(void)
3882 {
3883 #ifndef DISABLE_DKIM
3884 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
3885 int n = state->xfer_buffer_hwm - state->xfer_buffer_lwm;
3886 if (n > 0)
3887   dkim_exim_verify_feed(state->xfer_buffer+state->xfer_buffer_lwm, n);
3888 #endif
3889 }
3890
3891
3892 BOOL
3893 tls_could_read(void)
3894 {
3895 return state_server.xfer_buffer_lwm < state_server.xfer_buffer_hwm
3896  || gnutls_record_check_pending(state_server.session) > 0;
3897 }
3898
3899
3900 /*************************************************
3901 *          Read bytes from TLS channel           *
3902 *************************************************/
3903
3904 /* This does not feed DKIM, so if the caller uses this for reading message body,
3905 then the caller must feed DKIM.
3906
3907 Arguments:
3908   ct_ctx    client context pointer, or NULL for the one global server context
3909   buff      buffer of data
3910   len       size of buffer
3911
3912 Returns:    the number of bytes read
3913             -1 after a failed read, including EOF
3914 */
3915
3916 int
3917 tls_read(void * ct_ctx, uschar *buff, size_t len)
3918 {
3919 exim_gnutls_state_st * state = ct_ctx ? ct_ctx : &state_server;
3920 ssize_t inbytes;
3921
3922 if (len > INT_MAX)
3923   len = INT_MAX;
3924
3925 if (state->xfer_buffer_lwm < state->xfer_buffer_hwm)
3926   DEBUG(D_tls)
3927     debug_printf("*** PROBABLY A BUG *** " \
3928         "tls_read() called with data in the tls_getc() buffer, %d ignored\n",
3929         state->xfer_buffer_hwm - state->xfer_buffer_lwm);
3930
3931 DEBUG(D_tls)
3932   debug_printf("Calling gnutls_record_recv(session=%p, buffer=%p, len=" SIZE_T_FMT ")\n",
3933       state->session, buff, len);
3934
3935 errno = 0;
3936 do
3937   inbytes = gnutls_record_recv(state->session, buff, len);
3938 while (inbytes == GNUTLS_E_AGAIN);
3939
3940 if (inbytes > 0) return inbytes;
3941 if (inbytes == 0)
3942   {
3943   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got TLS_EOF\n");
3944   }
3945 else
3946   {
3947   DEBUG(D_tls) debug_printf("%s: err from gnutls_record_recv\n", __FUNCTION__);
3948   record_io_error(state, (int)inbytes, US"recv", NULL);
3949   }
3950
3951 return -1;
3952 }
3953
3954
3955
3956
3957 /*************************************************
3958 *         Write bytes down TLS channel           *
3959 *************************************************/
3960
3961 /*
3962 Arguments:
3963   ct_ctx    client context pointer, or NULL for the one global server context
3964   buff      buffer of data
3965   len       number of bytes
3966   more      more data expected soon
3967
3968 Calling with len zero and more unset will flush buffered writes.  The buff
3969 argument can be null for that case.
3970
3971 Returns:    the number of bytes after a successful write,
3972             -1 after a failed write
3973 */
3974
3975 int
3976 tls_write(void * ct_ctx, const uschar * buff, size_t len, BOOL more)
3977 {
3978 ssize_t outbytes;
3979 size_t left = len;
3980 exim_gnutls_state_st * state = ct_ctx ? ct_ctx : &state_server;
3981
3982 #ifdef SUPPORT_CORK
3983 if (more && !state->corked)
3984   {
3985   DEBUG(D_tls) debug_printf("gnutls_record_cork(session=%p)\n", state->session);
3986   gnutls_record_cork(state->session);
3987   state->corked = TRUE;
3988   }
3989 #endif
3990
3991 DEBUG(D_tls) debug_printf("%s(%p, " SIZE_T_FMT "%s)\n", __FUNCTION__,
3992   buff, left, more ? ", more" : "");
3993
3994 while (left > 0)
3995   {
3996   DEBUG(D_tls) debug_printf("gnutls_record_send(session=%p, buffer=%p, left=" SIZE_T_FMT ")\n",
3997       state->session, buff, left);
3998
3999   errno = 0;
4000   do
4001     outbytes = gnutls_record_send(state->session, buff, left);
4002   while (outbytes == GNUTLS_E_AGAIN);
4003
4004   DEBUG(D_tls) debug_printf("outbytes=" SSIZE_T_FMT "\n", outbytes);
4005
4006   if (outbytes < 0)
4007     {
4008 #ifdef GNUTLS_E_PREMATURE_TERMINATION
4009     if (  outbytes == GNUTLS_E_PREMATURE_TERMINATION && errno == ECONNRESET
4010        && !ct_ctx && f.smtp_in_quit
4011        )
4012       {                                 /* Outlook, dammit */
4013       if (LOGGING(protocol_detail))
4014         log_write(0, LOG_MAIN, "[%s] after QUIT, client reset TCP before"
4015           " SMTP response and TLS close\n", sender_host_address);
4016       else
4017         DEBUG(D_tls) debug_printf("[%s] SSL_write: after QUIT,"
4018           " client reset TCP before TLS close\n", sender_host_address);
4019       }
4020     else
4021 #endif
4022       {
4023       DEBUG(D_tls) debug_printf("%s: gnutls_record_send err\n", __FUNCTION__);
4024       record_io_error(state, outbytes, US"send", NULL);
4025       }
4026     return -1;
4027     }
4028   if (outbytes == 0)
4029     {
4030     record_io_error(state, 0, US"send", US"TLS channel closed on write");
4031     return -1;
4032     }
4033
4034   left -= outbytes;
4035   buff += outbytes;
4036   }
4037
4038 if (len > INT_MAX)
4039   {
4040   DEBUG(D_tls)
4041     debug_printf("Whoops!  Wrote more bytes (" SIZE_T_FMT ") than INT_MAX\n",
4042         len);
4043   len = INT_MAX;
4044   }
4045
4046 #ifdef SUPPORT_CORK
4047 if (!more && state->corked)
4048   {
4049   DEBUG(D_tls) debug_printf("gnutls_record_uncork(session=%p)\n", state->session);
4050   do
4051     /* We can't use GNUTLS_RECORD_WAIT here, as it retries on
4052     GNUTLS_E_AGAIN || GNUTLS_E_INTR, which would break our timeout set by alarm().
4053     The GNUTLS_E_AGAIN should not happen ever, as our sockets are blocking anyway.
4054     But who knows. (That all relies on the fact that GNUTLS_E_INTR and GNUTLS_E_AGAIN
4055     match the EINTR and EAGAIN errno values.) */
4056     outbytes = gnutls_record_uncork(state->session, 0);
4057   while (outbytes == GNUTLS_E_AGAIN);
4058
4059   if (outbytes < 0)
4060     {
4061     record_io_error(state, len, US"uncork", NULL);
4062     return -1;
4063     }
4064
4065   state->corked = FALSE;
4066   }
4067 #endif
4068
4069 return (int) len;
4070 }
4071
4072
4073
4074
4075 /*************************************************
4076 *            Random number generation            *
4077 *************************************************/
4078
4079 /* Pseudo-random number generation.  The result is not expected to be
4080 cryptographically strong but not so weak that someone will shoot themselves
4081 in the foot using it as a nonce in input in some email header scheme or
4082 whatever weirdness they'll twist this into.  The result should handle fork()
4083 and avoid repeating sequences.  OpenSSL handles that for us.
4084
4085 Arguments:
4086   max       range maximum
4087 Returns     a random number in range [0, max-1]
4088 */
4089
4090 #ifdef HAVE_GNUTLS_RND
4091 int
4092 vaguely_random_number(int max)
4093 {
4094 unsigned int r;
4095 int i, needed_len;
4096 uschar smallbuf[sizeof(r)];
4097
4098 if (max <= 1)
4099   return 0;
4100
4101 needed_len = sizeof(r);
4102 /* Don't take 8 times more entropy than needed if int is 8 octets and we were
4103 asked for a number less than 10. */
4104
4105 for (r = max, i = 0; r; ++i)
4106   r >>= 1;
4107 i = (i + 7) / 8;
4108 if (i < needed_len)
4109   needed_len = i;
4110
4111 i = gnutls_rnd(GNUTLS_RND_NONCE, smallbuf, needed_len);
4112 if (i < 0)
4113   {
4114   DEBUG(D_all) debug_printf("gnutls_rnd() failed, using fallback\n");
4115   return vaguely_random_number_fallback(max);
4116   }
4117 r = 0;
4118 for (uschar * p = smallbuf; needed_len; --needed_len, ++p)
4119   r = r * 256 + *p;
4120
4121 /* We don't particularly care about weighted results; if someone wants
4122  * smooth distribution and cares enough then they should submit a patch then. */
4123 return r % max;
4124 }
4125 #else /* HAVE_GNUTLS_RND */
4126 int
4127 vaguely_random_number(int max)
4128 {
4129   return vaguely_random_number_fallback(max);
4130 }
4131 #endif /* HAVE_GNUTLS_RND */
4132
4133
4134
4135
4136 /*************************************************
4137 *  Let tls_require_ciphers be checked at startup *
4138 *************************************************/
4139
4140 /* The tls_require_ciphers option, if set, must be something which the
4141 library can parse.
4142
4143 Returns:     NULL on success, or error message
4144 */
4145
4146 uschar *
4147 tls_validate_require_cipher(void)
4148 {
4149 int rc;
4150 uschar *expciphers = NULL;
4151 gnutls_priority_t priority_cache;
4152 const char *errpos;
4153 uschar * dummy_errstr;
4154
4155 #ifdef GNUTLS_AUTO_GLOBAL_INIT
4156 # define validate_check_rc(Label) do { \
4157   if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) { if (exim_gnutls_base_init_done) \
4158     return string_sprintf("%s failed: %s", (Label), gnutls_strerror(rc)); } } while (0)
4159 # define return_deinit(Label) do { return (Label); } while (0)
4160 #else
4161 # define validate_check_rc(Label) do { \
4162   if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) { if (exim_gnutls_base_init_done) gnutls_global_deinit(); \
4163     return string_sprintf("%s failed: %s", (Label), gnutls_strerror(rc)); } } while (0)
4164 # define return_deinit(Label) do { gnutls_global_deinit(); return (Label); } while (0)
4165 #endif
4166
4167 if (exim_gnutls_base_init_done)
4168   log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
4169       "already initialised GnuTLS, Exim developer bug");
4170
4171 #if defined(HAVE_GNUTLS_PKCS11) && !defined(GNUTLS_AUTO_PKCS11_MANUAL)
4172 if (!gnutls_allow_auto_pkcs11)
4173   {
4174   rc = gnutls_pkcs11_init(GNUTLS_PKCS11_FLAG_MANUAL, NULL);
4175   validate_check_rc(US"gnutls_pkcs11_init");
4176   }
4177 #endif
4178 #ifndef GNUTLS_AUTO_GLOBAL_INIT
4179 rc = gnutls_global_init();
4180 validate_check_rc(US"gnutls_global_init()");
4181 #endif
4182 exim_gnutls_base_init_done = TRUE;
4183
4184 if (!(tls_require_ciphers && *tls_require_ciphers))
4185   return_deinit(NULL);
4186
4187 if (!expand_check(tls_require_ciphers, US"tls_require_ciphers", &expciphers,
4188                   &dummy_errstr))
4189   return_deinit(US"failed to expand tls_require_ciphers");
4190
4191 if (!(expciphers && *expciphers))
4192   return_deinit(NULL);
4193
4194 DEBUG(D_tls)
4195   debug_printf("tls_require_ciphers expands to \"%s\"\n", expciphers);
4196
4197 rc = gnutls_priority_init(&priority_cache, CS expciphers, &errpos);
4198 validate_check_rc(string_sprintf(
4199       "gnutls_priority_init(%s) failed at offset %ld, \"%.8s..\"",
4200       expciphers, errpos - CS expciphers, errpos));
4201
4202 #undef return_deinit
4203 #undef validate_check_rc
4204 #ifndef GNUTLS_AUTO_GLOBAL_INIT
4205 gnutls_global_deinit();
4206 #endif
4207
4208 return NULL;
4209 }
4210
4211
4212
4213
4214 /*************************************************
4215 *         Report the library versions.           *
4216 *************************************************/
4217
4218 /* See a description in tls-openssl.c for an explanation of why this exists.
4219
4220 Arguments:   a FILE* to print the results to
4221 Returns:     nothing
4222 */
4223
4224 void
4225 tls_version_report(FILE *f)
4226 {
4227 fprintf(f, "Library version: GnuTLS: Compile: %s\n"
4228            "                         Runtime: %s\n",
4229            LIBGNUTLS_VERSION,
4230            gnutls_check_version(NULL));
4231 }
4232
4233 #endif  /*!MACRO_PREDEF*/
4234 /* vi: aw ai sw=2
4235 */
4236 /* End of tls-gnu.c */