Copyright updates:
[exim.git] / src / src / tls-gnu.c
1 /*************************************************
2 *     Exim - an Internet mail transport agent    *
3 *************************************************/
4
5 /* Copyright (c) University of Cambridge 1995 - 2018 */
6 /* Copyright (c) Phil Pennock 2012 */
7 /* Copyright (c) The Exim Maintainers 2020 - 2021 */
8 /* See the file NOTICE for conditions of use and distribution. */
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 >= 0x030000
57 # define SUPPORT_SELFSIGN       /* Uncertain what version is first usable but 2.12.23 is not */
58 #endif
59 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030306
60 # define SUPPORT_CA_DIR
61 #else
62 # undef  SUPPORT_CA_DIR
63 #endif
64 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030014
65 # define SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
66 #endif
67 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030104
68 # define GNUTLS_CERT_VFY_STATUS_PRINT
69 #endif
70 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030109
71 # define SUPPORT_CORK
72 #endif
73 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x03010a
74 # define SUPPORT_GNUTLS_SESS_DESC
75 #endif
76 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030300
77 # define GNUTLS_AUTO_GLOBAL_INIT
78 # define GNUTLS_AUTO_PKCS11_MANUAL
79 #endif
80 #if (GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030404) \
81   || (GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030311) && (GNUTLS_VERSION_NUMBER & 0xffff00 == 0x030300)
82 # ifndef DISABLE_OCSP
83 #  define EXIM_HAVE_OCSP
84 # endif
85 #endif
86 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030500
87 # define SUPPORT_GNUTLS_KEYLOG
88 #endif
89 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030506 && !defined(DISABLE_OCSP)
90 # define SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
91 #endif
92 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030600
93 # define GNUTLS_AUTO_DHPARAMS
94 #endif
95 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030603
96 # define EXIM_HAVE_TLS1_3
97 # define SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
98 # define GNUTLS_OCSP_STATUS_REQUEST_GET2
99 #endif
100
101 #ifdef SUPPORT_DANE
102 # if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030000
103 #  define DANESSL_USAGE_DANE_TA 2
104 #  define DANESSL_USAGE_DANE_EE 3
105 # else
106 #  error GnuTLS version too early for DANE
107 # endif
108 # if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x999999
109 #  define GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
110 # endif
111 #endif
112
113 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
114 # if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030603
115 #  define EXIM_HAVE_TLS_RESUME
116 # else
117 #  warning "GnuTLS library version too old; resumption unsupported"
118 # endif
119 #endif
120
121 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030200
122 # ifdef SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
123 #  define EXIM_HAVE_ALPN
124 # endif
125 #endif
126
127 #ifndef DISABLE_OCSP
128 # include <gnutls/ocsp.h>
129 #endif
130 #ifdef SUPPORT_DANE
131 # include <gnutls/dane.h>
132 #endif
133
134 #include "tls-cipher-stdname.c"
135
136
137 #ifdef MACRO_PREDEF
138 void
139 options_tls(void)
140 {
141 # ifndef DISABLE_TLS_RESUME
142 builtin_macro_create_var(US"_RESUME_DECODE", RESUME_DECODE_STRING );
143 # endif
144 # ifdef EXIM_HAVE_TLS1_3
145 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS1_3");
146 # endif
147 # ifdef EXIM_HAVE_OCSP
148 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS_OCSP");
149 # endif
150 # ifdef SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
151 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS_OCSP_LIST");
152 # endif
153 #if defined(EXIM_HAVE_INOTIFY) || defined(EXIM_HAVE_KEVENT)
154 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS_CA_CACHE");
155 # endif
156 # ifdef EXIM_HAVE_ALPN
157 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS_ALPN");
158 # endif
159 }
160 #else
161
162
163 /* GnuTLS 2 vs 3
164
165 GnuTLS 3 only:
166   gnutls_global_set_audit_log_function()
167
168 Changes:
169   gnutls_certificate_verify_peers2(): is new, drop the 2 for old version
170 */
171
172 /* Local static variables for GnuTLS */
173
174 /* Values for verify_requirement */
175
176 enum peer_verify_requirement
177   { VERIFY_NONE, VERIFY_OPTIONAL, VERIFY_REQUIRED, VERIFY_DANE };
178
179 /* This holds most state for server or client; with this, we can set up an
180 outbound TLS-enabled connection in an ACL callout, while not stomping all
181 over the TLS variables available for expansion.
182
183 Some of these correspond to variables in globals.c; those variables will
184 be set to point to content in one of these instances, as appropriate for
185 the stage of the process lifetime.
186
187 Not handled here: global tlsp->tls_channelbinding.
188 */
189
190 typedef struct exim_gnutls_state {
191   gnutls_session_t      session;
192
193   exim_tlslib_state     lib_state;
194 #define x509_cred               libdata0
195 #define pri_cache               libdata1
196
197   enum peer_verify_requirement verify_requirement;
198   int                   fd_in;
199   int                   fd_out;
200
201   BOOL                  peer_cert_verified:1;
202   BOOL                  peer_dane_verified:1;
203   BOOL                  trigger_sni_changes:1;
204   BOOL                  have_set_peerdn:1;
205   BOOL                  xfer_eof:1;     /*XXX never gets set! */
206   BOOL                  xfer_error:1;
207 #ifdef SUPPORT_CORK
208   BOOL                  corked:1;
209 #endif
210
211   const struct host_item *host;         /* NULL if server */
212   gnutls_x509_crt_t     peercert;
213   uschar                *peerdn;
214   uschar                *ciphersuite;
215   uschar                *received_sni;
216
217   const uschar *tls_certificate;
218   const uschar *tls_privatekey;
219   const uschar *tls_sni; /* client send only, not received */
220   const uschar *tls_verify_certificates;
221   const uschar *tls_crl;
222   const uschar *tls_require_ciphers;
223
224   uschar *exp_tls_certificate;
225   uschar *exp_tls_privatekey;
226   uschar *exp_tls_verify_certificates;
227   uschar *exp_tls_crl;
228   uschar *exp_tls_require_ciphers;
229   const uschar *exp_tls_verify_cert_hostnames;
230 #ifndef DISABLE_EVENT
231   uschar *event_action;
232 #endif
233 #ifdef SUPPORT_DANE
234   char * const *        dane_data;
235   const int *           dane_data_len;
236 #endif
237
238   tls_support *tlsp;    /* set in tls_init() */
239
240   uschar *xfer_buffer;
241   int xfer_buffer_lwm;
242   int xfer_buffer_hwm;
243 } exim_gnutls_state_st;
244
245 static const exim_gnutls_state_st exim_gnutls_state_init = {
246   /* all elements not explicitly intialised here get 0/NULL/FALSE */
247   .fd_in =              -1,
248   .fd_out =             -1,
249 };
250
251 /* Not only do we have our own APIs which don't pass around state, assuming
252 it's held in globals, GnuTLS doesn't appear to let us register callback data
253 for callbacks, or as part of the session, so we have to keep a "this is the
254 context we're currently dealing with" pointer and rely upon being
255 single-threaded to keep from processing data on an inbound TLS connection while
256 talking to another TLS connection for an outbound check.  This does mean that
257 there's no way for heart-beats to be responded to, for the duration of the
258 second connection.
259 XXX But see gnutls_session_get_ptr()
260 */
261
262 static exim_gnutls_state_st state_server = {
263   /* all elements not explicitly intialised here get 0/NULL/FALSE */
264   .fd_in =              -1,
265   .fd_out =             -1,
266 };
267
268 #ifndef GNUTLS_AUTO_DHPARAMS
269 /* dh_params are initialised once within the lifetime of a process using TLS;
270 if we used TLS in a long-lived daemon, we'd have to reconsider this.  But we
271 don't want to repeat this. */
272
273 static gnutls_dh_params_t dh_server_params = NULL;
274 #endif
275
276 static int ssl_session_timeout = 7200;  /* Two hours */
277
278 static const uschar * const exim_default_gnutls_priority = US"NORMAL";
279
280 /* Guard library core initialisation */
281
282 static BOOL exim_gnutls_base_init_done = FALSE;
283
284 #ifndef DISABLE_OCSP
285 static BOOL gnutls_buggy_ocsp = FALSE;
286 static BOOL exim_testharness_disable_ocsp_validity_check = FALSE;
287 #endif
288
289 #ifdef EXIM_HAVE_ALPN
290 static int server_seen_alpn = -1;       /* count of names */
291 #endif
292 #ifdef EXIM_HAVE_TLS_RESUME
293 static gnutls_datum_t server_sessticket_key;
294 #endif
295
296
297 /* ------------------------------------------------------------------------ */
298 /* macros */
299
300 #define MAX_HOST_LEN 255
301
302 /* Set this to control gnutls_global_set_log_level(); values 0 to 9 will setup
303 the library logging; a value less than 0 disables the calls to set up logging
304 callbacks.  GNuTLS also looks for an environment variable - except not for
305 setuid binaries, making it useless - "GNUTLS_DEBUG_LEVEL".
306 Allegedly the testscript line "GNUTLS_DEBUG_LEVEL=9 sudo exim ..." would work,
307 but the env var must be added to /etc/sudoers too. */
308 #ifndef EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL
309 # define EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL -1
310 #endif
311
312 #ifndef EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS
313 # define EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS 1024
314 #endif
315
316 /* With GnuTLS 2.12.x+ we have gnutls_sec_param_to_pk_bits() with which we
317 can ask for a bit-strength.  Without that, we stick to the constant we had
318 before, for now. */
319 #ifndef EXIM_SERVER_DH_BITS_PRE2_12
320 # define EXIM_SERVER_DH_BITS_PRE2_12 1024
321 #endif
322
323 #define Expand_check_tlsvar(Varname, errstr) \
324   expand_check(state->Varname, US #Varname, &state->exp_##Varname, errstr)
325
326 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x020c00
327 # define HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
328 # define HAVE_GNUTLS_SEC_PARAM_CONSTANTS
329 # define HAVE_GNUTLS_RND
330 /* The security fix we provide with the gnutls_allow_auto_pkcs11 option
331  * (4.82 PP/09) introduces a compatibility regression. The symbol simply
332  * isn't available sometimes, so this needs to become a conditional
333  * compilation; the sanest way to deal with this being a problem on
334  * older OSes is to block it in the Local/Makefile with this compiler
335  * definition  */
336 # ifndef AVOID_GNUTLS_PKCS11
337 #  define HAVE_GNUTLS_PKCS11
338 # endif /* AVOID_GNUTLS_PKCS11 */
339 #endif
340
341
342
343
344 /* ------------------------------------------------------------------------ */
345 /* Callback declarations */
346
347 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
348 static void exim_gnutls_logger_cb(int level, const char *message);
349 #endif
350
351 static int exim_sni_handling_cb(gnutls_session_t session);
352
353 #ifdef EXIM_HAVE_TLS_RESUME
354 static int
355 tls_server_ticket_cb(gnutls_session_t sess, u_int htype, unsigned when,
356   unsigned incoming, const gnutls_datum_t * msg);
357 #endif
358
359
360 /*************************************************
361 *               Handle TLS error                 *
362 *************************************************/
363
364 /* Called from lots of places when errors occur before actually starting to do
365 the TLS handshake, that is, while the session is still in clear. Always returns
366 DEFER for a server and FAIL for a client so that most calls can use "return
367 tls_error(...)" to do this processing and then give an appropriate return. A
368 single function is used for both server and client, because it is called from
369 some shared functions.
370
371 Argument:
372   prefix    text to include in the logged error
373   msg       additional error string (may be NULL)
374             usually obtained from gnutls_strerror()
375   host      NULL if setting up a server;
376             the connected host if setting up a client
377   errstr    pointer to returned error string
378
379 Returns:    OK/DEFER/FAIL
380 */
381
382 static int
383 tls_error(const uschar *prefix, const uschar *msg, const host_item *host,
384   uschar ** errstr)
385 {
386 if (errstr)
387   *errstr = string_sprintf("(%s)%s%s", prefix, msg ? ": " : "", msg ? msg : US"");
388 return host ? FAIL : DEFER;
389 }
390
391
392 static int
393 tls_error_gnu(exim_gnutls_state_st * state, const uschar *prefix, int err,
394   uschar ** errstr)
395 {
396 return tls_error(prefix,
397   state && err == GNUTLS_E_FATAL_ALERT_RECEIVED
398   ? US gnutls_alert_get_name(gnutls_alert_get(state->session))
399   : US gnutls_strerror(err),
400   state ? state->host : NULL,
401   errstr);
402 }
403
404 static int
405 tls_error_sys(const uschar *prefix, int err, const host_item *host,
406   uschar ** errstr)
407 {
408 return tls_error(prefix, US strerror(err), host, errstr);
409 }
410
411
412 /* ------------------------------------------------------------------------ */
413 /* Initialisation */
414
415 #ifndef DISABLE_OCSP
416
417 static BOOL
418 tls_is_buggy_ocsp(void)
419 {
420 const uschar * s;
421 uschar maj, mid, mic;
422
423 s = CUS gnutls_check_version(NULL);
424 maj = atoi(CCS s);
425 if (maj == 3)
426   {
427   while (*s && *s != '.') s++;
428   mid = atoi(CCS ++s);
429   if (mid <= 2)
430     return TRUE;
431   else if (mid >= 5)
432     return FALSE;
433   else
434     {
435     while (*s && *s != '.') s++;
436     mic = atoi(CCS ++s);
437     return mic <= (mid == 3 ? 16 : 3);
438     }
439   }
440 return FALSE;
441 }
442
443 #endif
444
445
446 static int
447 tls_g_init(uschar ** errstr)
448 {
449 int rc;
450 DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS global init required\n");
451
452 #if defined(HAVE_GNUTLS_PKCS11) && !defined(GNUTLS_AUTO_PKCS11_MANUAL)
453 /* By default, gnutls_global_init will init PKCS11 support in auto mode,
454 which loads modules from a config file, which sounds good and may be wanted
455 by some sysadmin, but also means in common configurations that GNOME keyring
456 environment variables are used and so breaks for users calling mailq.
457 To prevent this, we init PKCS11 first, which is the documented approach. */
458
459 if (!gnutls_allow_auto_pkcs11)
460   if ((rc = gnutls_pkcs11_init(GNUTLS_PKCS11_FLAG_MANUAL, NULL)))
461     return tls_error_gnu(NULL, US"gnutls_pkcs11_init", rc, errstr);
462 #endif
463
464 #ifndef GNUTLS_AUTO_GLOBAL_INIT
465 if ((rc = gnutls_global_init()))
466   return tls_error_gnu(NULL, US"gnutls_global_init", rc, errstr);
467 #endif
468
469 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
470 DEBUG(D_tls)
471   {
472   gnutls_global_set_log_function(exim_gnutls_logger_cb);
473   /* arbitrarily chosen level; bump up to 9 for more */
474   gnutls_global_set_log_level(EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL);
475   }
476 #endif
477
478 #ifndef DISABLE_OCSP
479 if (tls_ocsp_file && (gnutls_buggy_ocsp = tls_is_buggy_ocsp()))
480   log_write(0, LOG_MAIN, "OCSP unusable with this GnuTLS library version");
481 #endif
482
483 exim_gnutls_base_init_done = TRUE;
484 return OK;
485 }
486
487
488
489 /* Daemon-call before each connection.  Nothing to do for GnuTLS. */
490
491 static void
492 tls_per_lib_daemon_tick(void)
493 {
494 }
495
496 /* Daemon one-time initialisation */
497
498 static void
499 tls_per_lib_daemon_init(void)
500 {
501 uschar * dummy_errstr;
502 static BOOL once = FALSE;
503
504 if (!exim_gnutls_base_init_done)
505   tls_g_init(&dummy_errstr);
506
507 if (!once)
508   {
509   once = TRUE;
510
511 #ifdef EXIM_HAVE_TLS_RESUME
512   /* We are dependent on the GnuTLS implementation of the Session Ticket
513   encryption; both the strength and the key rotation period.  We hope that
514   the strength at least matches that of the ciphersuite (but GnuTLS does not
515   document this). */
516
517   gnutls_session_ticket_key_generate(&server_sessticket_key);   /* >= 2.10.0 */
518   if (f.running_in_test_harness) ssl_session_timeout = 6;
519 #endif
520
521   tls_daemon_creds_reload();
522   }
523 }
524
525 /* ------------------------------------------------------------------------ */
526
527 /*************************************************
528 *    Deal with logging errors during I/O         *
529 *************************************************/
530
531 /* We have to get the identity of the peer from saved data.
532
533 Argument:
534   state    the current GnuTLS exim state container
535   rc       the GnuTLS error code, or 0 if it's a local error
536   when     text identifying read or write
537   text     local error text when rc is 0
538
539 Returns:   nothing
540 */
541
542 static void
543 record_io_error(exim_gnutls_state_st *state, int rc, uschar *when, uschar *text)
544 {
545 const uschar * msg;
546 uschar * errstr;
547
548 msg = rc == GNUTLS_E_FATAL_ALERT_RECEIVED
549   ? string_sprintf("A TLS fatal alert has been received: %s",
550       US gnutls_alert_get_name(gnutls_alert_get(state->session)))
551 #ifdef GNUTLS_E_PREMATURE_TERMINATION
552   : rc == GNUTLS_E_PREMATURE_TERMINATION && errno
553   ? string_sprintf("%s: syscall: %s", US gnutls_strerror(rc), strerror(errno))
554 #endif
555   : US gnutls_strerror(rc);
556
557 (void) tls_error(when, msg, state->host, &errstr);
558
559 if (state->host)
560   log_write(0, LOG_MAIN, "H=%s [%s] TLS error on connection %s",
561     state->host->name, state->host->address, errstr);
562 else
563   {
564   uschar * conn_info = smtp_get_connection_info();
565   if (Ustrncmp(conn_info, US"SMTP ", 5) == 0) conn_info += 5;
566   /* I'd like to get separated H= here, but too hard for now */
567   log_write(0, LOG_MAIN, "TLS error on %s %s", conn_info, errstr);
568   }
569 }
570
571
572
573
574 /*************************************************
575 *        Set various Exim expansion vars         *
576 *************************************************/
577
578 #define exim_gnutls_cert_err(Label) \
579   do \
580     { \
581     if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) \
582       { \
583       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cert problem: %s: %s\n", \
584         (Label), gnutls_strerror(rc)); \
585       return rc; \
586       } \
587     } while (0)
588
589 static int
590 import_cert(const gnutls_datum_t * cert, gnutls_x509_crt_t * crtp)
591 {
592 int rc;
593
594 rc = gnutls_x509_crt_init(crtp);
595 exim_gnutls_cert_err(US"gnutls_x509_crt_init (crt)");
596
597 rc = gnutls_x509_crt_import(*crtp, cert, GNUTLS_X509_FMT_DER);
598 exim_gnutls_cert_err(US"failed to import certificate [gnutls_x509_crt_import(cert)]");
599
600 return rc;
601 }
602
603 #undef exim_gnutls_cert_err
604
605
606 /* We set various Exim global variables from the state, once a session has
607 been established.  With TLS callouts, may need to change this to stack
608 variables, or just re-call it with the server state after client callout
609 has finished.
610
611 Make sure anything set here is unset in tls_getc().
612
613 Sets:
614   tls_active                fd
615   tls_bits                  strength indicator
616   tls_certificate_verified  bool indicator
617   tls_channelbinding        for some SASL mechanisms
618   tls_ver                   a string
619   tls_cipher                a string
620   tls_peercert              pointer to library internal
621   tls_peerdn                a string
622   tls_sni                   a (UTF-8) string
623   tls_ourcert               pointer to library internal
624
625 Argument:
626   state      the relevant exim_gnutls_state_st *
627 */
628
629 static void
630 extract_exim_vars_from_tls_state(exim_gnutls_state_st * state)
631 {
632 #ifdef HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
633 int old_pool;
634 int rc;
635 gnutls_datum_t channel;
636 #endif
637 tls_support * tlsp = state->tlsp;
638
639 tlsp->active.sock = state->fd_out;
640 tlsp->active.tls_ctx = state;
641
642 DEBUG(D_tls) debug_printf("cipher: %s\n", state->ciphersuite);
643
644 tlsp->certificate_verified = state->peer_cert_verified;
645 #ifdef SUPPORT_DANE
646 tlsp->dane_verified = state->peer_dane_verified;
647 #endif
648
649 /* note that tls_channelbinding is not saved to the spool file, since it's
650 only available for use for authenticators while this TLS session is running. */
651
652 tlsp->channelbinding = NULL;
653 #ifdef HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
654 channel.data = NULL;
655 channel.size = 0;
656 if ((rc = gnutls_session_channel_binding(state->session, GNUTLS_CB_TLS_UNIQUE, &channel)))
657   { DEBUG(D_tls) debug_printf("Channel binding error: %s\n", gnutls_strerror(rc)); }
658 else
659   {
660   /* Declare the taintedness of the binding info.  On server, untainted; on
661   client, tainted - being the Finish msg from the server. */
662
663   old_pool = store_pool;
664   store_pool = POOL_PERM;
665   tlsp->channelbinding = b64encode_taint(CUS channel.data, (int)channel.size,
666                                           !!state->host);
667   store_pool = old_pool;
668   DEBUG(D_tls) debug_printf("Have channel bindings cached for possible auth usage\n");
669   }
670 #endif
671
672 /* peercert is set in peer_status() */
673 tlsp->peerdn = state->peerdn;
674
675 /* do not corrupt sni sent by client; record sni rxd by server */
676 if (!state->host)
677   tlsp->sni = state->received_sni;
678
679 /* record our certificate */
680   {
681   const gnutls_datum_t * cert = gnutls_certificate_get_ours(state->session);
682   gnutls_x509_crt_t crt;
683
684   tlsp->ourcert = cert && import_cert(cert, &crt)==0 ? crt : NULL;
685   }
686 }
687
688
689
690
691 #ifndef GNUTLS_AUTO_DHPARAMS
692 /*************************************************
693 *            Setup up DH parameters              *
694 *************************************************/
695
696 /* Generating the D-H parameters may take a long time. They only need to
697 be re-generated every so often, depending on security policy. What we do is to
698 keep these parameters in a file in the spool directory. If the file does not
699 exist, we generate them. This means that it is easy to cause a regeneration.
700
701 The new file is written as a temporary file and renamed, so that an incomplete
702 file is never present. If two processes both compute some new parameters, you
703 waste a bit of effort, but it doesn't seem worth messing around with locking to
704 prevent this.
705
706 Returns:     OK/DEFER/FAIL
707 */
708
709 static int
710 init_server_dh(uschar ** errstr)
711 {
712 int fd, rc;
713 unsigned int dh_bits;
714 gnutls_datum_t m = {.data = NULL, .size = 0};
715 uschar filename_buf[PATH_MAX];
716 uschar *filename = NULL;
717 size_t sz;
718 uschar *exp_tls_dhparam;
719 BOOL use_file_in_spool = FALSE;
720 host_item *host = NULL; /* dummy for macros */
721
722 DEBUG(D_tls) debug_printf("Initialising GnuTLS server params\n");
723
724 if ((rc = gnutls_dh_params_init(&dh_server_params)))
725   return tls_error_gnu(NULL, US"gnutls_dh_params_init", rc, errstr);
726
727 if (!expand_check(tls_dhparam, US"tls_dhparam", &exp_tls_dhparam, errstr))
728   return DEFER;
729
730 if (!exp_tls_dhparam)
731   {
732   DEBUG(D_tls) debug_printf("Loading default hard-coded DH params\n");
733   m.data = US std_dh_prime_default();
734   m.size = Ustrlen(m.data);
735   }
736 else if (Ustrcmp(exp_tls_dhparam, "historic") == 0)
737   use_file_in_spool = TRUE;
738 else if (Ustrcmp(exp_tls_dhparam, "none") == 0)
739   {
740   DEBUG(D_tls) debug_printf("Requested no DH parameters\n");
741   return OK;
742   }
743 else if (exp_tls_dhparam[0] != '/')
744   {
745   if (!(m.data = US std_dh_prime_named(exp_tls_dhparam)))
746     return tls_error(US"No standard prime named", exp_tls_dhparam, NULL, errstr);
747   m.size = Ustrlen(m.data);
748   }
749 else
750   filename = exp_tls_dhparam;
751
752 if (m.data)
753   {
754   if ((rc = gnutls_dh_params_import_pkcs3(dh_server_params, &m, GNUTLS_X509_FMT_PEM)))
755     return tls_error_gnu(NULL, US"gnutls_dh_params_import_pkcs3", rc, errstr);
756   DEBUG(D_tls) debug_printf("Loaded fixed standard D-H parameters\n");
757   return OK;
758   }
759
760 #ifdef HAVE_GNUTLS_SEC_PARAM_CONSTANTS
761 /* If you change this constant, also change dh_param_fn_ext so that we can use a
762 different filename and ensure we have sufficient bits. */
763
764 if (!(dh_bits = gnutls_sec_param_to_pk_bits(GNUTLS_PK_DH, GNUTLS_SEC_PARAM_NORMAL)))
765   return tls_error(US"gnutls_sec_param_to_pk_bits() failed", NULL, NULL, errstr);
766 DEBUG(D_tls)
767   debug_printf("GnuTLS tells us that for D-H PK, NORMAL is %d bits\n",
768       dh_bits);
769 #else
770 dh_bits = EXIM_SERVER_DH_BITS_PRE2_12;
771 DEBUG(D_tls)
772   debug_printf("GnuTLS lacks gnutls_sec_param_to_pk_bits(), using %d bits\n",
773       dh_bits);
774 #endif
775
776 /* Some clients have hard-coded limits. */
777 if (dh_bits > tls_dh_max_bits)
778   {
779   DEBUG(D_tls)
780     debug_printf("tls_dh_max_bits clamping override, using %d bits instead\n",
781         tls_dh_max_bits);
782   dh_bits = tls_dh_max_bits;
783   }
784
785 if (use_file_in_spool)
786   {
787   if (!string_format(filename_buf, sizeof(filename_buf),
788         "%s/gnutls-params-%d", spool_directory, dh_bits))
789     return tls_error(US"overlong filename", NULL, NULL, errstr);
790   filename = filename_buf;
791   }
792
793 /* Open the cache file for reading and if successful, read it and set up the
794 parameters. */
795
796 if ((fd = Uopen(filename, O_RDONLY, 0)) >= 0)
797   {
798   struct stat statbuf;
799   FILE *fp;
800   int saved_errno;
801
802   if (fstat(fd, &statbuf) < 0)  /* EIO */
803     {
804     saved_errno = errno;
805     (void)close(fd);
806     return tls_error_sys(US"TLS cache stat failed", saved_errno, NULL, errstr);
807     }
808   if (!S_ISREG(statbuf.st_mode))
809     {
810     (void)close(fd);
811     return tls_error(US"TLS cache not a file", NULL, NULL, errstr);
812     }
813   if (!(fp = fdopen(fd, "rb")))
814     {
815     saved_errno = errno;
816     (void)close(fd);
817     return tls_error_sys(US"fdopen(TLS cache stat fd) failed",
818         saved_errno, NULL, errstr);
819     }
820
821   m.size = statbuf.st_size;
822   if (!(m.data = store_malloc(m.size)))
823     {
824     fclose(fp);
825     return tls_error_sys(US"malloc failed", errno, NULL, errstr);
826     }
827   if (!(sz = fread(m.data, m.size, 1, fp)))
828     {
829     saved_errno = errno;
830     fclose(fp);
831     store_free(m.data);
832     return tls_error_sys(US"fread failed", saved_errno, NULL, errstr);
833     }
834   fclose(fp);
835
836   rc = gnutls_dh_params_import_pkcs3(dh_server_params, &m, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
837   store_free(m.data);
838   if (rc)
839     return tls_error_gnu(NULL, US"gnutls_dh_params_import_pkcs3", rc, errstr);
840   DEBUG(D_tls) debug_printf("read D-H parameters from file \"%s\"\n", filename);
841   }
842
843 /* If the file does not exist, fall through to compute new data and cache it.
844 If there was any other opening error, it is serious. */
845
846 else if (errno == ENOENT)
847   {
848   rc = -1;
849   DEBUG(D_tls)
850     debug_printf("D-H parameter cache file \"%s\" does not exist\n", filename);
851   }
852 else
853   return tls_error(string_open_failed("\"%s\" for reading", filename),
854       NULL, NULL, errstr);
855
856 /* If ret < 0, either the cache file does not exist, or the data it contains
857 is not useful. One particular case of this is when upgrading from an older
858 release of Exim in which the data was stored in a different format. We don't
859 try to be clever and support both formats; we just regenerate new data in this
860 case. */
861
862 if (rc < 0)
863   {
864   uschar *temp_fn;
865   unsigned int dh_bits_gen = dh_bits;
866
867   if ((PATH_MAX - Ustrlen(filename)) < 10)
868     return tls_error(US"Filename too long to generate replacement",
869         filename, NULL, errstr);
870
871   temp_fn = string_copy(US"exim-dh.XXXXXXX");
872   if ((fd = mkstemp(CS temp_fn)) < 0)   /* modifies temp_fn */
873     return tls_error_sys(US"Unable to open temp file", errno, NULL, errstr);
874   (void)exim_chown(temp_fn, exim_uid, exim_gid);   /* Probably not necessary */
875
876   /* GnuTLS overshoots!  If we ask for 2236, we might get 2237 or more.  But
877   there's no way to ask GnuTLS how many bits there really are.  We can ask
878   how many bits were used in a TLS session, but that's it!  The prime itself
879   is hidden behind too much abstraction.  So we ask for less, and proceed on
880   a wing and a prayer.  First attempt, subtracted 3 for 2233 and got 2240.  */
881
882   if (dh_bits >= EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS + 10)
883     {
884     dh_bits_gen = dh_bits - 10;
885     DEBUG(D_tls)
886       debug_printf("being paranoid about DH generation, make it '%d' bits'\n",
887           dh_bits_gen);
888     }
889
890   DEBUG(D_tls)
891     debug_printf("requesting generation of %d bit Diffie-Hellman prime ...\n",
892         dh_bits_gen);
893   if ((rc = gnutls_dh_params_generate2(dh_server_params, dh_bits_gen)))
894     return tls_error_gnu(NULL, US"gnutls_dh_params_generate2", rc, errstr);
895
896   /* gnutls_dh_params_export_pkcs3() will tell us the exact size, every time,
897   and I confirmed that a NULL call to get the size first is how the GnuTLS
898   sample apps handle this. */
899
900   sz = 0;
901   m.data = NULL;
902   if (  (rc = gnutls_dh_params_export_pkcs3(dh_server_params,
903                 GNUTLS_X509_FMT_PEM, m.data, &sz))
904      && rc != GNUTLS_E_SHORT_MEMORY_BUFFER)
905     return tls_error_gnu(NULL, US"gnutls_dh_params_export_pkcs3(NULL) sizing",
906               rc, errstr);
907   m.size = sz;
908   if (!(m.data = store_malloc(m.size)))
909     return tls_error_sys(US"memory allocation failed", errno, NULL, errstr);
910
911   /* this will return a size 1 less than the allocation size above */
912   if ((rc = gnutls_dh_params_export_pkcs3(dh_server_params, GNUTLS_X509_FMT_PEM,
913       m.data, &sz)))
914     {
915     store_free(m.data);
916     return tls_error_gnu(NULL, US"gnutls_dh_params_export_pkcs3() real", rc, errstr);
917     }
918   m.size = sz; /* shrink by 1, probably */
919
920   if ((sz = write_to_fd_buf(fd, m.data, (size_t) m.size)) != m.size)
921     {
922     store_free(m.data);
923     return tls_error_sys(US"TLS cache write D-H params failed",
924         errno, NULL, errstr);
925     }
926   store_free(m.data);
927   if ((sz = write_to_fd_buf(fd, US"\n", 1)) != 1)
928     return tls_error_sys(US"TLS cache write D-H params final newline failed",
929         errno, NULL, errstr);
930
931   if ((rc = close(fd)))
932     return tls_error_sys(US"TLS cache write close() failed", errno, NULL, errstr);
933
934   if (Urename(temp_fn, filename) < 0)
935     return tls_error_sys(string_sprintf("failed to rename \"%s\" as \"%s\"",
936           temp_fn, filename), errno, NULL, errstr);
937
938   DEBUG(D_tls) debug_printf("wrote D-H parameters to file \"%s\"\n", filename);
939   }
940
941 DEBUG(D_tls) debug_printf("initialized server D-H parameters\n");
942 return OK;
943 }
944 #endif
945
946
947
948
949 /* Create and install a selfsigned certificate, for use in server mode. */
950
951 static int
952 tls_install_selfsign(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
953 {
954 gnutls_x509_crt_t cert = NULL;
955 time_t now;
956 gnutls_x509_privkey_t pkey = NULL;
957 const uschar * where;
958 int rc;
959
960 #ifndef SUPPORT_SELFSIGN
961 where = US"library too old";
962 rc = GNUTLS_E_NO_CERTIFICATE_FOUND;
963 if (TRUE) goto err;
964 #endif
965
966 DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: generating selfsigned server cert\n");
967 where = US"initialising pkey";
968 if ((rc = gnutls_x509_privkey_init(&pkey))) goto err;
969
970 where = US"initialising cert";
971 if ((rc = gnutls_x509_crt_init(&cert))) goto err;
972
973 where = US"generating pkey";    /* Hangs on 2.12.23 */
974 if ((rc = gnutls_x509_privkey_generate(pkey, GNUTLS_PK_RSA,
975 #ifdef SUPPORT_PARAM_TO_PK_BITS
976 # ifndef GNUTLS_SEC_PARAM_MEDIUM
977 #  define GNUTLS_SEC_PARAM_MEDIUM GNUTLS_SEC_PARAM_HIGH
978 # endif
979             gnutls_sec_param_to_pk_bits(GNUTLS_PK_RSA, GNUTLS_SEC_PARAM_MEDIUM),
980 #else
981             2048,
982 #endif
983             0)))
984   goto err;
985
986 where = US"configuring cert";
987 now = 1;
988 if (  (rc = gnutls_x509_crt_set_version(cert, 3))
989    || (rc = gnutls_x509_crt_set_serial(cert, &now, sizeof(now)))
990    || (rc = gnutls_x509_crt_set_activation_time(cert, now = time(NULL)))
991    || (rc = gnutls_x509_crt_set_expiration_time(cert, (long)2 * 60 * 60))       /* 2 hour */
992    || (rc = gnutls_x509_crt_set_key(cert, pkey))
993
994    || (rc = gnutls_x509_crt_set_dn_by_oid(cert,
995               GNUTLS_OID_X520_COUNTRY_NAME, 0, "UK", 2))
996    || (rc = gnutls_x509_crt_set_dn_by_oid(cert,
997               GNUTLS_OID_X520_ORGANIZATION_NAME, 0, "Exim Developers", 15))
998    || (rc = gnutls_x509_crt_set_dn_by_oid(cert,
999               GNUTLS_OID_X520_COMMON_NAME, 0,
1000               smtp_active_hostname, Ustrlen(smtp_active_hostname)))
1001    )
1002   goto err;
1003
1004 where = US"signing cert";
1005 if ((rc = gnutls_x509_crt_sign(cert, cert, pkey))) goto err;
1006
1007 where = US"installing selfsign cert";
1008                                         /* Since: 2.4.0 */
1009 if ((rc = gnutls_certificate_set_x509_key(state->lib_state.x509_cred,
1010     &cert, 1, pkey)))
1011   goto err;
1012
1013 rc = OK;
1014
1015 out:
1016   if (cert) gnutls_x509_crt_deinit(cert);
1017   if (pkey) gnutls_x509_privkey_deinit(pkey);
1018   return rc;
1019
1020 err:
1021   rc = tls_error_gnu(state, where, rc, errstr);
1022   goto out;
1023 }
1024
1025
1026
1027
1028 /* Add certificate and key, from files.
1029
1030 Return:
1031   Zero or negative: good.  Negate value for certificate index if < 0.
1032   Greater than zero: FAIL or DEFER code.
1033 */
1034
1035 static int
1036 tls_add_certfile(exim_gnutls_state_st * state, const host_item * host,
1037   const uschar * certfile, const uschar * keyfile, uschar ** errstr)
1038 {
1039 int rc = gnutls_certificate_set_x509_key_file(state->lib_state.x509_cred,
1040     CCS certfile, CCS keyfile, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
1041 if (rc < 0)
1042   return tls_error_gnu(state,
1043     string_sprintf("cert/key setup: cert=%s key=%s", certfile, keyfile),
1044     rc, errstr);
1045 return -rc;
1046 }
1047
1048
1049 #if !defined(DISABLE_OCSP) && !defined(SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE)
1050 /* Load an OCSP proof from file for sending by the server.  Called
1051 on getting a status-request handshake message, for earlier versions
1052 of GnuTLS. */
1053
1054 static int
1055 server_ocsp_stapling_cb(gnutls_session_t session, void * ptr,
1056   gnutls_datum_t * ocsp_response)
1057 {
1058 int ret;
1059 DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP stapling callback: %s\n", US ptr);
1060
1061 if ((ret = gnutls_load_file(ptr, ocsp_response)) < 0)
1062   {
1063   DEBUG(D_tls) debug_printf("Failed to load ocsp stapling file %s\n",
1064                               CS ptr);
1065   tls_in.ocsp = OCSP_NOT_RESP;
1066   return GNUTLS_E_NO_CERTIFICATE_STATUS;
1067   }
1068
1069 tls_in.ocsp = OCSP_VFY_NOT_TRIED;
1070 return 0;
1071 }
1072 #endif
1073
1074
1075 #ifdef SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
1076 /* Make a note that we saw a status-request */
1077 static int
1078 tls_server_clienthello_ext(void * ctx, unsigned tls_id,
1079   const uschar * data, unsigned size)
1080 {
1081 /* The values for tls_id are documented here:
1082 https://www.iana.org/assignments/tls-extensiontype-values/tls-extensiontype-values.xhtml */
1083 switch (tls_id)
1084   {
1085   case 5:       /* Status Request */
1086     DEBUG(D_tls) debug_printf("Seen status_request extension from client\n");
1087     tls_in.ocsp = OCSP_NOT_RESP;
1088     break;
1089 #ifdef EXIM_HAVE_ALPN
1090   case 16:      /* Application Layer Protocol Notification */
1091     /* The format of "data" here doesn't seem to be documented, but appears
1092     to be a 2-byte field with a (redundant, given the "size" arg) total length
1093     then a sequence of one-byte size then string (not nul-term) names.  The
1094     latter is as described in OpenSSL documentation. */
1095
1096     DEBUG(D_tls) debug_printf("Seen ALPN extension from client (s=%u):", size);
1097     for (const uschar * s = data+2; s-data < size-1; s += *s + 1)
1098       {
1099       server_seen_alpn++;
1100       DEBUG(D_tls) debug_printf(" '%.*s'", (int)*s, s+1);
1101       }
1102     DEBUG(D_tls) debug_printf("\n");
1103     if (server_seen_alpn > 1)
1104       {
1105       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: too many ALPNs presented in handshake\n");
1106       return GNUTLS_E_NO_APPLICATION_PROTOCOL;
1107       }
1108     break;
1109 #endif
1110   }
1111 return 0;
1112 }
1113
1114 /* Callback for client-hello, on server, if we think we might serve stapled-OCSP */
1115 static int
1116 tls_server_clienthello_cb(gnutls_session_t session, unsigned int htype,
1117   unsigned when, unsigned int incoming, const gnutls_datum_t * msg)
1118 {
1119 /* Call fn for each extension seen.  3.6.3 onwards */
1120 return gnutls_ext_raw_parse(NULL, tls_server_clienthello_ext, msg,
1121                            GNUTLS_EXT_RAW_FLAG_TLS_CLIENT_HELLO);
1122 }
1123
1124
1125 # ifdef notdef_crashes
1126 /* Make a note that we saw a status-response */
1127 static int
1128 tls_server_servercerts_ext(void * ctx, unsigned tls_id,
1129   const unsigned char *data, unsigned size)
1130 {
1131 /* debug_printf("%s %u\n", __FUNCTION__, tls_id); */
1132 /* https://www.iana.org/assignments/tls-extensiontype-values/tls-extensiontype-values.xhtml */
1133 if (FALSE && tls_id == 5)       /* status_request */
1134   {
1135   DEBUG(D_tls) debug_printf("Seen status_request extension\n");
1136   tls_in.ocsp = exim_testharness_disable_ocsp_validity_check
1137     ? OCSP_VFY_NOT_TRIED : OCSP_VFIED;  /* We know that GnuTLS verifies responses */
1138   }
1139 return 0;
1140 }
1141 # endif
1142
1143 /* Callback for certificates packet, on server, if we think we might serve stapled-OCSP */
1144 static int
1145 tls_server_servercerts_cb(gnutls_session_t session, unsigned int htype,
1146   unsigned when, unsigned int incoming, const gnutls_datum_t * msg)
1147 {
1148 /* Call fn for each extension seen.  3.6.3 onwards */
1149 # ifdef notdef_crashes
1150                                 /*XXX crashes */
1151 return gnutls_ext_raw_parse(NULL, tls_server_servercerts_ext, msg, 0);
1152 # endif
1153 }
1154 #endif /*SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE*/
1155
1156 /*XXX in tls1.3 the cert-status travel as an extension next to the cert, in the
1157  "Handshake Protocol: Certificate" record.
1158 So we need to spot the Certificate handshake message, parse it and spot any status_request extension(s)
1159
1160 This is different to tls1.2 - where it is a separate record (wireshark term) / handshake message (gnutls term).
1161 */
1162
1163 #if defined(EXIM_HAVE_TLS_RESUME) || defined(SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE)
1164 /* Callback for certificate-status, on server. We sent stapled OCSP. */
1165 static int
1166 tls_server_certstatus_cb(gnutls_session_t session, unsigned int htype,
1167   unsigned when, unsigned int incoming, const gnutls_datum_t * msg)
1168 {
1169 DEBUG(D_tls) debug_printf("Sending certificate-status\n");              /*XXX we get this for tls1.2 but not for 1.3 */
1170 # ifdef SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
1171 tls_in.ocsp = exim_testharness_disable_ocsp_validity_check
1172   ? OCSP_VFY_NOT_TRIED : OCSP_VFIED;    /* We know that GnuTLS verifies responses */
1173 # else
1174 tls_in.ocsp = OCSP_VFY_NOT_TRIED;
1175 # endif
1176 return 0;
1177 }
1178
1179 /* Callback for handshake messages, on server */
1180 static int
1181 tls_server_hook_cb(gnutls_session_t sess, u_int htype, unsigned when,
1182   unsigned incoming, const gnutls_datum_t * msg)
1183 {
1184 /* debug_printf("%s: htype %u\n", __FUNCTION__, htype); */
1185 switch (htype)
1186   {
1187 # ifdef SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
1188   case GNUTLS_HANDSHAKE_CLIENT_HELLO:
1189     return tls_server_clienthello_cb(sess, htype, when, incoming, msg);
1190   case GNUTLS_HANDSHAKE_CERTIFICATE_PKT:
1191     return tls_server_servercerts_cb(sess, htype, when, incoming, msg);
1192 # endif
1193   case GNUTLS_HANDSHAKE_CERTIFICATE_STATUS:
1194     return tls_server_certstatus_cb(sess, htype, when, incoming, msg);
1195 # ifdef EXIM_HAVE_TLS_RESUME
1196   case GNUTLS_HANDSHAKE_NEW_SESSION_TICKET:
1197     return tls_server_ticket_cb(sess, htype, when, incoming, msg);
1198 # endif
1199   default:
1200     return 0;
1201   }
1202 }
1203 #endif
1204
1205
1206 #if !defined(DISABLE_OCSP) && defined(SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE)
1207 static void
1208 tls_server_testharness_ocsp_fiddle(void)
1209 {
1210 extern char ** environ;
1211 if (environ) for (uschar ** p = USS environ; *p; p++)
1212   if (Ustrncmp(*p, "EXIM_TESTHARNESS_DISABLE_OCSPVALIDITYCHECK", 42) == 0)
1213     {
1214     DEBUG(D_tls) debug_printf("Permitting known bad OCSP response\n");
1215     exim_testharness_disable_ocsp_validity_check = TRUE;
1216     }
1217 }
1218 #endif
1219
1220 /**************************************************
1221 * One-time init credentials for server and client *
1222 **************************************************/
1223
1224 static void
1225 creds_basic_init(gnutls_certificate_credentials_t x509_cred, BOOL server)
1226 {
1227 #ifdef SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
1228 gnutls_certificate_set_flags(x509_cred, GNUTLS_CERTIFICATE_API_V2);
1229
1230 # if !defined(DISABLE_OCSP) && defined(SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE)
1231 if (server && tls_ocsp_file)
1232   {
1233   if (f.running_in_test_harness)
1234     tls_server_testharness_ocsp_fiddle();
1235
1236   if (exim_testharness_disable_ocsp_validity_check)
1237     gnutls_certificate_set_flags(x509_cred,
1238       GNUTLS_CERTIFICATE_API_V2 | GNUTLS_CERTIFICATE_SKIP_OCSP_RESPONSE_CHECK);
1239   }
1240 # endif
1241 #endif
1242 DEBUG(D_tls)
1243   debug_printf("TLS: basic cred init, %s\n", server ? "server" : "client");
1244 }
1245
1246 static int
1247 creds_load_server_certs(exim_gnutls_state_st * state, const uschar * cert,
1248   const uschar * pkey, const uschar * ocsp, uschar ** errstr)
1249 {
1250 const uschar * clist = cert;
1251 const uschar * klist = pkey;
1252 const uschar * olist;
1253 int csep = 0, ksep = 0, osep = 0, cnt = 0, rc;
1254 uschar * cfile, * kfile, * ofile;
1255 #ifndef DISABLE_OCSP
1256 # ifdef SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
1257 gnutls_x509_crt_fmt_t ocsp_fmt = GNUTLS_X509_FMT_DER;
1258 # endif
1259
1260 if (!expand_check(ocsp, US"tls_ocsp_file", &ofile, errstr))
1261   return DEFER;
1262 olist = ofile;
1263 #endif
1264
1265 while (cfile = string_nextinlist(&clist, &csep, NULL, 0))
1266
1267   if (!(kfile = string_nextinlist(&klist, &ksep, NULL, 0)))
1268     return tls_error(US"cert/key setup: out of keys", NULL, NULL, errstr);
1269   else if ((rc = tls_add_certfile(state, NULL, cfile, kfile, errstr)) > 0)
1270     return rc;
1271   else
1272     {
1273     int gnutls_cert_index = -rc;
1274     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cert/key %d %s registered\n",
1275                               gnutls_cert_index, cfile);
1276
1277 #ifndef DISABLE_OCSP
1278     if (ocsp)
1279       {
1280       /* Set the OCSP stapling server info */
1281       if (gnutls_buggy_ocsp)
1282         {
1283         DEBUG(D_tls)
1284           debug_printf("GnuTLS library is buggy for OCSP; avoiding\n");
1285         }
1286       else if ((ofile = string_nextinlist(&olist, &osep, NULL, 0)))
1287         {
1288         DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP response file %d  = %s\n",
1289                                   gnutls_cert_index, ofile);
1290 # ifdef SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
1291         if (Ustrncmp(ofile, US"PEM ", 4) == 0)
1292           {
1293           ocsp_fmt = GNUTLS_X509_FMT_PEM;
1294           ofile += 4;
1295           }
1296         else if (Ustrncmp(ofile, US"DER ", 4) == 0)
1297           {
1298           ocsp_fmt = GNUTLS_X509_FMT_DER;
1299           ofile += 4;
1300           }
1301
1302         if  ((rc = gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_file2(
1303                   state->lib_state.x509_cred, CCS ofile, gnutls_cert_index,
1304                   ocsp_fmt)) < 0)
1305           return tls_error_gnu(state,
1306                   US"gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_file2",
1307                   rc, errstr);
1308         DEBUG(D_tls)
1309           debug_printf(" %d response%s loaded\n", rc, rc>1 ? "s":"");
1310
1311         /* Arrange callbacks for OCSP request observability */
1312
1313         if (state->session)
1314           gnutls_handshake_set_hook_function(state->session,
1315             GNUTLS_HANDSHAKE_ANY, GNUTLS_HOOK_POST, tls_server_hook_cb);
1316         else
1317           state->lib_state.ocsp_hook = TRUE;
1318
1319
1320 # else
1321 #  if defined(SUPPORT_SRV_OCSP_STACK)
1322         if ((rc = gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function2(
1323                      state->lib_state.x509_cred, gnutls_cert_index,
1324                      server_ocsp_stapling_cb, ofile)))
1325             return tls_error_gnu(state,
1326                   US"gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function2",
1327                   rc, errstr);
1328         else
1329 #  endif
1330           {
1331           if (cnt++ > 0)
1332             {
1333             DEBUG(D_tls)
1334               debug_printf("oops; multiple OCSP files not supported\n");
1335             break;
1336             }
1337           gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function(
1338             state->lib_state.x509_cred, server_ocsp_stapling_cb, ofile);
1339           }
1340 # endif /* SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE */
1341         }
1342       else
1343         DEBUG(D_tls) debug_printf("ran out of OCSP response files in list\n");
1344       }
1345 #endif /* DISABLE_OCSP */
1346     }
1347 return 0;
1348 }
1349
1350 static int
1351 creds_load_client_certs(exim_gnutls_state_st * state, const host_item * host,
1352   const uschar * cert, const uschar * pkey, uschar ** errstr)
1353 {
1354 int rc = tls_add_certfile(state, host, cert, pkey, errstr);
1355 if (rc > 0) return rc;
1356 DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cert/key registered\n");
1357 return 0;
1358 }
1359
1360 static int
1361 creds_load_cabundle(exim_gnutls_state_st * state, const uschar * bundle,
1362   const host_item * host, uschar ** errstr)
1363 {
1364 int cert_count;
1365 struct stat statbuf;
1366
1367 #ifdef SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
1368 if (Ustrcmp(bundle, "system") == 0 || Ustrncmp(bundle, "system,", 7) == 0)
1369   cert_count = gnutls_certificate_set_x509_system_trust(state->lib_state.x509_cred);
1370 else
1371 #endif
1372   {
1373   if (Ustat(bundle, &statbuf) < 0)
1374     {
1375     log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC, "could not stat '%s' "
1376         "(tls_verify_certificates): %s", bundle, strerror(errno));
1377     return DEFER;
1378     }
1379
1380 #ifndef SUPPORT_CA_DIR
1381   /* The test suite passes in /dev/null; we could check for that path explicitly,
1382   but who knows if someone has some weird FIFO which always dumps some certs, or
1383   other weirdness.  The thing we really want to check is that it's not a
1384   directory, since while OpenSSL supports that, GnuTLS does not.
1385   So s/!S_ISREG/S_ISDIR/ and change some messaging ... */
1386   if (S_ISDIR(statbuf.st_mode))
1387     {
1388     log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
1389         "tls_verify_certificates \"%s\" is a directory", bundle);
1390     return DEFER;
1391     }
1392 #endif
1393
1394   DEBUG(D_tls) debug_printf("verify certificates = %s size=" OFF_T_FMT "\n",
1395           bundle, statbuf.st_size);
1396
1397   if (statbuf.st_size == 0)
1398     {
1399     DEBUG(D_tls)
1400       debug_printf("cert file empty, no certs, no verification, ignoring any CRL\n");
1401     return OK;
1402     }
1403
1404   cert_count =
1405
1406 #ifdef SUPPORT_CA_DIR
1407     (statbuf.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR
1408     ?
1409     gnutls_certificate_set_x509_trust_dir(state->lib_state.x509_cred,
1410       CS bundle, GNUTLS_X509_FMT_PEM)
1411     :
1412 #endif
1413     gnutls_certificate_set_x509_trust_file(state->lib_state.x509_cred,
1414       CS bundle, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
1415
1416 #ifdef SUPPORT_CA_DIR
1417   /* Mimic the behaviour with OpenSSL of not advertising a usable-cert list
1418   when using the directory-of-certs config model. */
1419
1420   if ((statbuf.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR)
1421     if (state->session)
1422       gnutls_certificate_send_x509_rdn_sequence(state->session, 1);
1423     else
1424       state->lib_state.ca_rdn_emulate = TRUE;
1425 #endif
1426   }
1427
1428 if (cert_count < 0)
1429   return tls_error_gnu(state, US"setting certificate trust", cert_count, errstr);
1430 DEBUG(D_tls)
1431   debug_printf("Added %d certificate authorities\n", cert_count);
1432
1433 return OK;
1434 }
1435
1436
1437 static int
1438 creds_load_crl(exim_gnutls_state_st * state, const uschar * crl, uschar ** errstr)
1439 {
1440 int cert_count;
1441 DEBUG(D_tls) debug_printf("loading CRL file = %s\n", crl);
1442 if ((cert_count = gnutls_certificate_set_x509_crl_file(state->lib_state.x509_cred,
1443     CS crl, GNUTLS_X509_FMT_PEM)) < 0)
1444   return tls_error_gnu(state, US"gnutls_certificate_set_x509_crl_file",
1445             cert_count, errstr);
1446
1447 DEBUG(D_tls) debug_printf("Processed %d CRLs\n", cert_count);
1448 return OK;
1449 }
1450
1451
1452 static int
1453 creds_load_pristring(exim_gnutls_state_st * state, const uschar * p,
1454   const char ** errpos)
1455 {
1456 if (!p)
1457   {
1458   p = exim_default_gnutls_priority;
1459   DEBUG(D_tls)
1460     debug_printf("GnuTLS using default session cipher/priority \"%s\"\n", p);
1461   }
1462 return gnutls_priority_init( (gnutls_priority_t *) &state->lib_state.pri_cache,
1463   CCS p, errpos);
1464 }
1465
1466 static unsigned
1467 tls_server_creds_init(void)
1468 {
1469 uschar * dummy_errstr;
1470 unsigned lifetime = 0;
1471
1472 state_server.lib_state = null_tls_preload;
1473 if (gnutls_certificate_allocate_credentials(
1474       (gnutls_certificate_credentials_t *) &state_server.lib_state.x509_cred))
1475   {
1476   state_server.lib_state.x509_cred = NULL;
1477   return lifetime;
1478   }
1479 creds_basic_init(state_server.lib_state.x509_cred, TRUE);
1480
1481 #if defined(EXIM_HAVE_INOTIFY) || defined(EXIM_HAVE_KEVENT)
1482 /* If tls_certificate has any $ indicating expansions, it is not good.
1483 If tls_privatekey is set but has $, not good.  Likewise for tls_ocsp_file.
1484 If all good (and tls_certificate set), load the cert(s). */
1485
1486 if (  opt_set_and_noexpand(tls_certificate)
1487 # ifndef DISABLE_OCSP
1488    && opt_unset_or_noexpand(tls_ocsp_file)
1489 # endif
1490    && opt_unset_or_noexpand(tls_privatekey))
1491   {
1492   /* Set watches on the filenames.  The implementation does de-duplication
1493   so we can just blindly do them all.
1494   */
1495
1496   if (  tls_set_watch(tls_certificate, TRUE)
1497 # ifndef DISABLE_OCSP
1498      && tls_set_watch(tls_ocsp_file, TRUE)
1499 # endif
1500      && tls_set_watch(tls_privatekey, TRUE))
1501     {
1502     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: preloading server certs\n");
1503     if (creds_load_server_certs(&state_server, tls_certificate,
1504           tls_privatekey && *tls_privatekey ? tls_privatekey : tls_certificate,
1505 # ifdef DISABLE_OCSP
1506           NULL,
1507 # else
1508           tls_ocsp_file,
1509 # endif
1510           &dummy_errstr) == 0)
1511       state_server.lib_state.conn_certs = TRUE;
1512     }
1513   }
1514 else if (  !tls_certificate && !tls_privatekey
1515 # ifndef DISABLE_OCSP
1516         && !tls_ocsp_file
1517 # endif
1518         )
1519   {             /* Generate & preload a selfsigned cert. No files to watch. */
1520   if ((tls_install_selfsign(&state_server, &dummy_errstr)) == OK)
1521     {
1522     state_server.lib_state.conn_certs = TRUE;
1523     lifetime = f.running_in_test_harness ? 2 : 60 * 60;         /* 1 hour */
1524     }
1525   }
1526 else
1527   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: not preloading server certs\n");
1528
1529 /* If tls_verify_certificates is non-empty and has no $, load CAs.
1530 If none was configured and we can't handle "system", treat as empty. */
1531
1532 if (  opt_set_and_noexpand(tls_verify_certificates)
1533 #ifndef SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
1534    && Ustrcmp(tls_verify_certificates, "system") != 0
1535 #endif
1536    )
1537   {
1538   if (tls_set_watch(tls_verify_certificates, FALSE))
1539     {
1540     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: preloading CA bundle for server\n");
1541     if (creds_load_cabundle(&state_server, tls_verify_certificates,
1542                             NULL, &dummy_errstr) != OK)
1543       return lifetime;
1544     state_server.lib_state.cabundle = TRUE;
1545
1546     /* If CAs loaded and tls_crl is non-empty and has no $, load it */
1547
1548     if (opt_set_and_noexpand(tls_crl))
1549       {
1550       if (tls_set_watch(tls_crl, FALSE))
1551         {
1552         DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: preloading CRL for server\n");
1553         if (creds_load_crl(&state_server, tls_crl, &dummy_errstr) != OK)
1554           return lifetime;
1555         state_server.lib_state.crl = TRUE;
1556         }
1557       }
1558     else
1559       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: not preloading CRL for server\n");
1560     }
1561   }
1562 else
1563   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: not preloading CA bundle for server\n");
1564 #endif  /* EXIM_HAVE_INOTIFY */
1565
1566 /* If tls_require_ciphers is non-empty and has no $, load the
1567 ciphers priority cache.  If unset, load with the default.
1568 (server-only as the client one depends on non/DANE) */
1569
1570 if (!tls_require_ciphers || opt_set_and_noexpand(tls_require_ciphers))
1571   {
1572   const char * dummy_errpos;
1573   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: preloading cipher list for server: %s\n",
1574                   tls_require_ciphers);
1575   if (  creds_load_pristring(&state_server, tls_require_ciphers, &dummy_errpos)
1576      == OK)
1577     state_server.lib_state.pri_string = TRUE;
1578   }
1579 else
1580   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: not preloading cipher list for server\n");
1581 return lifetime;
1582 }
1583
1584
1585 /* Preload whatever creds are static, onto a transport.  The client can then
1586 just copy the pointer as it starts up. */
1587
1588 static void
1589 tls_client_creds_init(transport_instance * t, BOOL watch)
1590 {
1591 smtp_transport_options_block * ob = t->options_block;
1592 exim_gnutls_state_st tpt_dummy_state;
1593 host_item * dummy_host = (host_item *)1;
1594 uschar * dummy_errstr;
1595
1596 if (  !exim_gnutls_base_init_done
1597    && tls_g_init(&dummy_errstr) != OK)
1598   return;
1599
1600 ob->tls_preload = null_tls_preload;
1601 if (gnutls_certificate_allocate_credentials(
1602   (struct gnutls_certificate_credentials_st **)&ob->tls_preload.x509_cred))
1603   {
1604   ob->tls_preload.x509_cred = NULL;
1605   return;
1606   }
1607 creds_basic_init(ob->tls_preload.x509_cred, FALSE);
1608
1609 tpt_dummy_state.session = NULL;
1610 tpt_dummy_state.lib_state = ob->tls_preload;
1611
1612 #if defined(EXIM_HAVE_INOTIFY) || defined(EXIM_HAVE_KEVENT)
1613 if (  opt_set_and_noexpand(ob->tls_certificate)
1614    && opt_unset_or_noexpand(ob->tls_privatekey))
1615   {
1616   if (  !watch
1617      || (  tls_set_watch(ob->tls_certificate, FALSE)
1618         && tls_set_watch(ob->tls_privatekey, FALSE)
1619      )  )
1620     {
1621     const uschar * pkey = ob->tls_privatekey;
1622
1623     DEBUG(D_tls)
1624       debug_printf("TLS: preloading client certs for transport '%s'\n", t->name);
1625
1626     /* The state->lib_state.x509_cred is used for the certs load, and is the sole
1627     structure element used.  So we can set up a dummy.  The hoat arg only
1628     selects a retcode in case of fail, so any value */
1629
1630     if (creds_load_client_certs(&tpt_dummy_state, dummy_host,
1631           ob->tls_certificate, pkey ? pkey : ob->tls_certificate,
1632           &dummy_errstr) == OK)
1633       ob->tls_preload.conn_certs = TRUE;
1634     }
1635   }
1636 else
1637   DEBUG(D_tls)
1638     debug_printf("TLS: not preloading client certs, for transport '%s'\n", t->name);
1639
1640 /* If tls_verify_certificates is non-empty and has no $, load CAs.
1641 If none was configured and we can't handle "system", treat as empty. */
1642
1643 if (  opt_set_and_noexpand(ob->tls_verify_certificates)
1644 #ifndef SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
1645    && Ustrcmp(ob->tls_verify_certificates, "system") != 0
1646 #endif
1647    )
1648   {
1649   if (!watch || tls_set_watch(ob->tls_verify_certificates, FALSE))
1650     {
1651     DEBUG(D_tls)
1652       debug_printf("TLS: preloading CA bundle for transport '%s'\n", t->name);
1653     if (creds_load_cabundle(&tpt_dummy_state, ob->tls_verify_certificates,
1654                             dummy_host, &dummy_errstr) != OK)
1655       return;
1656     ob->tls_preload.cabundle = TRUE;
1657
1658     if (opt_set_and_noexpand(ob->tls_crl))
1659       {
1660       if (!watch || tls_set_watch(ob->tls_crl, FALSE))
1661         {
1662         DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: preloading CRL for transport '%s'\n", t->name);
1663         if (creds_load_crl(&tpt_dummy_state, ob->tls_crl, &dummy_errstr) != OK)
1664           return;
1665         ob->tls_preload.crl = TRUE;
1666         }
1667       }
1668     else
1669       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: not preloading CRL, for transport '%s'\n", t->name);
1670     }
1671   }
1672 else
1673   DEBUG(D_tls)
1674       debug_printf("TLS: not preloading CA bundle, for transport '%s'\n", t->name);
1675
1676 /* We do not preload tls_require_ciphers to to the transport as it implicitly
1677 depends on DANE or plain usage. */
1678
1679 #endif
1680 }
1681
1682
1683 #if defined(EXIM_HAVE_INOTIFY) || defined(EXIM_HAVE_KEVENT)
1684 /* Invalidate the creds cached, by dropping the current ones.
1685 Call when we notice one of the source files has changed. */
1686  
1687 static void
1688 tls_server_creds_invalidate(void)
1689 {
1690 if (state_server.lib_state.pri_cache)
1691   gnutls_priority_deinit(state_server.lib_state.pri_cache);
1692 state_server.lib_state.pri_cache = NULL;
1693
1694 if (state_server.lib_state.x509_cred)
1695   gnutls_certificate_free_credentials(state_server.lib_state.x509_cred);
1696 state_server.lib_state = null_tls_preload;
1697 }
1698
1699
1700 static void
1701 tls_client_creds_invalidate(transport_instance * t)
1702 {
1703 smtp_transport_options_block * ob = t->options_block;
1704 if (ob->tls_preload.x509_cred)
1705   gnutls_certificate_free_credentials(ob->tls_preload.x509_cred);
1706 ob->tls_preload = null_tls_preload;
1707 }
1708 #endif
1709
1710
1711 /*************************************************
1712 *       Variables re-expanded post-SNI           *
1713 *************************************************/
1714
1715 /* Called from both server and client code, via tls_init(), and also from
1716 the SNI callback after receiving an SNI, if tls_certificate includes "tls_sni".
1717
1718 We can tell the two apart by state->received_sni being non-NULL in callback.
1719
1720 The callback should not call us unless state->trigger_sni_changes is true,
1721 which we are responsible for setting on the first pass through.
1722
1723 Arguments:
1724   state           exim_gnutls_state_st *
1725   errstr          error string pointer
1726
1727 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1728 */
1729
1730 static int
1731 tls_expand_session_files(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
1732 {
1733 int rc;
1734 const host_item *host = state->host;  /* macro should be reconsidered? */
1735 const uschar *saved_tls_certificate = NULL;
1736 const uschar *saved_tls_privatekey = NULL;
1737 const uschar *saved_tls_verify_certificates = NULL;
1738 const uschar *saved_tls_crl = NULL;
1739 int cert_count;
1740
1741 /* We check for tls_sni *before* expansion. */
1742 if (!host)      /* server */
1743   if (!state->received_sni)
1744     {
1745     if (  state->tls_certificate
1746        && (  Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_sni")
1747           || Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_in_sni")
1748           || Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_out_sni")
1749        )  )
1750       {
1751       DEBUG(D_tls) debug_printf("We will re-expand TLS session files if we receive SNI\n");
1752       state->trigger_sni_changes = TRUE;
1753       }
1754     }
1755   else  /* SNI callback case */
1756     {
1757     /* useful for debugging */
1758     saved_tls_certificate = state->exp_tls_certificate;
1759     saved_tls_privatekey = state->exp_tls_privatekey;
1760     saved_tls_verify_certificates = state->exp_tls_verify_certificates;
1761     saved_tls_crl = state->exp_tls_crl;
1762     }
1763
1764 if (!state->lib_state.x509_cred)
1765   {
1766   if ((rc = gnutls_certificate_allocate_credentials(
1767         (gnutls_certificate_credentials_t *) &state->lib_state.x509_cred)))
1768     return tls_error_gnu(state, US"gnutls_certificate_allocate_credentials",
1769             rc, errstr);
1770   creds_basic_init(state->lib_state.x509_cred, !host);
1771   }
1772
1773
1774 /* remember: Expand_check_tlsvar() is expand_check() but fiddling with
1775 state members, assuming consistent naming; and expand_check() returns
1776 false if expansion failed, unless expansion was forced to fail. */
1777
1778 /* check if we at least have a certificate, before doing expensive
1779 D-H generation. */
1780
1781 if (!state->lib_state.conn_certs)
1782   {
1783   if (!Expand_check_tlsvar(tls_certificate, errstr))
1784     return DEFER;
1785
1786   /* certificate is mandatory in server, optional in client */
1787
1788   if (  !state->exp_tls_certificate
1789      || !*state->exp_tls_certificate
1790      )
1791     if (!host)
1792       return tls_install_selfsign(state, errstr);
1793     else
1794       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: no client certificate specified; okay\n");
1795
1796   if (state->tls_privatekey && !Expand_check_tlsvar(tls_privatekey, errstr))
1797     return DEFER;
1798
1799   /* tls_privatekey is optional, defaulting to same file as certificate */
1800
1801   if (!state->tls_privatekey || !*state->tls_privatekey)
1802     {
1803     state->tls_privatekey = state->tls_certificate;
1804     state->exp_tls_privatekey = state->exp_tls_certificate;
1805     }
1806
1807   if (state->exp_tls_certificate && *state->exp_tls_certificate)
1808     {
1809     BOOL load = TRUE;
1810     DEBUG(D_tls) debug_printf("certificate file = %s\nkey file = %s\n",
1811         state->exp_tls_certificate, state->exp_tls_privatekey);
1812
1813     if (state->received_sni)
1814       if (  Ustrcmp(state->exp_tls_certificate, saved_tls_certificate) == 0
1815          && Ustrcmp(state->exp_tls_privatekey,  saved_tls_privatekey)  == 0
1816          )
1817         {
1818         DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS SNI: cert and key unchanged\n");
1819         load = FALSE;   /* avoid re-loading the same certs */
1820         }
1821       else              /* unload the pre-SNI certs before loading new ones */
1822         {
1823         DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS SNI: have a changed cert/key pair\n");
1824         gnutls_certificate_free_keys(state->lib_state.x509_cred);
1825         }
1826
1827     if (  load
1828        && (rc = host
1829           ? creds_load_client_certs(state, host, state->exp_tls_certificate,
1830                               state->exp_tls_privatekey, errstr)
1831           : creds_load_server_certs(state, state->exp_tls_certificate,
1832                               state->exp_tls_privatekey,
1833 #ifdef DISABLE_OCSP
1834                               NULL,
1835 #else
1836                               tls_ocsp_file,
1837 #endif
1838                               errstr)
1839        )  ) return rc;
1840     }
1841   }
1842 else
1843   {
1844   DEBUG(D_tls)
1845     debug_printf("%s certs were preloaded\n", host ? "client" : "server");
1846
1847   if (!state->tls_privatekey) state->tls_privatekey = state->tls_certificate;
1848   state->exp_tls_certificate = US state->tls_certificate;
1849   state->exp_tls_privatekey = US state->tls_privatekey;
1850
1851 #ifdef SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
1852   if (state->lib_state.ocsp_hook)
1853      gnutls_handshake_set_hook_function(state->session,
1854        GNUTLS_HANDSHAKE_ANY, GNUTLS_HOOK_POST, tls_server_hook_cb);
1855 #endif
1856   }
1857
1858
1859 /* Set the trusted CAs file if one is provided, and then add the CRL if one is
1860 provided. Experiment shows that, if the certificate file is empty, an unhelpful
1861 error message is provided. However, if we just refrain from setting anything up
1862 in that case, certificate verification fails, which seems to be the correct
1863 behaviour.
1864 If none was configured and we can't handle "system", treat as empty. */
1865
1866 if (!state->lib_state.cabundle)
1867   {
1868   if (state->tls_verify_certificates && *state->tls_verify_certificates)
1869     {
1870     if (!Expand_check_tlsvar(tls_verify_certificates, errstr))
1871       return DEFER;
1872 #ifndef SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
1873     if (Ustrcmp(state->exp_tls_verify_certificates, "system") == 0)
1874       state->exp_tls_verify_certificates = NULL;
1875 #endif
1876     if (state->tls_crl && *state->tls_crl)
1877       if (!Expand_check_tlsvar(tls_crl, errstr))
1878         return DEFER;
1879
1880     if (!(state->exp_tls_verify_certificates &&
1881           *state->exp_tls_verify_certificates))
1882       {
1883       DEBUG(D_tls)
1884         debug_printf("TLS: tls_verify_certificates expanded empty, ignoring\n");
1885       /* With no tls_verify_certificates, we ignore tls_crl too */
1886       return OK;
1887       }
1888     }
1889   else
1890     {
1891     DEBUG(D_tls)
1892       debug_printf("TLS: tls_verify_certificates not set or empty, ignoring\n");
1893     return OK;
1894     }
1895   rc = creds_load_cabundle(state, state->exp_tls_verify_certificates, host, errstr);
1896   if (rc != OK) return rc;
1897   }
1898 else
1899   {
1900   DEBUG(D_tls)
1901     debug_printf("%s CA bundle was preloaded\n", host ? "client" : "server");
1902   state->exp_tls_verify_certificates = US state->tls_verify_certificates;
1903
1904 #ifdef SUPPORT_CA_DIR
1905 /* Mimic the behaviour with OpenSSL of not advertising a usable-cert list
1906 when using the directory-of-certs config model. */
1907     if (state->lib_state.ca_rdn_emulate)
1908       gnutls_certificate_send_x509_rdn_sequence(state->session, 1);
1909 #endif
1910   }
1911
1912
1913 if (!state->lib_state.crl)
1914   {
1915   if (  state->tls_crl && *state->tls_crl
1916      && state->exp_tls_crl && *state->exp_tls_crl)
1917     return creds_load_crl(state, state->exp_tls_crl, errstr);
1918   }
1919 else
1920   {
1921   DEBUG(D_tls)
1922       debug_printf("%s CRL was preloaded\n", host ? "client" : "server");
1923   state->exp_tls_crl = US state->tls_crl;
1924   }
1925
1926 return OK;
1927 }
1928
1929
1930
1931
1932 /*************************************************
1933 *          Set X.509 state variables             *
1934 *************************************************/
1935
1936 /* In GnuTLS, the registered cert/key are not replaced by a later
1937 set of a cert/key, so for SNI support we need a whole new x509_cred
1938 structure.  Which means various other non-re-expanded pieces of state
1939 need to be re-set in the new struct, so the setting logic is pulled
1940 out to this.
1941
1942 Arguments:
1943   state           exim_gnutls_state_st *
1944   errstr          error string pointer
1945
1946 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1947 */
1948
1949 static int
1950 tls_set_remaining_x509(exim_gnutls_state_st *state, uschar ** errstr)
1951 {
1952 int rc;
1953 const host_item *host = state->host;  /* macro should be reconsidered? */
1954
1955 #ifndef GNUTLS_AUTO_DHPARAMS
1956 /* Create D-H parameters, or read them from the cache file. This function does
1957 its own SMTP error messaging. This only happens for the server, TLS D-H ignores
1958 client-side params. */
1959
1960 if (!state->host)
1961   {
1962   if (!dh_server_params)
1963     if ((rc = init_server_dh(errstr)) != OK) return rc;
1964
1965   /* Unnecessary & discouraged with 3.6.0 or later */
1966   gnutls_certificate_set_dh_params(state->lib_state.x509_cred, dh_server_params);
1967   }
1968 #else
1969 DEBUG(D_tls) if (tls_dhparam)
1970   debug_printf("Ignoring tls_dhparam (recent version GnuTLS)\n");
1971 #endif
1972
1973 /* Link the credentials to the session. */
1974
1975 if ((rc = gnutls_credentials_set(state->session,
1976             GNUTLS_CRD_CERTIFICATE, state->lib_state.x509_cred)))
1977   return tls_error_gnu(state, US"gnutls_credentials_set", rc, errstr);
1978
1979 return OK;
1980 }
1981
1982 /*************************************************
1983 *            Initialize for GnuTLS               *
1984 *************************************************/
1985
1986
1987 /* Called from both server and client code. In the case of a server, errors
1988 before actual TLS negotiation return DEFER.
1989
1990 Arguments:
1991   host            connected host, if client; NULL if server
1992   ob              tranport options block, if client; NULL if server
1993   require_ciphers tls_require_ciphers setting
1994   caller_state    returned state-info structure
1995   errstr          error string pointer
1996
1997 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1998 */
1999
2000 static int
2001 tls_init(
2002     const host_item *host,
2003     smtp_transport_options_block * ob,
2004     const uschar * require_ciphers,
2005     exim_gnutls_state_st **caller_state,
2006     tls_support * tlsp,
2007     uschar ** errstr)
2008 {
2009 exim_gnutls_state_st * state;
2010 int rc;
2011 size_t sz;
2012
2013 if (  !exim_gnutls_base_init_done
2014    && (rc = tls_g_init(errstr)) != OK)
2015   return rc;
2016
2017 if (host)
2018   {
2019   /* For client-side sessions we allocate a context. This lets us run
2020   several in parallel. */
2021
2022   int old_pool = store_pool;
2023   store_pool = POOL_PERM;
2024   state = store_get(sizeof(exim_gnutls_state_st), FALSE);
2025   store_pool = old_pool;
2026
2027   memcpy(state, &exim_gnutls_state_init, sizeof(exim_gnutls_state_init));
2028   state->lib_state = ob->tls_preload;
2029   state->tlsp = tlsp;
2030   DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS client session\n");
2031   rc = gnutls_init(&state->session, GNUTLS_CLIENT);
2032
2033   state->tls_certificate =      ob->tls_certificate;
2034   state->tls_privatekey =       ob->tls_privatekey;
2035   state->tls_sni =              ob->tls_sni;
2036   state->tls_verify_certificates = ob->tls_verify_certificates;
2037   state->tls_crl =              ob->tls_crl;
2038   }
2039 else
2040   {
2041   /* Server operations always use the one state_server context.  It is not
2042   shared because we have forked a fresh process for every receive.  However it
2043   can get re-used for successive TLS sessions on a single TCP connection. */
2044
2045   state = &state_server;
2046   state->tlsp = tlsp;
2047   DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS server session\n");
2048   rc = gnutls_init(&state->session, GNUTLS_SERVER);
2049
2050   state->tls_certificate =      tls_certificate;
2051   state->tls_privatekey =       tls_privatekey;
2052   state->tls_sni =              NULL;
2053   state->tls_verify_certificates = tls_verify_certificates;
2054   state->tls_crl =              tls_crl;
2055   }
2056 if (rc)
2057   return tls_error_gnu(state, US"gnutls_init", rc, errstr);
2058
2059 state->tls_require_ciphers =    require_ciphers;
2060 state->host = host;
2061
2062 /* This handles the variables that might get re-expanded after TLS SNI;
2063 tls_certificate, tls_privatekey, tls_verify_certificates, tls_crl */
2064
2065 DEBUG(D_tls)
2066   debug_printf("Expanding various TLS configuration options for session credentials\n");
2067 if ((rc = tls_expand_session_files(state, errstr)) != OK) return rc;
2068
2069 /* These are all other parts of the x509_cred handling, since SNI in GnuTLS
2070 requires a new structure afterwards. */
2071
2072 if ((rc = tls_set_remaining_x509(state, errstr)) != OK) return rc;
2073
2074 /* set SNI in client, only */
2075 if (host)
2076   {
2077   if (!expand_check(state->tls_sni, US"tls_out_sni", &state->tlsp->sni, errstr))
2078     return DEFER;
2079   if (state->tlsp->sni && *state->tlsp->sni)
2080     {
2081     DEBUG(D_tls)
2082       debug_printf("Setting TLS client SNI to \"%s\"\n", state->tlsp->sni);
2083     sz = Ustrlen(state->tlsp->sni);
2084     if ((rc = gnutls_server_name_set(state->session,
2085           GNUTLS_NAME_DNS, state->tlsp->sni, sz)))
2086       return tls_error_gnu(state, US"gnutls_server_name_set", rc, errstr);
2087     }
2088   }
2089 else if (state->tls_sni)
2090   DEBUG(D_tls) debug_printf("*** PROBABLY A BUG *** " \
2091       "have an SNI set for a server [%s]\n", state->tls_sni);
2092
2093 if (!state->lib_state.pri_string)
2094   {
2095   const uschar * p = NULL;
2096   const char * errpos;
2097
2098   /* This is the priority string support,
2099   http://www.gnutls.org/manual/html_node/Priority-Strings.html
2100   and replaces gnutls_require_kx, gnutls_require_mac & gnutls_require_protocols.
2101   This was backwards incompatible, but means Exim no longer needs to track
2102   all algorithms and provide string forms for them. */
2103
2104   if (state->tls_require_ciphers && *state->tls_require_ciphers)
2105     {
2106     if (!Expand_check_tlsvar(tls_require_ciphers, errstr))
2107       return DEFER;
2108     if (state->exp_tls_require_ciphers && *state->exp_tls_require_ciphers)
2109       {
2110       p = state->exp_tls_require_ciphers;
2111       DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS session cipher/priority \"%s\"\n", p);
2112       }
2113     }
2114
2115   if ((rc = creds_load_pristring(state, p, &errpos)))
2116     return tls_error_gnu(state, string_sprintf(
2117                         "gnutls_priority_init(%s) failed at offset %ld, \"%.6s..\"",
2118                         p, (long)(errpos - CS p), errpos),
2119                     rc, errstr);
2120   }
2121 else
2122   {
2123   DEBUG(D_tls) debug_printf("cipher list preloaded\n");
2124   state->exp_tls_require_ciphers = US state->tls_require_ciphers;
2125   }
2126
2127
2128 if ((rc = gnutls_priority_set(state->session, state->lib_state.pri_cache)))
2129   return tls_error_gnu(state, US"gnutls_priority_set", rc, errstr);
2130
2131 /* This also sets the server ticket expiration time to the same, and
2132 the STEK rotation time to 3x. */
2133
2134 gnutls_db_set_cache_expiration(state->session, ssl_session_timeout);
2135
2136 /* Reduce security in favour of increased compatibility, if the admin
2137 decides to make that trade-off. */
2138 if (gnutls_compat_mode)
2139   {
2140 #if LIBGNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x020104
2141   DEBUG(D_tls) debug_printf("lowering GnuTLS security, compatibility mode\n");
2142   gnutls_session_enable_compatibility_mode(state->session);
2143 #else
2144   DEBUG(D_tls) debug_printf("Unable to set gnutls_compat_mode - GnuTLS version too old\n");
2145 #endif
2146   }
2147
2148 *caller_state = state;
2149 return OK;
2150 }
2151
2152
2153
2154 /*************************************************
2155 *            Extract peer information            *
2156 *************************************************/
2157
2158 static const uschar *
2159 cipher_stdname_kcm(gnutls_kx_algorithm_t kx, gnutls_cipher_algorithm_t cipher,
2160   gnutls_mac_algorithm_t mac)
2161 {
2162 uschar cs_id[2];
2163 gnutls_kx_algorithm_t kx_i;
2164 gnutls_cipher_algorithm_t cipher_i;
2165 gnutls_mac_algorithm_t mac_i;
2166
2167 for (size_t i = 0;
2168      gnutls_cipher_suite_info(i, cs_id, &kx_i, &cipher_i, &mac_i, NULL);
2169      i++)
2170   if (kx_i == kx && cipher_i == cipher && mac_i == mac)
2171     return cipher_stdname(cs_id[0], cs_id[1]);
2172 return NULL;
2173 }
2174
2175
2176
2177 /* Called from both server and client code.
2178 Only this is allowed to set state->peerdn and state->have_set_peerdn
2179 and we use that to detect double-calls.
2180
2181 NOTE: the state blocks last while the TLS connection is up, which is fine
2182 for logging in the server side, but for the client side, we log after teardown
2183 in src/deliver.c.  While the session is up, we can twist about states and
2184 repoint tls_* globals, but those variables used for logging or other variable
2185 expansion that happens _after_ delivery need to have a longer life-time.
2186
2187 So for those, we get the data from POOL_PERM; the re-invoke guard keeps us from
2188 doing this more than once per generation of a state context.  We set them in
2189 the state context, and repoint tls_* to them.  After the state goes away, the
2190 tls_* copies of the pointers remain valid and client delivery logging is happy.
2191
2192 tls_certificate_verified is a BOOL, so the tls_peerdn and tls_cipher issues
2193 don't apply.
2194
2195 Arguments:
2196   state           exim_gnutls_state_st *
2197   errstr          pointer to error string
2198
2199 Returns:          OK/DEFER/FAIL
2200 */
2201
2202 static int
2203 peer_status(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
2204 {
2205 gnutls_session_t session = state->session;
2206 const gnutls_datum_t * cert_list;
2207 int old_pool, rc;
2208 unsigned int cert_list_size = 0;
2209 gnutls_protocol_t protocol;
2210 gnutls_cipher_algorithm_t cipher;
2211 gnutls_kx_algorithm_t kx;
2212 gnutls_mac_algorithm_t mac;
2213 gnutls_certificate_type_t ct;
2214 gnutls_x509_crt_t crt;
2215 uschar * dn_buf;
2216 size_t sz;
2217
2218 if (state->have_set_peerdn)
2219   return OK;
2220 state->have_set_peerdn = TRUE;
2221
2222 state->peerdn = NULL;
2223
2224 /* tls_cipher */
2225 cipher = gnutls_cipher_get(session);
2226 protocol = gnutls_protocol_get_version(session);
2227 mac = gnutls_mac_get(session);
2228 kx =
2229 #ifdef GNUTLS_TLS1_3
2230     protocol >= GNUTLS_TLS1_3 ? 0 :
2231 #endif
2232   gnutls_kx_get(session);
2233
2234 old_pool = store_pool;
2235   {
2236   tls_support * tlsp = state->tlsp;
2237   store_pool = POOL_PERM;
2238
2239 #ifdef SUPPORT_GNUTLS_SESS_DESC
2240     {
2241     gstring * g = NULL;
2242     uschar * s = US gnutls_session_get_desc(session), c;
2243
2244     /* Nikos M suggests we use this by preference.  It returns like:
2245     (TLS1.3)-(ECDHE-SECP256R1)-(RSA-PSS-RSAE-SHA256)-(AES-256-GCM)
2246
2247     For partial back-compat, put a colon after the TLS version, replace the
2248     )-( grouping with __, replace in-group - with _ and append the :keysize. */
2249
2250     /* debug_printf("peer_status: gnutls_session_get_desc %s\n", s); */
2251
2252     for (s++; (c = *s) && c != ')'; s++) g = string_catn(g, s, 1);
2253
2254     tlsp->ver = string_copyn(g->s, g->ptr);
2255     for (uschar * p = US tlsp->ver; *p; p++)
2256       if (*p == '-') { *p = '\0'; break; }      /* TLS1.0-PKIX -> TLS1.0 */
2257
2258     g = string_catn(g, US":", 1);
2259     if (*s) s++;                /* now on _ between groups */
2260     while ((c = *s))
2261       {
2262       for (*++s && ++s; (c = *s) && c != ')'; s++)
2263         g = string_catn(g, c == '-' ? US"_" : s, 1);
2264       /* now on ) closing group */
2265       if ((c = *s) && *++s == '-') g = string_catn(g, US"__", 2);
2266       /* now on _ between groups */
2267       }
2268     g = string_catn(g, US":", 1);
2269     g = string_cat(g, string_sprintf("%d", (int) gnutls_cipher_get_key_size(cipher) * 8));
2270     state->ciphersuite = string_from_gstring(g);
2271     }
2272 #else
2273   state->ciphersuite = string_sprintf("%s:%s:%d",
2274       gnutls_protocol_get_name(protocol),
2275       gnutls_cipher_suite_get_name(kx, cipher, mac),
2276       (int) gnutls_cipher_get_key_size(cipher) * 8);
2277
2278   /* I don't see a way that spaces could occur, in the current GnuTLS
2279   code base, but it was a concern in the old code and perhaps older GnuTLS
2280   releases did return "TLS 1.0"; play it safe, just in case. */
2281
2282   for (uschar * p = state->ciphersuite; *p; p++) if (isspace(*p)) *p = '-';
2283   tlsp->ver = string_copyn(state->ciphersuite,
2284                         Ustrchr(state->ciphersuite, ':') - state->ciphersuite);
2285 #endif
2286
2287 /* debug_printf("peer_status: ciphersuite %s\n", state->ciphersuite); */
2288
2289   tlsp->cipher = state->ciphersuite;
2290   tlsp->bits = gnutls_cipher_get_key_size(cipher) * 8;
2291
2292   tlsp->cipher_stdname = cipher_stdname_kcm(kx, cipher, mac);
2293   }
2294 store_pool = old_pool;
2295
2296 /* tls_peerdn */
2297 cert_list = gnutls_certificate_get_peers(session, &cert_list_size);
2298
2299 if (!cert_list || cert_list_size == 0)
2300   {
2301   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: no certificate from peer (%p & %d)\n",
2302       cert_list, cert_list_size);
2303   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
2304     return tls_error(US"certificate verification failed",
2305         US"no certificate received from peer", state->host, errstr);
2306   return OK;
2307   }
2308
2309 if ((ct = gnutls_certificate_type_get(session)) != GNUTLS_CRT_X509)
2310   {
2311   const uschar * ctn = US gnutls_certificate_type_get_name(ct);
2312   DEBUG(D_tls)
2313     debug_printf("TLS: peer cert not X.509 but instead \"%s\"\n", ctn);
2314   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
2315     return tls_error(US"certificate verification not possible, unhandled type",
2316         ctn, state->host, errstr);
2317   return OK;
2318   }
2319
2320 #define exim_gnutls_peer_err(Label) \
2321   do { \
2322     if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) \
2323       { \
2324       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: peer cert problem: %s: %s\n", \
2325         (Label), gnutls_strerror(rc)); \
2326       if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED) \
2327         return tls_error_gnu(state, (Label), rc, errstr); \
2328       return OK; \
2329       } \
2330     } while (0)
2331
2332 rc = import_cert(&cert_list[0], &crt);
2333 exim_gnutls_peer_err(US"cert 0");
2334
2335 state->tlsp->peercert = state->peercert = crt;
2336
2337 sz = 0;
2338 rc = gnutls_x509_crt_get_dn(crt, NULL, &sz);
2339 if (rc != GNUTLS_E_SHORT_MEMORY_BUFFER)
2340   {
2341   exim_gnutls_peer_err(US"getting size for cert DN failed");
2342   return FAIL; /* should not happen */
2343   }
2344 dn_buf = store_get_perm(sz, TRUE);      /* tainted */
2345 rc = gnutls_x509_crt_get_dn(crt, CS dn_buf, &sz);
2346 exim_gnutls_peer_err(US"failed to extract certificate DN [gnutls_x509_crt_get_dn(cert 0)]");
2347
2348 state->peerdn = dn_buf;
2349
2350 return OK;
2351 #undef exim_gnutls_peer_err
2352 }
2353
2354
2355
2356
2357 /*************************************************
2358 *            Verify peer certificate             *
2359 *************************************************/
2360
2361 /* Called from both server and client code.
2362 *Should* be using a callback registered with
2363 gnutls_certificate_set_verify_function() to fail the handshake if we dislike
2364 the peer information, but that's too new for some OSes.
2365
2366 Arguments:
2367   state         exim_gnutls_state_st *
2368   errstr        where to put an error message
2369
2370 Returns:
2371   FALSE     if the session should be rejected
2372   TRUE      if the cert is okay or we just don't care
2373 */
2374
2375 static BOOL
2376 verify_certificate(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
2377 {
2378 int rc;
2379 uint verify;
2380
2381 DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: checking peer certificate\n");
2382 *errstr = NULL;
2383 rc = peer_status(state, errstr);
2384
2385 if (state->verify_requirement == VERIFY_NONE)
2386   return TRUE;
2387
2388 if (rc != OK || !state->peerdn)
2389   {
2390   verify = GNUTLS_CERT_INVALID;
2391   *errstr = US"certificate not supplied";
2392   }
2393 else
2394
2395   {
2396 #ifdef SUPPORT_DANE
2397   if (state->verify_requirement == VERIFY_DANE && state->host)
2398     {
2399     /* Using dane_verify_session_crt() would be easy, as it does it all for us
2400     including talking to a DNS resolver.  But we want to do that bit ourselves
2401     as the testsuite intercepts and fakes its own DNS environment. */
2402
2403     dane_state_t s;
2404     dane_query_t r;
2405     uint lsize;
2406     const gnutls_datum_t * certlist =
2407       gnutls_certificate_get_peers(state->session, &lsize);
2408     int usage = tls_out.tlsa_usage;
2409
2410 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
2411     /* Split the TLSA records into two sets, TA and EE selectors.  Run the
2412     dane-verification separately so that we know which selector verified;
2413     then we know whether to do name-verification (needed for TA but not EE). */
2414
2415     if (usage == ((1<<DANESSL_USAGE_DANE_TA) | (1<<DANESSL_USAGE_DANE_EE)))
2416       {                                         /* a mixed-usage bundle */
2417       int i, j, nrec;
2418       const char ** dd;
2419       int * ddl;
2420
2421       for (nrec = 0; state->dane_data_len[nrec]; ) nrec++;
2422       nrec++;
2423
2424       dd = store_get(nrec * sizeof(uschar *), FALSE);
2425       ddl = store_get(nrec * sizeof(int), FALSE);
2426       nrec--;
2427
2428       if ((rc = dane_state_init(&s, 0)))
2429         goto tlsa_prob;
2430
2431       for (usage = DANESSL_USAGE_DANE_EE;
2432            usage >= DANESSL_USAGE_DANE_TA; usage--)
2433         {                               /* take records with this usage */
2434         for (j = i = 0; i < nrec; i++)
2435           if (state->dane_data[i][0] == usage)
2436             {
2437             dd[j] = state->dane_data[i];
2438             ddl[j++] = state->dane_data_len[i];
2439             }
2440         if (j)
2441           {
2442           dd[j] = NULL;
2443           ddl[j] = 0;
2444
2445           if ((rc = dane_raw_tlsa(s, &r, (char * const *)dd, ddl, 1, 0)))
2446             goto tlsa_prob;
2447
2448           if ((rc = dane_verify_crt_raw(s, certlist, lsize,
2449                             gnutls_certificate_type_get(state->session),
2450                             r, 0,
2451                             usage == DANESSL_USAGE_DANE_EE
2452                             ? DANE_VFLAG_ONLY_CHECK_EE_USAGE : 0,
2453                             &verify)))
2454             {
2455             DEBUG(D_tls)
2456               debug_printf("TLSA record problem: %s\n", dane_strerror(rc));
2457             }
2458           else if (verify == 0) /* verification passed */
2459             {
2460             usage = 1 << usage;
2461             break;
2462             }
2463           }
2464         }
2465
2466         if (rc) goto tlsa_prob;
2467       }
2468     else
2469 # endif
2470       {
2471       if (  (rc = dane_state_init(&s, 0))
2472          || (rc = dane_raw_tlsa(s, &r, state->dane_data, state->dane_data_len,
2473                         1, 0))
2474          || (rc = dane_verify_crt_raw(s, certlist, lsize,
2475                         gnutls_certificate_type_get(state->session),
2476                         r, 0,
2477 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
2478                         usage == (1 << DANESSL_USAGE_DANE_EE)
2479                         ? DANE_VFLAG_ONLY_CHECK_EE_USAGE : 0,
2480 # else
2481                         0,
2482 # endif
2483                         &verify))
2484          )
2485         goto tlsa_prob;
2486       }
2487
2488     if (verify != 0)            /* verification failed */
2489       {
2490       gnutls_datum_t str;
2491       (void) dane_verification_status_print(verify, &str, 0);
2492       *errstr = US str.data;    /* don't bother to free */
2493       goto badcert;
2494       }
2495
2496 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
2497     /* If a TA-mode TLSA record was used for verification we must additionally
2498     verify the cert name (but not the CA chain).  For EE-mode, skip it. */
2499
2500     if (usage & (1 << DANESSL_USAGE_DANE_EE))
2501 # endif
2502       {
2503       state->peer_dane_verified = state->peer_cert_verified = TRUE;
2504       goto goodcert;
2505       }
2506 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
2507     /* Assume that the name on the A-record is the one that should be matching
2508     the cert.  An alternate view is that the domain part of the email address
2509     is also permissible. */
2510
2511     if (gnutls_x509_crt_check_hostname(state->tlsp->peercert,
2512           CS state->host->name))
2513       {
2514       state->peer_dane_verified = state->peer_cert_verified = TRUE;
2515       goto goodcert;
2516       }
2517 # endif
2518     }
2519 #endif  /*SUPPORT_DANE*/
2520
2521   rc = gnutls_certificate_verify_peers2(state->session, &verify);
2522   }
2523
2524 /* Handle the result of verification. INVALID is set if any others are. */
2525
2526 if (rc < 0 || verify & (GNUTLS_CERT_INVALID|GNUTLS_CERT_REVOKED))
2527   {
2528   state->peer_cert_verified = FALSE;
2529   if (!*errstr)
2530     {
2531 #ifdef GNUTLS_CERT_VFY_STATUS_PRINT
2532     DEBUG(D_tls)
2533       {
2534       gnutls_datum_t txt;
2535
2536       if (gnutls_certificate_verification_status_print(verify,
2537             gnutls_certificate_type_get(state->session), &txt, 0)
2538           == GNUTLS_E_SUCCESS)
2539         {
2540         debug_printf("%s\n", txt.data);
2541         gnutls_free(txt.data);
2542         }
2543       }
2544 #endif
2545     *errstr = verify & GNUTLS_CERT_REVOKED
2546       ? US"certificate revoked" : US"certificate invalid";
2547     }
2548
2549   DEBUG(D_tls)
2550     debug_printf("TLS certificate verification failed (%s): peerdn=\"%s\"\n",
2551         *errstr, state->peerdn ? state->peerdn : US"<unset>");
2552
2553   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
2554     goto badcert;
2555   DEBUG(D_tls)
2556     debug_printf("TLS verify failure overridden (host in tls_try_verify_hosts)\n");
2557   }
2558
2559 else
2560   {
2561   /* Client side, check the server's certificate name versus the name on the
2562   A-record for the connection we made.  What to do for server side - what name
2563   to use for client?  We document that there is no such checking for server
2564   side. */
2565
2566   if (  state->exp_tls_verify_cert_hostnames
2567      && !gnutls_x509_crt_check_hostname(state->tlsp->peercert,
2568                 CS state->exp_tls_verify_cert_hostnames)
2569      )
2570     {
2571     DEBUG(D_tls)
2572       debug_printf("TLS certificate verification failed: cert name mismatch\n");
2573     if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
2574       goto badcert;
2575     return TRUE;
2576     }
2577
2578   state->peer_cert_verified = TRUE;
2579   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS certificate verified: peerdn=\"%s\"\n",
2580       state->peerdn ? state->peerdn : US"<unset>");
2581   }
2582
2583 goodcert:
2584   state->tlsp->peerdn = state->peerdn;
2585   return TRUE;
2586
2587 #ifdef SUPPORT_DANE
2588 tlsa_prob:
2589   *errstr = string_sprintf("TLSA record problem: %s",
2590     rc == DANE_E_REQUESTED_DATA_NOT_AVAILABLE ? "none usable" : dane_strerror(rc));
2591 #endif
2592
2593 badcert:
2594   gnutls_alert_send(state->session, GNUTLS_AL_FATAL, GNUTLS_A_BAD_CERTIFICATE);
2595   return FALSE;
2596 }
2597
2598
2599
2600
2601 /* ------------------------------------------------------------------------ */
2602 /* Callbacks */
2603
2604 /* Logging function which can be registered with
2605  *   gnutls_global_set_log_function()
2606  *   gnutls_global_set_log_level() 0..9
2607  */
2608 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
2609 static void
2610 exim_gnutls_logger_cb(int level, const char *message)
2611 {
2612   size_t len = strlen(message);
2613   if (len < 1)
2614     {
2615     DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS<%d> empty debug message\n", level);
2616     return;
2617     }
2618   DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS<%d>: %s%s", level, message,
2619       message[len-1] == '\n' ? "" : "\n");
2620 }
2621 #endif
2622
2623
2624 /* Called after client hello, should handle SNI work.
2625 This will always set tls_sni (state->received_sni) if available,
2626 and may trigger presenting different certificates,
2627 if state->trigger_sni_changes is TRUE.
2628
2629 Should be registered with
2630   gnutls_handshake_set_post_client_hello_function()
2631
2632 "This callback must return 0 on success or a gnutls error code to terminate the
2633 handshake.".
2634
2635 For inability to get SNI information, we return 0.
2636 We only return non-zero if re-setup failed.
2637 Only used for server-side TLS.
2638 */
2639
2640 static int
2641 exim_sni_handling_cb(gnutls_session_t session)
2642 {
2643 char sni_name[MAX_HOST_LEN];
2644 size_t data_len = MAX_HOST_LEN;
2645 exim_gnutls_state_st *state = &state_server;
2646 unsigned int sni_type;
2647 int rc, old_pool;
2648 uschar * dummy_errstr;
2649
2650 rc = gnutls_server_name_get(session, sni_name, &data_len, &sni_type, 0);
2651 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
2652   {
2653   DEBUG(D_tls)
2654     if (rc == GNUTLS_E_REQUESTED_DATA_NOT_AVAILABLE)
2655       debug_printf("TLS: no SNI presented in handshake\n");
2656     else
2657       debug_printf("TLS failure: gnutls_server_name_get(): %s [%d]\n",
2658         gnutls_strerror(rc), rc);
2659   return 0;
2660   }
2661
2662 if (sni_type != GNUTLS_NAME_DNS)
2663   {
2664   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: ignoring SNI of unhandled type %u\n", sni_type);
2665   return 0;
2666   }
2667
2668 /* We now have a UTF-8 string in sni_name */
2669 old_pool = store_pool;
2670 store_pool = POOL_PERM;
2671 state->received_sni = string_copy_taint(US sni_name, TRUE);
2672 store_pool = old_pool;
2673
2674 /* We set this one now so that variable expansions below will work */
2675 state->tlsp->sni = state->received_sni;
2676
2677 DEBUG(D_tls) debug_printf("Received TLS SNI \"%s\"%s\n", sni_name,
2678     state->trigger_sni_changes ? "" : " (unused for certificate selection)");
2679
2680 if (!state->trigger_sni_changes)
2681   return 0;
2682
2683 if ((rc = tls_expand_session_files(state, &dummy_errstr)) != OK)
2684   {
2685   /* If the setup of certs/etc failed before handshake, TLS would not have
2686   been offered.  The best we can do now is abort. */
2687   return GNUTLS_E_APPLICATION_ERROR_MIN;
2688   }
2689
2690 rc = tls_set_remaining_x509(state, &dummy_errstr);
2691 if (rc != OK) return GNUTLS_E_APPLICATION_ERROR_MIN;
2692
2693 return 0;
2694 }
2695
2696
2697
2698 #ifndef DISABLE_EVENT
2699 /*
2700 We use this callback to get observability and detail-level control
2701 for an exim TLS connection (either direction), raising a tls:cert event
2702 for each cert in the chain presented by the peer.  Any event
2703 can deny verification.
2704
2705 Return 0 for the handshake to continue or non-zero to terminate.
2706 */
2707
2708 static int
2709 verify_cb(gnutls_session_t session)
2710 {
2711 const gnutls_datum_t * cert_list;
2712 unsigned int cert_list_size = 0;
2713 gnutls_x509_crt_t crt;
2714 int rc;
2715 uschar * yield;
2716 exim_gnutls_state_st * state = gnutls_session_get_ptr(session);
2717
2718 if ((cert_list = gnutls_certificate_get_peers(session, &cert_list_size)))
2719   while (cert_list_size--)
2720   {
2721   if ((rc = import_cert(&cert_list[cert_list_size], &crt)) != GNUTLS_E_SUCCESS)
2722     {
2723     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: peer cert problem: depth %d: %s\n",
2724       cert_list_size, gnutls_strerror(rc));
2725     break;
2726     }
2727
2728   state->tlsp->peercert = crt;
2729   if ((yield = event_raise(state->event_action,
2730               US"tls:cert", string_sprintf("%d", cert_list_size))))
2731     {
2732     log_write(0, LOG_MAIN,
2733               "SSL verify denied by event-action: depth=%d: %s",
2734               cert_list_size, yield);
2735     return 1;                     /* reject */
2736     }
2737   state->tlsp->peercert = NULL;
2738   }
2739
2740 return 0;
2741 }
2742
2743 #endif
2744
2745
2746 static gstring *
2747 ddump(gnutls_datum_t * d)
2748 {
2749 gstring * g = string_get((d->size+1) * 2);
2750 uschar * s = d->data;
2751 for (unsigned i = d->size; i > 0; i--, s++)
2752   {
2753   g = string_catn(g, US "0123456789abcdef" + (*s >> 4), 1);
2754   g = string_catn(g, US "0123456789abcdef" + (*s & 0xf), 1);
2755   }
2756 return g;
2757 }
2758
2759 static void
2760 post_handshake_debug(exim_gnutls_state_st * state)
2761 {
2762 #ifdef SUPPORT_GNUTLS_SESS_DESC
2763 debug_printf("%s\n", gnutls_session_get_desc(state->session));
2764 #endif
2765
2766 #ifdef SUPPORT_GNUTLS_KEYLOG
2767 # ifdef EXIM_HAVE_TLS1_3
2768 if (gnutls_protocol_get_version(state->session) < GNUTLS_TLS1_3)
2769 # else
2770 if (TRUE)
2771 # endif
2772   {
2773   gnutls_datum_t c, s;
2774   gstring * gc, * gs;
2775   /* For TLS1.2 we only want the client random and the master secret */
2776   gnutls_session_get_random(state->session, &c, &s);
2777   gnutls_session_get_master_secret(state->session, &s);
2778   gc = ddump(&c);
2779   gs = ddump(&s);
2780   debug_printf("CLIENT_RANDOM %.*s %.*s\n", (int)gc->ptr, gc->s, (int)gs->ptr, gs->s);
2781   }
2782 else
2783   debug_printf("To get keying info for TLS1.3 is hard:\n"
2784     " Set environment variable SSLKEYLOGFILE to a filename relative to the spool directory,\n"
2785     " and make sure it is writable by the Exim runtime user.\n"
2786     " Add SSLKEYLOGFILE to keep_environment in the exim config.\n"
2787     " Start Exim as root.\n"
2788     " If using sudo, add SSLKEYLOGFILE to env_keep in /etc/sudoers\n"
2789     " (works for TLS1.2 also, and saves cut-paste into file).\n"
2790     " Trying to use add_environment for this will not work\n");
2791 #endif
2792 }
2793
2794
2795 #ifdef EXIM_HAVE_TLS_RESUME
2796 static int
2797 tls_server_ticket_cb(gnutls_session_t sess, u_int htype, unsigned when,
2798   unsigned incoming, const gnutls_datum_t * msg)
2799 {
2800 DEBUG(D_tls) debug_printf("newticket cb\n");
2801 tls_in.resumption |= RESUME_CLIENT_REQUESTED;
2802 return 0;
2803 }
2804
2805 static void
2806 tls_server_resume_prehandshake(exim_gnutls_state_st * state)
2807 {
2808 /* Should the server offer session resumption? */
2809 tls_in.resumption = RESUME_SUPPORTED;
2810 if (verify_check_host(&tls_resumption_hosts) == OK)
2811   {
2812   int rc;
2813   /* GnuTLS appears to not do ticket overlap, but does emit a fresh ticket when
2814   an offered resumption is unacceptable.  We lose one resumption per ticket
2815   lifetime, and sessions cannot be indefinitely re-used.  There seems to be no
2816   way (3.6.7) of changing the default number of 2 TLS1.3 tickets issued, but at
2817   least they go out in a single packet. */
2818
2819   if (!(rc = gnutls_session_ticket_enable_server(state->session,
2820               &server_sessticket_key)))
2821     tls_in.resumption |= RESUME_SERVER_TICKET;
2822   else
2823     DEBUG(D_tls)
2824       debug_printf("enabling session tickets: %s\n", US gnutls_strerror(rc));
2825
2826   /* Try to tell if we see a ticket request */
2827   gnutls_handshake_set_hook_function(state->session,
2828     GNUTLS_HANDSHAKE_ANY, GNUTLS_HOOK_POST, tls_server_hook_cb);
2829   }
2830 }
2831
2832 static void
2833 tls_server_resume_posthandshake(exim_gnutls_state_st * state)
2834 {
2835 if (gnutls_session_resumption_requested(state->session))
2836   {
2837   /* This tells us the client sent a full ticket.  We use a
2838   callback on session-ticket request, elsewhere, to tell
2839   if a client asked for a ticket. */
2840
2841   tls_in.resumption |= RESUME_CLIENT_SUGGESTED;
2842   DEBUG(D_tls) debug_printf("client requested resumption\n");
2843   }
2844 if (gnutls_session_is_resumed(state->session))
2845   {
2846   tls_in.resumption |= RESUME_USED;
2847   DEBUG(D_tls) debug_printf("Session resumed\n");
2848   }
2849 }
2850 #endif  /* EXIM_HAVE_TLS_RESUME */
2851
2852
2853 #ifdef EXIM_HAVE_ALPN
2854 /* Expand and convert an Exim list to a gnutls_datum list.  False return for fail.
2855 NULL plist return for silent no-ALPN.
2856 */
2857
2858 static BOOL
2859 tls_alpn_plist(const uschar * tls_alpn, const gnutls_datum_t ** plist, unsigned * plen,
2860   uschar ** errstr)
2861 {
2862 uschar * exp_alpn;
2863
2864 if (!expand_check(tls_alpn, US"tls_alpn", &exp_alpn, errstr))
2865   return FALSE;
2866
2867 if (!exp_alpn)
2868   {
2869   DEBUG(D_tls) debug_printf("Setting TLS ALPN forced to fail, not sending\n");
2870   *plist = NULL;
2871   }
2872 else
2873   {
2874   const uschar * list = exp_alpn;
2875   int sep = 0;
2876   unsigned cnt = 0;
2877   gnutls_datum_t * p;
2878   uschar * s;
2879
2880   while (string_nextinlist(&list, &sep, NULL, 0)) cnt++;
2881
2882   p = store_get(sizeof(gnutls_datum_t) * cnt, is_tainted(exp_alpn));
2883   list = exp_alpn;
2884   for (int i = 0; s = string_nextinlist(&list, &sep, NULL, 0); i++)
2885     { p[i].data = s; p[i].size = Ustrlen(s); }
2886   *plist = (*plen = cnt) ? p : NULL;
2887   }
2888 return TRUE;
2889 }
2890
2891 static void
2892 tls_server_set_acceptable_alpns(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
2893 {
2894 int rc;
2895 const gnutls_datum_t * plist;
2896 unsigned plen;
2897
2898 if (tls_alpn_plist(tls_alpn, &plist, &plen, errstr) && plist)
2899   {
2900   /* This seems to be only mandatory if the client sends an ALPN extension;
2901   not trying ALPN is ok. Need to decide how to support server-side must-alpn. */
2902
2903   server_seen_alpn = 0;
2904   if (!(rc = gnutls_alpn_set_protocols(state->session, plist, plen,
2905                                         GNUTLS_ALPN_MANDATORY)))
2906     gnutls_handshake_set_hook_function(state->session,
2907       GNUTLS_HANDSHAKE_ANY, GNUTLS_HOOK_POST, tls_server_hook_cb);
2908   else
2909     DEBUG(D_tls)
2910       debug_printf("setting alpn protocols: %s\n", US gnutls_strerror(rc));
2911   }
2912 }
2913 #endif  /* EXIM_HAVE_ALPN */
2914
2915 /* ------------------------------------------------------------------------ */
2916 /* Exported functions */
2917
2918
2919
2920
2921 /*************************************************
2922 *       Start a TLS session in a server          *
2923 *************************************************/
2924
2925 /* This is called when Exim is running as a server, after having received
2926 the STARTTLS command. It must respond to that command, and then negotiate
2927 a TLS session.
2928
2929 Arguments:
2930   errstr           pointer to error string
2931
2932 Returns:           OK on success
2933                    DEFER for errors before the start of the negotiation
2934                    FAIL for errors during the negotiation; the server can't
2935                      continue running.
2936 */
2937
2938 int
2939 tls_server_start(uschar ** errstr)
2940 {
2941 int rc;
2942 exim_gnutls_state_st * state = NULL;
2943
2944 /* Check for previous activation */
2945 if (tls_in.active.sock >= 0)
2946   {
2947   tls_error(US"STARTTLS received after TLS started", US "", NULL, errstr);
2948   smtp_printf("554 Already in TLS\r\n", FALSE);
2949   return FAIL;
2950   }
2951
2952 /* Initialize the library. If it fails, it will already have logged the error
2953 and sent an SMTP response. */
2954
2955 DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS as a server\n");
2956
2957   {
2958 #ifdef MEASURE_TIMING
2959   struct timeval t0;
2960   gettimeofday(&t0, NULL);
2961 #endif
2962
2963   if ((rc = tls_init(NULL, NULL,
2964       tls_require_ciphers, &state, &tls_in, errstr)) != OK) return rc;
2965
2966 #ifdef MEASURE_TIMING
2967   report_time_since(&t0, US"server tls_init (delta)");
2968 #endif
2969   }
2970
2971 #ifdef EXIM_HAVE_ALPN
2972 tls_server_set_acceptable_alpns(state, errstr);
2973 #endif
2974
2975 #ifdef EXIM_HAVE_TLS_RESUME
2976 tls_server_resume_prehandshake(state);
2977 #endif
2978
2979 /* If this is a host for which certificate verification is mandatory or
2980 optional, set up appropriately. */
2981
2982 if (verify_check_host(&tls_verify_hosts) == OK)
2983   {
2984   DEBUG(D_tls)
2985     debug_printf("TLS: a client certificate will be required\n");
2986   state->verify_requirement = VERIFY_REQUIRED;
2987   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUIRE);
2988   }
2989 else if (verify_check_host(&tls_try_verify_hosts) == OK)
2990   {
2991   DEBUG(D_tls)
2992     debug_printf("TLS: a client certificate will be requested but not required\n");
2993   state->verify_requirement = VERIFY_OPTIONAL;
2994   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUEST);
2995   }
2996 else
2997   {
2998   DEBUG(D_tls)
2999     debug_printf("TLS: a client certificate will not be requested\n");
3000   state->verify_requirement = VERIFY_NONE;
3001   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_IGNORE);
3002   }
3003
3004 #ifndef DISABLE_EVENT
3005 if (event_action)
3006   {
3007   state->event_action = event_action;
3008   gnutls_session_set_ptr(state->session, state);
3009   gnutls_certificate_set_verify_function(state->lib_state.x509_cred, verify_cb);
3010   }
3011 #endif
3012
3013 /* Register SNI handling; always, even if not in tls_certificate, so that the
3014 expansion variable $tls_sni is always available. */
3015
3016 gnutls_handshake_set_post_client_hello_function(state->session,
3017     exim_sni_handling_cb);
3018
3019 /* Set context and tell client to go ahead, except in the case of TLS startup
3020 on connection, where outputting anything now upsets the clients and tends to
3021 make them disconnect. We need to have an explicit fflush() here, to force out
3022 the response. Other smtp_printf() calls do not need it, because in non-TLS
3023 mode, the fflush() happens when smtp_getc() is called. */
3024
3025 if (!state->tlsp->on_connect)
3026   {
3027   smtp_printf("220 TLS go ahead\r\n", FALSE);
3028   fflush(smtp_out);
3029   }
3030
3031 /* Now negotiate the TLS session. We put our own timer on it, since it seems
3032 that the GnuTLS library doesn't.
3033 From 3.1.0 there is gnutls_handshake_set_timeout() - but it requires you
3034 to set (and clear down afterwards) up a pull-timeout callback function that does
3035 a select, so we're no better off unless avoiding signals becomes an issue. */
3036
3037 gnutls_transport_set_ptr2(state->session,
3038     (gnutls_transport_ptr_t)(long) fileno(smtp_in),
3039     (gnutls_transport_ptr_t)(long) fileno(smtp_out));
3040 state->fd_in = fileno(smtp_in);
3041 state->fd_out = fileno(smtp_out);
3042
3043 sigalrm_seen = FALSE;
3044 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM(smtp_receive_timeout);
3045 do
3046   rc = gnutls_handshake(state->session);
3047 while (rc == GNUTLS_E_AGAIN ||  rc == GNUTLS_E_INTERRUPTED && !sigalrm_seen);
3048 ALARM_CLR(0);
3049
3050 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
3051   {
3052   /* It seems that, except in the case of a timeout, we have to close the
3053   connection right here; otherwise if the other end is running OpenSSL it hangs
3054   until the server times out. */
3055
3056   if (sigalrm_seen)
3057     {
3058     tls_error(US"gnutls_handshake", US"timed out", NULL, errstr);
3059     gnutls_db_remove_session(state->session);
3060     }
3061   else
3062     {
3063     tls_error_gnu(state, US"gnutls_handshake", rc, errstr);
3064     (void) gnutls_alert_send_appropriate(state->session, rc);
3065     gnutls_deinit(state->session);
3066     gnutls_certificate_free_credentials(state->lib_state.x509_cred);
3067     state->lib_state = null_tls_preload;
3068     millisleep(500);
3069     shutdown(state->fd_out, SHUT_WR);
3070     for (int i = 1024; fgetc(smtp_in) != EOF && i > 0; ) i--;   /* drain skt */
3071     (void)fclose(smtp_out);
3072     (void)fclose(smtp_in);
3073     smtp_out = smtp_in = NULL;
3074     }
3075
3076   return FAIL;
3077   }
3078
3079 #ifdef GNUTLS_SFLAGS_EXT_MASTER_SECRET
3080 if (gnutls_session_get_flags(state->session) & GNUTLS_SFLAGS_EXT_MASTER_SECRET)
3081   tls_in.ext_master_secret = TRUE;
3082 #endif
3083
3084 #ifdef EXIM_HAVE_TLS_RESUME
3085 tls_server_resume_posthandshake(state);
3086 #endif
3087
3088 DEBUG(D_tls) post_handshake_debug(state);
3089
3090 #ifdef EXIM_HAVE_ALPN
3091 if (server_seen_alpn > 0)
3092   {
3093   DEBUG(D_tls)
3094     {           /* The client offered ALPN.  See what was negotiated. */
3095     gnutls_datum_t p = {.size = 0};
3096     int rc = gnutls_alpn_get_selected_protocol(state->session, &p);
3097     if (!rc)
3098         debug_printf("ALPN negotiated: %.*s\n", (int)p.size, p.data);
3099     else
3100         debug_printf("getting alpn protocol: %s\n", US gnutls_strerror(rc));
3101
3102     }
3103   }
3104 else if (server_seen_alpn == 0)
3105   if (verify_check_host(&hosts_require_alpn) == OK)
3106     {
3107     gnutls_alert_send(state->session, GNUTLS_AL_FATAL, GNUTLS_A_NO_APPLICATION_PROTOCOL);
3108     tls_error(US"handshake", US"ALPN required but not negotiated", NULL, errstr);
3109     return FAIL;
3110     }
3111   else
3112     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: no ALPN presented in handshake\n");
3113 else
3114   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: was not watching for ALPN\n");
3115 #endif
3116
3117 /* Verify after the fact */
3118
3119 if (!verify_certificate(state, errstr))
3120   {
3121   if (state->verify_requirement != VERIFY_OPTIONAL)
3122     {
3123     (void) tls_error(US"certificate verification failed", *errstr, NULL, errstr);
3124     return FAIL;
3125     }
3126   DEBUG(D_tls)
3127     debug_printf("TLS: continuing on only because verification was optional, after: %s\n",
3128         *errstr);
3129   }
3130
3131 /* Sets various Exim expansion variables; always safe within server */
3132
3133 extract_exim_vars_from_tls_state(state);
3134
3135 /* TLS has been set up. Adjust the input functions to read via TLS,
3136 and initialize appropriately. */
3137
3138 state->xfer_buffer = store_malloc(ssl_xfer_buffer_size);
3139
3140 receive_getc = tls_getc;
3141 receive_getbuf = tls_getbuf;
3142 receive_get_cache = tls_get_cache;
3143 receive_hasc = tls_hasc;
3144 receive_ungetc = tls_ungetc;
3145 receive_feof = tls_feof;
3146 receive_ferror = tls_ferror;
3147 receive_smtp_buffered = tls_smtp_buffered;
3148
3149 return OK;
3150 }
3151
3152
3153
3154
3155 static void
3156 tls_client_setup_hostname_checks(host_item * host, exim_gnutls_state_st * state,
3157   smtp_transport_options_block * ob)
3158 {
3159 if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_verify_cert_hostnames, host) == OK)
3160   {
3161   state->exp_tls_verify_cert_hostnames =
3162 #ifdef SUPPORT_I18N
3163     string_domain_utf8_to_alabel(host->certname, NULL);
3164 #else
3165     host->certname;
3166 #endif
3167   DEBUG(D_tls)
3168     debug_printf("TLS: server cert verification includes hostname: \"%s\"\n",
3169                     state->exp_tls_verify_cert_hostnames);
3170   }
3171 }
3172
3173
3174
3175
3176 #ifdef SUPPORT_DANE
3177 /* Given our list of RRs from the TLSA lookup, build a lookup block in
3178 GnuTLS-DANE's preferred format.  Hang it on the state str for later
3179 use in DANE verification.
3180
3181 We point at the dnsa data not copy it, so it must remain valid until
3182 after verification is done.*/
3183
3184 static BOOL
3185 dane_tlsa_load(exim_gnutls_state_st * state, dns_answer * dnsa)
3186 {
3187 dns_scan dnss;
3188 int i;
3189 const char **   dane_data;
3190 int *           dane_data_len;
3191
3192 i = 1;
3193 for (dns_record * rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_ANSWERS); rr;
3194      rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_NEXT)
3195     ) if (rr->type == T_TLSA) i++;
3196
3197 dane_data = store_get(i * sizeof(uschar *), FALSE);
3198 dane_data_len = store_get(i * sizeof(int), FALSE);
3199
3200 i = 0;
3201 for (dns_record * rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_ANSWERS); rr;
3202      rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_NEXT)
3203     ) if (rr->type == T_TLSA && rr->size > 3)
3204   {
3205   const uschar * p = rr->data;
3206 /*XXX need somehow to mark rr and its data as tainted.  Doues this mean copying it? */
3207   uint8_t usage = p[0], sel = p[1], type = p[2];
3208
3209   DEBUG(D_tls)
3210     debug_printf("TLSA: %d %d %d size %d\n", usage, sel, type, rr->size);
3211
3212   if (  (usage != DANESSL_USAGE_DANE_TA && usage != DANESSL_USAGE_DANE_EE)
3213      || (sel != 0 && sel != 1)
3214      )
3215     continue;
3216   switch(type)
3217     {
3218     case 0:     /* Full: cannot check at present */
3219                 break;
3220     case 1:     if (rr->size != 3 + 256/8) continue;    /* sha2-256 */
3221                 break;
3222     case 2:     if (rr->size != 3 + 512/8) continue;    /* sha2-512 */
3223                 break;
3224     default:    continue;
3225     }
3226
3227   tls_out.tlsa_usage |= 1<<usage;
3228   dane_data[i] = CS p;
3229   dane_data_len[i++] = rr->size;
3230   }
3231
3232 if (!i) return FALSE;
3233
3234 dane_data[i] = NULL;
3235 dane_data_len[i] = 0;
3236
3237 state->dane_data = (char * const *)dane_data;
3238 state->dane_data_len = dane_data_len;
3239 return TRUE;
3240 }
3241 #endif
3242
3243
3244
3245 #ifdef EXIM_HAVE_TLS_RESUME
3246 /* On the client, get any stashed session for the given IP from hints db
3247 and apply it to the ssl-connection for attempted resumption.  Although
3248 there is a gnutls_session_ticket_enable_client() interface it is
3249 documented as unnecessary (as of 3.6.7) as "session tickets are emabled
3250 by deafult".  There seems to be no way to disable them, so even hosts not
3251 enabled by the transport option will be sent a ticket request.  We will
3252 however avoid storing and retrieving session information. */
3253
3254 static void
3255 tls_retrieve_session(tls_support * tlsp, gnutls_session_t session,
3256   host_item * host, smtp_transport_options_block * ob)
3257 {
3258 tlsp->resumption = RESUME_SUPPORTED;
3259 if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_resumption_hosts, host) == OK)
3260   {
3261   dbdata_tls_session * dt;
3262   int len, rc;
3263   open_db dbblock, * dbm_file;
3264
3265   DEBUG(D_tls)
3266     debug_printf("check for resumable session for %s\n", host->address);
3267   tlsp->host_resumable = TRUE;
3268   tlsp->resumption |= RESUME_CLIENT_REQUESTED;
3269   if ((dbm_file = dbfn_open(US"tls", O_RDONLY, &dbblock, FALSE, FALSE)))
3270     {
3271     /* Key for the db is the IP.  We'd like to filter the retrieved session
3272     for ticket advisory expiry, but 3.6.1 seems to give no access to that */
3273
3274     if ((dt = dbfn_read_with_length(dbm_file, host->address, &len)))
3275       if (!(rc = gnutls_session_set_data(session,
3276                     CUS dt->session, (size_t)len - sizeof(dbdata_tls_session))))
3277         {
3278         DEBUG(D_tls) debug_printf("good session\n");
3279         tlsp->resumption |= RESUME_CLIENT_SUGGESTED;
3280         }
3281       else DEBUG(D_tls) debug_printf("setting session resumption data: %s\n",
3282             US gnutls_strerror(rc));
3283     dbfn_close(dbm_file);
3284     }
3285   }
3286 }
3287
3288
3289 static void
3290 tls_save_session(tls_support * tlsp, gnutls_session_t session, const host_item * host)
3291 {
3292 /* TLS 1.2 - we get both the callback and the direct posthandshake call,
3293 but this flag is not set until the second.  TLS 1.3 it's the other way about.
3294 Keep both calls as the session data cannot be extracted before handshake
3295 completes. */
3296
3297 if (gnutls_session_get_flags(session) & GNUTLS_SFLAGS_SESSION_TICKET)
3298   {
3299   gnutls_datum_t tkt;
3300   int rc;
3301
3302   DEBUG(D_tls) debug_printf("server offered session ticket\n");
3303   tlsp->ticket_received = TRUE;
3304   tlsp->resumption |= RESUME_SERVER_TICKET;
3305
3306   if (tlsp->host_resumable)
3307     if (!(rc = gnutls_session_get_data2(session, &tkt)))
3308       {
3309       open_db dbblock, * dbm_file;
3310       int dlen = sizeof(dbdata_tls_session) + tkt.size;
3311       dbdata_tls_session * dt = store_get(dlen, TRUE);
3312
3313       DEBUG(D_tls) debug_printf("session data size %u\n", (unsigned)tkt.size);
3314       memcpy(dt->session, tkt.data, tkt.size);
3315       gnutls_free(tkt.data);
3316
3317       if ((dbm_file = dbfn_open(US"tls", O_RDWR, &dbblock, FALSE, FALSE)))
3318         {
3319         /* key for the db is the IP */
3320         dbfn_delete(dbm_file, host->address);
3321         dbfn_write(dbm_file, host->address, dt, dlen);
3322         dbfn_close(dbm_file);
3323
3324         DEBUG(D_tls)
3325           debug_printf("wrote session db (len %u)\n", (unsigned)dlen);
3326         }
3327       }
3328     else DEBUG(D_tls)
3329       debug_printf("extract session data: %s\n", US gnutls_strerror(rc));
3330   }
3331 }
3332
3333
3334 /* With a TLS1.3 session, the ticket(s) are not seen until
3335 the first data read is attempted.  And there's often two of them.
3336 Pick them up with this callback.  We are also called for 1.2
3337 but we do nothing.
3338 */
3339 static int
3340 tls_client_ticket_cb(gnutls_session_t sess, u_int htype, unsigned when,
3341   unsigned incoming, const gnutls_datum_t * msg)
3342 {
3343 exim_gnutls_state_st * state = gnutls_session_get_ptr(sess);
3344 tls_support * tlsp = state->tlsp;
3345
3346 DEBUG(D_tls) debug_printf("newticket cb\n");
3347
3348 if (!tlsp->ticket_received)
3349   tls_save_session(tlsp, sess, state->host);
3350 return 0;
3351 }
3352
3353
3354 static void
3355 tls_client_resume_prehandshake(exim_gnutls_state_st * state,
3356   tls_support * tlsp, host_item * host,
3357   smtp_transport_options_block * ob)
3358 {
3359 gnutls_session_set_ptr(state->session, state);
3360 gnutls_handshake_set_hook_function(state->session,
3361   GNUTLS_HANDSHAKE_NEW_SESSION_TICKET, GNUTLS_HOOK_POST, tls_client_ticket_cb);
3362
3363 tls_retrieve_session(tlsp, state->session, host, ob);
3364 }
3365
3366 static void
3367 tls_client_resume_posthandshake(exim_gnutls_state_st * state,
3368   tls_support * tlsp, host_item * host)
3369 {
3370 if (gnutls_session_is_resumed(state->session))
3371   {
3372   DEBUG(D_tls) debug_printf("Session resumed\n");
3373   tlsp->resumption |= RESUME_USED;
3374   }
3375
3376 tls_save_session(tlsp, state->session, host);
3377 }
3378 #endif  /* !DISABLE_TLS_RESUME */
3379
3380
3381 /*************************************************
3382 *    Start a TLS session in a client             *
3383 *************************************************/
3384
3385 /* Called from the smtp transport after STARTTLS has been accepted.
3386
3387 Arguments:
3388   cctx          connection context
3389   conn_args     connection details
3390   cookie        datum for randomness (not used)
3391   tlsp          record details of channel configuration here; must be non-NULL
3392   errstr        error string pointer
3393
3394 Returns:        TRUE for success with TLS session context set in smtp context,
3395                 FALSE on error
3396 */
3397
3398 BOOL
3399 tls_client_start(client_conn_ctx * cctx, smtp_connect_args * conn_args,
3400   void * cookie ARG_UNUSED,
3401   tls_support * tlsp, uschar ** errstr)
3402 {
3403 host_item * host = conn_args->host;          /* for msgs and option-tests */
3404 transport_instance * tb = conn_args->tblock; /* always smtp or NULL */
3405 smtp_transport_options_block * ob = tb
3406   ? (smtp_transport_options_block *)tb->options_block
3407   : &smtp_transport_option_defaults;
3408 int rc;
3409 exim_gnutls_state_st * state = NULL;
3410 uschar * cipher_list = NULL;
3411
3412 #ifndef DISABLE_OCSP
3413 BOOL require_ocsp =
3414   verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_require_ocsp, host) == OK;
3415 BOOL request_ocsp = require_ocsp ? TRUE
3416   : verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_request_ocsp, host) == OK;
3417 #endif
3418
3419 DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS as a client on fd %d\n", cctx->sock);
3420
3421 #ifdef SUPPORT_DANE
3422 /* If dane is flagged, have either request or require dane for this host, and
3423 a TLSA record found.  Therefore, dane verify required.  Which implies cert must
3424 be requested and supplied, dane verify must pass, and cert verify irrelevant
3425 (incl.  hostnames), and (caller handled) require_tls and sni=$domain */
3426
3427 if (conn_args->dane && ob->dane_require_tls_ciphers)
3428   {
3429   /* not using Expand_check_tlsvar because not yet in state */
3430   if (!expand_check(ob->dane_require_tls_ciphers, US"dane_require_tls_ciphers",
3431       &cipher_list, errstr))
3432     return FALSE;
3433   cipher_list = cipher_list && *cipher_list
3434     ? ob->dane_require_tls_ciphers : ob->tls_require_ciphers;
3435   }
3436 #endif
3437
3438 if (!cipher_list)
3439   cipher_list = ob->tls_require_ciphers;
3440
3441   {
3442 #ifdef MEASURE_TIMING
3443   struct timeval t0;
3444   gettimeofday(&t0, NULL);
3445 #endif
3446
3447   if (tls_init(host, ob, cipher_list, &state, tlsp, errstr) != OK)
3448     return FALSE;
3449
3450 #ifdef MEASURE_TIMING
3451   report_time_since(&t0, US"client tls_init (delta)");
3452 #endif
3453   }
3454
3455 if (ob->tls_alpn)
3456 #ifdef EXIM_HAVE_ALPN
3457   {
3458   const gnutls_datum_t * plist;
3459   unsigned plen;
3460
3461   if (!tls_alpn_plist(ob->tls_alpn, &plist, &plen, errstr))
3462     return FALSE;
3463   if (plist)
3464     if (gnutls_alpn_set_protocols(state->session, plist, plen, 0) != 0)
3465       {
3466       tls_error(US"alpn init", NULL, state->host, errstr);
3467       return FALSE;
3468       }
3469     else
3470       DEBUG(D_tls) debug_printf("Setting TLS ALPN '%s'\n", ob->tls_alpn);
3471   }
3472 #else
3473   log_write(0, LOG_MAIN, "ALPN unusable with this GnuTLS library version; ignoring \"%s\"\n",
3474           ob->tls_alpn);
3475 #endif
3476
3477   {
3478   int dh_min_bits = ob->tls_dh_min_bits;
3479   if (dh_min_bits < EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS)
3480     {
3481     DEBUG(D_tls)
3482       debug_printf("WARNING: tls_dh_min_bits far too low,"
3483                     " clamping %d up to %d\n",
3484           dh_min_bits, EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS);
3485     dh_min_bits = EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS;
3486     }
3487
3488   DEBUG(D_tls) debug_printf("Setting D-H prime minimum"
3489                     " acceptable bits to %d\n",
3490       dh_min_bits);
3491   gnutls_dh_set_prime_bits(state->session, dh_min_bits);
3492   }
3493
3494 /* Stick to the old behaviour for compatibility if tls_verify_certificates is
3495 set but both tls_verify_hosts and tls_try_verify_hosts are unset. Check only
3496 the specified host patterns if one of them is defined */
3497
3498 #ifdef SUPPORT_DANE
3499 if (conn_args->dane && dane_tlsa_load(state, &conn_args->tlsa_dnsa))
3500   {
3501   DEBUG(D_tls)
3502     debug_printf("TLS: server certificate DANE required\n");
3503   state->verify_requirement = VERIFY_DANE;
3504   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUIRE);
3505   }
3506 else
3507 #endif
3508     if (  (  state->exp_tls_verify_certificates
3509           && !ob->tls_verify_hosts
3510           && (!ob->tls_try_verify_hosts || !*ob->tls_try_verify_hosts)
3511           )
3512         || verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_verify_hosts, host) == OK
3513        )
3514   {
3515   tls_client_setup_hostname_checks(host, state, ob);
3516   DEBUG(D_tls)
3517     debug_printf("TLS: server certificate verification required\n");
3518   state->verify_requirement = VERIFY_REQUIRED;
3519   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUIRE);
3520   }
3521 else if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_try_verify_hosts, host) == OK)
3522   {
3523   tls_client_setup_hostname_checks(host, state, ob);
3524   DEBUG(D_tls)
3525     debug_printf("TLS: server certificate verification optional\n");
3526   state->verify_requirement = VERIFY_OPTIONAL;
3527   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUEST);
3528   }
3529 else
3530   {
3531   DEBUG(D_tls)
3532     debug_printf("TLS: server certificate verification not required\n");
3533   state->verify_requirement = VERIFY_NONE;
3534   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_IGNORE);
3535   }
3536
3537 #ifndef DISABLE_OCSP
3538                         /* supported since GnuTLS 3.1.3 */
3539 if (request_ocsp)
3540   {
3541   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: will request OCSP stapling\n");
3542   if ((rc = gnutls_ocsp_status_request_enable_client(state->session,
3543                     NULL, 0, NULL)) != OK)
3544     {
3545     tls_error_gnu(state, US"cert-status-req", rc, errstr);
3546     return FALSE;
3547     }
3548   tlsp->ocsp = OCSP_NOT_RESP;
3549   }
3550 #endif
3551
3552 #ifdef EXIM_HAVE_TLS_RESUME
3553 tls_client_resume_prehandshake(state, tlsp, host, ob);
3554 #endif
3555
3556 #ifndef DISABLE_EVENT
3557 if (tb && tb->event_action)
3558   {
3559   state->event_action = tb->event_action;
3560   gnutls_session_set_ptr(state->session, state);
3561   gnutls_certificate_set_verify_function(state->lib_state.x509_cred, verify_cb);
3562   }
3563 #endif
3564
3565 gnutls_transport_set_ptr(state->session, (gnutls_transport_ptr_t)(long) cctx->sock);
3566 state->fd_in = cctx->sock;
3567 state->fd_out = cctx->sock;
3568
3569 DEBUG(D_tls) debug_printf("about to gnutls_handshake\n");
3570 /* There doesn't seem to be a built-in timeout on connection. */
3571
3572 sigalrm_seen = FALSE;
3573 ALARM(ob->command_timeout);
3574 do
3575   rc = gnutls_handshake(state->session);
3576 while (rc == GNUTLS_E_AGAIN || rc == GNUTLS_E_INTERRUPTED && !sigalrm_seen);
3577 ALARM_CLR(0);
3578
3579 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
3580   {
3581   if (sigalrm_seen)
3582     {
3583     gnutls_alert_send(state->session, GNUTLS_AL_FATAL, GNUTLS_A_USER_CANCELED);
3584     tls_error(US"gnutls_handshake", US"timed out", state->host, errstr);
3585     }
3586   else
3587     tls_error_gnu(state, US"gnutls_handshake", rc, errstr);
3588   return FALSE;
3589   }
3590
3591 DEBUG(D_tls) post_handshake_debug(state);
3592
3593 /* Verify late */
3594
3595 if (!verify_certificate(state, errstr))
3596   {
3597   tls_error(US"certificate verification failed", *errstr, state->host, errstr);
3598   return FALSE;
3599   }
3600
3601 #ifdef GNUTLS_SFLAGS_EXT_MASTER_SECRET
3602 if (gnutls_session_get_flags(state->session) & GNUTLS_SFLAGS_EXT_MASTER_SECRET)
3603   tlsp->ext_master_secret = TRUE;
3604 #endif
3605
3606 #ifndef DISABLE_OCSP
3607 if (request_ocsp)
3608   {
3609   DEBUG(D_tls)
3610     {
3611     gnutls_datum_t stapling;
3612     gnutls_ocsp_resp_t resp;
3613     gnutls_datum_t printed;
3614     unsigned idx = 0;
3615
3616     for (;
3617 # ifdef GNUTLS_OCSP_STATUS_REQUEST_GET2
3618          (rc = gnutls_ocsp_status_request_get2(state->session, idx, &stapling)) == 0;
3619 #else
3620          (rc = gnutls_ocsp_status_request_get(state->session, &stapling)) == 0;
3621 #endif
3622          idx++)
3623       if (  (rc= gnutls_ocsp_resp_init(&resp)) == 0
3624          && (rc= gnutls_ocsp_resp_import(resp, &stapling)) == 0
3625          && (rc= gnutls_ocsp_resp_print(resp, GNUTLS_OCSP_PRINT_COMPACT, &printed)) == 0
3626          )
3627         {
3628         debug_printf("%.4096s", printed.data);
3629         gnutls_free(printed.data);
3630         }
3631       else
3632         (void) tls_error_gnu(state, US"ocsp decode", rc, errstr);
3633     if (idx == 0 && rc)
3634       (void) tls_error_gnu(state, US"ocsp decode", rc, errstr);
3635     }
3636
3637   if (gnutls_ocsp_status_request_is_checked(state->session, 0) == 0)
3638     {
3639     tlsp->ocsp = OCSP_FAILED;
3640     tls_error(US"certificate status check failed", NULL, state->host, errstr);
3641     if (require_ocsp)
3642       return FALSE;
3643     }
3644   else
3645     {
3646     DEBUG(D_tls) debug_printf("Passed OCSP checking\n");
3647     tlsp->ocsp = OCSP_VFIED;
3648     }
3649   }
3650 #endif
3651
3652 #ifdef EXIM_HAVE_TLS_RESUME
3653 tls_client_resume_posthandshake(state, tlsp, host);
3654 #endif
3655
3656 #ifdef EXIM_HAVE_ALPN
3657 if (ob->tls_alpn)       /* We requested. See what was negotiated. */
3658   {
3659   gnutls_datum_t p = {.size = 0};
3660
3661   if (gnutls_alpn_get_selected_protocol(state->session, &p) == 0)
3662     { DEBUG(D_tls) debug_printf("ALPN negotiated: '%.*s'\n", (int)p.size, p.data); }
3663   else if (verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_require_alpn, host) == OK)
3664     {
3665     gnutls_alert_send(state->session, GNUTLS_AL_FATAL, GNUTLS_A_NO_APPLICATION_PROTOCOL);
3666     tls_error(US"handshake", US"ALPN required but not negotiated", state->host, errstr);
3667     return FALSE;
3668     }
3669   else
3670     DEBUG(D_tls) debug_printf("No ALPN negotiated");
3671   }
3672 #endif
3673
3674 /* Sets various Exim expansion variables; may need to adjust for ACL callouts */
3675
3676 extract_exim_vars_from_tls_state(state);
3677
3678 cctx->tls_ctx = state;
3679 return TRUE;
3680 }
3681
3682
3683
3684
3685 /*
3686 Arguments:
3687   ct_ctx        client TLS context pointer, or NULL for the one global server context
3688 */
3689
3690 void
3691 tls_shutdown_wr(void * ct_ctx)
3692 {
3693 exim_gnutls_state_st * state = ct_ctx ? ct_ctx : &state_server;
3694 tls_support * tlsp = state->tlsp;
3695
3696 if (!tlsp || tlsp->active.sock < 0) return;  /* TLS was not active */
3697
3698 tls_write(ct_ctx, NULL, 0, FALSE);      /* flush write buffer */
3699
3700 HDEBUG(D_transport|D_tls|D_acl|D_v) debug_printf_indent("  SMTP(TLS shutdown)>>\n");
3701 gnutls_bye(state->session, GNUTLS_SHUT_WR);
3702 }
3703
3704 /*************************************************
3705 *         Close down a TLS session               *
3706 *************************************************/
3707
3708 /* This is also called from within a delivery subprocess forked from the
3709 daemon, to shut down the TLS library, without actually doing a shutdown (which
3710 would tamper with the TLS session in the parent process).
3711
3712 Arguments:
3713   ct_ctx        client context pointer, or NULL for the one global server context
3714   do_shutdown   0 no data-flush or TLS close-alert
3715                 1 if TLS close-alert is to be sent,
3716                 2 if also response to be waited for (2s timeout)
3717
3718 Returns:     nothing
3719 */
3720
3721 void
3722 tls_close(void * ct_ctx, int do_shutdown)
3723 {
3724 exim_gnutls_state_st * state = ct_ctx ? ct_ctx : &state_server;
3725 tls_support * tlsp = state->tlsp;
3726
3727 if (!tlsp || tlsp->active.sock < 0) return;  /* TLS was not active */
3728
3729 if (do_shutdown)
3730   {
3731   DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_close(): shutting down TLS%s\n",
3732     do_shutdown > 1 ? " (with response-wait)" : "");
3733
3734   tls_write(ct_ctx, NULL, 0, FALSE);    /* flush write buffer */
3735
3736   ALARM(2);
3737   gnutls_bye(state->session, do_shutdown > 1 ? GNUTLS_SHUT_RDWR : GNUTLS_SHUT_WR);
3738   ALARM_CLR(0);
3739   }
3740
3741 if (!ct_ctx)    /* server */
3742   {
3743   receive_getc =        smtp_getc;
3744   receive_getbuf =      smtp_getbuf;
3745   receive_get_cache =   smtp_get_cache;
3746   receive_hasc =        smtp_hasc;
3747   receive_ungetc =      smtp_ungetc;
3748   receive_feof =        smtp_feof;
3749   receive_ferror =      smtp_ferror;
3750   receive_smtp_buffered = smtp_buffered;
3751   }
3752
3753 gnutls_deinit(state->session);
3754 gnutls_certificate_free_credentials(state->lib_state.x509_cred);
3755 state->lib_state = null_tls_preload;
3756
3757 tlsp->active.sock = -1;
3758 tlsp->active.tls_ctx = NULL;
3759 /* Leave bits, peercert, cipher, peerdn, certificate_verified set, for logging */
3760 tlsp->channelbinding = NULL;
3761
3762
3763 if (state->xfer_buffer) store_free(state->xfer_buffer);
3764 }
3765
3766
3767
3768
3769 static BOOL
3770 tls_refill(unsigned lim)
3771 {
3772 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
3773 ssize_t inbytes;
3774
3775 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling gnutls_record_recv(session=%p, buffer=%p, buffersize=%u)\n",
3776   state->session, state->xfer_buffer, ssl_xfer_buffer_size);
3777
3778 sigalrm_seen = FALSE;
3779 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM(smtp_receive_timeout);
3780
3781 errno = 0;
3782 do
3783   inbytes = gnutls_record_recv(state->session, state->xfer_buffer,
3784     MIN(ssl_xfer_buffer_size, lim));
3785 while (inbytes == GNUTLS_E_AGAIN);
3786
3787 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM_CLR(0);
3788
3789 if (had_command_timeout)                /* set by signal handler */
3790   smtp_command_timeout_exit();          /* does not return */
3791 if (had_command_sigterm)
3792   smtp_command_sigterm_exit();
3793 if (had_data_timeout)
3794   smtp_data_timeout_exit();
3795 if (had_data_sigint)
3796   smtp_data_sigint_exit();
3797
3798 /* Timeouts do not get this far.  A zero-byte return appears to mean that the
3799 TLS session has been closed down, not that the socket itself has been closed
3800 down. Revert to non-TLS handling. */
3801
3802 if (sigalrm_seen)
3803   {
3804   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got tls read timeout\n");
3805   state->xfer_error = TRUE;
3806   return FALSE;
3807   }
3808
3809 else if (inbytes == 0)
3810   {
3811   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got TLS_EOF\n");
3812   tls_close(NULL, TLS_NO_SHUTDOWN);
3813   return FALSE;
3814   }
3815
3816 /* Handle genuine errors */
3817
3818 else if (inbytes < 0)
3819   {
3820   DEBUG(D_tls) debug_printf("%s: err from gnutls_record_recv\n", __FUNCTION__);
3821   record_io_error(state, (int) inbytes, US"recv", NULL);
3822   state->xfer_error = TRUE;
3823   return FALSE;
3824   }
3825 #ifndef DISABLE_DKIM
3826 dkim_exim_verify_feed(state->xfer_buffer, inbytes);
3827 #endif
3828 state->xfer_buffer_hwm = (int) inbytes;
3829 state->xfer_buffer_lwm = 0;
3830 return TRUE;
3831 }
3832
3833 /*************************************************
3834 *            TLS version of getc                 *
3835 *************************************************/
3836
3837 /* This gets the next byte from the TLS input buffer. If the buffer is empty,
3838 it refills the buffer via the GnuTLS reading function.
3839 Only used by the server-side TLS.
3840
3841 This feeds DKIM and should be used for all message-body reads.
3842
3843 Arguments:  lim         Maximum amount to read/buffer
3844 Returns:    the next character or EOF
3845 */
3846
3847 int
3848 tls_getc(unsigned lim)
3849 {
3850 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
3851
3852 if (state->xfer_buffer_lwm >= state->xfer_buffer_hwm)
3853   if (!tls_refill(lim))
3854     return state->xfer_error ? EOF : smtp_getc(lim);
3855
3856 /* Something in the buffer; return next uschar */
3857
3858 return state->xfer_buffer[state->xfer_buffer_lwm++];
3859 }
3860
3861 BOOL
3862 tls_hasc(void)
3863 {
3864 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
3865 return state->xfer_buffer_lwm < state->xfer_buffer_hwm;
3866 }
3867
3868 uschar *
3869 tls_getbuf(unsigned * len)
3870 {
3871 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
3872 unsigned size;
3873 uschar * buf;
3874
3875 if (state->xfer_buffer_lwm >= state->xfer_buffer_hwm)
3876   if (!tls_refill(*len))
3877     {
3878     if (!state->xfer_error) return smtp_getbuf(len);
3879     *len = 0;
3880     return NULL;
3881     }
3882
3883 if ((size = state->xfer_buffer_hwm - state->xfer_buffer_lwm) > *len)
3884   size = *len;
3885 buf = &state->xfer_buffer[state->xfer_buffer_lwm];
3886 state->xfer_buffer_lwm += size;
3887 *len = size;
3888 return buf;
3889 }
3890
3891
3892 /* Get up to the given number of bytes from any cached data, and feed to dkim. */
3893 void
3894 tls_get_cache(unsigned lim)
3895 {
3896 #ifndef DISABLE_DKIM
3897 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
3898 int n = state->xfer_buffer_hwm - state->xfer_buffer_lwm;
3899 if (n > lim)
3900   n = lim;
3901 if (n > 0)
3902   dkim_exim_verify_feed(state->xfer_buffer+state->xfer_buffer_lwm, n);
3903 #endif
3904 }
3905
3906
3907 BOOL
3908 tls_could_read(void)
3909 {
3910 return state_server.xfer_buffer_lwm < state_server.xfer_buffer_hwm
3911  || gnutls_record_check_pending(state_server.session) > 0;
3912 }
3913
3914
3915 /*************************************************
3916 *          Read bytes from TLS channel           *
3917 *************************************************/
3918
3919 /* This does not feed DKIM, so if the caller uses this for reading message body,
3920 then the caller must feed DKIM.
3921
3922 Arguments:
3923   ct_ctx    client context pointer, or NULL for the one global server context
3924   buff      buffer of data
3925   len       size of buffer
3926
3927 Returns:    the number of bytes read
3928             -1 after a failed read, including EOF
3929 */
3930
3931 int
3932 tls_read(void * ct_ctx, uschar *buff, size_t len)
3933 {
3934 exim_gnutls_state_st * state = ct_ctx ? ct_ctx : &state_server;
3935 ssize_t inbytes;
3936
3937 if (len > INT_MAX)
3938   len = INT_MAX;
3939
3940 if (state->xfer_buffer_lwm < state->xfer_buffer_hwm)
3941   DEBUG(D_tls)
3942     debug_printf("*** PROBABLY A BUG *** " \
3943         "tls_read() called with data in the tls_getc() buffer, %d ignored\n",
3944         state->xfer_buffer_hwm - state->xfer_buffer_lwm);
3945
3946 DEBUG(D_tls)
3947   debug_printf("Calling gnutls_record_recv(session=%p, buffer=%p, len=" SIZE_T_FMT ")\n",
3948       state->session, buff, len);
3949
3950 errno = 0;
3951 do
3952   inbytes = gnutls_record_recv(state->session, buff, len);
3953 while (inbytes == GNUTLS_E_AGAIN);
3954
3955 if (inbytes > 0) return inbytes;
3956 if (inbytes == 0)
3957   {
3958   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got TLS_EOF\n");
3959   }
3960 else
3961   {
3962   DEBUG(D_tls) debug_printf("%s: err from gnutls_record_recv\n", __FUNCTION__);
3963   record_io_error(state, (int)inbytes, US"recv", NULL);
3964   }
3965
3966 return -1;
3967 }
3968
3969
3970
3971
3972 /*************************************************
3973 *         Write bytes down TLS channel           *
3974 *************************************************/
3975
3976 /*
3977 Arguments:
3978   ct_ctx    client context pointer, or NULL for the one global server context
3979   buff      buffer of data
3980   len       number of bytes
3981   more      more data expected soon
3982
3983 Calling with len zero and more unset will flush buffered writes.  The buff
3984 argument can be null for that case.
3985
3986 Returns:    the number of bytes after a successful write,
3987             -1 after a failed write
3988 */
3989
3990 int
3991 tls_write(void * ct_ctx, const uschar * buff, size_t len, BOOL more)
3992 {
3993 ssize_t outbytes;
3994 size_t left = len;
3995 exim_gnutls_state_st * state = ct_ctx ? ct_ctx : &state_server;
3996
3997 #ifdef SUPPORT_CORK
3998 if (more && !state->corked)
3999   {
4000   DEBUG(D_tls) debug_printf("gnutls_record_cork(session=%p)\n", state->session);
4001   gnutls_record_cork(state->session);
4002   state->corked = TRUE;
4003   }
4004 #endif
4005
4006 DEBUG(D_tls) debug_printf("%s(%p, " SIZE_T_FMT "%s)\n", __FUNCTION__,
4007   buff, left, more ? ", more" : "");
4008
4009 while (left > 0)
4010   {
4011   DEBUG(D_tls) debug_printf("gnutls_record_send(session=%p, buffer=%p, left=" SIZE_T_FMT ")\n",
4012       state->session, buff, left);
4013
4014   errno = 0;
4015   do
4016     outbytes = gnutls_record_send(state->session, buff, left);
4017   while (outbytes == GNUTLS_E_AGAIN);
4018
4019   DEBUG(D_tls) debug_printf("outbytes=" SSIZE_T_FMT "\n", outbytes);
4020
4021   if (outbytes < 0)
4022     {
4023 #ifdef GNUTLS_E_PREMATURE_TERMINATION
4024     if (  outbytes == GNUTLS_E_PREMATURE_TERMINATION && errno == ECONNRESET
4025        && !ct_ctx && f.smtp_in_quit
4026        )
4027       {                                 /* Outlook, dammit */
4028       if (LOGGING(protocol_detail))
4029         log_write(0, LOG_MAIN, "[%s] after QUIT, client reset TCP before"
4030           " SMTP response and TLS close\n", sender_host_address);
4031       else
4032         DEBUG(D_tls) debug_printf("[%s] SSL_write: after QUIT,"
4033           " client reset TCP before TLS close\n", sender_host_address);
4034       }
4035     else
4036 #endif
4037       {
4038       DEBUG(D_tls) debug_printf("%s: gnutls_record_send err\n", __FUNCTION__);
4039       record_io_error(state, outbytes, US"send", NULL);
4040       }
4041     return -1;
4042     }
4043   if (outbytes == 0)
4044     {
4045     record_io_error(state, 0, US"send", US"TLS channel closed on write");
4046     return -1;
4047     }
4048
4049   left -= outbytes;
4050   buff += outbytes;
4051   }
4052
4053 if (len > INT_MAX)
4054   {
4055   DEBUG(D_tls)
4056     debug_printf("Whoops!  Wrote more bytes (" SIZE_T_FMT ") than INT_MAX\n",
4057         len);
4058   len = INT_MAX;
4059   }
4060
4061 #ifdef SUPPORT_CORK
4062 if (!more && state->corked)
4063   {
4064   DEBUG(D_tls) debug_printf("gnutls_record_uncork(session=%p)\n", state->session);
4065   do
4066     /* We can't use GNUTLS_RECORD_WAIT here, as it retries on
4067     GNUTLS_E_AGAIN || GNUTLS_E_INTR, which would break our timeout set by alarm().
4068     The GNUTLS_E_AGAIN should not happen ever, as our sockets are blocking anyway.
4069     But who knows. (That all relies on the fact that GNUTLS_E_INTR and GNUTLS_E_AGAIN
4070     match the EINTR and EAGAIN errno values.) */
4071     outbytes = gnutls_record_uncork(state->session, 0);
4072   while (outbytes == GNUTLS_E_AGAIN);
4073
4074   if (outbytes < 0)
4075     {
4076     record_io_error(state, len, US"uncork", NULL);
4077     return -1;
4078     }
4079
4080   state->corked = FALSE;
4081   }
4082 #endif
4083
4084 return (int) len;
4085 }
4086
4087
4088
4089
4090 /*************************************************
4091 *            Random number generation            *
4092 *************************************************/
4093
4094 /* Pseudo-random number generation.  The result is not expected to be
4095 cryptographically strong but not so weak that someone will shoot themselves
4096 in the foot using it as a nonce in input in some email header scheme or
4097 whatever weirdness they'll twist this into.  The result should handle fork()
4098 and avoid repeating sequences.  OpenSSL handles that for us.
4099
4100 Arguments:
4101   max       range maximum
4102 Returns     a random number in range [0, max-1]
4103 */
4104
4105 #ifdef HAVE_GNUTLS_RND
4106 int
4107 vaguely_random_number(int max)
4108 {
4109 unsigned int r;
4110 int i, needed_len;
4111 uschar smallbuf[sizeof(r)];
4112
4113 if (max <= 1)
4114   return 0;
4115
4116 needed_len = sizeof(r);
4117 /* Don't take 8 times more entropy than needed if int is 8 octets and we were
4118 asked for a number less than 10. */
4119
4120 for (r = max, i = 0; r; ++i)
4121   r >>= 1;
4122 i = (i + 7) / 8;
4123 if (i < needed_len)
4124   needed_len = i;
4125
4126 i = gnutls_rnd(GNUTLS_RND_NONCE, smallbuf, needed_len);
4127 if (i < 0)
4128   {
4129   DEBUG(D_all) debug_printf("gnutls_rnd() failed, using fallback\n");
4130   return vaguely_random_number_fallback(max);
4131   }
4132 r = 0;
4133 for (uschar * p = smallbuf; needed_len; --needed_len, ++p)
4134   r = r * 256 + *p;
4135
4136 /* We don't particularly care about weighted results; if someone wants
4137  * smooth distribution and cares enough then they should submit a patch then. */
4138 return r % max;
4139 }
4140 #else /* HAVE_GNUTLS_RND */
4141 int
4142 vaguely_random_number(int max)
4143 {
4144   return vaguely_random_number_fallback(max);
4145 }
4146 #endif /* HAVE_GNUTLS_RND */
4147
4148
4149
4150
4151 /*************************************************
4152 *  Let tls_require_ciphers be checked at startup *
4153 *************************************************/
4154
4155 /* The tls_require_ciphers option, if set, must be something which the
4156 library can parse.
4157
4158 Returns:     NULL on success, or error message
4159 */
4160
4161 uschar *
4162 tls_validate_require_cipher(void)
4163 {
4164 int rc;
4165 uschar *expciphers = NULL;
4166 gnutls_priority_t priority_cache;
4167 const char *errpos;
4168 uschar * dummy_errstr;
4169
4170 #ifdef GNUTLS_AUTO_GLOBAL_INIT
4171 # define validate_check_rc(Label) do { \
4172   if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) { if (exim_gnutls_base_init_done) \
4173     return string_sprintf("%s failed: %s", (Label), gnutls_strerror(rc)); } } while (0)
4174 # define return_deinit(Label) do { return (Label); } while (0)
4175 #else
4176 # define validate_check_rc(Label) do { \
4177   if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) { if (exim_gnutls_base_init_done) gnutls_global_deinit(); \
4178     return string_sprintf("%s failed: %s", (Label), gnutls_strerror(rc)); } } while (0)
4179 # define return_deinit(Label) do { gnutls_global_deinit(); return (Label); } while (0)
4180 #endif
4181
4182 if (exim_gnutls_base_init_done)
4183   log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
4184       "already initialised GnuTLS, Exim developer bug");
4185
4186 #if defined(HAVE_GNUTLS_PKCS11) && !defined(GNUTLS_AUTO_PKCS11_MANUAL)
4187 if (!gnutls_allow_auto_pkcs11)
4188   {
4189   rc = gnutls_pkcs11_init(GNUTLS_PKCS11_FLAG_MANUAL, NULL);
4190   validate_check_rc(US"gnutls_pkcs11_init");
4191   }
4192 #endif
4193 #ifndef GNUTLS_AUTO_GLOBAL_INIT
4194 rc = gnutls_global_init();
4195 validate_check_rc(US"gnutls_global_init()");
4196 #endif
4197 exim_gnutls_base_init_done = TRUE;
4198
4199 if (!(tls_require_ciphers && *tls_require_ciphers))
4200   return_deinit(NULL);
4201
4202 if (!expand_check(tls_require_ciphers, US"tls_require_ciphers", &expciphers,
4203                   &dummy_errstr))
4204   return_deinit(US"failed to expand tls_require_ciphers");
4205
4206 if (!(expciphers && *expciphers))
4207   return_deinit(NULL);
4208
4209 DEBUG(D_tls)
4210   debug_printf("tls_require_ciphers expands to \"%s\"\n", expciphers);
4211
4212 rc = gnutls_priority_init(&priority_cache, CS expciphers, &errpos);
4213 validate_check_rc(string_sprintf(
4214       "gnutls_priority_init(%s) failed at offset %ld, \"%.8s..\"",
4215       expciphers, (long)(errpos - CS expciphers), errpos));
4216
4217 #undef return_deinit
4218 #undef validate_check_rc
4219 #ifndef GNUTLS_AUTO_GLOBAL_INIT
4220 gnutls_global_deinit();
4221 #endif
4222
4223 return NULL;
4224 }
4225
4226
4227
4228
4229 /*************************************************
4230 *         Report the library versions.           *
4231 *************************************************/
4232
4233 /* See a description in tls-openssl.c for an explanation of why this exists.
4234
4235 Arguments:   a FILE* to print the results to
4236 Returns:     nothing
4237 */
4238
4239 void
4240 tls_version_report(FILE *f)
4241 {
4242 fprintf(f, "Library version: GnuTLS: Compile: %s\n"
4243            "                         Runtime: %s\n",
4244            LIBGNUTLS_VERSION,
4245            gnutls_check_version(NULL));
4246 }
4247
4248 #endif  /*!MACRO_PREDEF*/
4249 /* vi: aw ai sw=2
4250 */
4251 /* End of tls-gnu.c */