de2d70c0990b8f76aa7e07470407a8ef6b799706
[exim.git] / src / src / tls-gnu.c
1 /*************************************************
2 *     Exim - an Internet mail transport agent    *
3 *************************************************/
4
5 /* Copyright (c) University of Cambridge 1995 - 2018 */
6 /* See the file NOTICE for conditions of use and distribution. */
7
8 /* Copyright (c) Phil Pennock 2012 */
9
10 /* This file provides TLS/SSL support for Exim using the GnuTLS library,
11 one of the available supported implementations.  This file is #included into
12 tls.c when USE_GNUTLS has been set.
13
14 The code herein is a revamp of GnuTLS integration using the current APIs; the
15 original tls-gnu.c was based on a patch which was contributed by Nikos
16 Mavrogiannopoulos.  The revamp is partially a rewrite, partially cut&paste as
17 appropriate.
18
19 APIs current as of GnuTLS 2.12.18; note that the GnuTLS manual is for GnuTLS 3,
20 which is not widely deployed by OS vendors.  Will note issues below, which may
21 assist in updating the code in the future.  Another sources of hints is
22 mod_gnutls for Apache (SNI callback registration and handling).
23
24 Keeping client and server variables more split than before and is currently
25 the norm, in anticipation of TLS in ACL callouts.
26
27 I wanted to switch to gnutls_certificate_set_verify_function() so that
28 certificate rejection could happen during handshake where it belongs, rather
29 than being dropped afterwards, but that was introduced in 2.10.0 and Debian
30 (6.0.5) is still on 2.8.6.  So for now we have to stick with sub-par behaviour.
31
32 (I wasn't looking for libraries quite that old, when updating to get rid of
33 compiler warnings of deprecated APIs.  If it turns out that a lot of the rest
34 require current GnuTLS, then we'll drop support for the ancient libraries).
35 */
36
37 #include <gnutls/gnutls.h>
38 /* needed for cert checks in verification and DN extraction: */
39 #include <gnutls/x509.h>
40 /* man-page is incorrect, gnutls_rnd() is not in gnutls.h: */
41 #include <gnutls/crypto.h>
42
43 /* needed to disable PKCS11 autoload unless requested */
44 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x020c00
45 # include <gnutls/pkcs11.h>
46 # define SUPPORT_PARAM_TO_PK_BITS
47 #endif
48 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x030103 && !defined(DISABLE_OCSP)
49 # warning "GnuTLS library version too old; define DISABLE_OCSP in Makefile"
50 # define DISABLE_OCSP
51 #endif
52 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x020a00 && !defined(DISABLE_EVENT)
53 # warning "GnuTLS library version too old; tls:cert event unsupported"
54 # define DISABLE_EVENT
55 #endif
56 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030306
57 # define SUPPORT_CA_DIR
58 #else
59 # undef  SUPPORT_CA_DIR
60 #endif
61 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030014
62 # define SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
63 #endif
64 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030104
65 # define GNUTLS_CERT_VFY_STATUS_PRINT
66 #endif
67 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030109
68 # define SUPPORT_CORK
69 #endif
70 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030506 && !defined(DISABLE_OCSP)
71 # define SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
72 #endif
73
74 #ifdef SUPPORT_DANE
75 # if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030000
76 #  define DANESSL_USAGE_DANE_TA 2
77 #  define DANESSL_USAGE_DANE_EE 3
78 # else
79 #  error GnuTLS version too early for DANE
80 # endif
81 # if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x999999
82 #  define GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
83 # endif
84 #endif
85
86 #ifndef DISABLE_OCSP
87 # include <gnutls/ocsp.h>
88 #endif
89 #ifdef SUPPORT_DANE
90 # include <gnutls/dane.h>
91 #endif
92
93 /* GnuTLS 2 vs 3
94
95 GnuTLS 3 only:
96   gnutls_global_set_audit_log_function()
97
98 Changes:
99   gnutls_certificate_verify_peers2(): is new, drop the 2 for old version
100 */
101
102 /* Local static variables for GnuTLS */
103
104 /* Values for verify_requirement */
105
106 enum peer_verify_requirement
107   { VERIFY_NONE, VERIFY_OPTIONAL, VERIFY_REQUIRED, VERIFY_DANE };
108
109 /* This holds most state for server or client; with this, we can set up an
110 outbound TLS-enabled connection in an ACL callout, while not stomping all
111 over the TLS variables available for expansion.
112
113 Some of these correspond to variables in globals.c; those variables will
114 be set to point to content in one of these instances, as appropriate for
115 the stage of the process lifetime.
116
117 Not handled here: global tls_channelbinding_b64.
118 */
119
120 typedef struct exim_gnutls_state {
121   gnutls_session_t      session;
122   gnutls_certificate_credentials_t x509_cred;
123   gnutls_priority_t     priority_cache;
124   enum peer_verify_requirement verify_requirement;
125   int                   fd_in;
126   int                   fd_out;
127   BOOL                  peer_cert_verified;
128   BOOL                  peer_dane_verified;
129   BOOL                  trigger_sni_changes;
130   BOOL                  have_set_peerdn;
131   const struct host_item *host;         /* NULL if server */
132   gnutls_x509_crt_t     peercert;
133   uschar                *peerdn;
134   uschar                *ciphersuite;
135   uschar                *received_sni;
136
137   const uschar *tls_certificate;
138   const uschar *tls_privatekey;
139   const uschar *tls_sni; /* client send only, not received */
140   const uschar *tls_verify_certificates;
141   const uschar *tls_crl;
142   const uschar *tls_require_ciphers;
143
144   uschar *exp_tls_certificate;
145   uschar *exp_tls_privatekey;
146   uschar *exp_tls_verify_certificates;
147   uschar *exp_tls_crl;
148   uschar *exp_tls_require_ciphers;
149   const uschar *exp_tls_verify_cert_hostnames;
150 #ifndef DISABLE_EVENT
151   uschar *event_action;
152 #endif
153 #ifdef SUPPORT_DANE
154   char * const *        dane_data;
155   const int *           dane_data_len;
156 #endif
157
158   tls_support *tlsp;    /* set in tls_init() */
159
160   uschar *xfer_buffer;
161   int xfer_buffer_lwm;
162   int xfer_buffer_hwm;
163   BOOL xfer_eof;        /*XXX never gets set! */
164   BOOL xfer_error;
165 } exim_gnutls_state_st;
166
167 static const exim_gnutls_state_st exim_gnutls_state_init = {
168   .session =            NULL,
169   .x509_cred =          NULL,
170   .priority_cache =     NULL,
171   .verify_requirement = VERIFY_NONE,
172   .fd_in =              -1,
173   .fd_out =             -1,
174   .peer_cert_verified = FALSE,
175   .peer_dane_verified = FALSE,
176   .trigger_sni_changes =FALSE,
177   .have_set_peerdn =    FALSE,
178   .host =               NULL,
179   .peercert =           NULL,
180   .peerdn =             NULL,
181   .ciphersuite =        NULL,
182   .received_sni =       NULL,
183
184   .tls_certificate =    NULL,
185   .tls_privatekey =     NULL,
186   .tls_sni =            NULL,
187   .tls_verify_certificates = NULL,
188   .tls_crl =            NULL,
189   .tls_require_ciphers =NULL,
190
191   .exp_tls_certificate = NULL,
192   .exp_tls_privatekey = NULL,
193   .exp_tls_verify_certificates = NULL,
194   .exp_tls_crl =        NULL,
195   .exp_tls_require_ciphers = NULL,
196   .exp_tls_verify_cert_hostnames = NULL,
197 #ifndef DISABLE_EVENT
198   .event_action =       NULL,
199 #endif
200   .tlsp =               NULL,
201
202   .xfer_buffer =        NULL,
203   .xfer_buffer_lwm =    0,
204   .xfer_buffer_hwm =    0,
205   .xfer_eof =           FALSE,
206   .xfer_error =         FALSE,
207 };
208
209 /* Not only do we have our own APIs which don't pass around state, assuming
210 it's held in globals, GnuTLS doesn't appear to let us register callback data
211 for callbacks, or as part of the session, so we have to keep a "this is the
212 context we're currently dealing with" pointer and rely upon being
213 single-threaded to keep from processing data on an inbound TLS connection while
214 talking to another TLS connection for an outbound check.  This does mean that
215 there's no way for heart-beats to be responded to, for the duration of the
216 second connection.
217 XXX But see gnutls_session_get_ptr()
218 */
219
220 static exim_gnutls_state_st state_server;
221
222 /* dh_params are initialised once within the lifetime of a process using TLS;
223 if we used TLS in a long-lived daemon, we'd have to reconsider this.  But we
224 don't want to repeat this. */
225
226 static gnutls_dh_params_t dh_server_params = NULL;
227
228 /* No idea how this value was chosen; preserving it.  Default is 3600. */
229
230 static const int ssl_session_timeout = 200;
231
232 static const uschar * const exim_default_gnutls_priority = US"NORMAL";
233
234 /* Guard library core initialisation */
235
236 static BOOL exim_gnutls_base_init_done = FALSE;
237
238 #ifndef DISABLE_OCSP
239 static BOOL gnutls_buggy_ocsp = FALSE;
240 #endif
241
242
243 /* ------------------------------------------------------------------------ */
244 /* macros */
245
246 #define MAX_HOST_LEN 255
247
248 /* Set this to control gnutls_global_set_log_level(); values 0 to 9 will setup
249 the library logging; a value less than 0 disables the calls to set up logging
250 callbacks.  Possibly GNuTLS also looks for an environment variable
251 "GNUTLS_DEBUG_LEVEL". */
252 #ifndef EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL
253 # define EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL -1
254 #endif
255
256 #ifndef EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS
257 # define EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS 1024
258 #endif
259
260 /* With GnuTLS 2.12.x+ we have gnutls_sec_param_to_pk_bits() with which we
261 can ask for a bit-strength.  Without that, we stick to the constant we had
262 before, for now. */
263 #ifndef EXIM_SERVER_DH_BITS_PRE2_12
264 # define EXIM_SERVER_DH_BITS_PRE2_12 1024
265 #endif
266
267 #define exim_gnutls_err_check(rc, Label) do { \
268   if ((rc) != GNUTLS_E_SUCCESS) \
269     return tls_error((Label), US gnutls_strerror(rc), host, errstr); \
270   } while (0)
271
272 #define expand_check_tlsvar(Varname, errstr) \
273   expand_check(state->Varname, US #Varname, &state->exp_##Varname, errstr)
274
275 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x020c00
276 # define HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
277 # define HAVE_GNUTLS_SEC_PARAM_CONSTANTS
278 # define HAVE_GNUTLS_RND
279 /* The security fix we provide with the gnutls_allow_auto_pkcs11 option
280  * (4.82 PP/09) introduces a compatibility regression. The symbol simply
281  * isn't available sometimes, so this needs to become a conditional
282  * compilation; the sanest way to deal with this being a problem on
283  * older OSes is to block it in the Local/Makefile with this compiler
284  * definition  */
285 # ifndef AVOID_GNUTLS_PKCS11
286 #  define HAVE_GNUTLS_PKCS11
287 # endif /* AVOID_GNUTLS_PKCS11 */
288 #endif
289
290
291
292
293 /* ------------------------------------------------------------------------ */
294 /* Callback declarations */
295
296 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
297 static void exim_gnutls_logger_cb(int level, const char *message);
298 #endif
299
300 static int exim_sni_handling_cb(gnutls_session_t session);
301
302 #ifndef DISABLE_OCSP
303 static int server_ocsp_stapling_cb(gnutls_session_t session, void * ptr,
304   gnutls_datum_t * ocsp_response);
305 #endif
306
307
308
309 /* ------------------------------------------------------------------------ */
310 /* Static functions */
311
312 /*************************************************
313 *               Handle TLS error                 *
314 *************************************************/
315
316 /* Called from lots of places when errors occur before actually starting to do
317 the TLS handshake, that is, while the session is still in clear. Always returns
318 DEFER for a server and FAIL for a client so that most calls can use "return
319 tls_error(...)" to do this processing and then give an appropriate return. A
320 single function is used for both server and client, because it is called from
321 some shared functions.
322
323 Argument:
324   prefix    text to include in the logged error
325   msg       additional error string (may be NULL)
326             usually obtained from gnutls_strerror()
327   host      NULL if setting up a server;
328             the connected host if setting up a client
329   errstr    pointer to returned error string
330
331 Returns:    OK/DEFER/FAIL
332 */
333
334 static int
335 tls_error(const uschar *prefix, const uschar *msg, const host_item *host,
336   uschar ** errstr)
337 {
338 if (errstr)
339   *errstr = string_sprintf("(%s)%s%s", prefix, msg ? ": " : "", msg ? msg : US"");
340 return host ? FAIL : DEFER;
341 }
342
343
344
345
346 /*************************************************
347 *    Deal with logging errors during I/O         *
348 *************************************************/
349
350 /* We have to get the identity of the peer from saved data.
351
352 Argument:
353   state    the current GnuTLS exim state container
354   rc       the GnuTLS error code, or 0 if it's a local error
355   when     text identifying read or write
356   text     local error text when ec is 0
357
358 Returns:   nothing
359 */
360
361 static void
362 record_io_error(exim_gnutls_state_st *state, int rc, uschar *when, uschar *text)
363 {
364 const uschar * msg;
365 uschar * errstr;
366
367 if (rc == GNUTLS_E_FATAL_ALERT_RECEIVED)
368   msg = string_sprintf("%s: %s", US gnutls_strerror(rc),
369     US gnutls_alert_get_name(gnutls_alert_get(state->session)));
370 else
371   msg = US gnutls_strerror(rc);
372
373 (void) tls_error(when, msg, state->host, &errstr);
374
375 if (state->host)
376   log_write(0, LOG_MAIN, "H=%s [%s] TLS error on connection %s",
377     state->host->name, state->host->address, errstr);
378 else
379   {
380   uschar * conn_info = smtp_get_connection_info();
381   if (Ustrncmp(conn_info, US"SMTP ", 5) == 0) conn_info += 5;
382   /* I'd like to get separated H= here, but too hard for now */
383   log_write(0, LOG_MAIN, "TLS error on %s %s", conn_info, errstr);
384   }
385 }
386
387
388
389
390 /*************************************************
391 *        Set various Exim expansion vars         *
392 *************************************************/
393
394 #define exim_gnutls_cert_err(Label) \
395   do \
396     { \
397     if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) \
398       { \
399       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cert problem: %s: %s\n", \
400         (Label), gnutls_strerror(rc)); \
401       return rc; \
402       } \
403     } while (0)
404
405 static int
406 import_cert(const gnutls_datum_t * cert, gnutls_x509_crt_t * crtp)
407 {
408 int rc;
409
410 rc = gnutls_x509_crt_init(crtp);
411 exim_gnutls_cert_err(US"gnutls_x509_crt_init (crt)");
412
413 rc = gnutls_x509_crt_import(*crtp, cert, GNUTLS_X509_FMT_DER);
414 exim_gnutls_cert_err(US"failed to import certificate [gnutls_x509_crt_import(cert)]");
415
416 return rc;
417 }
418
419 #undef exim_gnutls_cert_err
420
421
422 /* We set various Exim global variables from the state, once a session has
423 been established.  With TLS callouts, may need to change this to stack
424 variables, or just re-call it with the server state after client callout
425 has finished.
426
427 Make sure anything set here is unset in tls_getc().
428
429 Sets:
430   tls_active                fd
431   tls_bits                  strength indicator
432   tls_certificate_verified  bool indicator
433   tls_channelbinding_b64    for some SASL mechanisms
434   tls_cipher                a string
435   tls_peercert              pointer to library internal
436   tls_peerdn                a string
437   tls_sni                   a (UTF-8) string
438   tls_ourcert               pointer to library internal
439
440 Argument:
441   state      the relevant exim_gnutls_state_st *
442 */
443
444 static void
445 extract_exim_vars_from_tls_state(exim_gnutls_state_st * state)
446 {
447 gnutls_cipher_algorithm_t cipher;
448 #ifdef HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
449 int old_pool;
450 int rc;
451 gnutls_datum_t channel;
452 #endif
453 tls_support * tlsp = state->tlsp;
454
455 tlsp->active.sock = state->fd_out;
456 tlsp->active.tls_ctx = state;
457
458 cipher = gnutls_cipher_get(state->session);
459 /* returns size in "bytes" */
460 tlsp->bits = gnutls_cipher_get_key_size(cipher) * 8;
461
462 tlsp->cipher = state->ciphersuite;
463
464 DEBUG(D_tls) debug_printf("cipher: %s\n", state->ciphersuite);
465
466 tlsp->certificate_verified = state->peer_cert_verified;
467 #ifdef SUPPORT_DANE
468 tlsp->dane_verified = state->peer_dane_verified;
469 #endif
470
471 /* note that tls_channelbinding_b64 is not saved to the spool file, since it's
472 only available for use for authenticators while this TLS session is running. */
473
474 tls_channelbinding_b64 = NULL;
475 #ifdef HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
476 channel.data = NULL;
477 channel.size = 0;
478 rc = gnutls_session_channel_binding(state->session, GNUTLS_CB_TLS_UNIQUE, &channel);
479 if (rc) {
480   DEBUG(D_tls) debug_printf("Channel binding error: %s\n", gnutls_strerror(rc));
481 } else {
482   old_pool = store_pool;
483   store_pool = POOL_PERM;
484   tls_channelbinding_b64 = b64encode(channel.data, (int)channel.size);
485   store_pool = old_pool;
486   DEBUG(D_tls) debug_printf("Have channel bindings cached for possible auth usage.\n");
487 }
488 #endif
489
490 /* peercert is set in peer_status() */
491 tlsp->peerdn = state->peerdn;
492 tlsp->sni =    state->received_sni;
493
494 /* record our certificate */
495   {
496   const gnutls_datum_t * cert = gnutls_certificate_get_ours(state->session);
497   gnutls_x509_crt_t crt;
498
499   tlsp->ourcert = cert && import_cert(cert, &crt)==0 ? crt : NULL;
500   }
501 }
502
503
504
505
506 /*************************************************
507 *            Setup up DH parameters              *
508 *************************************************/
509
510 /* Generating the D-H parameters may take a long time. They only need to
511 be re-generated every so often, depending on security policy. What we do is to
512 keep these parameters in a file in the spool directory. If the file does not
513 exist, we generate them. This means that it is easy to cause a regeneration.
514
515 The new file is written as a temporary file and renamed, so that an incomplete
516 file is never present. If two processes both compute some new parameters, you
517 waste a bit of effort, but it doesn't seem worth messing around with locking to
518 prevent this.
519
520 Returns:     OK/DEFER/FAIL
521 */
522
523 static int
524 init_server_dh(uschar ** errstr)
525 {
526 int fd, rc;
527 unsigned int dh_bits;
528 gnutls_datum_t m;
529 uschar filename_buf[PATH_MAX];
530 uschar *filename = NULL;
531 size_t sz;
532 uschar *exp_tls_dhparam;
533 BOOL use_file_in_spool = FALSE;
534 BOOL use_fixed_file = FALSE;
535 host_item *host = NULL; /* dummy for macros */
536
537 DEBUG(D_tls) debug_printf("Initialising GnuTLS server params.\n");
538
539 rc = gnutls_dh_params_init(&dh_server_params);
540 exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_dh_params_init");
541
542 m.data = NULL;
543 m.size = 0;
544
545 if (!expand_check(tls_dhparam, US"tls_dhparam", &exp_tls_dhparam, errstr))
546   return DEFER;
547
548 if (!exp_tls_dhparam)
549   {
550   DEBUG(D_tls) debug_printf("Loading default hard-coded DH params\n");
551   m.data = US std_dh_prime_default();
552   m.size = Ustrlen(m.data);
553   }
554 else if (Ustrcmp(exp_tls_dhparam, "historic") == 0)
555   use_file_in_spool = TRUE;
556 else if (Ustrcmp(exp_tls_dhparam, "none") == 0)
557   {
558   DEBUG(D_tls) debug_printf("Requested no DH parameters.\n");
559   return OK;
560   }
561 else if (exp_tls_dhparam[0] != '/')
562   {
563   if (!(m.data = US std_dh_prime_named(exp_tls_dhparam)))
564     return tls_error(US"No standard prime named", exp_tls_dhparam, NULL, errstr);
565   m.size = Ustrlen(m.data);
566   }
567 else
568   {
569   use_fixed_file = TRUE;
570   filename = exp_tls_dhparam;
571   }
572
573 if (m.data)
574   {
575   rc = gnutls_dh_params_import_pkcs3(dh_server_params, &m, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
576   exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_dh_params_import_pkcs3");
577   DEBUG(D_tls) debug_printf("Loaded fixed standard D-H parameters\n");
578   return OK;
579   }
580
581 #ifdef HAVE_GNUTLS_SEC_PARAM_CONSTANTS
582 /* If you change this constant, also change dh_param_fn_ext so that we can use a
583 different filename and ensure we have sufficient bits. */
584 dh_bits = gnutls_sec_param_to_pk_bits(GNUTLS_PK_DH, GNUTLS_SEC_PARAM_NORMAL);
585 if (!dh_bits)
586   return tls_error(US"gnutls_sec_param_to_pk_bits() failed", NULL, NULL, errstr);
587 DEBUG(D_tls)
588   debug_printf("GnuTLS tells us that for D-H PK, NORMAL is %d bits.\n",
589       dh_bits);
590 #else
591 dh_bits = EXIM_SERVER_DH_BITS_PRE2_12;
592 DEBUG(D_tls)
593   debug_printf("GnuTLS lacks gnutls_sec_param_to_pk_bits(), using %d bits.\n",
594       dh_bits);
595 #endif
596
597 /* Some clients have hard-coded limits. */
598 if (dh_bits > tls_dh_max_bits)
599   {
600   DEBUG(D_tls)
601     debug_printf("tls_dh_max_bits clamping override, using %d bits instead.\n",
602         tls_dh_max_bits);
603   dh_bits = tls_dh_max_bits;
604   }
605
606 if (use_file_in_spool)
607   {
608   if (!string_format(filename_buf, sizeof(filename_buf),
609         "%s/gnutls-params-%d", spool_directory, dh_bits))
610     return tls_error(US"overlong filename", NULL, NULL, errstr);
611   filename = filename_buf;
612   }
613
614 /* Open the cache file for reading and if successful, read it and set up the
615 parameters. */
616
617 if ((fd = Uopen(filename, O_RDONLY, 0)) >= 0)
618   {
619   struct stat statbuf;
620   FILE *fp;
621   int saved_errno;
622
623   if (fstat(fd, &statbuf) < 0)  /* EIO */
624     {
625     saved_errno = errno;
626     (void)close(fd);
627     return tls_error(US"TLS cache stat failed", US strerror(saved_errno), NULL, errstr);
628     }
629   if (!S_ISREG(statbuf.st_mode))
630     {
631     (void)close(fd);
632     return tls_error(US"TLS cache not a file", NULL, NULL, errstr);
633     }
634   if (!(fp = fdopen(fd, "rb")))
635     {
636     saved_errno = errno;
637     (void)close(fd);
638     return tls_error(US"fdopen(TLS cache stat fd) failed",
639         US strerror(saved_errno), NULL, errstr);
640     }
641
642   m.size = statbuf.st_size;
643   if (!(m.data = malloc(m.size)))
644     {
645     fclose(fp);
646     return tls_error(US"malloc failed", US strerror(errno), NULL, errstr);
647     }
648   if (!(sz = fread(m.data, m.size, 1, fp)))
649     {
650     saved_errno = errno;
651     fclose(fp);
652     free(m.data);
653     return tls_error(US"fread failed", US strerror(saved_errno), NULL, errstr);
654     }
655   fclose(fp);
656
657   rc = gnutls_dh_params_import_pkcs3(dh_server_params, &m, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
658   free(m.data);
659   exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_dh_params_import_pkcs3");
660   DEBUG(D_tls) debug_printf("read D-H parameters from file \"%s\"\n", filename);
661   }
662
663 /* If the file does not exist, fall through to compute new data and cache it.
664 If there was any other opening error, it is serious. */
665
666 else if (errno == ENOENT)
667   {
668   rc = -1;
669   DEBUG(D_tls)
670     debug_printf("D-H parameter cache file \"%s\" does not exist\n", filename);
671   }
672 else
673   return tls_error(string_open_failed(errno, "\"%s\" for reading", filename),
674       NULL, NULL, errstr);
675
676 /* If ret < 0, either the cache file does not exist, or the data it contains
677 is not useful. One particular case of this is when upgrading from an older
678 release of Exim in which the data was stored in a different format. We don't
679 try to be clever and support both formats; we just regenerate new data in this
680 case. */
681
682 if (rc < 0)
683   {
684   uschar *temp_fn;
685   unsigned int dh_bits_gen = dh_bits;
686
687   if ((PATH_MAX - Ustrlen(filename)) < 10)
688     return tls_error(US"Filename too long to generate replacement",
689         filename, NULL, errstr);
690
691   temp_fn = string_copy(US"%s.XXXXXXX");
692   if ((fd = mkstemp(CS temp_fn)) < 0)   /* modifies temp_fn */
693     return tls_error(US"Unable to open temp file", US strerror(errno), NULL, errstr);
694   (void)fchown(fd, exim_uid, exim_gid);   /* Probably not necessary */
695
696   /* GnuTLS overshoots!
697    * If we ask for 2236, we might get 2237 or more.
698    * But there's no way to ask GnuTLS how many bits there really are.
699    * We can ask how many bits were used in a TLS session, but that's it!
700    * The prime itself is hidden behind too much abstraction.
701    * So we ask for less, and proceed on a wing and a prayer.
702    * First attempt, subtracted 3 for 2233 and got 2240.
703    */
704   if (dh_bits >= EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS + 10)
705     {
706     dh_bits_gen = dh_bits - 10;
707     DEBUG(D_tls)
708       debug_printf("being paranoid about DH generation, make it '%d' bits'\n",
709           dh_bits_gen);
710     }
711
712   DEBUG(D_tls)
713     debug_printf("requesting generation of %d bit Diffie-Hellman prime ...\n",
714         dh_bits_gen);
715   rc = gnutls_dh_params_generate2(dh_server_params, dh_bits_gen);
716   exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_dh_params_generate2");
717
718   /* gnutls_dh_params_export_pkcs3() will tell us the exact size, every time,
719   and I confirmed that a NULL call to get the size first is how the GnuTLS
720   sample apps handle this. */
721
722   sz = 0;
723   m.data = NULL;
724   rc = gnutls_dh_params_export_pkcs3(dh_server_params, GNUTLS_X509_FMT_PEM,
725       m.data, &sz);
726   if (rc != GNUTLS_E_SHORT_MEMORY_BUFFER)
727     exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_dh_params_export_pkcs3(NULL) sizing");
728   m.size = sz;
729   if (!(m.data = malloc(m.size)))
730     return tls_error(US"memory allocation failed", US strerror(errno), NULL, errstr);
731
732   /* this will return a size 1 less than the allocation size above */
733   rc = gnutls_dh_params_export_pkcs3(dh_server_params, GNUTLS_X509_FMT_PEM,
734       m.data, &sz);
735   if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
736     {
737     free(m.data);
738     exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_dh_params_export_pkcs3() real");
739     }
740   m.size = sz; /* shrink by 1, probably */
741
742   if ((sz = write_to_fd_buf(fd, m.data, (size_t) m.size)) != m.size)
743     {
744     free(m.data);
745     return tls_error(US"TLS cache write D-H params failed",
746         US strerror(errno), NULL, errstr);
747     }
748   free(m.data);
749   if ((sz = write_to_fd_buf(fd, US"\n", 1)) != 1)
750     return tls_error(US"TLS cache write D-H params final newline failed",
751         US strerror(errno), NULL, errstr);
752
753   if ((rc = close(fd)))
754     return tls_error(US"TLS cache write close() failed", US strerror(errno), NULL, errstr);
755
756   if (Urename(temp_fn, filename) < 0)
757     return tls_error(string_sprintf("failed to rename \"%s\" as \"%s\"",
758           temp_fn, filename), US strerror(errno), NULL, errstr);
759
760   DEBUG(D_tls) debug_printf("wrote D-H parameters to file \"%s\"\n", filename);
761   }
762
763 DEBUG(D_tls) debug_printf("initialized server D-H parameters\n");
764 return OK;
765 }
766
767
768
769
770 /* Create and install a selfsigned certificate, for use in server mode */
771
772 static int
773 tls_install_selfsign(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
774 {
775 gnutls_x509_crt_t cert = NULL;
776 time_t now;
777 gnutls_x509_privkey_t pkey = NULL;
778 const uschar * where;
779 int rc;
780
781 where = US"initialising pkey";
782 if ((rc = gnutls_x509_privkey_init(&pkey))) goto err;
783
784 where = US"initialising cert";
785 if ((rc = gnutls_x509_crt_init(&cert))) goto err;
786
787 where = US"generating pkey";
788 if ((rc = gnutls_x509_privkey_generate(pkey, GNUTLS_PK_RSA,
789 #ifdef SUPPORT_PARAM_TO_PK_BITS
790 # ifndef GNUTLS_SEC_PARAM_MEDIUM
791 #  define GNUTLS_SEC_PARAM_MEDIUM GNUTLS_SEC_PARAM_HIGH
792 # endif
793             gnutls_sec_param_to_pk_bits(GNUTLS_PK_RSA, GNUTLS_SEC_PARAM_MEDIUM),
794 #else
795             2048,
796 #endif
797             0)))
798   goto err;
799
800 where = US"configuring cert";
801 now = 1;
802 if (  (rc = gnutls_x509_crt_set_version(cert, 3))
803    || (rc = gnutls_x509_crt_set_serial(cert, &now, sizeof(now)))
804    || (rc = gnutls_x509_crt_set_activation_time(cert, now = time(NULL)))
805    || (rc = gnutls_x509_crt_set_expiration_time(cert, now + 60 * 60)) /* 1 hr */
806    || (rc = gnutls_x509_crt_set_key(cert, pkey))
807
808    || (rc = gnutls_x509_crt_set_dn_by_oid(cert,
809               GNUTLS_OID_X520_COUNTRY_NAME, 0, "UK", 2))
810    || (rc = gnutls_x509_crt_set_dn_by_oid(cert,
811               GNUTLS_OID_X520_ORGANIZATION_NAME, 0, "Exim Developers", 15))
812    || (rc = gnutls_x509_crt_set_dn_by_oid(cert,
813               GNUTLS_OID_X520_COMMON_NAME, 0,
814               smtp_active_hostname, Ustrlen(smtp_active_hostname)))
815    )
816   goto err;
817
818 where = US"signing cert";
819 if ((rc = gnutls_x509_crt_sign(cert, cert, pkey))) goto err;
820
821 where = US"installing selfsign cert";
822                                         /* Since: 2.4.0 */
823 if ((rc = gnutls_certificate_set_x509_key(state->x509_cred, &cert, 1, pkey)))
824   goto err;
825
826 rc = OK;
827
828 out:
829   if (cert) gnutls_x509_crt_deinit(cert);
830   if (pkey) gnutls_x509_privkey_deinit(pkey);
831   return rc;
832
833 err:
834   rc = tls_error(where, US gnutls_strerror(rc), NULL, errstr);
835   goto out;
836 }
837
838
839
840
841 /* Add certificate and key, from files.
842
843 Return:
844   Zero or negative: good.  Negate value for certificate index if < 0.
845   Greater than zero: FAIL or DEFER code.
846 */
847
848 static int
849 tls_add_certfile(exim_gnutls_state_st * state, const host_item * host,
850   uschar * certfile, uschar * keyfile, uschar ** errstr)
851 {
852 int rc = gnutls_certificate_set_x509_key_file(state->x509_cred,
853     CS certfile, CS keyfile, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
854 if (rc < 0)
855   return tls_error(
856     string_sprintf("cert/key setup: cert=%s key=%s", certfile, keyfile),
857     US gnutls_strerror(rc), host, errstr);
858 return -rc;
859 }
860
861
862 /*************************************************
863 *       Variables re-expanded post-SNI           *
864 *************************************************/
865
866 /* Called from both server and client code, via tls_init(), and also from
867 the SNI callback after receiving an SNI, if tls_certificate includes "tls_sni".
868
869 We can tell the two apart by state->received_sni being non-NULL in callback.
870
871 The callback should not call us unless state->trigger_sni_changes is true,
872 which we are responsible for setting on the first pass through.
873
874 Arguments:
875   state           exim_gnutls_state_st *
876   errstr          error string pointer
877
878 Returns:          OK/DEFER/FAIL
879 */
880
881 static int
882 tls_expand_session_files(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
883 {
884 struct stat statbuf;
885 int rc;
886 const host_item *host = state->host;  /* macro should be reconsidered? */
887 uschar *saved_tls_certificate = NULL;
888 uschar *saved_tls_privatekey = NULL;
889 uschar *saved_tls_verify_certificates = NULL;
890 uschar *saved_tls_crl = NULL;
891 int cert_count;
892
893 /* We check for tls_sni *before* expansion. */
894 if (!host)      /* server */
895   if (!state->received_sni)
896     {
897     if (  state->tls_certificate
898        && (  Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_sni")
899           || Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_in_sni")
900           || Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_out_sni")
901        )  )
902       {
903       DEBUG(D_tls) debug_printf("We will re-expand TLS session files if we receive SNI.\n");
904       state->trigger_sni_changes = TRUE;
905       }
906     }
907   else
908     {
909     /* useful for debugging */
910     saved_tls_certificate = state->exp_tls_certificate;
911     saved_tls_privatekey = state->exp_tls_privatekey;
912     saved_tls_verify_certificates = state->exp_tls_verify_certificates;
913     saved_tls_crl = state->exp_tls_crl;
914     }
915
916 rc = gnutls_certificate_allocate_credentials(&state->x509_cred);
917 exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_certificate_allocate_credentials");
918
919 #ifdef SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
920 gnutls_certificate_set_flags(state->x509_cred, GNUTLS_CERTIFICATE_API_V2);
921 #endif
922
923 /* remember: expand_check_tlsvar() is expand_check() but fiddling with
924 state members, assuming consistent naming; and expand_check() returns
925 false if expansion failed, unless expansion was forced to fail. */
926
927 /* check if we at least have a certificate, before doing expensive
928 D-H generation. */
929
930 if (!expand_check_tlsvar(tls_certificate, errstr))
931   return DEFER;
932
933 /* certificate is mandatory in server, optional in client */
934
935 if (  !state->exp_tls_certificate
936    || !*state->exp_tls_certificate
937    )
938   if (!host)
939     return tls_install_selfsign(state, errstr);
940   else
941     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: no client certificate specified; okay\n");
942
943 if (state->tls_privatekey && !expand_check_tlsvar(tls_privatekey, errstr))
944   return DEFER;
945
946 /* tls_privatekey is optional, defaulting to same file as certificate */
947
948 if (state->tls_privatekey == NULL || *state->tls_privatekey == '\0')
949   {
950   state->tls_privatekey = state->tls_certificate;
951   state->exp_tls_privatekey = state->exp_tls_certificate;
952   }
953
954
955 if (state->exp_tls_certificate && *state->exp_tls_certificate)
956   {
957   DEBUG(D_tls) debug_printf("certificate file = %s\nkey file = %s\n",
958       state->exp_tls_certificate, state->exp_tls_privatekey);
959
960   if (state->received_sni)
961     if (  Ustrcmp(state->exp_tls_certificate, saved_tls_certificate) == 0
962        && Ustrcmp(state->exp_tls_privatekey,  saved_tls_privatekey)  == 0
963        )
964       {
965       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS SNI: cert and key unchanged\n");
966       }
967     else
968       {
969       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS SNI: have a changed cert/key pair.\n");
970       }
971
972   if (!host)    /* server */
973     {
974     const uschar * clist = state->exp_tls_certificate;
975     const uschar * klist = state->exp_tls_privatekey;
976     const uschar * olist;
977     int csep = 0, ksep = 0, osep = 0, cnt = 0;
978     uschar * cfile, * kfile, * ofile;
979
980 #ifndef DISABLE_OCSP
981     if (!expand_check(tls_ocsp_file, US"tls_ocsp_file", &ofile, errstr))
982       return DEFER;
983     olist = ofile;
984 #endif
985
986     while (cfile = string_nextinlist(&clist, &csep, NULL, 0))
987
988       if (!(kfile = string_nextinlist(&klist, &ksep, NULL, 0)))
989         return tls_error(US"cert/key setup: out of keys", NULL, host, errstr);
990       else if (0 < (rc = tls_add_certfile(state, host, cfile, kfile, errstr)))
991         return rc;
992       else
993         {
994         int gnutls_cert_index = -rc;
995         DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cert/key %s registered\n", cfile);
996
997         /* Set the OCSP stapling server info */
998
999 #ifndef DISABLE_OCSP
1000         if (tls_ocsp_file)
1001           if (gnutls_buggy_ocsp)
1002             {
1003             DEBUG(D_tls)
1004               debug_printf("GnuTLS library is buggy for OCSP; avoiding\n");
1005             }
1006           else if ((ofile = string_nextinlist(&olist, &osep, NULL, 0)))
1007             {
1008             /* Use the full callback method for stapling just to get
1009             observability.  More efficient would be to read the file once only,
1010             if it never changed (due to SNI). Would need restart on file update,
1011             or watch datestamp.  */
1012
1013 # ifdef SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
1014             rc = gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function2(
1015               state->x509_cred, gnutls_cert_index,
1016               server_ocsp_stapling_cb, ofile);
1017
1018             exim_gnutls_err_check(rc,
1019               US"gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function2");
1020 # else
1021             if (cnt++ > 0)
1022               {
1023               DEBUG(D_tls)
1024                 debug_printf("oops; multiple OCSP files not supported\n");
1025               break;
1026               }
1027               gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function(
1028                 state->x509_cred, server_ocsp_stapling_cb, ofile);
1029 # endif
1030
1031             DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP response file = %s\n", ofile);
1032             }
1033           else
1034             DEBUG(D_tls) debug_printf("ran out of OCSP response files in list\n");
1035 #endif
1036         }
1037     }
1038   else
1039     {
1040     if (0 < (rc = tls_add_certfile(state, host,
1041                 state->exp_tls_certificate, state->exp_tls_privatekey, errstr)))
1042       return rc;
1043     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cert/key registered\n");
1044     }
1045
1046   } /* tls_certificate */
1047
1048
1049 /* Set the trusted CAs file if one is provided, and then add the CRL if one is
1050 provided. Experiment shows that, if the certificate file is empty, an unhelpful
1051 error message is provided. However, if we just refrain from setting anything up
1052 in that case, certificate verification fails, which seems to be the correct
1053 behaviour. */
1054
1055 if (state->tls_verify_certificates && *state->tls_verify_certificates)
1056   {
1057   if (!expand_check_tlsvar(tls_verify_certificates, errstr))
1058     return DEFER;
1059 #ifndef SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
1060   if (Ustrcmp(state->exp_tls_verify_certificates, "system") == 0)
1061     state->exp_tls_verify_certificates = NULL;
1062 #endif
1063   if (state->tls_crl && *state->tls_crl)
1064     if (!expand_check_tlsvar(tls_crl, errstr))
1065       return DEFER;
1066
1067   if (!(state->exp_tls_verify_certificates &&
1068         *state->exp_tls_verify_certificates))
1069     {
1070     DEBUG(D_tls)
1071       debug_printf("TLS: tls_verify_certificates expanded empty, ignoring\n");
1072     /* With no tls_verify_certificates, we ignore tls_crl too */
1073     return OK;
1074     }
1075   }
1076 else
1077   {
1078   DEBUG(D_tls)
1079     debug_printf("TLS: tls_verify_certificates not set or empty, ignoring\n");
1080   return OK;
1081   }
1082
1083 #ifdef SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
1084 if (Ustrcmp(state->exp_tls_verify_certificates, "system") == 0)
1085   cert_count = gnutls_certificate_set_x509_system_trust(state->x509_cred);
1086 else
1087 #endif
1088   {
1089   if (Ustat(state->exp_tls_verify_certificates, &statbuf) < 0)
1090     {
1091     log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC, "could not stat %s "
1092         "(tls_verify_certificates): %s", state->exp_tls_verify_certificates,
1093         strerror(errno));
1094     return DEFER;
1095     }
1096
1097 #ifndef SUPPORT_CA_DIR
1098   /* The test suite passes in /dev/null; we could check for that path explicitly,
1099   but who knows if someone has some weird FIFO which always dumps some certs, or
1100   other weirdness.  The thing we really want to check is that it's not a
1101   directory, since while OpenSSL supports that, GnuTLS does not.
1102   So s/!S_ISREG/S_ISDIR/ and change some messaging ... */
1103   if (S_ISDIR(statbuf.st_mode))
1104     {
1105     DEBUG(D_tls)
1106       debug_printf("verify certificates path is a dir: \"%s\"\n",
1107           state->exp_tls_verify_certificates);
1108     log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
1109         "tls_verify_certificates \"%s\" is a directory",
1110         state->exp_tls_verify_certificates);
1111     return DEFER;
1112     }
1113 #endif
1114
1115   DEBUG(D_tls) debug_printf("verify certificates = %s size=" OFF_T_FMT "\n",
1116           state->exp_tls_verify_certificates, statbuf.st_size);
1117
1118   if (statbuf.st_size == 0)
1119     {
1120     DEBUG(D_tls)
1121       debug_printf("cert file empty, no certs, no verification, ignoring any CRL\n");
1122     return OK;
1123     }
1124
1125   cert_count =
1126
1127 #ifdef SUPPORT_CA_DIR
1128     (statbuf.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR
1129     ?
1130     gnutls_certificate_set_x509_trust_dir(state->x509_cred,
1131       CS state->exp_tls_verify_certificates, GNUTLS_X509_FMT_PEM)
1132     :
1133 #endif
1134     gnutls_certificate_set_x509_trust_file(state->x509_cred,
1135       CS state->exp_tls_verify_certificates, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
1136   }
1137
1138 if (cert_count < 0)
1139   {
1140   rc = cert_count;
1141   exim_gnutls_err_check(rc, US"setting certificate trust");
1142   }
1143 DEBUG(D_tls) debug_printf("Added %d certificate authorities.\n", cert_count);
1144
1145 if (state->tls_crl && *state->tls_crl &&
1146     state->exp_tls_crl && *state->exp_tls_crl)
1147   {
1148   DEBUG(D_tls) debug_printf("loading CRL file = %s\n", state->exp_tls_crl);
1149   cert_count = gnutls_certificate_set_x509_crl_file(state->x509_cred,
1150       CS state->exp_tls_crl, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
1151   if (cert_count < 0)
1152     {
1153     rc = cert_count;
1154     exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_certificate_set_x509_crl_file");
1155     }
1156   DEBUG(D_tls) debug_printf("Processed %d CRLs.\n", cert_count);
1157   }
1158
1159 return OK;
1160 }
1161
1162
1163
1164
1165 /*************************************************
1166 *          Set X.509 state variables             *
1167 *************************************************/
1168
1169 /* In GnuTLS, the registered cert/key are not replaced by a later
1170 set of a cert/key, so for SNI support we need a whole new x509_cred
1171 structure.  Which means various other non-re-expanded pieces of state
1172 need to be re-set in the new struct, so the setting logic is pulled
1173 out to this.
1174
1175 Arguments:
1176   state           exim_gnutls_state_st *
1177   errstr          error string pointer
1178
1179 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1180 */
1181
1182 static int
1183 tls_set_remaining_x509(exim_gnutls_state_st *state, uschar ** errstr)
1184 {
1185 int rc;
1186 const host_item *host = state->host;  /* macro should be reconsidered? */
1187
1188 /* Create D-H parameters, or read them from the cache file. This function does
1189 its own SMTP error messaging. This only happens for the server, TLS D-H ignores
1190 client-side params. */
1191
1192 if (!state->host)
1193   {
1194   if (!dh_server_params)
1195     {
1196     rc = init_server_dh(errstr);
1197     if (rc != OK) return rc;
1198     }
1199   gnutls_certificate_set_dh_params(state->x509_cred, dh_server_params);
1200   }
1201
1202 /* Link the credentials to the session. */
1203
1204 rc = gnutls_credentials_set(state->session, GNUTLS_CRD_CERTIFICATE, state->x509_cred);
1205 exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_credentials_set");
1206
1207 return OK;
1208 }
1209
1210 /*************************************************
1211 *            Initialize for GnuTLS               *
1212 *************************************************/
1213
1214
1215 #ifndef DISABLE_OCSP
1216
1217 static BOOL
1218 tls_is_buggy_ocsp(void)
1219 {
1220 const uschar * s;
1221 uschar maj, mid, mic;
1222
1223 s = CUS gnutls_check_version(NULL);
1224 maj = atoi(CCS s);
1225 if (maj == 3)
1226   {
1227   while (*s && *s != '.') s++;
1228   mid = atoi(CCS ++s);
1229   if (mid <= 2)
1230     return TRUE;
1231   else if (mid >= 5)
1232     return FALSE;
1233   else
1234     {
1235     while (*s && *s != '.') s++;
1236     mic = atoi(CCS ++s);
1237     return mic <= (mid == 3 ? 16 : 3);
1238     }
1239   }
1240 return FALSE;
1241 }
1242
1243 #endif
1244
1245
1246 /* Called from both server and client code. In the case of a server, errors
1247 before actual TLS negotiation return DEFER.
1248
1249 Arguments:
1250   host            connected host, if client; NULL if server
1251   certificate     certificate file
1252   privatekey      private key file
1253   sni             TLS SNI to send, sometimes when client; else NULL
1254   cas             CA certs file
1255   crl             CRL file
1256   require_ciphers tls_require_ciphers setting
1257   caller_state    returned state-info structure
1258   errstr          error string pointer
1259
1260 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1261 */
1262
1263 static int
1264 tls_init(
1265     const host_item *host,
1266     const uschar *certificate,
1267     const uschar *privatekey,
1268     const uschar *sni,
1269     const uschar *cas,
1270     const uschar *crl,
1271     const uschar *require_ciphers,
1272     exim_gnutls_state_st **caller_state,
1273     tls_support * tlsp,
1274     uschar ** errstr)
1275 {
1276 exim_gnutls_state_st *state;
1277 int rc;
1278 size_t sz;
1279 const char *errpos;
1280 uschar *p;
1281
1282 if (!exim_gnutls_base_init_done)
1283   {
1284   DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS global init required.\n");
1285
1286 #ifdef HAVE_GNUTLS_PKCS11
1287   /* By default, gnutls_global_init will init PKCS11 support in auto mode,
1288   which loads modules from a config file, which sounds good and may be wanted
1289   by some sysadmin, but also means in common configurations that GNOME keyring
1290   environment variables are used and so breaks for users calling mailq.
1291   To prevent this, we init PKCS11 first, which is the documented approach. */
1292   if (!gnutls_allow_auto_pkcs11)
1293     {
1294     rc = gnutls_pkcs11_init(GNUTLS_PKCS11_FLAG_MANUAL, NULL);
1295     exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_pkcs11_init");
1296     }
1297 #endif
1298
1299   rc = gnutls_global_init();
1300   exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_global_init");
1301
1302 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
1303   DEBUG(D_tls)
1304     {
1305     gnutls_global_set_log_function(exim_gnutls_logger_cb);
1306     /* arbitrarily chosen level; bump up to 9 for more */
1307     gnutls_global_set_log_level(EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL);
1308     }
1309 #endif
1310
1311 #ifndef DISABLE_OCSP
1312   if (tls_ocsp_file && (gnutls_buggy_ocsp = tls_is_buggy_ocsp()))
1313     log_write(0, LOG_MAIN, "OCSP unusable with this GnuTLS library version");
1314 #endif
1315
1316   exim_gnutls_base_init_done = TRUE;
1317   }
1318
1319 if (host)
1320   {
1321   /* For client-side sessions we allocate a context. This lets us run
1322   several in parallel. */
1323   int old_pool = store_pool;
1324   store_pool = POOL_PERM;
1325   state = store_get(sizeof(exim_gnutls_state_st));
1326   store_pool = old_pool;
1327
1328   memcpy(state, &exim_gnutls_state_init, sizeof(exim_gnutls_state_init));
1329   state->tlsp = tlsp;
1330   DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS client session\n");
1331   rc = gnutls_init(&state->session, GNUTLS_CLIENT);
1332   }
1333 else
1334   {
1335   state = &state_server;
1336   memcpy(state, &exim_gnutls_state_init, sizeof(exim_gnutls_state_init));
1337   state->tlsp = tlsp;
1338   DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS server session\n");
1339   rc = gnutls_init(&state->session, GNUTLS_SERVER);
1340   }
1341 exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_init");
1342
1343 state->host = host;
1344
1345 state->tls_certificate = certificate;
1346 state->tls_privatekey = privatekey;
1347 state->tls_require_ciphers = require_ciphers;
1348 state->tls_sni = sni;
1349 state->tls_verify_certificates = cas;
1350 state->tls_crl = crl;
1351
1352 /* This handles the variables that might get re-expanded after TLS SNI;
1353 that's tls_certificate, tls_privatekey, tls_verify_certificates, tls_crl */
1354
1355 DEBUG(D_tls)
1356   debug_printf("Expanding various TLS configuration options for session credentials.\n");
1357 if ((rc = tls_expand_session_files(state, errstr)) != OK) return rc;
1358
1359 /* These are all other parts of the x509_cred handling, since SNI in GnuTLS
1360 requires a new structure afterwards. */
1361
1362 if ((rc = tls_set_remaining_x509(state, errstr)) != OK) return rc;
1363
1364 /* set SNI in client, only */
1365 if (host)
1366   {
1367   if (!expand_check(sni, US"tls_out_sni", &state->tlsp->sni, errstr))
1368     return DEFER;
1369   if (state->tlsp->sni && *state->tlsp->sni)
1370     {
1371     DEBUG(D_tls)
1372       debug_printf("Setting TLS client SNI to \"%s\"\n", state->tlsp->sni);
1373     sz = Ustrlen(state->tlsp->sni);
1374     rc = gnutls_server_name_set(state->session,
1375         GNUTLS_NAME_DNS, state->tlsp->sni, sz);
1376     exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_server_name_set");
1377     }
1378   }
1379 else if (state->tls_sni)
1380   DEBUG(D_tls) debug_printf("*** PROBABLY A BUG *** " \
1381       "have an SNI set for a server [%s]\n", state->tls_sni);
1382
1383 /* This is the priority string support,
1384 http://www.gnutls.org/manual/html_node/Priority-Strings.html
1385 and replaces gnutls_require_kx, gnutls_require_mac & gnutls_require_protocols.
1386 This was backwards incompatible, but means Exim no longer needs to track
1387 all algorithms and provide string forms for them. */
1388
1389 p = NULL;
1390 if (state->tls_require_ciphers && *state->tls_require_ciphers)
1391   {
1392   if (!expand_check_tlsvar(tls_require_ciphers, errstr))
1393     return DEFER;
1394   if (state->exp_tls_require_ciphers && *state->exp_tls_require_ciphers)
1395     {
1396     p = state->exp_tls_require_ciphers;
1397     DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS session cipher/priority \"%s\"\n", p);
1398     }
1399   }
1400 if (!p)
1401   {
1402   p = exim_default_gnutls_priority;
1403   DEBUG(D_tls)
1404     debug_printf("GnuTLS using default session cipher/priority \"%s\"\n", p);
1405   }
1406 rc = gnutls_priority_init(&state->priority_cache, CCS p, &errpos);
1407
1408 exim_gnutls_err_check(rc, string_sprintf(
1409       "gnutls_priority_init(%s) failed at offset %ld, \"%.6s..\"",
1410       p, errpos - CS p, errpos));
1411
1412 rc = gnutls_priority_set(state->session, state->priority_cache);
1413 exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_priority_set");
1414
1415 gnutls_db_set_cache_expiration(state->session, ssl_session_timeout);
1416
1417 /* Reduce security in favour of increased compatibility, if the admin
1418 decides to make that trade-off. */
1419 if (gnutls_compat_mode)
1420   {
1421 #if LIBGNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x020104
1422   DEBUG(D_tls) debug_printf("lowering GnuTLS security, compatibility mode\n");
1423   gnutls_session_enable_compatibility_mode(state->session);
1424 #else
1425   DEBUG(D_tls) debug_printf("Unable to set gnutls_compat_mode - GnuTLS version too old\n");
1426 #endif
1427   }
1428
1429 *caller_state = state;
1430 return OK;
1431 }
1432
1433
1434
1435 /*************************************************
1436 *            Extract peer information            *
1437 *************************************************/
1438
1439 /* Called from both server and client code.
1440 Only this is allowed to set state->peerdn and state->have_set_peerdn
1441 and we use that to detect double-calls.
1442
1443 NOTE: the state blocks last while the TLS connection is up, which is fine
1444 for logging in the server side, but for the client side, we log after teardown
1445 in src/deliver.c.  While the session is up, we can twist about states and
1446 repoint tls_* globals, but those variables used for logging or other variable
1447 expansion that happens _after_ delivery need to have a longer life-time.
1448
1449 So for those, we get the data from POOL_PERM; the re-invoke guard keeps us from
1450 doing this more than once per generation of a state context.  We set them in
1451 the state context, and repoint tls_* to them.  After the state goes away, the
1452 tls_* copies of the pointers remain valid and client delivery logging is happy.
1453
1454 tls_certificate_verified is a BOOL, so the tls_peerdn and tls_cipher issues
1455 don't apply.
1456
1457 Arguments:
1458   state           exim_gnutls_state_st *
1459   errstr          pointer to error string
1460
1461 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1462 */
1463
1464 static int
1465 peer_status(exim_gnutls_state_st *state, uschar ** errstr)
1466 {
1467 uschar cipherbuf[256];
1468 const gnutls_datum_t *cert_list;
1469 int old_pool, rc;
1470 unsigned int cert_list_size = 0;
1471 gnutls_protocol_t protocol;
1472 gnutls_cipher_algorithm_t cipher;
1473 gnutls_kx_algorithm_t kx;
1474 gnutls_mac_algorithm_t mac;
1475 gnutls_certificate_type_t ct;
1476 gnutls_x509_crt_t crt;
1477 uschar *p, *dn_buf;
1478 size_t sz;
1479
1480 if (state->have_set_peerdn)
1481   return OK;
1482 state->have_set_peerdn = TRUE;
1483
1484 state->peerdn = NULL;
1485
1486 /* tls_cipher */
1487 cipher = gnutls_cipher_get(state->session);
1488 protocol = gnutls_protocol_get_version(state->session);
1489 mac = gnutls_mac_get(state->session);
1490 kx = gnutls_kx_get(state->session);
1491
1492 string_format(cipherbuf, sizeof(cipherbuf),
1493     "%s:%s:%d",
1494     gnutls_protocol_get_name(protocol),
1495     gnutls_cipher_suite_get_name(kx, cipher, mac),
1496     (int) gnutls_cipher_get_key_size(cipher) * 8);
1497
1498 /* I don't see a way that spaces could occur, in the current GnuTLS
1499 code base, but it was a concern in the old code and perhaps older GnuTLS
1500 releases did return "TLS 1.0"; play it safe, just in case. */
1501 for (p = cipherbuf; *p != '\0'; ++p)
1502   if (isspace(*p))
1503     *p = '-';
1504 old_pool = store_pool;
1505 store_pool = POOL_PERM;
1506 state->ciphersuite = string_copy(cipherbuf);
1507 store_pool = old_pool;
1508 state->tlsp->cipher = state->ciphersuite;
1509
1510 /* tls_peerdn */
1511 cert_list = gnutls_certificate_get_peers(state->session, &cert_list_size);
1512
1513 if (cert_list == NULL || cert_list_size == 0)
1514   {
1515   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: no certificate from peer (%p & %d)\n",
1516       cert_list, cert_list_size);
1517   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
1518     return tls_error(US"certificate verification failed",
1519         US"no certificate received from peer", state->host, errstr);
1520   return OK;
1521   }
1522
1523 ct = gnutls_certificate_type_get(state->session);
1524 if (ct != GNUTLS_CRT_X509)
1525   {
1526   const uschar *ctn = US gnutls_certificate_type_get_name(ct);
1527   DEBUG(D_tls)
1528     debug_printf("TLS: peer cert not X.509 but instead \"%s\"\n", ctn);
1529   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
1530     return tls_error(US"certificate verification not possible, unhandled type",
1531         ctn, state->host, errstr);
1532   return OK;
1533   }
1534
1535 #define exim_gnutls_peer_err(Label) \
1536   do { \
1537     if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) \
1538       { \
1539       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: peer cert problem: %s: %s\n", \
1540         (Label), gnutls_strerror(rc)); \
1541       if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED) \
1542         return tls_error((Label), US gnutls_strerror(rc), state->host, errstr); \
1543       return OK; \
1544       } \
1545     } while (0)
1546
1547 rc = import_cert(&cert_list[0], &crt);
1548 exim_gnutls_peer_err(US"cert 0");
1549
1550 state->tlsp->peercert = state->peercert = crt;
1551
1552 sz = 0;
1553 rc = gnutls_x509_crt_get_dn(crt, NULL, &sz);
1554 if (rc != GNUTLS_E_SHORT_MEMORY_BUFFER)
1555   {
1556   exim_gnutls_peer_err(US"getting size for cert DN failed");
1557   return FAIL; /* should not happen */
1558   }
1559 dn_buf = store_get_perm(sz);
1560 rc = gnutls_x509_crt_get_dn(crt, CS dn_buf, &sz);
1561 exim_gnutls_peer_err(US"failed to extract certificate DN [gnutls_x509_crt_get_dn(cert 0)]");
1562
1563 state->peerdn = dn_buf;
1564
1565 return OK;
1566 #undef exim_gnutls_peer_err
1567 }
1568
1569
1570
1571
1572 /*************************************************
1573 *            Verify peer certificate             *
1574 *************************************************/
1575
1576 /* Called from both server and client code.
1577 *Should* be using a callback registered with
1578 gnutls_certificate_set_verify_function() to fail the handshake if we dislike
1579 the peer information, but that's too new for some OSes.
1580
1581 Arguments:
1582   state         exim_gnutls_state_st *
1583   errstr        where to put an error message
1584
1585 Returns:
1586   FALSE     if the session should be rejected
1587   TRUE      if the cert is okay or we just don't care
1588 */
1589
1590 static BOOL
1591 verify_certificate(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
1592 {
1593 int rc;
1594 uint verify;
1595
1596 if (state->verify_requirement == VERIFY_NONE)
1597   return TRUE;
1598
1599 DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: checking peer certificate\n");
1600 *errstr = NULL;
1601
1602 if ((rc = peer_status(state, errstr)) != OK)
1603   {
1604   verify = GNUTLS_CERT_INVALID;
1605   *errstr = US"certificate not supplied";
1606   }
1607 else
1608
1609   {
1610 #ifdef SUPPORT_DANE
1611   if (state->verify_requirement == VERIFY_DANE && state->host)
1612     {
1613     /* Using dane_verify_session_crt() would be easy, as it does it all for us
1614     including talking to a DNS resolver.  But we want to do that bit ourselves
1615     as the testsuite intercepts and fakes its own DNS environment. */
1616
1617     dane_state_t s;
1618     dane_query_t r;
1619     uint lsize;
1620     const gnutls_datum_t * certlist =
1621       gnutls_certificate_get_peers(state->session, &lsize);
1622     int usage = tls_out.tlsa_usage;
1623
1624 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
1625     /* Split the TLSA records into two sets, TA and EE selectors.  Run the
1626     dane-verification separately so that we know which selector verified;
1627     then we know whether to do name-verification (needed for TA but not EE). */
1628
1629     if (usage == ((1<<DANESSL_USAGE_DANE_TA) | (1<<DANESSL_USAGE_DANE_EE)))
1630       {                                         /* a mixed-usage bundle */
1631       int i, j, nrec;
1632       const char ** dd;
1633       int * ddl;
1634
1635       for(nrec = 0; state->dane_data_len[nrec]; ) nrec++;
1636       nrec++;
1637
1638       dd = store_get(nrec * sizeof(uschar *));
1639       ddl = store_get(nrec * sizeof(int));
1640       nrec--;
1641
1642       if ((rc = dane_state_init(&s, 0)))
1643         goto tlsa_prob;
1644
1645       for (usage = DANESSL_USAGE_DANE_EE;
1646            usage >= DANESSL_USAGE_DANE_TA; usage--)
1647         {                               /* take records with this usage */
1648         for (j = i = 0; i < nrec; i++)
1649           if (state->dane_data[i][0] == usage)
1650             {
1651             dd[j] = state->dane_data[i];
1652             ddl[j++] = state->dane_data_len[i];
1653             }
1654         if (j)
1655           {
1656           dd[j] = NULL;
1657           ddl[j] = 0;
1658
1659           if ((rc = dane_raw_tlsa(s, &r, (char * const *)dd, ddl, 1, 0)))
1660             goto tlsa_prob;
1661
1662           if ((rc = dane_verify_crt_raw(s, certlist, lsize,
1663                             gnutls_certificate_type_get(state->session),
1664                             r, 0,
1665                             usage == DANESSL_USAGE_DANE_EE
1666                             ? DANE_VFLAG_ONLY_CHECK_EE_USAGE : 0,
1667                             &verify)))
1668             {
1669             DEBUG(D_tls)
1670               debug_printf("TLSA record problem: %s\n", dane_strerror(rc));
1671             }
1672           else if (verify == 0) /* verification passed */
1673             {
1674             usage = 1 << usage;
1675             break;
1676             }
1677           }
1678         }
1679
1680         if (rc) goto tlsa_prob;
1681       }
1682     else
1683 # endif
1684       {
1685       if (  (rc = dane_state_init(&s, 0))
1686          || (rc = dane_raw_tlsa(s, &r, state->dane_data, state->dane_data_len,
1687                         1, 0))
1688          || (rc = dane_verify_crt_raw(s, certlist, lsize,
1689                         gnutls_certificate_type_get(state->session),
1690                         r, 0,
1691 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
1692                         usage == (1 << DANESSL_USAGE_DANE_EE)
1693                         ? DANE_VFLAG_ONLY_CHECK_EE_USAGE : 0,
1694 # else
1695                         0,
1696 # endif
1697                         &verify))
1698          )
1699         goto tlsa_prob;
1700       }
1701
1702     if (verify != 0)            /* verification failed */
1703       {
1704       gnutls_datum_t str;
1705       (void) dane_verification_status_print(verify, &str, 0);
1706       *errstr = US str.data;    /* don't bother to free */
1707       goto badcert;
1708       }
1709
1710 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
1711     /* If a TA-mode TLSA record was used for verification we must additionally
1712     verify the cert name (but not the CA chain).  For EE-mode, skip it. */
1713
1714     if (usage & (1 << DANESSL_USAGE_DANE_EE))
1715 # endif
1716       {
1717       state->peer_dane_verified = state->peer_cert_verified = TRUE;
1718       goto goodcert;
1719       }
1720 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
1721     /* Assume that the name on the A-record is the one that should be matching
1722     the cert.  An alternate view is that the domain part of the email address
1723     is also permissible. */
1724
1725     if (gnutls_x509_crt_check_hostname(state->tlsp->peercert,
1726           CS state->host->name))
1727       {
1728       state->peer_dane_verified = state->peer_cert_verified = TRUE;
1729       goto goodcert;
1730       }
1731 # endif
1732     }
1733 #endif  /*SUPPORT_DANE*/
1734
1735   rc = gnutls_certificate_verify_peers2(state->session, &verify);
1736   }
1737
1738 /* Handle the result of verification. INVALID is set if any others are. */
1739
1740 if (rc < 0 || verify & (GNUTLS_CERT_INVALID|GNUTLS_CERT_REVOKED))
1741   {
1742   state->peer_cert_verified = FALSE;
1743   if (!*errstr)
1744     {
1745 #ifdef GNUTLS_CERT_VFY_STATUS_PRINT
1746     DEBUG(D_tls)
1747       {
1748       gnutls_datum_t txt;
1749
1750       if (gnutls_certificate_verification_status_print(verify,
1751             gnutls_certificate_type_get(state->session), &txt, 0)
1752           == GNUTLS_E_SUCCESS)
1753         {
1754         debug_printf("%s\n", txt.data);
1755         gnutls_free(txt.data);
1756         }
1757       }
1758 #endif
1759     *errstr = verify & GNUTLS_CERT_REVOKED
1760       ? US"certificate revoked" : US"certificate invalid";
1761     }
1762
1763   DEBUG(D_tls)
1764     debug_printf("TLS certificate verification failed (%s): peerdn=\"%s\"\n",
1765         *errstr, state->peerdn ? state->peerdn : US"<unset>");
1766
1767   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
1768     goto badcert;
1769   DEBUG(D_tls)
1770     debug_printf("TLS verify failure overridden (host in tls_try_verify_hosts)\n");
1771   }
1772
1773 else
1774   {
1775   /* Client side, check the server's certificate name versus the name on the
1776   A-record for the connection we made.  What to do for server side - what name
1777   to use for client?  We document that there is no such checking for server
1778   side. */
1779
1780   if (  state->exp_tls_verify_cert_hostnames
1781      && !gnutls_x509_crt_check_hostname(state->tlsp->peercert,
1782                 CS state->exp_tls_verify_cert_hostnames)
1783      )
1784     {
1785     DEBUG(D_tls)
1786       debug_printf("TLS certificate verification failed: cert name mismatch\n");
1787     if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
1788       goto badcert;
1789     return TRUE;
1790     }
1791
1792   state->peer_cert_verified = TRUE;
1793   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS certificate verified: peerdn=\"%s\"\n",
1794       state->peerdn ? state->peerdn : US"<unset>");
1795   }
1796
1797 goodcert:
1798   state->tlsp->peerdn = state->peerdn;
1799   return TRUE;
1800
1801 #ifdef SUPPORT_DANE
1802 tlsa_prob:
1803   *errstr = string_sprintf("TLSA record problem: %s",
1804     rc == DANE_E_REQUESTED_DATA_NOT_AVAILABLE ? "none usable" : dane_strerror(rc));
1805 #endif
1806
1807 badcert:
1808   gnutls_alert_send(state->session, GNUTLS_AL_FATAL, GNUTLS_A_BAD_CERTIFICATE);
1809   return FALSE;
1810 }
1811
1812
1813
1814
1815 /* ------------------------------------------------------------------------ */
1816 /* Callbacks */
1817
1818 /* Logging function which can be registered with
1819  *   gnutls_global_set_log_function()
1820  *   gnutls_global_set_log_level() 0..9
1821  */
1822 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
1823 static void
1824 exim_gnutls_logger_cb(int level, const char *message)
1825 {
1826   size_t len = strlen(message);
1827   if (len < 1)
1828     {
1829     DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS<%d> empty debug message\n", level);
1830     return;
1831     }
1832   DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS<%d>: %s%s", level, message,
1833       message[len-1] == '\n' ? "" : "\n");
1834 }
1835 #endif
1836
1837
1838 /* Called after client hello, should handle SNI work.
1839 This will always set tls_sni (state->received_sni) if available,
1840 and may trigger presenting different certificates,
1841 if state->trigger_sni_changes is TRUE.
1842
1843 Should be registered with
1844   gnutls_handshake_set_post_client_hello_function()
1845
1846 "This callback must return 0 on success or a gnutls error code to terminate the
1847 handshake.".
1848
1849 For inability to get SNI information, we return 0.
1850 We only return non-zero if re-setup failed.
1851 Only used for server-side TLS.
1852 */
1853
1854 static int
1855 exim_sni_handling_cb(gnutls_session_t session)
1856 {
1857 char sni_name[MAX_HOST_LEN];
1858 size_t data_len = MAX_HOST_LEN;
1859 exim_gnutls_state_st *state = &state_server;
1860 unsigned int sni_type;
1861 int rc, old_pool;
1862 uschar * dummy_errstr;
1863
1864 rc = gnutls_server_name_get(session, sni_name, &data_len, &sni_type, 0);
1865 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
1866   {
1867   DEBUG(D_tls) {
1868     if (rc == GNUTLS_E_REQUESTED_DATA_NOT_AVAILABLE)
1869       debug_printf("TLS: no SNI presented in handshake.\n");
1870     else
1871       debug_printf("TLS failure: gnutls_server_name_get(): %s [%d]\n",
1872         gnutls_strerror(rc), rc);
1873     }
1874   return 0;
1875   }
1876
1877 if (sni_type != GNUTLS_NAME_DNS)
1878   {
1879   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: ignoring SNI of unhandled type %u\n", sni_type);
1880   return 0;
1881   }
1882
1883 /* We now have a UTF-8 string in sni_name */
1884 old_pool = store_pool;
1885 store_pool = POOL_PERM;
1886 state->received_sni = string_copyn(US sni_name, data_len);
1887 store_pool = old_pool;
1888
1889 /* We set this one now so that variable expansions below will work */
1890 state->tlsp->sni = state->received_sni;
1891
1892 DEBUG(D_tls) debug_printf("Received TLS SNI \"%s\"%s\n", sni_name,
1893     state->trigger_sni_changes ? "" : " (unused for certificate selection)");
1894
1895 if (!state->trigger_sni_changes)
1896   return 0;
1897
1898 if ((rc = tls_expand_session_files(state, &dummy_errstr)) != OK)
1899   {
1900   /* If the setup of certs/etc failed before handshake, TLS would not have
1901   been offered.  The best we can do now is abort. */
1902   return GNUTLS_E_APPLICATION_ERROR_MIN;
1903   }
1904
1905 rc = tls_set_remaining_x509(state, &dummy_errstr);
1906 if (rc != OK) return GNUTLS_E_APPLICATION_ERROR_MIN;
1907
1908 return 0;
1909 }
1910
1911
1912
1913 #ifndef DISABLE_OCSP
1914
1915 static int
1916 server_ocsp_stapling_cb(gnutls_session_t session, void * ptr,
1917   gnutls_datum_t * ocsp_response)
1918 {
1919 int ret;
1920 DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP stapling callback: %s\n", US ptr);
1921
1922 if ((ret = gnutls_load_file(ptr, ocsp_response)) < 0)
1923   {
1924   DEBUG(D_tls) debug_printf("Failed to load ocsp stapling file %s\n",
1925                               CS ptr);
1926   tls_in.ocsp = OCSP_NOT_RESP;
1927   return GNUTLS_E_NO_CERTIFICATE_STATUS;
1928   }
1929
1930 tls_in.ocsp = OCSP_VFY_NOT_TRIED;
1931 return 0;
1932 }
1933
1934 #endif
1935
1936
1937 #ifndef DISABLE_EVENT
1938 /*
1939 We use this callback to get observability and detail-level control
1940 for an exim TLS connection (either direction), raising a tls:cert event
1941 for each cert in the chain presented by the peer.  Any event
1942 can deny verification.
1943
1944 Return 0 for the handshake to continue or non-zero to terminate.
1945 */
1946
1947 static int
1948 verify_cb(gnutls_session_t session)
1949 {
1950 const gnutls_datum_t * cert_list;
1951 unsigned int cert_list_size = 0;
1952 gnutls_x509_crt_t crt;
1953 int rc;
1954 uschar * yield;
1955 exim_gnutls_state_st * state = gnutls_session_get_ptr(session);
1956
1957 if ((cert_list = gnutls_certificate_get_peers(session, &cert_list_size)))
1958   while (cert_list_size--)
1959   {
1960   if ((rc = import_cert(&cert_list[cert_list_size], &crt)) != GNUTLS_E_SUCCESS)
1961     {
1962     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: peer cert problem: depth %d: %s\n",
1963       cert_list_size, gnutls_strerror(rc));
1964     break;
1965     }
1966
1967   state->tlsp->peercert = crt;
1968   if ((yield = event_raise(state->event_action,
1969               US"tls:cert", string_sprintf("%d", cert_list_size))))
1970     {
1971     log_write(0, LOG_MAIN,
1972               "SSL verify denied by event-action: depth=%d: %s",
1973               cert_list_size, yield);
1974     return 1;                     /* reject */
1975     }
1976   state->tlsp->peercert = NULL;
1977   }
1978
1979 return 0;
1980 }
1981
1982 #endif
1983
1984
1985
1986 /* ------------------------------------------------------------------------ */
1987 /* Exported functions */
1988
1989
1990
1991
1992 /*************************************************
1993 *       Start a TLS session in a server          *
1994 *************************************************/
1995
1996 /* This is called when Exim is running as a server, after having received
1997 the STARTTLS command. It must respond to that command, and then negotiate
1998 a TLS session.
1999
2000 Arguments:
2001   require_ciphers  list of allowed ciphers or NULL
2002   errstr           pointer to error string
2003
2004 Returns:           OK on success
2005                    DEFER for errors before the start of the negotiation
2006                    FAIL for errors during the negotiation; the server can't
2007                      continue running.
2008 */
2009
2010 int
2011 tls_server_start(const uschar * require_ciphers, uschar ** errstr)
2012 {
2013 int rc;
2014 exim_gnutls_state_st * state = NULL;
2015
2016 /* Check for previous activation */
2017 if (tls_in.active.sock >= 0)
2018   {
2019   tls_error(US"STARTTLS received after TLS started", US "", NULL, errstr);
2020   smtp_printf("554 Already in TLS\r\n", FALSE);
2021   return FAIL;
2022   }
2023
2024 /* Initialize the library. If it fails, it will already have logged the error
2025 and sent an SMTP response. */
2026
2027 DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS as a server\n");
2028
2029 if ((rc = tls_init(NULL, tls_certificate, tls_privatekey,
2030     NULL, tls_verify_certificates, tls_crl,
2031     require_ciphers, &state, &tls_in, errstr)) != OK) return rc;
2032
2033 /* If this is a host for which certificate verification is mandatory or
2034 optional, set up appropriately. */
2035
2036 if (verify_check_host(&tls_verify_hosts) == OK)
2037   {
2038   DEBUG(D_tls)
2039     debug_printf("TLS: a client certificate will be required.\n");
2040   state->verify_requirement = VERIFY_REQUIRED;
2041   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUIRE);
2042   }
2043 else if (verify_check_host(&tls_try_verify_hosts) == OK)
2044   {
2045   DEBUG(D_tls)
2046     debug_printf("TLS: a client certificate will be requested but not required.\n");
2047   state->verify_requirement = VERIFY_OPTIONAL;
2048   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUEST);
2049   }
2050 else
2051   {
2052   DEBUG(D_tls)
2053     debug_printf("TLS: a client certificate will not be requested.\n");
2054   state->verify_requirement = VERIFY_NONE;
2055   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_IGNORE);
2056   }
2057
2058 #ifndef DISABLE_EVENT
2059 if (event_action)
2060   {
2061   state->event_action = event_action;
2062   gnutls_session_set_ptr(state->session, state);
2063   gnutls_certificate_set_verify_function(state->x509_cred, verify_cb);
2064   }
2065 #endif
2066
2067 /* Register SNI handling; always, even if not in tls_certificate, so that the
2068 expansion variable $tls_sni is always available. */
2069
2070 gnutls_handshake_set_post_client_hello_function(state->session,
2071     exim_sni_handling_cb);
2072
2073 /* Set context and tell client to go ahead, except in the case of TLS startup
2074 on connection, where outputting anything now upsets the clients and tends to
2075 make them disconnect. We need to have an explicit fflush() here, to force out
2076 the response. Other smtp_printf() calls do not need it, because in non-TLS
2077 mode, the fflush() happens when smtp_getc() is called. */
2078
2079 if (!state->tlsp->on_connect)
2080   {
2081   smtp_printf("220 TLS go ahead\r\n", FALSE);
2082   fflush(smtp_out);
2083   }
2084
2085 /* Now negotiate the TLS session. We put our own timer on it, since it seems
2086 that the GnuTLS library doesn't.
2087 From 3.1.0 there is gnutls_handshake_set_timeout() - but it requires you
2088 to set (and clear down afterwards) up a pull-timeout callback function that does
2089 a select, so we're no better off unless avoiding signals becomes an issue. */
2090
2091 gnutls_transport_set_ptr2(state->session,
2092     (gnutls_transport_ptr_t)(long) fileno(smtp_in),
2093     (gnutls_transport_ptr_t)(long) fileno(smtp_out));
2094 state->fd_in = fileno(smtp_in);
2095 state->fd_out = fileno(smtp_out);
2096
2097 sigalrm_seen = FALSE;
2098 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM(smtp_receive_timeout);
2099 do
2100   rc = gnutls_handshake(state->session);
2101 while (rc == GNUTLS_E_AGAIN ||  rc == GNUTLS_E_INTERRUPTED && !sigalrm_seen);
2102 ALARM_CLR(0);
2103
2104 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
2105   {
2106   /* It seems that, except in the case of a timeout, we have to close the
2107   connection right here; otherwise if the other end is running OpenSSL it hangs
2108   until the server times out. */
2109
2110   if (sigalrm_seen)
2111     {
2112     tls_error(US"gnutls_handshake", US"timed out", NULL, errstr);
2113     gnutls_db_remove_session(state->session);
2114     }
2115   else
2116     {
2117     tls_error(US"gnutls_handshake", US gnutls_strerror(rc), NULL, errstr);
2118     (void) gnutls_alert_send_appropriate(state->session, rc);
2119     gnutls_deinit(state->session);
2120     gnutls_certificate_free_credentials(state->x509_cred);
2121     millisleep(500);
2122     shutdown(state->fd_out, SHUT_WR);
2123     for (rc = 1024; fgetc(smtp_in) != EOF && rc > 0; ) rc--;    /* drain skt */
2124     (void)fclose(smtp_out);
2125     (void)fclose(smtp_in);
2126     smtp_out = smtp_in = NULL;
2127     }
2128
2129   return FAIL;
2130   }
2131
2132 DEBUG(D_tls) debug_printf("gnutls_handshake was successful\n");
2133
2134 /* Verify after the fact */
2135
2136 if (!verify_certificate(state, errstr))
2137   {
2138   if (state->verify_requirement != VERIFY_OPTIONAL)
2139     {
2140     (void) tls_error(US"certificate verification failed", *errstr, NULL, errstr);
2141     return FAIL;
2142     }
2143   DEBUG(D_tls)
2144     debug_printf("TLS: continuing on only because verification was optional, after: %s\n",
2145         *errstr);
2146   }
2147
2148 /* Figure out peer DN, and if authenticated, etc. */
2149
2150 if ((rc = peer_status(state, NULL)) != OK) return rc;
2151
2152 /* Sets various Exim expansion variables; always safe within server */
2153
2154 extract_exim_vars_from_tls_state(state);
2155
2156 /* TLS has been set up. Adjust the input functions to read via TLS,
2157 and initialize appropriately. */
2158
2159 state->xfer_buffer = store_malloc(ssl_xfer_buffer_size);
2160
2161 receive_getc = tls_getc;
2162 receive_getbuf = tls_getbuf;
2163 receive_get_cache = tls_get_cache;
2164 receive_ungetc = tls_ungetc;
2165 receive_feof = tls_feof;
2166 receive_ferror = tls_ferror;
2167 receive_smtp_buffered = tls_smtp_buffered;
2168
2169 return OK;
2170 }
2171
2172
2173
2174
2175 static void
2176 tls_client_setup_hostname_checks(host_item * host, exim_gnutls_state_st * state,
2177   smtp_transport_options_block * ob)
2178 {
2179 if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_verify_cert_hostnames, host) == OK)
2180   {
2181   state->exp_tls_verify_cert_hostnames =
2182 #ifdef SUPPORT_I18N
2183     string_domain_utf8_to_alabel(host->name, NULL);
2184 #else
2185     host->name;
2186 #endif
2187   DEBUG(D_tls)
2188     debug_printf("TLS: server cert verification includes hostname: \"%s\".\n",
2189                     state->exp_tls_verify_cert_hostnames);
2190   }
2191 }
2192
2193
2194
2195
2196 #ifdef SUPPORT_DANE
2197 /* Given our list of RRs from the TLSA lookup, build a lookup block in
2198 GnuTLS-DANE's preferred format.  Hang it on the state str for later
2199 use in DANE verification.
2200
2201 We point at the dnsa data not copy it, so it must remain valid until
2202 after verification is done.*/
2203
2204 static BOOL
2205 dane_tlsa_load(exim_gnutls_state_st * state, dns_answer * dnsa)
2206 {
2207 dns_record * rr;
2208 dns_scan dnss;
2209 int i;
2210 const char **   dane_data;
2211 int *           dane_data_len;
2212
2213 for (rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_ANSWERS), i = 1;
2214      rr;
2215      rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_NEXT)
2216     ) if (rr->type == T_TLSA) i++;
2217
2218 dane_data = store_get(i * sizeof(uschar *));
2219 dane_data_len = store_get(i * sizeof(int));
2220
2221 for (rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_ANSWERS), i = 0;
2222      rr;
2223      rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_NEXT)
2224     ) if (rr->type == T_TLSA && rr->size > 3)
2225   {
2226   const uschar * p = rr->data;
2227   uint8_t usage = p[0], sel = p[1], type = p[2];
2228
2229   DEBUG(D_tls)
2230     debug_printf("TLSA: %d %d %d size %d\n", usage, sel, type, rr->size);
2231
2232   if (  (usage != DANESSL_USAGE_DANE_TA && usage != DANESSL_USAGE_DANE_EE)
2233      || (sel != 0 && sel != 1)
2234      )
2235     continue;
2236   switch(type)
2237     {
2238     case 0:     /* Full: cannot check at present */
2239                 break;
2240     case 1:     if (rr->size != 3 + 256/8) continue;    /* sha2-256 */
2241                 break;
2242     case 2:     if (rr->size != 3 + 512/8) continue;    /* sha2-512 */
2243                 break;
2244     default:    continue;
2245     }
2246
2247   tls_out.tlsa_usage |= 1<<usage;
2248   dane_data[i] = CS p;
2249   dane_data_len[i++] = rr->size;
2250   }
2251
2252 if (!i) return FALSE;
2253
2254 dane_data[i] = NULL;
2255 dane_data_len[i] = 0;
2256
2257 state->dane_data = (char * const *)dane_data;
2258 state->dane_data_len = dane_data_len;
2259 return TRUE;
2260 }
2261 #endif
2262
2263
2264
2265 /*************************************************
2266 *    Start a TLS session in a client             *
2267 *************************************************/
2268
2269 /* Called from the smtp transport after STARTTLS has been accepted.
2270
2271 Arguments:
2272   fd                the fd of the connection
2273   host              connected host (for messages and option-tests)
2274   addr              the first address (not used)
2275   tb                transport (always smtp)
2276   tlsa_dnsa         non-NULL, either request or require dane for this host, and
2277                     a TLSA record found.  Therefore, dane verify required.
2278                     Which implies cert must be requested and supplied, dane
2279                     verify must pass, and cert verify irrelevant (incl.
2280                     hostnames), and (caller handled) require_tls
2281   tlsp              record details of channel configuration
2282   errstr            error string pointer
2283
2284 Returns:            Pointer to TLS session context, or NULL on error
2285 */
2286
2287 void *
2288 tls_client_start(int fd, host_item *host,
2289     address_item *addr ARG_UNUSED,
2290     transport_instance * tb,
2291 #ifdef SUPPORT_DANE
2292     dns_answer * tlsa_dnsa,
2293 #endif
2294     tls_support * tlsp, uschar ** errstr)
2295 {
2296 smtp_transport_options_block *ob = tb
2297   ? (smtp_transport_options_block *)tb->options_block
2298   : &smtp_transport_option_defaults;
2299 int rc;
2300 exim_gnutls_state_st * state = NULL;
2301 uschar *cipher_list = NULL;
2302
2303 #ifndef DISABLE_OCSP
2304 BOOL require_ocsp =
2305   verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_require_ocsp, host) == OK;
2306 BOOL request_ocsp = require_ocsp ? TRUE
2307   : verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_request_ocsp, host) == OK;
2308 #endif
2309
2310 DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS as a client on fd %d\n", fd);
2311
2312 #ifdef SUPPORT_DANE
2313 if (tlsa_dnsa && ob->dane_require_tls_ciphers)
2314   {
2315   /* not using expand_check_tlsvar because not yet in state */
2316   if (!expand_check(ob->dane_require_tls_ciphers, US"dane_require_tls_ciphers",
2317       &cipher_list, errstr))
2318     return NULL;
2319   cipher_list = cipher_list && *cipher_list
2320     ? ob->dane_require_tls_ciphers : ob->tls_require_ciphers;
2321   }
2322 #endif
2323
2324 if (!cipher_list)
2325   cipher_list = ob->tls_require_ciphers;
2326
2327 if (tls_init(host, ob->tls_certificate, ob->tls_privatekey,
2328     ob->tls_sni, ob->tls_verify_certificates, ob->tls_crl,
2329     cipher_list, &state, tlsp, errstr) != OK)
2330   return NULL;
2331
2332   {
2333   int dh_min_bits = ob->tls_dh_min_bits;
2334   if (dh_min_bits < EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS)
2335     {
2336     DEBUG(D_tls)
2337       debug_printf("WARNING: tls_dh_min_bits far too low,"
2338                     " clamping %d up to %d\n",
2339           dh_min_bits, EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS);
2340     dh_min_bits = EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS;
2341     }
2342
2343   DEBUG(D_tls) debug_printf("Setting D-H prime minimum"
2344                     " acceptable bits to %d\n",
2345       dh_min_bits);
2346   gnutls_dh_set_prime_bits(state->session, dh_min_bits);
2347   }
2348
2349 /* Stick to the old behaviour for compatibility if tls_verify_certificates is
2350 set but both tls_verify_hosts and tls_try_verify_hosts are unset. Check only
2351 the specified host patterns if one of them is defined */
2352
2353 #ifdef SUPPORT_DANE
2354 if (tlsa_dnsa && dane_tlsa_load(state, tlsa_dnsa))
2355   {
2356   DEBUG(D_tls)
2357     debug_printf("TLS: server certificate DANE required.\n");
2358   state->verify_requirement = VERIFY_DANE;
2359   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUIRE);
2360   }
2361 else
2362 #endif
2363     if (  (  state->exp_tls_verify_certificates
2364           && !ob->tls_verify_hosts
2365           && (!ob->tls_try_verify_hosts || !*ob->tls_try_verify_hosts)
2366           )
2367         || verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_verify_hosts, host) == OK
2368        )
2369   {
2370   tls_client_setup_hostname_checks(host, state, ob);
2371   DEBUG(D_tls)
2372     debug_printf("TLS: server certificate verification required.\n");
2373   state->verify_requirement = VERIFY_REQUIRED;
2374   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUIRE);
2375   }
2376 else if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_try_verify_hosts, host) == OK)
2377   {
2378   tls_client_setup_hostname_checks(host, state, ob);
2379   DEBUG(D_tls)
2380     debug_printf("TLS: server certificate verification optional.\n");
2381   state->verify_requirement = VERIFY_OPTIONAL;
2382   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUEST);
2383   }
2384 else
2385   {
2386   DEBUG(D_tls)
2387     debug_printf("TLS: server certificate verification not required.\n");
2388   state->verify_requirement = VERIFY_NONE;
2389   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_IGNORE);
2390   }
2391
2392 #ifndef DISABLE_OCSP
2393                         /* supported since GnuTLS 3.1.3 */
2394 if (request_ocsp)
2395   {
2396   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: will request OCSP stapling\n");
2397   if ((rc = gnutls_ocsp_status_request_enable_client(state->session,
2398                     NULL, 0, NULL)) != OK)
2399     {
2400     tls_error(US"cert-status-req", US gnutls_strerror(rc), state->host, errstr);
2401     return NULL;
2402     }
2403   tlsp->ocsp = OCSP_NOT_RESP;
2404   }
2405 #endif
2406
2407 #ifndef DISABLE_EVENT
2408 if (tb && tb->event_action)
2409   {
2410   state->event_action = tb->event_action;
2411   gnutls_session_set_ptr(state->session, state);
2412   gnutls_certificate_set_verify_function(state->x509_cred, verify_cb);
2413   }
2414 #endif
2415
2416 gnutls_transport_set_ptr(state->session, (gnutls_transport_ptr_t)(long) fd);
2417 state->fd_in = fd;
2418 state->fd_out = fd;
2419
2420 DEBUG(D_tls) debug_printf("about to gnutls_handshake\n");
2421 /* There doesn't seem to be a built-in timeout on connection. */
2422
2423 sigalrm_seen = FALSE;
2424 ALARM(ob->command_timeout);
2425 do
2426   rc = gnutls_handshake(state->session);
2427 while (rc == GNUTLS_E_AGAIN || rc == GNUTLS_E_INTERRUPTED && !sigalrm_seen);
2428 ALARM_CLR(0);
2429
2430 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
2431   {
2432   if (sigalrm_seen)
2433     {
2434     gnutls_alert_send(state->session, GNUTLS_AL_FATAL, GNUTLS_A_USER_CANCELED);
2435     tls_error(US"gnutls_handshake", US"timed out", state->host, errstr);
2436     }
2437   else
2438     tls_error(US"gnutls_handshake", US gnutls_strerror(rc), state->host, errstr);
2439   return NULL;
2440   }
2441
2442 DEBUG(D_tls) debug_printf("gnutls_handshake was successful\n");
2443
2444 /* Verify late */
2445
2446 if (!verify_certificate(state, errstr))
2447   {
2448   tls_error(US"certificate verification failed", *errstr, state->host, errstr);
2449   return NULL;
2450   }
2451
2452 #ifndef DISABLE_OCSP
2453 if (require_ocsp)
2454   {
2455   DEBUG(D_tls)
2456     {
2457     gnutls_datum_t stapling;
2458     gnutls_ocsp_resp_t resp;
2459     gnutls_datum_t printed;
2460     if (  (rc= gnutls_ocsp_status_request_get(state->session, &stapling)) == 0
2461        && (rc= gnutls_ocsp_resp_init(&resp)) == 0
2462        && (rc= gnutls_ocsp_resp_import(resp, &stapling)) == 0
2463        && (rc= gnutls_ocsp_resp_print(resp, GNUTLS_OCSP_PRINT_FULL, &printed)) == 0
2464        )
2465       {
2466       debug_printf("%.4096s", printed.data);
2467       gnutls_free(printed.data);
2468       }
2469     else
2470       (void) tls_error(US"ocsp decode", US gnutls_strerror(rc), state->host, errstr);
2471     }
2472
2473   if (gnutls_ocsp_status_request_is_checked(state->session, 0) == 0)
2474     {
2475     tlsp->ocsp = OCSP_FAILED;
2476     tls_error(US"certificate status check failed", NULL, state->host, errstr);
2477     return NULL;
2478     }
2479   DEBUG(D_tls) debug_printf("Passed OCSP checking\n");
2480   tlsp->ocsp = OCSP_VFIED;
2481   }
2482 #endif
2483
2484 /* Figure out peer DN, and if authenticated, etc. */
2485
2486 if (peer_status(state, errstr) != OK)
2487   return NULL;
2488
2489 /* Sets various Exim expansion variables; may need to adjust for ACL callouts */
2490
2491 extract_exim_vars_from_tls_state(state);
2492
2493 return state;
2494 }
2495
2496
2497
2498
2499 /*************************************************
2500 *         Close down a TLS session               *
2501 *************************************************/
2502
2503 /* This is also called from within a delivery subprocess forked from the
2504 daemon, to shut down the TLS library, without actually doing a shutdown (which
2505 would tamper with the TLS session in the parent process).
2506
2507 Arguments:
2508   ct_ctx        client context pointer, or NULL for the one global server context
2509   shutdown      1 if TLS close-alert is to be sent,
2510                 2 if also response to be waited for
2511
2512 Returns:     nothing
2513 */
2514
2515 void
2516 tls_close(void * ct_ctx, int shutdown)
2517 {
2518 exim_gnutls_state_st * state = ct_ctx ? ct_ctx : &state_server;
2519
2520 if (!state->tlsp || state->tlsp->active.sock < 0) return;  /* TLS was not active */
2521
2522 if (shutdown)
2523   {
2524   DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_close(): shutting down TLS%s\n",
2525     shutdown > 1 ? " (with response-wait)" : "");
2526
2527   ALARM(2);
2528   gnutls_bye(state->session, shutdown > 1 ? GNUTLS_SHUT_RDWR : GNUTLS_SHUT_WR);
2529   ALARM_CLR(0);
2530   }
2531
2532 gnutls_deinit(state->session);
2533 gnutls_certificate_free_credentials(state->x509_cred);
2534
2535
2536 state->tlsp->active.sock = -1;
2537 state->tlsp->active.tls_ctx = NULL;
2538 if (state->xfer_buffer) store_free(state->xfer_buffer);
2539 memcpy(state, &exim_gnutls_state_init, sizeof(exim_gnutls_state_init));
2540 }
2541
2542
2543
2544
2545 static BOOL
2546 tls_refill(unsigned lim)
2547 {
2548 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
2549 ssize_t inbytes;
2550
2551 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling gnutls_record_recv(%p, %p, %u)\n",
2552   state->session, state->xfer_buffer, ssl_xfer_buffer_size);
2553
2554 sigalrm_seen = FALSE;
2555 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM(smtp_receive_timeout);
2556
2557 do
2558   inbytes = gnutls_record_recv(state->session, state->xfer_buffer,
2559     MIN(ssl_xfer_buffer_size, lim));
2560 while (inbytes == GNUTLS_E_AGAIN);
2561
2562 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM_CLR(0);
2563
2564 if (had_command_timeout)                /* set by signal handler */
2565   smtp_command_timeout_exit();          /* does not return */
2566 if (had_command_sigterm)
2567   smtp_command_sigterm_exit();
2568 if (had_data_timeout)
2569   smtp_data_timeout_exit();
2570 if (had_data_sigint)
2571   smtp_data_sigint_exit();
2572
2573 /* Timeouts do not get this far.  A zero-byte return appears to mean that the
2574 TLS session has been closed down, not that the socket itself has been closed
2575 down. Revert to non-TLS handling. */
2576
2577 if (sigalrm_seen)
2578   {
2579   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got tls read timeout\n");
2580   state->xfer_error = TRUE;
2581   return FALSE;
2582   }
2583
2584 else if (inbytes == 0)
2585   {
2586   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got TLS_EOF\n");
2587
2588   receive_getc = smtp_getc;
2589   receive_getbuf = smtp_getbuf;
2590   receive_get_cache = smtp_get_cache;
2591   receive_ungetc = smtp_ungetc;
2592   receive_feof = smtp_feof;
2593   receive_ferror = smtp_ferror;
2594   receive_smtp_buffered = smtp_buffered;
2595
2596   gnutls_deinit(state->session);
2597   gnutls_certificate_free_credentials(state->x509_cred);
2598
2599   state->session = NULL;
2600   state->tlsp->active.sock = -1;
2601   state->tlsp->active.tls_ctx = NULL;
2602   state->tlsp->bits = 0;
2603   state->tlsp->certificate_verified = FALSE;
2604   tls_channelbinding_b64 = NULL;
2605   state->tlsp->cipher = NULL;
2606   state->tlsp->peercert = NULL;
2607   state->tlsp->peerdn = NULL;
2608
2609   return FALSE;
2610   }
2611
2612 /* Handle genuine errors */
2613
2614 else if (inbytes < 0)
2615   {
2616   DEBUG(D_tls) debug_printf("%s: err from gnutls_record_recv(\n", __FUNCTION__);
2617   record_io_error(state, (int) inbytes, US"recv", NULL);
2618   state->xfer_error = TRUE;
2619   return FALSE;
2620   }
2621 #ifndef DISABLE_DKIM
2622 dkim_exim_verify_feed(state->xfer_buffer, inbytes);
2623 #endif
2624 state->xfer_buffer_hwm = (int) inbytes;
2625 state->xfer_buffer_lwm = 0;
2626 return TRUE;
2627 }
2628
2629 /*************************************************
2630 *            TLS version of getc                 *
2631 *************************************************/
2632
2633 /* This gets the next byte from the TLS input buffer. If the buffer is empty,
2634 it refills the buffer via the GnuTLS reading function.
2635 Only used by the server-side TLS.
2636
2637 This feeds DKIM and should be used for all message-body reads.
2638
2639 Arguments:  lim         Maximum amount to read/buffer
2640 Returns:    the next character or EOF
2641 */
2642
2643 int
2644 tls_getc(unsigned lim)
2645 {
2646 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
2647
2648 if (state->xfer_buffer_lwm >= state->xfer_buffer_hwm)
2649   if (!tls_refill(lim))
2650     return state->xfer_error ? EOF : smtp_getc(lim);
2651
2652 /* Something in the buffer; return next uschar */
2653
2654 return state->xfer_buffer[state->xfer_buffer_lwm++];
2655 }
2656
2657 uschar *
2658 tls_getbuf(unsigned * len)
2659 {
2660 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
2661 unsigned size;
2662 uschar * buf;
2663
2664 if (state->xfer_buffer_lwm >= state->xfer_buffer_hwm)
2665   if (!tls_refill(*len))
2666     {
2667     if (!state->xfer_error) return smtp_getbuf(len);
2668     *len = 0;
2669     return NULL;
2670     }
2671
2672 if ((size = state->xfer_buffer_hwm - state->xfer_buffer_lwm) > *len)
2673   size = *len;
2674 buf = &state->xfer_buffer[state->xfer_buffer_lwm];
2675 state->xfer_buffer_lwm += size;
2676 *len = size;
2677 return buf;
2678 }
2679
2680
2681 void
2682 tls_get_cache()
2683 {
2684 #ifndef DISABLE_DKIM
2685 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
2686 int n = state->xfer_buffer_hwm - state->xfer_buffer_lwm;
2687 if (n > 0)
2688   dkim_exim_verify_feed(state->xfer_buffer+state->xfer_buffer_lwm, n);
2689 #endif
2690 }
2691
2692
2693 BOOL
2694 tls_could_read(void)
2695 {
2696 return state_server.xfer_buffer_lwm < state_server.xfer_buffer_hwm
2697  || gnutls_record_check_pending(state_server.session) > 0;
2698 }
2699
2700
2701
2702
2703 /*************************************************
2704 *          Read bytes from TLS channel           *
2705 *************************************************/
2706
2707 /* This does not feed DKIM, so if the caller uses this for reading message body,
2708 then the caller must feed DKIM.
2709
2710 Arguments:
2711   ct_ctx    client context pointer, or NULL for the one global server context
2712   buff      buffer of data
2713   len       size of buffer
2714
2715 Returns:    the number of bytes read
2716             -1 after a failed read, including EOF
2717 */
2718
2719 int
2720 tls_read(void * ct_ctx, uschar *buff, size_t len)
2721 {
2722 exim_gnutls_state_st * state = ct_ctx ? ct_ctx : &state_server;
2723 ssize_t inbytes;
2724
2725 if (len > INT_MAX)
2726   len = INT_MAX;
2727
2728 if (state->xfer_buffer_lwm < state->xfer_buffer_hwm)
2729   DEBUG(D_tls)
2730     debug_printf("*** PROBABLY A BUG *** " \
2731         "tls_read() called with data in the tls_getc() buffer, %d ignored\n",
2732         state->xfer_buffer_hwm - state->xfer_buffer_lwm);
2733
2734 DEBUG(D_tls)
2735   debug_printf("Calling gnutls_record_recv(%p, %p, " SIZE_T_FMT ")\n",
2736       state->session, buff, len);
2737
2738 do
2739   inbytes = gnutls_record_recv(state->session, buff, len);
2740 while (inbytes == GNUTLS_E_AGAIN);
2741
2742 if (inbytes > 0) return inbytes;
2743 if (inbytes == 0)
2744   {
2745   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got TLS_EOF\n");
2746   }
2747 else
2748   {
2749   DEBUG(D_tls) debug_printf("%s: err from gnutls_record_recv(\n", __FUNCTION__);
2750   record_io_error(state, (int)inbytes, US"recv", NULL);
2751   }
2752
2753 return -1;
2754 }
2755
2756
2757
2758
2759 /*************************************************
2760 *         Write bytes down TLS channel           *
2761 *************************************************/
2762
2763 /*
2764 Arguments:
2765   ct_ctx    client context pointer, or NULL for the one global server context
2766   buff      buffer of data
2767   len       number of bytes
2768   more      more data expected soon
2769
2770 Returns:    the number of bytes after a successful write,
2771             -1 after a failed write
2772 */
2773
2774 int
2775 tls_write(void * ct_ctx, const uschar * buff, size_t len, BOOL more)
2776 {
2777 ssize_t outbytes;
2778 size_t left = len;
2779 exim_gnutls_state_st * state = ct_ctx ? ct_ctx : &state_server;
2780 #ifdef SUPPORT_CORK
2781 static BOOL corked = FALSE;
2782
2783 if (more && !corked) gnutls_record_cork(state->session);
2784 #endif
2785
2786 DEBUG(D_tls) debug_printf("%s(%p, " SIZE_T_FMT "%s)\n", __FUNCTION__,
2787   buff, left, more ? ", more" : "");
2788
2789 while (left > 0)
2790   {
2791   DEBUG(D_tls) debug_printf("gnutls_record_send(SSL, %p, " SIZE_T_FMT ")\n",
2792       buff, left);
2793
2794   do
2795     outbytes = gnutls_record_send(state->session, buff, left);
2796   while (outbytes == GNUTLS_E_AGAIN);
2797
2798   DEBUG(D_tls) debug_printf("outbytes=" SSIZE_T_FMT "\n", outbytes);
2799   if (outbytes < 0)
2800     {
2801     DEBUG(D_tls) debug_printf("%s: gnutls_record_send err\n", __FUNCTION__);
2802     record_io_error(state, outbytes, US"send", NULL);
2803     return -1;
2804     }
2805   if (outbytes == 0)
2806     {
2807     record_io_error(state, 0, US"send", US"TLS channel closed on write");
2808     return -1;
2809     }
2810
2811   left -= outbytes;
2812   buff += outbytes;
2813   }
2814
2815 if (len > INT_MAX)
2816   {
2817   DEBUG(D_tls)
2818     debug_printf("Whoops!  Wrote more bytes (" SIZE_T_FMT ") than INT_MAX\n",
2819         len);
2820   len = INT_MAX;
2821   }
2822
2823 #ifdef SUPPORT_CORK
2824 if (more != corked)
2825   {
2826   if (!more) (void) gnutls_record_uncork(state->session, 0);
2827   corked = more;
2828   }
2829 #endif
2830
2831 return (int) len;
2832 }
2833
2834
2835
2836
2837 /*************************************************
2838 *            Random number generation            *
2839 *************************************************/
2840
2841 /* Pseudo-random number generation.  The result is not expected to be
2842 cryptographically strong but not so weak that someone will shoot themselves
2843 in the foot using it as a nonce in input in some email header scheme or
2844 whatever weirdness they'll twist this into.  The result should handle fork()
2845 and avoid repeating sequences.  OpenSSL handles that for us.
2846
2847 Arguments:
2848   max       range maximum
2849 Returns     a random number in range [0, max-1]
2850 */
2851
2852 #ifdef HAVE_GNUTLS_RND
2853 int
2854 vaguely_random_number(int max)
2855 {
2856 unsigned int r;
2857 int i, needed_len;
2858 uschar *p;
2859 uschar smallbuf[sizeof(r)];
2860
2861 if (max <= 1)
2862   return 0;
2863
2864 needed_len = sizeof(r);
2865 /* Don't take 8 times more entropy than needed if int is 8 octets and we were
2866  * asked for a number less than 10. */
2867 for (r = max, i = 0; r; ++i)
2868   r >>= 1;
2869 i = (i + 7) / 8;
2870 if (i < needed_len)
2871   needed_len = i;
2872
2873 i = gnutls_rnd(GNUTLS_RND_NONCE, smallbuf, needed_len);
2874 if (i < 0)
2875   {
2876   DEBUG(D_all) debug_printf("gnutls_rnd() failed, using fallback.\n");
2877   return vaguely_random_number_fallback(max);
2878   }
2879 r = 0;
2880 for (p = smallbuf; needed_len; --needed_len, ++p)
2881   {
2882   r *= 256;
2883   r += *p;
2884   }
2885
2886 /* We don't particularly care about weighted results; if someone wants
2887  * smooth distribution and cares enough then they should submit a patch then. */
2888 return r % max;
2889 }
2890 #else /* HAVE_GNUTLS_RND */
2891 int
2892 vaguely_random_number(int max)
2893 {
2894   return vaguely_random_number_fallback(max);
2895 }
2896 #endif /* HAVE_GNUTLS_RND */
2897
2898
2899
2900
2901 /*************************************************
2902 *  Let tls_require_ciphers be checked at startup *
2903 *************************************************/
2904
2905 /* The tls_require_ciphers option, if set, must be something which the
2906 library can parse.
2907
2908 Returns:     NULL on success, or error message
2909 */
2910
2911 uschar *
2912 tls_validate_require_cipher(void)
2913 {
2914 int rc;
2915 uschar *expciphers = NULL;
2916 gnutls_priority_t priority_cache;
2917 const char *errpos;
2918 uschar * dummy_errstr;
2919
2920 #define validate_check_rc(Label) do { \
2921   if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) { if (exim_gnutls_base_init_done) gnutls_global_deinit(); \
2922   return string_sprintf("%s failed: %s", (Label), gnutls_strerror(rc)); } } while (0)
2923 #define return_deinit(Label) do { gnutls_global_deinit(); return (Label); } while (0)
2924
2925 if (exim_gnutls_base_init_done)
2926   log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
2927       "already initialised GnuTLS, Exim developer bug");
2928
2929 #ifdef HAVE_GNUTLS_PKCS11
2930 if (!gnutls_allow_auto_pkcs11)
2931   {
2932   rc = gnutls_pkcs11_init(GNUTLS_PKCS11_FLAG_MANUAL, NULL);
2933   validate_check_rc(US"gnutls_pkcs11_init");
2934   }
2935 #endif
2936 rc = gnutls_global_init();
2937 validate_check_rc(US"gnutls_global_init()");
2938 exim_gnutls_base_init_done = TRUE;
2939
2940 if (!(tls_require_ciphers && *tls_require_ciphers))
2941   return_deinit(NULL);
2942
2943 if (!expand_check(tls_require_ciphers, US"tls_require_ciphers", &expciphers,
2944                   &dummy_errstr))
2945   return_deinit(US"failed to expand tls_require_ciphers");
2946
2947 if (!(expciphers && *expciphers))
2948   return_deinit(NULL);
2949
2950 DEBUG(D_tls)
2951   debug_printf("tls_require_ciphers expands to \"%s\"\n", expciphers);
2952
2953 rc = gnutls_priority_init(&priority_cache, CS expciphers, &errpos);
2954 validate_check_rc(string_sprintf(
2955       "gnutls_priority_init(%s) failed at offset %ld, \"%.8s..\"",
2956       expciphers, errpos - CS expciphers, errpos));
2957
2958 #undef return_deinit
2959 #undef validate_check_rc
2960 gnutls_global_deinit();
2961
2962 return NULL;
2963 }
2964
2965
2966
2967
2968 /*************************************************
2969 *         Report the library versions.           *
2970 *************************************************/
2971
2972 /* See a description in tls-openssl.c for an explanation of why this exists.
2973
2974 Arguments:   a FILE* to print the results to
2975 Returns:     nothing
2976 */
2977
2978 void
2979 tls_version_report(FILE *f)
2980 {
2981 fprintf(f, "Library version: GnuTLS: Compile: %s\n"
2982            "                         Runtime: %s\n",
2983            LIBGNUTLS_VERSION,
2984            gnutls_check_version(NULL));
2985 }
2986
2987 /* vi: aw ai sw=2
2988 */
2989 /* End of tls-gnu.c */