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