GnuTLS: fix $tls_X_ver generation
[exim.git] / src / src / tls-gnu.c
1 /*************************************************
2 *     Exim - an Internet mail transport agent    *
3 *************************************************/
4
5 /* Copyright (c) University of Cambridge 1995 - 2018 */
6 /* See the file NOTICE for conditions of use and distribution. */
7
8 /* Copyright (c) Phil Pennock 2012 */
9
10 /* This file provides TLS/SSL support for Exim using the GnuTLS library,
11 one of the available supported implementations.  This file is #included into
12 tls.c when USE_GNUTLS has been set.
13
14 The code herein is a revamp of GnuTLS integration using the current APIs; the
15 original tls-gnu.c was based on a patch which was contributed by Nikos
16 Mavrogiannopoulos.  The revamp is partially a rewrite, partially cut&paste as
17 appropriate.
18
19 APIs current as of GnuTLS 2.12.18; note that the GnuTLS manual is for GnuTLS 3,
20 which is not widely deployed by OS vendors.  Will note issues below, which may
21 assist in updating the code in the future.  Another sources of hints is
22 mod_gnutls for Apache (SNI callback registration and handling).
23
24 Keeping client and server variables more split than before and is currently
25 the norm, in anticipation of TLS in ACL callouts.
26
27 I wanted to switch to gnutls_certificate_set_verify_function() so that
28 certificate rejection could happen during handshake where it belongs, rather
29 than being dropped afterwards, but that was introduced in 2.10.0 and Debian
30 (6.0.5) is still on 2.8.6.  So for now we have to stick with sub-par behaviour.
31
32 (I wasn't looking for libraries quite that old, when updating to get rid of
33 compiler warnings of deprecated APIs.  If it turns out that a lot of the rest
34 require current GnuTLS, then we'll drop support for the ancient libraries).
35 */
36
37 #include <gnutls/gnutls.h>
38 /* needed for cert checks in verification and DN extraction: */
39 #include <gnutls/x509.h>
40 /* man-page is incorrect, gnutls_rnd() is not in gnutls.h: */
41 #include <gnutls/crypto.h>
42
43 /* needed to disable PKCS11 autoload unless requested */
44 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x020c00
45 # include <gnutls/pkcs11.h>
46 # define SUPPORT_PARAM_TO_PK_BITS
47 #endif
48 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x030103 && !defined(DISABLE_OCSP)
49 # warning "GnuTLS library version too old; define DISABLE_OCSP in Makefile"
50 # define DISABLE_OCSP
51 #endif
52 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x020a00 && !defined(DISABLE_EVENT)
53 # warning "GnuTLS library version too old; tls:cert event unsupported"
54 # define DISABLE_EVENT
55 #endif
56 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030306
57 # define SUPPORT_CA_DIR
58 #else
59 # undef  SUPPORT_CA_DIR
60 #endif
61 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030014
62 # define SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
63 #endif
64 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030104
65 # define GNUTLS_CERT_VFY_STATUS_PRINT
66 #endif
67 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030109
68 # define SUPPORT_CORK
69 #endif
70 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x03010a
71 # define SUPPORT_GNUTLS_SESS_DESC
72 #endif
73 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030300
74 # define GNUTLS_AUTO_GLOBAL_INIT
75 # define GNUTLS_AUTO_PKCS11_MANUAL
76 #endif
77 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030500
78 # define SUPPORT_GNUTLS_KEYLOG
79 #endif
80 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030506 && !defined(DISABLE_OCSP)
81 # define SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
82 #endif
83 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030600
84 # define GNUTLS_AUTO_DHPARAMS
85 #endif
86 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030603
87 # define EXIM_HAVE_TLS1_3
88 # define SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
89 # define GNUTLS_OCSP_STATUS_REQUEST_GET2
90 #endif
91
92 #ifdef SUPPORT_DANE
93 # if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030000
94 #  define DANESSL_USAGE_DANE_TA 2
95 #  define DANESSL_USAGE_DANE_EE 3
96 # else
97 #  error GnuTLS version too early for DANE
98 # endif
99 # if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x999999
100 #  define GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
101 # endif
102 #endif
103
104 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
105 # if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x030603
106 #  error GNUTLS version too early for session-resumption
107 # endif
108 #endif
109
110 #ifndef DISABLE_OCSP
111 # include <gnutls/ocsp.h>
112 #endif
113 #ifdef SUPPORT_DANE
114 # include <gnutls/dane.h>
115 #endif
116
117 #include "tls-cipher-stdname.c"
118
119
120 #ifdef MACRO_PREDEF
121 void
122 options_tls(void)
123 {
124 # ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
125 builtin_macro_create_var(US"_RESUME_DECODE", RESUME_DECODE_STRING );
126 # endif
127 # ifdef EXIM_HAVE_TLS1_3
128 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS1_3");
129 # endif
130 }
131 #else
132
133
134 /* GnuTLS 2 vs 3
135
136 GnuTLS 3 only:
137   gnutls_global_set_audit_log_function()
138
139 Changes:
140   gnutls_certificate_verify_peers2(): is new, drop the 2 for old version
141 */
142
143 /* Local static variables for GnuTLS */
144
145 /* Values for verify_requirement */
146
147 enum peer_verify_requirement
148   { VERIFY_NONE, VERIFY_OPTIONAL, VERIFY_REQUIRED, VERIFY_DANE };
149
150 /* This holds most state for server or client; with this, we can set up an
151 outbound TLS-enabled connection in an ACL callout, while not stomping all
152 over the TLS variables available for expansion.
153
154 Some of these correspond to variables in globals.c; those variables will
155 be set to point to content in one of these instances, as appropriate for
156 the stage of the process lifetime.
157
158 Not handled here: global tls_channelbinding_b64.
159 */
160
161 typedef struct exim_gnutls_state {
162   gnutls_session_t      session;
163   gnutls_certificate_credentials_t x509_cred;
164   gnutls_priority_t     priority_cache;
165   enum peer_verify_requirement verify_requirement;
166   int                   fd_in;
167   int                   fd_out;
168   BOOL                  peer_cert_verified;
169   BOOL                  peer_dane_verified;
170   BOOL                  trigger_sni_changes;
171   BOOL                  have_set_peerdn;
172   const struct host_item *host;         /* NULL if server */
173   gnutls_x509_crt_t     peercert;
174   uschar                *peerdn;
175   uschar                *ciphersuite;
176   uschar                *received_sni;
177
178   const uschar *tls_certificate;
179   const uschar *tls_privatekey;
180   const uschar *tls_sni; /* client send only, not received */
181   const uschar *tls_verify_certificates;
182   const uschar *tls_crl;
183   const uschar *tls_require_ciphers;
184
185   uschar *exp_tls_certificate;
186   uschar *exp_tls_privatekey;
187   uschar *exp_tls_verify_certificates;
188   uschar *exp_tls_crl;
189   uschar *exp_tls_require_ciphers;
190   const uschar *exp_tls_verify_cert_hostnames;
191 #ifndef DISABLE_EVENT
192   uschar *event_action;
193 #endif
194 #ifdef SUPPORT_DANE
195   char * const *        dane_data;
196   const int *           dane_data_len;
197 #endif
198
199   tls_support *tlsp;    /* set in tls_init() */
200
201   uschar *xfer_buffer;
202   int xfer_buffer_lwm;
203   int xfer_buffer_hwm;
204   BOOL xfer_eof;        /*XXX never gets set! */
205   BOOL xfer_error;
206 } exim_gnutls_state_st;
207
208 static const exim_gnutls_state_st exim_gnutls_state_init = {
209   /* all elements not explicitly intialised here get 0/NULL/FALSE */
210   .fd_in =              -1,
211   .fd_out =             -1,
212 };
213
214 /* Not only do we have our own APIs which don't pass around state, assuming
215 it's held in globals, GnuTLS doesn't appear to let us register callback data
216 for callbacks, or as part of the session, so we have to keep a "this is the
217 context we're currently dealing with" pointer and rely upon being
218 single-threaded to keep from processing data on an inbound TLS connection while
219 talking to another TLS connection for an outbound check.  This does mean that
220 there's no way for heart-beats to be responded to, for the duration of the
221 second connection.
222 XXX But see gnutls_session_get_ptr()
223 */
224
225 static exim_gnutls_state_st state_server;
226
227 #ifndef GNUTLS_AUTO_DHPARAMS
228 /* dh_params are initialised once within the lifetime of a process using TLS;
229 if we used TLS in a long-lived daemon, we'd have to reconsider this.  But we
230 don't want to repeat this. */
231
232 static gnutls_dh_params_t dh_server_params = NULL;
233 #endif
234
235 static int ssl_session_timeout = 7200;  /* Two hours */
236
237 static const uschar * const exim_default_gnutls_priority = US"NORMAL";
238
239 /* Guard library core initialisation */
240
241 static BOOL exim_gnutls_base_init_done = FALSE;
242
243 #ifndef DISABLE_OCSP
244 static BOOL gnutls_buggy_ocsp = FALSE;
245 static BOOL exim_testharness_disable_ocsp_validity_check = FALSE;
246 #endif
247
248 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
249 static gnutls_datum_t server_sessticket_key;
250 #endif
251
252 /* ------------------------------------------------------------------------ */
253 /* macros */
254
255 #define MAX_HOST_LEN 255
256
257 /* Set this to control gnutls_global_set_log_level(); values 0 to 9 will setup
258 the library logging; a value less than 0 disables the calls to set up logging
259 callbacks.  GNuTLS also looks for an environment variable - except not for
260 setuid binaries, making it useless - "GNUTLS_DEBUG_LEVEL".
261 Allegedly the testscript line "GNUTLS_DEBUG_LEVEL=9 sudo exim ..." would work,
262 but the env var must be added to /etc/sudoers too. */
263 #ifndef EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL
264 # define EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL -1
265 #endif
266
267 #ifndef EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS
268 # define EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS 1024
269 #endif
270
271 /* With GnuTLS 2.12.x+ we have gnutls_sec_param_to_pk_bits() with which we
272 can ask for a bit-strength.  Without that, we stick to the constant we had
273 before, for now. */
274 #ifndef EXIM_SERVER_DH_BITS_PRE2_12
275 # define EXIM_SERVER_DH_BITS_PRE2_12 1024
276 #endif
277
278 #define expand_check_tlsvar(Varname, errstr) \
279   expand_check(state->Varname, US #Varname, &state->exp_##Varname, errstr)
280
281 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x020c00
282 # define HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
283 # define HAVE_GNUTLS_SEC_PARAM_CONSTANTS
284 # define HAVE_GNUTLS_RND
285 /* The security fix we provide with the gnutls_allow_auto_pkcs11 option
286  * (4.82 PP/09) introduces a compatibility regression. The symbol simply
287  * isn't available sometimes, so this needs to become a conditional
288  * compilation; the sanest way to deal with this being a problem on
289  * older OSes is to block it in the Local/Makefile with this compiler
290  * definition  */
291 # ifndef AVOID_GNUTLS_PKCS11
292 #  define HAVE_GNUTLS_PKCS11
293 # endif /* AVOID_GNUTLS_PKCS11 */
294 #endif
295
296
297
298
299 /* ------------------------------------------------------------------------ */
300 /* Callback declarations */
301
302 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
303 static void exim_gnutls_logger_cb(int level, const char *message);
304 #endif
305
306 static int exim_sni_handling_cb(gnutls_session_t session);
307
308 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
309 static int
310 tls_server_ticket_cb(gnutls_session_t sess, u_int htype, unsigned when,
311   unsigned incoming, const gnutls_datum_t * msg);
312 #endif
313
314
315 /* Daemon one-time initialisation */
316 void
317 tls_daemon_init(void)
318 {
319 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
320 /* We are dependent on the GnuTLS implementation of the Session Ticket
321 encryption; both the strength and the key rotation period.  We hope that
322 the strength at least matches that of the ciphersuite (but GnuTLS does not
323 document this). */
324
325 static BOOL once = FALSE;
326 if (once) return;
327 once = TRUE;
328 gnutls_session_ticket_key_generate(&server_sessticket_key);     /* >= 2.10.0 */
329 if (f.running_in_test_harness) ssl_session_timeout = 6;
330 #endif
331 }
332
333 /* ------------------------------------------------------------------------ */
334 /* Static functions */
335
336 /*************************************************
337 *               Handle TLS error                 *
338 *************************************************/
339
340 /* Called from lots of places when errors occur before actually starting to do
341 the TLS handshake, that is, while the session is still in clear. Always returns
342 DEFER for a server and FAIL for a client so that most calls can use "return
343 tls_error(...)" to do this processing and then give an appropriate return. A
344 single function is used for both server and client, because it is called from
345 some shared functions.
346
347 Argument:
348   prefix    text to include in the logged error
349   msg       additional error string (may be NULL)
350             usually obtained from gnutls_strerror()
351   host      NULL if setting up a server;
352             the connected host if setting up a client
353   errstr    pointer to returned error string
354
355 Returns:    OK/DEFER/FAIL
356 */
357
358 static int
359 tls_error(const uschar *prefix, const uschar *msg, const host_item *host,
360   uschar ** errstr)
361 {
362 if (errstr)
363   *errstr = string_sprintf("(%s)%s%s", prefix, msg ? ": " : "", msg ? msg : US"");
364 return host ? FAIL : DEFER;
365 }
366
367
368 static int
369 tls_error_gnu(const uschar *prefix, int err, const host_item *host,
370   uschar ** errstr)
371 {
372 return tls_error(prefix, US gnutls_strerror(err), host, errstr);
373 }
374
375 static int
376 tls_error_sys(const uschar *prefix, int err, const host_item *host,
377   uschar ** errstr)
378 {
379 return tls_error(prefix, US strerror(err), host, errstr);
380 }
381
382
383 /*************************************************
384 *    Deal with logging errors during I/O         *
385 *************************************************/
386
387 /* We have to get the identity of the peer from saved data.
388
389 Argument:
390   state    the current GnuTLS exim state container
391   rc       the GnuTLS error code, or 0 if it's a local error
392   when     text identifying read or write
393   text     local error text when rc is 0
394
395 Returns:   nothing
396 */
397
398 static void
399 record_io_error(exim_gnutls_state_st *state, int rc, uschar *when, uschar *text)
400 {
401 const uschar * msg;
402 uschar * errstr;
403
404 if (rc == GNUTLS_E_FATAL_ALERT_RECEIVED)
405   msg = string_sprintf("A TLS fatal alert has been received: %s",
406     US gnutls_alert_get_name(gnutls_alert_get(state->session)));
407 else
408   msg = US gnutls_strerror(rc);
409
410 (void) tls_error(when, msg, state->host, &errstr);
411
412 if (state->host)
413   log_write(0, LOG_MAIN, "H=%s [%s] TLS error on connection %s",
414     state->host->name, state->host->address, errstr);
415 else
416   {
417   uschar * conn_info = smtp_get_connection_info();
418   if (Ustrncmp(conn_info, US"SMTP ", 5) == 0) conn_info += 5;
419   /* I'd like to get separated H= here, but too hard for now */
420   log_write(0, LOG_MAIN, "TLS error on %s %s", conn_info, errstr);
421   }
422 }
423
424
425
426
427 /*************************************************
428 *        Set various Exim expansion vars         *
429 *************************************************/
430
431 #define exim_gnutls_cert_err(Label) \
432   do \
433     { \
434     if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) \
435       { \
436       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cert problem: %s: %s\n", \
437         (Label), gnutls_strerror(rc)); \
438       return rc; \
439       } \
440     } while (0)
441
442 static int
443 import_cert(const gnutls_datum_t * cert, gnutls_x509_crt_t * crtp)
444 {
445 int rc;
446
447 rc = gnutls_x509_crt_init(crtp);
448 exim_gnutls_cert_err(US"gnutls_x509_crt_init (crt)");
449
450 rc = gnutls_x509_crt_import(*crtp, cert, GNUTLS_X509_FMT_DER);
451 exim_gnutls_cert_err(US"failed to import certificate [gnutls_x509_crt_import(cert)]");
452
453 return rc;
454 }
455
456 #undef exim_gnutls_cert_err
457
458
459 /* We set various Exim global variables from the state, once a session has
460 been established.  With TLS callouts, may need to change this to stack
461 variables, or just re-call it with the server state after client callout
462 has finished.
463
464 Make sure anything set here is unset in tls_getc().
465
466 Sets:
467   tls_active                fd
468   tls_bits                  strength indicator
469   tls_certificate_verified  bool indicator
470   tls_channelbinding_b64    for some SASL mechanisms
471   tls_ver                   a string
472   tls_cipher                a string
473   tls_peercert              pointer to library internal
474   tls_peerdn                a string
475   tls_sni                   a (UTF-8) string
476   tls_ourcert               pointer to library internal
477
478 Argument:
479   state      the relevant exim_gnutls_state_st *
480 */
481
482 static void
483 extract_exim_vars_from_tls_state(exim_gnutls_state_st * state)
484 {
485 #ifdef HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
486 int old_pool;
487 int rc;
488 gnutls_datum_t channel;
489 #endif
490 tls_support * tlsp = state->tlsp;
491
492 tlsp->active.sock = state->fd_out;
493 tlsp->active.tls_ctx = state;
494
495 DEBUG(D_tls) debug_printf("cipher: %s\n", state->ciphersuite);
496
497 tlsp->certificate_verified = state->peer_cert_verified;
498 #ifdef SUPPORT_DANE
499 tlsp->dane_verified = state->peer_dane_verified;
500 #endif
501
502 /* note that tls_channelbinding_b64 is not saved to the spool file, since it's
503 only available for use for authenticators while this TLS session is running. */
504
505 tls_channelbinding_b64 = NULL;
506 #ifdef HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
507 channel.data = NULL;
508 channel.size = 0;
509 if ((rc = gnutls_session_channel_binding(state->session, GNUTLS_CB_TLS_UNIQUE, &channel)))
510   { DEBUG(D_tls) debug_printf("Channel binding error: %s\n", gnutls_strerror(rc)); }
511 else
512   {
513   old_pool = store_pool;
514   store_pool = POOL_PERM;
515   tls_channelbinding_b64 = b64encode(CUS channel.data, (int)channel.size);
516   store_pool = old_pool;
517   DEBUG(D_tls) debug_printf("Have channel bindings cached for possible auth usage.\n");
518   }
519 #endif
520
521 /* peercert is set in peer_status() */
522 tlsp->peerdn = state->peerdn;
523 tlsp->sni =    state->received_sni;
524
525 /* record our certificate */
526   {
527   const gnutls_datum_t * cert = gnutls_certificate_get_ours(state->session);
528   gnutls_x509_crt_t crt;
529
530   tlsp->ourcert = cert && import_cert(cert, &crt)==0 ? crt : NULL;
531   }
532 }
533
534
535
536
537 #ifndef GNUTLS_AUTO_DHPARAMS
538 /*************************************************
539 *            Setup up DH parameters              *
540 *************************************************/
541
542 /* Generating the D-H parameters may take a long time. They only need to
543 be re-generated every so often, depending on security policy. What we do is to
544 keep these parameters in a file in the spool directory. If the file does not
545 exist, we generate them. This means that it is easy to cause a regeneration.
546
547 The new file is written as a temporary file and renamed, so that an incomplete
548 file is never present. If two processes both compute some new parameters, you
549 waste a bit of effort, but it doesn't seem worth messing around with locking to
550 prevent this.
551
552 Returns:     OK/DEFER/FAIL
553 */
554
555 static int
556 init_server_dh(uschar ** errstr)
557 {
558 int fd, rc;
559 unsigned int dh_bits;
560 gnutls_datum_t m = {.data = NULL, .size = 0};
561 uschar filename_buf[PATH_MAX];
562 uschar *filename = NULL;
563 size_t sz;
564 uschar *exp_tls_dhparam;
565 BOOL use_file_in_spool = FALSE;
566 host_item *host = NULL; /* dummy for macros */
567
568 DEBUG(D_tls) debug_printf("Initialising GnuTLS server params.\n");
569
570 if ((rc = gnutls_dh_params_init(&dh_server_params)))
571   return tls_error_gnu(US"gnutls_dh_params_init", rc, host, errstr);
572
573 if (!expand_check(tls_dhparam, US"tls_dhparam", &exp_tls_dhparam, errstr))
574   return DEFER;
575
576 if (!exp_tls_dhparam)
577   {
578   DEBUG(D_tls) debug_printf("Loading default hard-coded DH params\n");
579   m.data = US std_dh_prime_default();
580   m.size = Ustrlen(m.data);
581   }
582 else if (Ustrcmp(exp_tls_dhparam, "historic") == 0)
583   use_file_in_spool = TRUE;
584 else if (Ustrcmp(exp_tls_dhparam, "none") == 0)
585   {
586   DEBUG(D_tls) debug_printf("Requested no DH parameters.\n");
587   return OK;
588   }
589 else if (exp_tls_dhparam[0] != '/')
590   {
591   if (!(m.data = US std_dh_prime_named(exp_tls_dhparam)))
592     return tls_error(US"No standard prime named", exp_tls_dhparam, NULL, errstr);
593   m.size = Ustrlen(m.data);
594   }
595 else
596   filename = exp_tls_dhparam;
597
598 if (m.data)
599   {
600   if ((rc = gnutls_dh_params_import_pkcs3(dh_server_params, &m, GNUTLS_X509_FMT_PEM)))
601     return tls_error_gnu(US"gnutls_dh_params_import_pkcs3", rc, host, errstr);
602   DEBUG(D_tls) debug_printf("Loaded fixed standard D-H parameters\n");
603   return OK;
604   }
605
606 #ifdef HAVE_GNUTLS_SEC_PARAM_CONSTANTS
607 /* If you change this constant, also change dh_param_fn_ext so that we can use a
608 different filename and ensure we have sufficient bits. */
609
610 if (!(dh_bits = gnutls_sec_param_to_pk_bits(GNUTLS_PK_DH, GNUTLS_SEC_PARAM_NORMAL)))
611   return tls_error(US"gnutls_sec_param_to_pk_bits() failed", NULL, NULL, errstr);
612 DEBUG(D_tls)
613   debug_printf("GnuTLS tells us that for D-H PK, NORMAL is %d bits.\n",
614       dh_bits);
615 #else
616 dh_bits = EXIM_SERVER_DH_BITS_PRE2_12;
617 DEBUG(D_tls)
618   debug_printf("GnuTLS lacks gnutls_sec_param_to_pk_bits(), using %d bits.\n",
619       dh_bits);
620 #endif
621
622 /* Some clients have hard-coded limits. */
623 if (dh_bits > tls_dh_max_bits)
624   {
625   DEBUG(D_tls)
626     debug_printf("tls_dh_max_bits clamping override, using %d bits instead.\n",
627         tls_dh_max_bits);
628   dh_bits = tls_dh_max_bits;
629   }
630
631 if (use_file_in_spool)
632   {
633   if (!string_format(filename_buf, sizeof(filename_buf),
634         "%s/gnutls-params-%d", spool_directory, dh_bits))
635     return tls_error(US"overlong filename", NULL, NULL, errstr);
636   filename = filename_buf;
637   }
638
639 /* Open the cache file for reading and if successful, read it and set up the
640 parameters. */
641
642 if ((fd = Uopen(filename, O_RDONLY, 0)) >= 0)
643   {
644   struct stat statbuf;
645   FILE *fp;
646   int saved_errno;
647
648   if (fstat(fd, &statbuf) < 0)  /* EIO */
649     {
650     saved_errno = errno;
651     (void)close(fd);
652     return tls_error_sys(US"TLS cache stat failed", saved_errno, NULL, errstr);
653     }
654   if (!S_ISREG(statbuf.st_mode))
655     {
656     (void)close(fd);
657     return tls_error(US"TLS cache not a file", NULL, NULL, errstr);
658     }
659   if (!(fp = fdopen(fd, "rb")))
660     {
661     saved_errno = errno;
662     (void)close(fd);
663     return tls_error_sys(US"fdopen(TLS cache stat fd) failed",
664         saved_errno, NULL, errstr);
665     }
666
667   m.size = statbuf.st_size;
668   if (!(m.data = store_malloc(m.size)))
669     {
670     fclose(fp);
671     return tls_error_sys(US"malloc failed", errno, NULL, errstr);
672     }
673   if (!(sz = fread(m.data, m.size, 1, fp)))
674     {
675     saved_errno = errno;
676     fclose(fp);
677     store_free(m.data);
678     return tls_error_sys(US"fread failed", saved_errno, NULL, errstr);
679     }
680   fclose(fp);
681
682   rc = gnutls_dh_params_import_pkcs3(dh_server_params, &m, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
683   store_free(m.data);
684   if (rc)
685     return tls_error_gnu(US"gnutls_dh_params_import_pkcs3", rc, host, errstr);
686   DEBUG(D_tls) debug_printf("read D-H parameters from file \"%s\"\n", filename);
687   }
688
689 /* If the file does not exist, fall through to compute new data and cache it.
690 If there was any other opening error, it is serious. */
691
692 else if (errno == ENOENT)
693   {
694   rc = -1;
695   DEBUG(D_tls)
696     debug_printf("D-H parameter cache file \"%s\" does not exist\n", filename);
697   }
698 else
699   return tls_error(string_open_failed(errno, "\"%s\" for reading", filename),
700       NULL, NULL, errstr);
701
702 /* If ret < 0, either the cache file does not exist, or the data it contains
703 is not useful. One particular case of this is when upgrading from an older
704 release of Exim in which the data was stored in a different format. We don't
705 try to be clever and support both formats; we just regenerate new data in this
706 case. */
707
708 if (rc < 0)
709   {
710   uschar *temp_fn;
711   unsigned int dh_bits_gen = dh_bits;
712
713   if ((PATH_MAX - Ustrlen(filename)) < 10)
714     return tls_error(US"Filename too long to generate replacement",
715         filename, NULL, errstr);
716
717   temp_fn = string_copy(US"%s.XXXXXXX");
718   if ((fd = mkstemp(CS temp_fn)) < 0)   /* modifies temp_fn */
719     return tls_error_sys(US"Unable to open temp file", errno, NULL, errstr);
720   (void)exim_chown(temp_fn, exim_uid, exim_gid);   /* Probably not necessary */
721
722   /* GnuTLS overshoots!  If we ask for 2236, we might get 2237 or more.  But
723   there's no way to ask GnuTLS how many bits there really are.  We can ask
724   how many bits were used in a TLS session, but that's it!  The prime itself
725   is hidden behind too much abstraction.  So we ask for less, and proceed on
726   a wing and a prayer.  First attempt, subtracted 3 for 2233 and got 2240.  */
727
728   if (dh_bits >= EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS + 10)
729     {
730     dh_bits_gen = dh_bits - 10;
731     DEBUG(D_tls)
732       debug_printf("being paranoid about DH generation, make it '%d' bits'\n",
733           dh_bits_gen);
734     }
735
736   DEBUG(D_tls)
737     debug_printf("requesting generation of %d bit Diffie-Hellman prime ...\n",
738         dh_bits_gen);
739   if ((rc = gnutls_dh_params_generate2(dh_server_params, dh_bits_gen)))
740     return tls_error_gnu(US"gnutls_dh_params_generate2", rc, host, errstr);
741
742   /* gnutls_dh_params_export_pkcs3() will tell us the exact size, every time,
743   and I confirmed that a NULL call to get the size first is how the GnuTLS
744   sample apps handle this. */
745
746   sz = 0;
747   m.data = NULL;
748   if (  (rc = gnutls_dh_params_export_pkcs3(dh_server_params,
749                 GNUTLS_X509_FMT_PEM, m.data, &sz))
750      && rc != GNUTLS_E_SHORT_MEMORY_BUFFER)
751     return tls_error_gnu(US"gnutls_dh_params_export_pkcs3(NULL) sizing",
752               rc, host, errstr);
753   m.size = sz;
754   if (!(m.data = store_malloc(m.size)))
755     return tls_error_sys(US"memory allocation failed", errno, NULL, errstr);
756
757   /* this will return a size 1 less than the allocation size above */
758   if ((rc = gnutls_dh_params_export_pkcs3(dh_server_params, GNUTLS_X509_FMT_PEM,
759       m.data, &sz)))
760     {
761     store_free(m.data);
762     return tls_error_gnu(US"gnutls_dh_params_export_pkcs3() real", rc, host, errstr);
763     }
764   m.size = sz; /* shrink by 1, probably */
765
766   if ((sz = write_to_fd_buf(fd, m.data, (size_t) m.size)) != m.size)
767     {
768     store_free(m.data);
769     return tls_error_sys(US"TLS cache write D-H params failed",
770         errno, NULL, errstr);
771     }
772   store_free(m.data);
773   if ((sz = write_to_fd_buf(fd, US"\n", 1)) != 1)
774     return tls_error_sys(US"TLS cache write D-H params final newline failed",
775         errno, NULL, errstr);
776
777   if ((rc = close(fd)))
778     return tls_error_sys(US"TLS cache write close() failed", errno, NULL, errstr);
779
780   if (Urename(temp_fn, filename) < 0)
781     return tls_error_sys(string_sprintf("failed to rename \"%s\" as \"%s\"",
782           temp_fn, filename), errno, NULL, errstr);
783
784   DEBUG(D_tls) debug_printf("wrote D-H parameters to file \"%s\"\n", filename);
785   }
786
787 DEBUG(D_tls) debug_printf("initialized server D-H parameters\n");
788 return OK;
789 }
790 #endif
791
792
793
794
795 /* Create and install a selfsigned certificate, for use in server mode */
796
797 static int
798 tls_install_selfsign(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
799 {
800 gnutls_x509_crt_t cert = NULL;
801 time_t now;
802 gnutls_x509_privkey_t pkey = NULL;
803 const uschar * where;
804 int rc;
805
806 where = US"initialising pkey";
807 if ((rc = gnutls_x509_privkey_init(&pkey))) goto err;
808
809 where = US"initialising cert";
810 if ((rc = gnutls_x509_crt_init(&cert))) goto err;
811
812 where = US"generating pkey";
813 if ((rc = gnutls_x509_privkey_generate(pkey, GNUTLS_PK_RSA,
814 #ifdef SUPPORT_PARAM_TO_PK_BITS
815 # ifndef GNUTLS_SEC_PARAM_MEDIUM
816 #  define GNUTLS_SEC_PARAM_MEDIUM GNUTLS_SEC_PARAM_HIGH
817 # endif
818             gnutls_sec_param_to_pk_bits(GNUTLS_PK_RSA, GNUTLS_SEC_PARAM_MEDIUM),
819 #else
820             2048,
821 #endif
822             0)))
823   goto err;
824
825 where = US"configuring cert";
826 now = 1;
827 if (  (rc = gnutls_x509_crt_set_version(cert, 3))
828    || (rc = gnutls_x509_crt_set_serial(cert, &now, sizeof(now)))
829    || (rc = gnutls_x509_crt_set_activation_time(cert, now = time(NULL)))
830    || (rc = gnutls_x509_crt_set_expiration_time(cert, now + 60 * 60)) /* 1 hr */
831    || (rc = gnutls_x509_crt_set_key(cert, pkey))
832
833    || (rc = gnutls_x509_crt_set_dn_by_oid(cert,
834               GNUTLS_OID_X520_COUNTRY_NAME, 0, "UK", 2))
835    || (rc = gnutls_x509_crt_set_dn_by_oid(cert,
836               GNUTLS_OID_X520_ORGANIZATION_NAME, 0, "Exim Developers", 15))
837    || (rc = gnutls_x509_crt_set_dn_by_oid(cert,
838               GNUTLS_OID_X520_COMMON_NAME, 0,
839               smtp_active_hostname, Ustrlen(smtp_active_hostname)))
840    )
841   goto err;
842
843 where = US"signing cert";
844 if ((rc = gnutls_x509_crt_sign(cert, cert, pkey))) goto err;
845
846 where = US"installing selfsign cert";
847                                         /* Since: 2.4.0 */
848 if ((rc = gnutls_certificate_set_x509_key(state->x509_cred, &cert, 1, pkey)))
849   goto err;
850
851 rc = OK;
852
853 out:
854   if (cert) gnutls_x509_crt_deinit(cert);
855   if (pkey) gnutls_x509_privkey_deinit(pkey);
856   return rc;
857
858 err:
859   rc = tls_error_gnu(where, rc, NULL, errstr);
860   goto out;
861 }
862
863
864
865
866 /* Add certificate and key, from files.
867
868 Return:
869   Zero or negative: good.  Negate value for certificate index if < 0.
870   Greater than zero: FAIL or DEFER code.
871 */
872
873 static int
874 tls_add_certfile(exim_gnutls_state_st * state, const host_item * host,
875   uschar * certfile, uschar * keyfile, uschar ** errstr)
876 {
877 int rc = gnutls_certificate_set_x509_key_file(state->x509_cred,
878     CS certfile, CS keyfile, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
879 if (rc < 0)
880   return tls_error_gnu(
881     string_sprintf("cert/key setup: cert=%s key=%s", certfile, keyfile),
882     rc, host, errstr);
883 return -rc;
884 }
885
886
887 #if !defined(DISABLE_OCSP) && !defined(SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE)
888 /* Load an OCSP proof from file for sending by the server.  Called
889 on getting a status-request handshake message, for earlier versions
890 of GnuTLS. */
891
892 static int
893 server_ocsp_stapling_cb(gnutls_session_t session, void * ptr,
894   gnutls_datum_t * ocsp_response)
895 {
896 int ret;
897 DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP stapling callback: %s\n", US ptr);
898
899 if ((ret = gnutls_load_file(ptr, ocsp_response)) < 0)
900   {
901   DEBUG(D_tls) debug_printf("Failed to load ocsp stapling file %s\n",
902                               CS ptr);
903   tls_in.ocsp = OCSP_NOT_RESP;
904   return GNUTLS_E_NO_CERTIFICATE_STATUS;
905   }
906
907 tls_in.ocsp = OCSP_VFY_NOT_TRIED;
908 return 0;
909 }
910 #endif
911
912
913 #ifdef SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
914 /* Make a note that we saw a status-request */
915 static int
916 tls_server_clienthello_ext(void * ctx, unsigned tls_id,
917   const unsigned char *data, unsigned size)
918 {
919 /* https://www.iana.org/assignments/tls-extensiontype-values/tls-extensiontype-values.xhtml */
920 if (tls_id == 5)        /* status_request */
921   {
922   DEBUG(D_tls) debug_printf("Seen status_request extension from client\n");
923   tls_in.ocsp = OCSP_NOT_RESP;
924   }
925 return 0;
926 }
927
928 /* Callback for client-hello, on server, if we think we might serve stapled-OCSP */
929 static int
930 tls_server_clienthello_cb(gnutls_session_t session, unsigned int htype,
931   unsigned when, unsigned int incoming, const gnutls_datum_t * msg)
932 {
933 /* Call fn for each extension seen.  3.6.3 onwards */
934 return gnutls_ext_raw_parse(NULL, tls_server_clienthello_ext, msg,
935                            GNUTLS_EXT_RAW_FLAG_TLS_CLIENT_HELLO);
936 }
937
938
939 /* Make a note that we saw a status-response */
940 static int
941 tls_server_servercerts_ext(void * ctx, unsigned tls_id,
942   const unsigned char *data, unsigned size)
943 {
944 /* debug_printf("%s %u\n", __FUNCTION__, tls_id); */
945 /* https://www.iana.org/assignments/tls-extensiontype-values/tls-extensiontype-values.xhtml */
946 if (FALSE && tls_id == 5)       /* status_request */
947   {
948   DEBUG(D_tls) debug_printf("Seen status_request extension\n");
949   tls_in.ocsp = exim_testharness_disable_ocsp_validity_check
950     ? OCSP_VFY_NOT_TRIED : OCSP_VFIED;  /* We know that GnuTLS verifies responses */
951   }
952 return 0;
953 }
954
955 /* Callback for certificates packet, on server, if we think we might serve stapled-OCSP */
956 static int
957 tls_server_servercerts_cb(gnutls_session_t session, unsigned int htype,
958   unsigned when, unsigned int incoming, const gnutls_datum_t * msg)
959 {
960 /* Call fn for each extension seen.  3.6.3 onwards */
961 #ifdef notdef
962 /*XXX crashes */
963 return gnutls_ext_raw_parse(NULL, tls_server_servercerts_ext, msg, 0);
964 #endif
965 }
966 #endif
967
968 /*XXX in tls1.3 the cert-status travel as an extension next to the cert, in the
969  "Handshake Protocol: Certificate" record.
970 So we need to spot the Certificate handshake message, parse it and spot any status_request extension(s)
971
972 This is different to tls1.2 - where it is a separate record (wireshake term) / handshake message (gnutls term).
973 */
974
975 #if defined(EXPERIMENTAL_TLS_RESUME) || defined(SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE)
976 /* Callback for certificate-status, on server. We sent stapled OCSP. */
977 static int
978 tls_server_certstatus_cb(gnutls_session_t session, unsigned int htype,
979   unsigned when, unsigned int incoming, const gnutls_datum_t * msg)
980 {
981 DEBUG(D_tls) debug_printf("Sending certificate-status\n");              /*XXX we get this for tls1.2 but not for 1.3 */
982 #ifdef SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
983 tls_in.ocsp = exim_testharness_disable_ocsp_validity_check
984   ? OCSP_VFY_NOT_TRIED : OCSP_VFIED;    /* We know that GnuTLS verifies responses */
985 #else
986 tls_in.ocsp = OCSP_VFY_NOT_TRIED;
987 #endif
988 return 0;
989 }
990
991 /* Callback for handshake messages, on server */
992 static int
993 tls_server_hook_cb(gnutls_session_t sess, u_int htype, unsigned when,
994   unsigned incoming, const gnutls_datum_t * msg)
995 {
996 /* debug_printf("%s: htype %u\n", __FUNCTION__, htype); */
997 switch (htype)
998   {
999 # ifdef SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
1000   case GNUTLS_HANDSHAKE_CLIENT_HELLO:
1001     return tls_server_clienthello_cb(sess, htype, when, incoming, msg);
1002   case GNUTLS_HANDSHAKE_CERTIFICATE_PKT:
1003     return tls_server_servercerts_cb(sess, htype, when, incoming, msg);
1004 # endif
1005   case GNUTLS_HANDSHAKE_CERTIFICATE_STATUS:
1006     return tls_server_certstatus_cb(sess, htype, when, incoming, msg);
1007 # ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
1008   case GNUTLS_HANDSHAKE_NEW_SESSION_TICKET:
1009     return tls_server_ticket_cb(sess, htype, when, incoming, msg);
1010 # endif
1011   default:
1012     return 0;
1013   }
1014 }
1015 #endif
1016
1017
1018 #if !defined(DISABLE_OCSP) && defined(SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE)
1019 static void
1020 tls_server_testharness_ocsp_fiddle(void)
1021 {
1022 extern char ** environ;
1023 if (environ) for (uschar ** p = USS environ; *p; p++)
1024   if (Ustrncmp(*p, "EXIM_TESTHARNESS_DISABLE_OCSPVALIDITYCHECK", 42) == 0)
1025     {
1026     DEBUG(D_tls) debug_printf("Permitting known bad OCSP response\n");
1027     exim_testharness_disable_ocsp_validity_check = TRUE;
1028     }
1029 }
1030 #endif
1031
1032 /*************************************************
1033 *       Variables re-expanded post-SNI           *
1034 *************************************************/
1035
1036 /* Called from both server and client code, via tls_init(), and also from
1037 the SNI callback after receiving an SNI, if tls_certificate includes "tls_sni".
1038
1039 We can tell the two apart by state->received_sni being non-NULL in callback.
1040
1041 The callback should not call us unless state->trigger_sni_changes is true,
1042 which we are responsible for setting on the first pass through.
1043
1044 Arguments:
1045   state           exim_gnutls_state_st *
1046   errstr          error string pointer
1047
1048 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1049 */
1050
1051 static int
1052 tls_expand_session_files(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
1053 {
1054 struct stat statbuf;
1055 int rc;
1056 const host_item *host = state->host;  /* macro should be reconsidered? */
1057 uschar *saved_tls_certificate = NULL;
1058 uschar *saved_tls_privatekey = NULL;
1059 uschar *saved_tls_verify_certificates = NULL;
1060 uschar *saved_tls_crl = NULL;
1061 int cert_count;
1062
1063 /* We check for tls_sni *before* expansion. */
1064 if (!host)      /* server */
1065   if (!state->received_sni)
1066     {
1067     if (  state->tls_certificate
1068        && (  Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_sni")
1069           || Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_in_sni")
1070           || Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_out_sni")
1071        )  )
1072       {
1073       DEBUG(D_tls) debug_printf("We will re-expand TLS session files if we receive SNI.\n");
1074       state->trigger_sni_changes = TRUE;
1075       }
1076     }
1077   else
1078     {
1079     /* useful for debugging */
1080     saved_tls_certificate = state->exp_tls_certificate;
1081     saved_tls_privatekey = state->exp_tls_privatekey;
1082     saved_tls_verify_certificates = state->exp_tls_verify_certificates;
1083     saved_tls_crl = state->exp_tls_crl;
1084     }
1085
1086 if ((rc = gnutls_certificate_allocate_credentials(&state->x509_cred)))
1087   return tls_error_gnu(US"gnutls_certificate_allocate_credentials",
1088             rc, host, errstr);
1089
1090 #ifdef SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
1091 gnutls_certificate_set_flags(state->x509_cred, GNUTLS_CERTIFICATE_API_V2);
1092
1093 # if !defined(DISABLE_OCSP) && defined(SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE)
1094 if (!host && tls_ocsp_file)
1095   {
1096   if (f.running_in_test_harness)
1097     tls_server_testharness_ocsp_fiddle();
1098
1099   if (exim_testharness_disable_ocsp_validity_check)
1100     gnutls_certificate_set_flags(state->x509_cred,
1101       GNUTLS_CERTIFICATE_API_V2 | GNUTLS_CERTIFICATE_SKIP_OCSP_RESPONSE_CHECK);
1102   }
1103 # endif
1104 #endif
1105
1106 /* remember: expand_check_tlsvar() is expand_check() but fiddling with
1107 state members, assuming consistent naming; and expand_check() returns
1108 false if expansion failed, unless expansion was forced to fail. */
1109
1110 /* check if we at least have a certificate, before doing expensive
1111 D-H generation. */
1112
1113 if (!expand_check_tlsvar(tls_certificate, errstr))
1114   return DEFER;
1115
1116 /* certificate is mandatory in server, optional in client */
1117
1118 if (  !state->exp_tls_certificate
1119    || !*state->exp_tls_certificate
1120    )
1121   if (!host)
1122     return tls_install_selfsign(state, errstr);
1123   else
1124     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: no client certificate specified; okay\n");
1125
1126 if (state->tls_privatekey && !expand_check_tlsvar(tls_privatekey, errstr))
1127   return DEFER;
1128
1129 /* tls_privatekey is optional, defaulting to same file as certificate */
1130
1131 if (!state->tls_privatekey || !*state->tls_privatekey)
1132   {
1133   state->tls_privatekey = state->tls_certificate;
1134   state->exp_tls_privatekey = state->exp_tls_certificate;
1135   }
1136
1137
1138 if (state->exp_tls_certificate && *state->exp_tls_certificate)
1139   {
1140   DEBUG(D_tls) debug_printf("certificate file = %s\nkey file = %s\n",
1141       state->exp_tls_certificate, state->exp_tls_privatekey);
1142
1143   if (state->received_sni)
1144     if (  Ustrcmp(state->exp_tls_certificate, saved_tls_certificate) == 0
1145        && Ustrcmp(state->exp_tls_privatekey,  saved_tls_privatekey)  == 0
1146        )
1147       {
1148       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS SNI: cert and key unchanged\n");
1149       }
1150     else
1151       {
1152       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS SNI: have a changed cert/key pair.\n");
1153       }
1154
1155   if (!host)    /* server */
1156     {
1157     const uschar * clist = state->exp_tls_certificate;
1158     const uschar * klist = state->exp_tls_privatekey;
1159     const uschar * olist;
1160     int csep = 0, ksep = 0, osep = 0, cnt = 0;
1161     uschar * cfile, * kfile, * ofile;
1162 #ifndef DISABLE_OCSP
1163 # ifdef SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
1164     gnutls_x509_crt_fmt_t ocsp_fmt = GNUTLS_X509_FMT_DER;
1165 # endif
1166
1167     if (!expand_check(tls_ocsp_file, US"tls_ocsp_file", &ofile, errstr))
1168       return DEFER;
1169     olist = ofile;
1170 #endif
1171
1172     while (cfile = string_nextinlist(&clist, &csep, NULL, 0))
1173
1174       if (!(kfile = string_nextinlist(&klist, &ksep, NULL, 0)))
1175         return tls_error(US"cert/key setup: out of keys", NULL, host, errstr);
1176       else if (0 < (rc = tls_add_certfile(state, host, cfile, kfile, errstr)))
1177         return rc;
1178       else
1179         {
1180         int gnutls_cert_index = -rc;
1181         DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cert/key %d %s registered\n",
1182                                   gnutls_cert_index, cfile);
1183
1184 #ifndef DISABLE_OCSP
1185         if (tls_ocsp_file)
1186           {
1187           /* Set the OCSP stapling server info */
1188           if (gnutls_buggy_ocsp)
1189             {
1190             DEBUG(D_tls)
1191               debug_printf("GnuTLS library is buggy for OCSP; avoiding\n");
1192             }
1193           else if ((ofile = string_nextinlist(&olist, &osep, NULL, 0)))
1194             {
1195             DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP response file %d  = %s\n",
1196                                       gnutls_cert_index, ofile);
1197 # ifdef SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
1198             if (Ustrncmp(ofile, US"PEM ", 4) == 0)
1199               {
1200               ocsp_fmt = GNUTLS_X509_FMT_PEM;
1201               ofile += 4;
1202               }
1203             else if (Ustrncmp(ofile, US"DER ", 4) == 0)
1204               {
1205               ocsp_fmt = GNUTLS_X509_FMT_DER;
1206               ofile += 4;
1207               }
1208
1209             if  ((rc = gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_file2(
1210                       state->x509_cred, CCS ofile, gnutls_cert_index,
1211                       ocsp_fmt)) < 0)
1212               return tls_error_gnu(
1213                       US"gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_file2",
1214                       rc, host, errstr);
1215             DEBUG(D_tls)
1216               debug_printf(" %d response%s loaded\n", rc, rc>1 ? "s":"");
1217
1218             /* Arrange callbacks for OCSP request observability */
1219
1220             gnutls_handshake_set_hook_function(state->session,
1221               GNUTLS_HANDSHAKE_ANY, GNUTLS_HOOK_POST, tls_server_hook_cb);
1222
1223 # else
1224 #  if defined(SUPPORT_SRV_OCSP_STACK)
1225             if ((rc = gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function2(
1226                          state->x509_cred, gnutls_cert_index,
1227                          server_ocsp_stapling_cb, ofile)))
1228                 return tls_error_gnu(
1229                       US"gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function2",
1230                       rc, host, errstr);
1231             else
1232 #  endif
1233               {
1234               if (cnt++ > 0)
1235                 {
1236                 DEBUG(D_tls)
1237                   debug_printf("oops; multiple OCSP files not supported\n");
1238                 break;
1239                 }
1240               gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function(
1241                 state->x509_cred, server_ocsp_stapling_cb, ofile);
1242               }
1243 # endif /* SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE */
1244             }
1245           else
1246             DEBUG(D_tls) debug_printf("ran out of OCSP response files in list\n");
1247           }
1248 #endif /* DISABLE_OCSP */
1249         }
1250     }
1251   else  /* client */
1252     {
1253     if (0 < (rc = tls_add_certfile(state, host,
1254                 state->exp_tls_certificate, state->exp_tls_privatekey, errstr)))
1255       return rc;
1256     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cert/key registered\n");
1257     }
1258
1259   } /* tls_certificate */
1260
1261
1262 /* Set the trusted CAs file if one is provided, and then add the CRL if one is
1263 provided. Experiment shows that, if the certificate file is empty, an unhelpful
1264 error message is provided. However, if we just refrain from setting anything up
1265 in that case, certificate verification fails, which seems to be the correct
1266 behaviour. */
1267
1268 if (state->tls_verify_certificates && *state->tls_verify_certificates)
1269   {
1270   if (!expand_check_tlsvar(tls_verify_certificates, errstr))
1271     return DEFER;
1272 #ifndef SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
1273   if (Ustrcmp(state->exp_tls_verify_certificates, "system") == 0)
1274     state->exp_tls_verify_certificates = NULL;
1275 #endif
1276   if (state->tls_crl && *state->tls_crl)
1277     if (!expand_check_tlsvar(tls_crl, errstr))
1278       return DEFER;
1279
1280   if (!(state->exp_tls_verify_certificates &&
1281         *state->exp_tls_verify_certificates))
1282     {
1283     DEBUG(D_tls)
1284       debug_printf("TLS: tls_verify_certificates expanded empty, ignoring\n");
1285     /* With no tls_verify_certificates, we ignore tls_crl too */
1286     return OK;
1287     }
1288   }
1289 else
1290   {
1291   DEBUG(D_tls)
1292     debug_printf("TLS: tls_verify_certificates not set or empty, ignoring\n");
1293   return OK;
1294   }
1295
1296 #ifdef SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
1297 if (Ustrcmp(state->exp_tls_verify_certificates, "system") == 0)
1298   cert_count = gnutls_certificate_set_x509_system_trust(state->x509_cred);
1299 else
1300 #endif
1301   {
1302   if (Ustat(state->exp_tls_verify_certificates, &statbuf) < 0)
1303     {
1304     log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC, "could not stat '%s' "
1305         "(tls_verify_certificates): %s", state->exp_tls_verify_certificates,
1306         strerror(errno));
1307     return DEFER;
1308     }
1309
1310 #ifndef SUPPORT_CA_DIR
1311   /* The test suite passes in /dev/null; we could check for that path explicitly,
1312   but who knows if someone has some weird FIFO which always dumps some certs, or
1313   other weirdness.  The thing we really want to check is that it's not a
1314   directory, since while OpenSSL supports that, GnuTLS does not.
1315   So s/!S_ISREG/S_ISDIR/ and change some messaging ... */
1316   if (S_ISDIR(statbuf.st_mode))
1317     {
1318     DEBUG(D_tls)
1319       debug_printf("verify certificates path is a dir: \"%s\"\n",
1320           state->exp_tls_verify_certificates);
1321     log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
1322         "tls_verify_certificates \"%s\" is a directory",
1323         state->exp_tls_verify_certificates);
1324     return DEFER;
1325     }
1326 #endif
1327
1328   DEBUG(D_tls) debug_printf("verify certificates = %s size=" OFF_T_FMT "\n",
1329           state->exp_tls_verify_certificates, statbuf.st_size);
1330
1331   if (statbuf.st_size == 0)
1332     {
1333     DEBUG(D_tls)
1334       debug_printf("cert file empty, no certs, no verification, ignoring any CRL\n");
1335     return OK;
1336     }
1337
1338   cert_count =
1339
1340 #ifdef SUPPORT_CA_DIR
1341     (statbuf.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR
1342     ?
1343     gnutls_certificate_set_x509_trust_dir(state->x509_cred,
1344       CS state->exp_tls_verify_certificates, GNUTLS_X509_FMT_PEM)
1345     :
1346 #endif
1347     gnutls_certificate_set_x509_trust_file(state->x509_cred,
1348       CS state->exp_tls_verify_certificates, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
1349
1350 #ifdef SUPPORT_CA_DIR
1351   /* Mimic the behaviour with OpenSSL of not advertising a usable-cert list
1352   when using the directory-of-certs config model. */
1353
1354   if ((statbuf.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR)
1355     gnutls_certificate_send_x509_rdn_sequence(state->session, 1);
1356 #endif
1357   }
1358
1359 if (cert_count < 0)
1360   return tls_error_gnu(US"setting certificate trust", cert_count, host, errstr);
1361 DEBUG(D_tls)
1362   debug_printf("Added %d certificate authorities.\n", cert_count);
1363
1364 if (state->tls_crl && *state->tls_crl &&
1365     state->exp_tls_crl && *state->exp_tls_crl)
1366   {
1367   DEBUG(D_tls) debug_printf("loading CRL file = %s\n", state->exp_tls_crl);
1368   if ((cert_count = gnutls_certificate_set_x509_crl_file(state->x509_cred,
1369       CS state->exp_tls_crl, GNUTLS_X509_FMT_PEM)) < 0)
1370     return tls_error_gnu(US"gnutls_certificate_set_x509_crl_file",
1371               cert_count, host, errstr);
1372
1373   DEBUG(D_tls) debug_printf("Processed %d CRLs.\n", cert_count);
1374   }
1375
1376 return OK;
1377 }
1378
1379
1380
1381
1382 /*************************************************
1383 *          Set X.509 state variables             *
1384 *************************************************/
1385
1386 /* In GnuTLS, the registered cert/key are not replaced by a later
1387 set of a cert/key, so for SNI support we need a whole new x509_cred
1388 structure.  Which means various other non-re-expanded pieces of state
1389 need to be re-set in the new struct, so the setting logic is pulled
1390 out to this.
1391
1392 Arguments:
1393   state           exim_gnutls_state_st *
1394   errstr          error string pointer
1395
1396 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1397 */
1398
1399 static int
1400 tls_set_remaining_x509(exim_gnutls_state_st *state, uschar ** errstr)
1401 {
1402 int rc;
1403 const host_item *host = state->host;  /* macro should be reconsidered? */
1404
1405 #ifndef GNUTLS_AUTO_DHPARAMS
1406 /* Create D-H parameters, or read them from the cache file. This function does
1407 its own SMTP error messaging. This only happens for the server, TLS D-H ignores
1408 client-side params. */
1409
1410 if (!state->host)
1411   {
1412   if (!dh_server_params)
1413     if ((rc = init_server_dh(errstr)) != OK) return rc;
1414
1415   /* Unnecessary & discouraged with 3.6.0 or later */
1416   gnutls_certificate_set_dh_params(state->x509_cred, dh_server_params);
1417   }
1418 #endif
1419
1420 /* Link the credentials to the session. */
1421
1422 if ((rc = gnutls_credentials_set(state->session,
1423             GNUTLS_CRD_CERTIFICATE, state->x509_cred)))
1424   return tls_error_gnu(US"gnutls_credentials_set", rc, host, errstr);
1425
1426 return OK;
1427 }
1428
1429 /*************************************************
1430 *            Initialize for GnuTLS               *
1431 *************************************************/
1432
1433
1434 #ifndef DISABLE_OCSP
1435
1436 static BOOL
1437 tls_is_buggy_ocsp(void)
1438 {
1439 const uschar * s;
1440 uschar maj, mid, mic;
1441
1442 s = CUS gnutls_check_version(NULL);
1443 maj = atoi(CCS s);
1444 if (maj == 3)
1445   {
1446   while (*s && *s != '.') s++;
1447   mid = atoi(CCS ++s);
1448   if (mid <= 2)
1449     return TRUE;
1450   else if (mid >= 5)
1451     return FALSE;
1452   else
1453     {
1454     while (*s && *s != '.') s++;
1455     mic = atoi(CCS ++s);
1456     return mic <= (mid == 3 ? 16 : 3);
1457     }
1458   }
1459 return FALSE;
1460 }
1461
1462 #endif
1463
1464
1465 /* Called from both server and client code. In the case of a server, errors
1466 before actual TLS negotiation return DEFER.
1467
1468 Arguments:
1469   host            connected host, if client; NULL if server
1470   certificate     certificate file
1471   privatekey      private key file
1472   sni             TLS SNI to send, sometimes when client; else NULL
1473   cas             CA certs file
1474   crl             CRL file
1475   require_ciphers tls_require_ciphers setting
1476   caller_state    returned state-info structure
1477   errstr          error string pointer
1478
1479 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1480 */
1481
1482 static int
1483 tls_init(
1484     const host_item *host,
1485     const uschar *certificate,
1486     const uschar *privatekey,
1487     const uschar *sni,
1488     const uschar *cas,
1489     const uschar *crl,
1490     const uschar *require_ciphers,
1491     exim_gnutls_state_st **caller_state,
1492     tls_support * tlsp,
1493     uschar ** errstr)
1494 {
1495 exim_gnutls_state_st * state;
1496 int rc;
1497 size_t sz;
1498 const char * errpos;
1499 const uschar * p;
1500
1501 if (!exim_gnutls_base_init_done)
1502   {
1503   DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS global init required.\n");
1504
1505 #if defined(HAVE_GNUTLS_PKCS11) && !defined(GNUTLS_AUTO_PKCS11_MANUAL)
1506   /* By default, gnutls_global_init will init PKCS11 support in auto mode,
1507   which loads modules from a config file, which sounds good and may be wanted
1508   by some sysadmin, but also means in common configurations that GNOME keyring
1509   environment variables are used and so breaks for users calling mailq.
1510   To prevent this, we init PKCS11 first, which is the documented approach. */
1511   if (!gnutls_allow_auto_pkcs11)
1512     if ((rc = gnutls_pkcs11_init(GNUTLS_PKCS11_FLAG_MANUAL, NULL)))
1513       return tls_error_gnu(US"gnutls_pkcs11_init", rc, host, errstr);
1514 #endif
1515
1516 #ifndef GNUTLS_AUTO_GLOBAL_INIT
1517   if ((rc = gnutls_global_init()))
1518     return tls_error_gnu(US"gnutls_global_init", rc, host, errstr);
1519 #endif
1520
1521 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
1522   DEBUG(D_tls)
1523     {
1524     gnutls_global_set_log_function(exim_gnutls_logger_cb);
1525     /* arbitrarily chosen level; bump up to 9 for more */
1526     gnutls_global_set_log_level(EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL);
1527     }
1528 #endif
1529
1530 #ifndef DISABLE_OCSP
1531   if (tls_ocsp_file && (gnutls_buggy_ocsp = tls_is_buggy_ocsp()))
1532     log_write(0, LOG_MAIN, "OCSP unusable with this GnuTLS library version");
1533 #endif
1534
1535   exim_gnutls_base_init_done = TRUE;
1536   }
1537
1538 if (host)
1539   {
1540   /* For client-side sessions we allocate a context. This lets us run
1541   several in parallel. */
1542   int old_pool = store_pool;
1543   store_pool = POOL_PERM;
1544   state = store_get(sizeof(exim_gnutls_state_st), FALSE);
1545   store_pool = old_pool;
1546
1547   memcpy(state, &exim_gnutls_state_init, sizeof(exim_gnutls_state_init));
1548   state->tlsp = tlsp;
1549   DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS client session\n");
1550   rc = gnutls_init(&state->session, GNUTLS_CLIENT);
1551   }
1552 else
1553   {
1554   state = &state_server;
1555   memcpy(state, &exim_gnutls_state_init, sizeof(exim_gnutls_state_init));
1556   state->tlsp = tlsp;
1557   DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS server session\n");
1558   rc = gnutls_init(&state->session, GNUTLS_SERVER);
1559   }
1560 if (rc)
1561   return tls_error_gnu(US"gnutls_init", rc, host, errstr);
1562
1563 state->host = host;
1564
1565 state->tls_certificate = certificate;
1566 state->tls_privatekey = privatekey;
1567 state->tls_require_ciphers = require_ciphers;
1568 state->tls_sni = sni;
1569 state->tls_verify_certificates = cas;
1570 state->tls_crl = crl;
1571
1572 /* This handles the variables that might get re-expanded after TLS SNI;
1573 that's tls_certificate, tls_privatekey, tls_verify_certificates, tls_crl */
1574
1575 DEBUG(D_tls)
1576   debug_printf("Expanding various TLS configuration options for session credentials.\n");
1577 if ((rc = tls_expand_session_files(state, errstr)) != OK) return rc;
1578
1579 /* These are all other parts of the x509_cred handling, since SNI in GnuTLS
1580 requires a new structure afterwards. */
1581
1582 if ((rc = tls_set_remaining_x509(state, errstr)) != OK) return rc;
1583
1584 /* set SNI in client, only */
1585 if (host)
1586   {
1587   if (!expand_check(sni, US"tls_out_sni", &state->tlsp->sni, errstr))
1588     return DEFER;
1589   if (state->tlsp->sni && *state->tlsp->sni)
1590     {
1591     DEBUG(D_tls)
1592       debug_printf("Setting TLS client SNI to \"%s\"\n", state->tlsp->sni);
1593     sz = Ustrlen(state->tlsp->sni);
1594     if ((rc = gnutls_server_name_set(state->session,
1595           GNUTLS_NAME_DNS, state->tlsp->sni, sz)))
1596       return tls_error_gnu(US"gnutls_server_name_set", rc, host, errstr);
1597     }
1598   }
1599 else if (state->tls_sni)
1600   DEBUG(D_tls) debug_printf("*** PROBABLY A BUG *** " \
1601       "have an SNI set for a server [%s]\n", state->tls_sni);
1602
1603 /* This is the priority string support,
1604 http://www.gnutls.org/manual/html_node/Priority-Strings.html
1605 and replaces gnutls_require_kx, gnutls_require_mac & gnutls_require_protocols.
1606 This was backwards incompatible, but means Exim no longer needs to track
1607 all algorithms and provide string forms for them. */
1608
1609 p = NULL;
1610 if (state->tls_require_ciphers && *state->tls_require_ciphers)
1611   {
1612   if (!expand_check_tlsvar(tls_require_ciphers, errstr))
1613     return DEFER;
1614   if (state->exp_tls_require_ciphers && *state->exp_tls_require_ciphers)
1615     {
1616     p = state->exp_tls_require_ciphers;
1617     DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS session cipher/priority \"%s\"\n", p);
1618     }
1619   }
1620 if (!p)
1621   {
1622   p = exim_default_gnutls_priority;
1623   DEBUG(D_tls)
1624     debug_printf("GnuTLS using default session cipher/priority \"%s\"\n", p);
1625   }
1626
1627 if ((rc = gnutls_priority_init(&state->priority_cache, CCS p, &errpos)))
1628   return tls_error_gnu(string_sprintf(
1629                       "gnutls_priority_init(%s) failed at offset %ld, \"%.6s..\"",
1630                       p, errpos - CS p, errpos),
1631                   rc, host, errstr);
1632
1633 if ((rc = gnutls_priority_set(state->session, state->priority_cache)))
1634   return tls_error_gnu(US"gnutls_priority_set", rc, host, errstr);
1635
1636 /* This also sets the server ticket expiration time to the same, and
1637 the STEK rotation time to 3x. */
1638
1639 gnutls_db_set_cache_expiration(state->session, ssl_session_timeout);
1640
1641 /* Reduce security in favour of increased compatibility, if the admin
1642 decides to make that trade-off. */
1643 if (gnutls_compat_mode)
1644   {
1645 #if LIBGNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x020104
1646   DEBUG(D_tls) debug_printf("lowering GnuTLS security, compatibility mode\n");
1647   gnutls_session_enable_compatibility_mode(state->session);
1648 #else
1649   DEBUG(D_tls) debug_printf("Unable to set gnutls_compat_mode - GnuTLS version too old\n");
1650 #endif
1651   }
1652
1653 *caller_state = state;
1654 return OK;
1655 }
1656
1657
1658
1659 /*************************************************
1660 *            Extract peer information            *
1661 *************************************************/
1662
1663 static const uschar *
1664 cipher_stdname_kcm(gnutls_kx_algorithm_t kx, gnutls_cipher_algorithm_t cipher,
1665   gnutls_mac_algorithm_t mac)
1666 {
1667 uschar cs_id[2];
1668 gnutls_kx_algorithm_t kx_i;
1669 gnutls_cipher_algorithm_t cipher_i;
1670 gnutls_mac_algorithm_t mac_i;
1671
1672 for (size_t i = 0;
1673      gnutls_cipher_suite_info(i, cs_id, &kx_i, &cipher_i, &mac_i, NULL);
1674      i++)
1675   if (kx_i == kx && cipher_i == cipher && mac_i == mac)
1676     return cipher_stdname(cs_id[0], cs_id[1]);
1677 return NULL;
1678 }
1679
1680
1681
1682 /* Called from both server and client code.
1683 Only this is allowed to set state->peerdn and state->have_set_peerdn
1684 and we use that to detect double-calls.
1685
1686 NOTE: the state blocks last while the TLS connection is up, which is fine
1687 for logging in the server side, but for the client side, we log after teardown
1688 in src/deliver.c.  While the session is up, we can twist about states and
1689 repoint tls_* globals, but those variables used for logging or other variable
1690 expansion that happens _after_ delivery need to have a longer life-time.
1691
1692 So for those, we get the data from POOL_PERM; the re-invoke guard keeps us from
1693 doing this more than once per generation of a state context.  We set them in
1694 the state context, and repoint tls_* to them.  After the state goes away, the
1695 tls_* copies of the pointers remain valid and client delivery logging is happy.
1696
1697 tls_certificate_verified is a BOOL, so the tls_peerdn and tls_cipher issues
1698 don't apply.
1699
1700 Arguments:
1701   state           exim_gnutls_state_st *
1702   errstr          pointer to error string
1703
1704 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1705 */
1706
1707 static int
1708 peer_status(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
1709 {
1710 gnutls_session_t session = state->session;
1711 const gnutls_datum_t * cert_list;
1712 int old_pool, rc;
1713 unsigned int cert_list_size = 0;
1714 gnutls_protocol_t protocol;
1715 gnutls_cipher_algorithm_t cipher;
1716 gnutls_kx_algorithm_t kx;
1717 gnutls_mac_algorithm_t mac;
1718 gnutls_certificate_type_t ct;
1719 gnutls_x509_crt_t crt;
1720 uschar * dn_buf;
1721 size_t sz;
1722
1723 if (state->have_set_peerdn)
1724   return OK;
1725 state->have_set_peerdn = TRUE;
1726
1727 state->peerdn = NULL;
1728
1729 /* tls_cipher */
1730 cipher = gnutls_cipher_get(session);
1731 protocol = gnutls_protocol_get_version(session);
1732 mac = gnutls_mac_get(session);
1733 kx =
1734 #ifdef GNUTLS_TLS1_3
1735     protocol >= GNUTLS_TLS1_3 ? 0 :
1736 #endif
1737   gnutls_kx_get(session);
1738
1739 old_pool = store_pool;
1740   {
1741   tls_support * tlsp = state->tlsp;
1742   store_pool = POOL_PERM;
1743
1744 #ifdef SUPPORT_GNUTLS_SESS_DESC
1745     {
1746     gstring * g = NULL;
1747     uschar * s = US gnutls_session_get_desc(session), c;
1748
1749     /* Nikos M suggests we use this by preference.  It returns like:
1750     (TLS1.3)-(ECDHE-SECP256R1)-(RSA-PSS-RSAE-SHA256)-(AES-256-GCM)
1751
1752     For partial back-compat, put a colon after the TLS version, replace the
1753     )-( grouping with __, replace in-group - with _ and append the :keysize. */
1754
1755     /* debug_printf("peer_status: gnutls_session_get_desc %s\n", s); */
1756
1757     for (s++; (c = *s) && c != ')'; s++) g = string_catn(g, s, 1);
1758
1759     tlsp->ver = string_copyn(g->s, g->ptr);
1760     for (uschar * p = US tlsp->ver; *p; p++)
1761       if (*p == '-') { *p = '\0'; break; }      /* TLS1.0-PKIX -> TLS1.0 */
1762
1763     g = string_catn(g, US":", 1);
1764     if (*s) s++;                /* now on _ between groups */
1765     while ((c = *s))
1766       {
1767       for (*++s && ++s; (c = *s) && c != ')'; s++)
1768         g = string_catn(g, c == '-' ? US"_" : s, 1);
1769       /* now on ) closing group */
1770       if ((c = *s) && *++s == '-') g = string_catn(g, US"__", 2);
1771       /* now on _ between groups */
1772       }
1773     g = string_catn(g, US":", 1);
1774     g = string_cat(g, string_sprintf("%d", (int) gnutls_cipher_get_key_size(cipher) * 8));
1775     state->ciphersuite = string_from_gstring(g);
1776     }
1777 #else
1778   state->ciphersuite = string_sprintf("%s:%s:%d",
1779       gnutls_protocol_get_name(protocol),
1780       gnutls_cipher_suite_get_name(kx, cipher, mac),
1781       (int) gnutls_cipher_get_key_size(cipher) * 8);
1782
1783   /* I don't see a way that spaces could occur, in the current GnuTLS
1784   code base, but it was a concern in the old code and perhaps older GnuTLS
1785   releases did return "TLS 1.0"; play it safe, just in case. */
1786
1787   for (uschar * p = state->ciphersuite; *p; p++) if (isspace(*p)) *p = '-';
1788   tlsp->ver = string_copyn(state->ciphersuite,
1789                         Ustrchr(state->ciphersuite, ':') - state->ciphersuite);
1790 #endif
1791
1792 /* debug_printf("peer_status: ciphersuite %s\n", state->ciphersuite); */
1793
1794   tlsp->cipher = state->ciphersuite;
1795   tlsp->bits = gnutls_cipher_get_key_size(cipher) * 8;
1796
1797   tlsp->cipher_stdname = cipher_stdname_kcm(kx, cipher, mac);
1798   }
1799 store_pool = old_pool;
1800
1801 /* tls_peerdn */
1802 cert_list = gnutls_certificate_get_peers(session, &cert_list_size);
1803
1804 if (!cert_list || cert_list_size == 0)
1805   {
1806   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: no certificate from peer (%p & %d)\n",
1807       cert_list, cert_list_size);
1808   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
1809     return tls_error(US"certificate verification failed",
1810         US"no certificate received from peer", state->host, errstr);
1811   return OK;
1812   }
1813
1814 if ((ct = gnutls_certificate_type_get(session)) != GNUTLS_CRT_X509)
1815   {
1816   const uschar * ctn = US gnutls_certificate_type_get_name(ct);
1817   DEBUG(D_tls)
1818     debug_printf("TLS: peer cert not X.509 but instead \"%s\"\n", ctn);
1819   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
1820     return tls_error(US"certificate verification not possible, unhandled type",
1821         ctn, state->host, errstr);
1822   return OK;
1823   }
1824
1825 #define exim_gnutls_peer_err(Label) \
1826   do { \
1827     if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) \
1828       { \
1829       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: peer cert problem: %s: %s\n", \
1830         (Label), gnutls_strerror(rc)); \
1831       if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED) \
1832         return tls_error_gnu((Label), rc, state->host, errstr); \
1833       return OK; \
1834       } \
1835     } while (0)
1836
1837 rc = import_cert(&cert_list[0], &crt);
1838 exim_gnutls_peer_err(US"cert 0");
1839
1840 state->tlsp->peercert = state->peercert = crt;
1841
1842 sz = 0;
1843 rc = gnutls_x509_crt_get_dn(crt, NULL, &sz);
1844 if (rc != GNUTLS_E_SHORT_MEMORY_BUFFER)
1845   {
1846   exim_gnutls_peer_err(US"getting size for cert DN failed");
1847   return FAIL; /* should not happen */
1848   }
1849 dn_buf = store_get_perm(sz, TRUE);      /* tainted */
1850 rc = gnutls_x509_crt_get_dn(crt, CS dn_buf, &sz);
1851 exim_gnutls_peer_err(US"failed to extract certificate DN [gnutls_x509_crt_get_dn(cert 0)]");
1852
1853 state->peerdn = dn_buf;
1854
1855 return OK;
1856 #undef exim_gnutls_peer_err
1857 }
1858
1859
1860
1861
1862 /*************************************************
1863 *            Verify peer certificate             *
1864 *************************************************/
1865
1866 /* Called from both server and client code.
1867 *Should* be using a callback registered with
1868 gnutls_certificate_set_verify_function() to fail the handshake if we dislike
1869 the peer information, but that's too new for some OSes.
1870
1871 Arguments:
1872   state         exim_gnutls_state_st *
1873   errstr        where to put an error message
1874
1875 Returns:
1876   FALSE     if the session should be rejected
1877   TRUE      if the cert is okay or we just don't care
1878 */
1879
1880 static BOOL
1881 verify_certificate(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
1882 {
1883 int rc;
1884 uint verify;
1885
1886 DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: checking peer certificate\n");
1887 *errstr = NULL;
1888 rc = peer_status(state, errstr);
1889
1890 if (state->verify_requirement == VERIFY_NONE)
1891   return TRUE;
1892
1893 if (rc != OK || !state->peerdn)
1894   {
1895   verify = GNUTLS_CERT_INVALID;
1896   *errstr = US"certificate not supplied";
1897   }
1898 else
1899
1900   {
1901 #ifdef SUPPORT_DANE
1902   if (state->verify_requirement == VERIFY_DANE && state->host)
1903     {
1904     /* Using dane_verify_session_crt() would be easy, as it does it all for us
1905     including talking to a DNS resolver.  But we want to do that bit ourselves
1906     as the testsuite intercepts and fakes its own DNS environment. */
1907
1908     dane_state_t s;
1909     dane_query_t r;
1910     uint lsize;
1911     const gnutls_datum_t * certlist =
1912       gnutls_certificate_get_peers(state->session, &lsize);
1913     int usage = tls_out.tlsa_usage;
1914
1915 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
1916     /* Split the TLSA records into two sets, TA and EE selectors.  Run the
1917     dane-verification separately so that we know which selector verified;
1918     then we know whether to do name-verification (needed for TA but not EE). */
1919
1920     if (usage == ((1<<DANESSL_USAGE_DANE_TA) | (1<<DANESSL_USAGE_DANE_EE)))
1921       {                                         /* a mixed-usage bundle */
1922       int i, j, nrec;
1923       const char ** dd;
1924       int * ddl;
1925
1926       for(nrec = 0; state->dane_data_len[nrec]; ) nrec++;
1927       nrec++;
1928
1929       dd = store_get(nrec * sizeof(uschar *), FALSE);
1930       ddl = store_get(nrec * sizeof(int), FALSE);
1931       nrec--;
1932
1933       if ((rc = dane_state_init(&s, 0)))
1934         goto tlsa_prob;
1935
1936       for (usage = DANESSL_USAGE_DANE_EE;
1937            usage >= DANESSL_USAGE_DANE_TA; usage--)
1938         {                               /* take records with this usage */
1939         for (j = i = 0; i < nrec; i++)
1940           if (state->dane_data[i][0] == usage)
1941             {
1942             dd[j] = state->dane_data[i];
1943             ddl[j++] = state->dane_data_len[i];
1944             }
1945         if (j)
1946           {
1947           dd[j] = NULL;
1948           ddl[j] = 0;
1949
1950           if ((rc = dane_raw_tlsa(s, &r, (char * const *)dd, ddl, 1, 0)))
1951             goto tlsa_prob;
1952
1953           if ((rc = dane_verify_crt_raw(s, certlist, lsize,
1954                             gnutls_certificate_type_get(state->session),
1955                             r, 0,
1956                             usage == DANESSL_USAGE_DANE_EE
1957                             ? DANE_VFLAG_ONLY_CHECK_EE_USAGE : 0,
1958                             &verify)))
1959             {
1960             DEBUG(D_tls)
1961               debug_printf("TLSA record problem: %s\n", dane_strerror(rc));
1962             }
1963           else if (verify == 0) /* verification passed */
1964             {
1965             usage = 1 << usage;
1966             break;
1967             }
1968           }
1969         }
1970
1971         if (rc) goto tlsa_prob;
1972       }
1973     else
1974 # endif
1975       {
1976       if (  (rc = dane_state_init(&s, 0))
1977          || (rc = dane_raw_tlsa(s, &r, state->dane_data, state->dane_data_len,
1978                         1, 0))
1979          || (rc = dane_verify_crt_raw(s, certlist, lsize,
1980                         gnutls_certificate_type_get(state->session),
1981                         r, 0,
1982 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
1983                         usage == (1 << DANESSL_USAGE_DANE_EE)
1984                         ? DANE_VFLAG_ONLY_CHECK_EE_USAGE : 0,
1985 # else
1986                         0,
1987 # endif
1988                         &verify))
1989          )
1990         goto tlsa_prob;
1991       }
1992
1993     if (verify != 0)            /* verification failed */
1994       {
1995       gnutls_datum_t str;
1996       (void) dane_verification_status_print(verify, &str, 0);
1997       *errstr = US str.data;    /* don't bother to free */
1998       goto badcert;
1999       }
2000
2001 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
2002     /* If a TA-mode TLSA record was used for verification we must additionally
2003     verify the cert name (but not the CA chain).  For EE-mode, skip it. */
2004
2005     if (usage & (1 << DANESSL_USAGE_DANE_EE))
2006 # endif
2007       {
2008       state->peer_dane_verified = state->peer_cert_verified = TRUE;
2009       goto goodcert;
2010       }
2011 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
2012     /* Assume that the name on the A-record is the one that should be matching
2013     the cert.  An alternate view is that the domain part of the email address
2014     is also permissible. */
2015
2016     if (gnutls_x509_crt_check_hostname(state->tlsp->peercert,
2017           CS state->host->name))
2018       {
2019       state->peer_dane_verified = state->peer_cert_verified = TRUE;
2020       goto goodcert;
2021       }
2022 # endif
2023     }
2024 #endif  /*SUPPORT_DANE*/
2025
2026   rc = gnutls_certificate_verify_peers2(state->session, &verify);
2027   }
2028
2029 /* Handle the result of verification. INVALID is set if any others are. */
2030
2031 if (rc < 0 || verify & (GNUTLS_CERT_INVALID|GNUTLS_CERT_REVOKED))
2032   {
2033   state->peer_cert_verified = FALSE;
2034   if (!*errstr)
2035     {
2036 #ifdef GNUTLS_CERT_VFY_STATUS_PRINT
2037     DEBUG(D_tls)
2038       {
2039       gnutls_datum_t txt;
2040
2041       if (gnutls_certificate_verification_status_print(verify,
2042             gnutls_certificate_type_get(state->session), &txt, 0)
2043           == GNUTLS_E_SUCCESS)
2044         {
2045         debug_printf("%s\n", txt.data);
2046         gnutls_free(txt.data);
2047         }
2048       }
2049 #endif
2050     *errstr = verify & GNUTLS_CERT_REVOKED
2051       ? US"certificate revoked" : US"certificate invalid";
2052     }
2053
2054   DEBUG(D_tls)
2055     debug_printf("TLS certificate verification failed (%s): peerdn=\"%s\"\n",
2056         *errstr, state->peerdn ? state->peerdn : US"<unset>");
2057
2058   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
2059     goto badcert;
2060   DEBUG(D_tls)
2061     debug_printf("TLS verify failure overridden (host in tls_try_verify_hosts)\n");
2062   }
2063
2064 else
2065   {
2066   /* Client side, check the server's certificate name versus the name on the
2067   A-record for the connection we made.  What to do for server side - what name
2068   to use for client?  We document that there is no such checking for server
2069   side. */
2070
2071   if (  state->exp_tls_verify_cert_hostnames
2072      && !gnutls_x509_crt_check_hostname(state->tlsp->peercert,
2073                 CS state->exp_tls_verify_cert_hostnames)
2074      )
2075     {
2076     DEBUG(D_tls)
2077       debug_printf("TLS certificate verification failed: cert name mismatch\n");
2078     if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
2079       goto badcert;
2080     return TRUE;
2081     }
2082
2083   state->peer_cert_verified = TRUE;
2084   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS certificate verified: peerdn=\"%s\"\n",
2085       state->peerdn ? state->peerdn : US"<unset>");
2086   }
2087
2088 goodcert:
2089   state->tlsp->peerdn = state->peerdn;
2090   return TRUE;
2091
2092 #ifdef SUPPORT_DANE
2093 tlsa_prob:
2094   *errstr = string_sprintf("TLSA record problem: %s",
2095     rc == DANE_E_REQUESTED_DATA_NOT_AVAILABLE ? "none usable" : dane_strerror(rc));
2096 #endif
2097
2098 badcert:
2099   gnutls_alert_send(state->session, GNUTLS_AL_FATAL, GNUTLS_A_BAD_CERTIFICATE);
2100   return FALSE;
2101 }
2102
2103
2104
2105
2106 /* ------------------------------------------------------------------------ */
2107 /* Callbacks */
2108
2109 /* Logging function which can be registered with
2110  *   gnutls_global_set_log_function()
2111  *   gnutls_global_set_log_level() 0..9
2112  */
2113 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
2114 static void
2115 exim_gnutls_logger_cb(int level, const char *message)
2116 {
2117   size_t len = strlen(message);
2118   if (len < 1)
2119     {
2120     DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS<%d> empty debug message\n", level);
2121     return;
2122     }
2123   DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS<%d>: %s%s", level, message,
2124       message[len-1] == '\n' ? "" : "\n");
2125 }
2126 #endif
2127
2128
2129 /* Called after client hello, should handle SNI work.
2130 This will always set tls_sni (state->received_sni) if available,
2131 and may trigger presenting different certificates,
2132 if state->trigger_sni_changes is TRUE.
2133
2134 Should be registered with
2135   gnutls_handshake_set_post_client_hello_function()
2136
2137 "This callback must return 0 on success or a gnutls error code to terminate the
2138 handshake.".
2139
2140 For inability to get SNI information, we return 0.
2141 We only return non-zero if re-setup failed.
2142 Only used for server-side TLS.
2143 */
2144
2145 static int
2146 exim_sni_handling_cb(gnutls_session_t session)
2147 {
2148 char sni_name[MAX_HOST_LEN];
2149 size_t data_len = MAX_HOST_LEN;
2150 exim_gnutls_state_st *state = &state_server;
2151 unsigned int sni_type;
2152 int rc, old_pool;
2153 uschar * dummy_errstr;
2154
2155 rc = gnutls_server_name_get(session, sni_name, &data_len, &sni_type, 0);
2156 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
2157   {
2158   DEBUG(D_tls)
2159     if (rc == GNUTLS_E_REQUESTED_DATA_NOT_AVAILABLE)
2160       debug_printf("TLS: no SNI presented in handshake.\n");
2161     else
2162       debug_printf("TLS failure: gnutls_server_name_get(): %s [%d]\n",
2163         gnutls_strerror(rc), rc);
2164   return 0;
2165   }
2166
2167 if (sni_type != GNUTLS_NAME_DNS)
2168   {
2169   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: ignoring SNI of unhandled type %u\n", sni_type);
2170   return 0;
2171   }
2172
2173 /* We now have a UTF-8 string in sni_name */
2174 old_pool = store_pool;
2175 store_pool = POOL_PERM;
2176 state->received_sni = string_copy_taint(US sni_name, TRUE);
2177 store_pool = old_pool;
2178
2179 /* We set this one now so that variable expansions below will work */
2180 state->tlsp->sni = state->received_sni;
2181
2182 DEBUG(D_tls) debug_printf("Received TLS SNI \"%s\"%s\n", sni_name,
2183     state->trigger_sni_changes ? "" : " (unused for certificate selection)");
2184
2185 if (!state->trigger_sni_changes)
2186   return 0;
2187
2188 if ((rc = tls_expand_session_files(state, &dummy_errstr)) != OK)
2189   {
2190   /* If the setup of certs/etc failed before handshake, TLS would not have
2191   been offered.  The best we can do now is abort. */
2192   return GNUTLS_E_APPLICATION_ERROR_MIN;
2193   }
2194
2195 rc = tls_set_remaining_x509(state, &dummy_errstr);
2196 if (rc != OK) return GNUTLS_E_APPLICATION_ERROR_MIN;
2197
2198 return 0;
2199 }
2200
2201
2202
2203 #ifndef DISABLE_EVENT
2204 /*
2205 We use this callback to get observability and detail-level control
2206 for an exim TLS connection (either direction), raising a tls:cert event
2207 for each cert in the chain presented by the peer.  Any event
2208 can deny verification.
2209
2210 Return 0 for the handshake to continue or non-zero to terminate.
2211 */
2212
2213 static int
2214 verify_cb(gnutls_session_t session)
2215 {
2216 const gnutls_datum_t * cert_list;
2217 unsigned int cert_list_size = 0;
2218 gnutls_x509_crt_t crt;
2219 int rc;
2220 uschar * yield;
2221 exim_gnutls_state_st * state = gnutls_session_get_ptr(session);
2222
2223 if ((cert_list = gnutls_certificate_get_peers(session, &cert_list_size)))
2224   while (cert_list_size--)
2225   {
2226   if ((rc = import_cert(&cert_list[cert_list_size], &crt)) != GNUTLS_E_SUCCESS)
2227     {
2228     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: peer cert problem: depth %d: %s\n",
2229       cert_list_size, gnutls_strerror(rc));
2230     break;
2231     }
2232
2233   state->tlsp->peercert = crt;
2234   if ((yield = event_raise(state->event_action,
2235               US"tls:cert", string_sprintf("%d", cert_list_size))))
2236     {
2237     log_write(0, LOG_MAIN,
2238               "SSL verify denied by event-action: depth=%d: %s",
2239               cert_list_size, yield);
2240     return 1;                     /* reject */
2241     }
2242   state->tlsp->peercert = NULL;
2243   }
2244
2245 return 0;
2246 }
2247
2248 #endif
2249
2250
2251 static gstring *
2252 ddump(gnutls_datum_t * d)
2253 {
2254 gstring * g = string_get((d->size+1) * 2);
2255 uschar * s = d->data;
2256 for (unsigned i = d->size; i > 0; i--, s++)
2257   {
2258   g = string_catn(g, US "0123456789abcdef" + (*s >> 4), 1);
2259   g = string_catn(g, US "0123456789abcdef" + (*s & 0xf), 1);
2260   }
2261 return g;
2262 }
2263
2264 static void
2265 post_handshake_debug(exim_gnutls_state_st * state)
2266 {
2267 #ifdef SUPPORT_GNUTLS_SESS_DESC
2268 debug_printf("%s\n", gnutls_session_get_desc(state->session));
2269 #endif
2270 #ifdef SUPPORT_GNUTLS_KEYLOG
2271
2272 # ifdef EXIM_HAVE_TLS1_3
2273 if (gnutls_protocol_get_version(state->session) < GNUTLS_TLS1_3)
2274 #else
2275 if (TRUE)
2276 #endif
2277   {
2278   gnutls_datum_t c, s;
2279   gstring * gc, * gs;
2280   /* we only want the client random and the master secret */
2281   gnutls_session_get_random(state->session, &c, &s);
2282   gnutls_session_get_master_secret(state->session, &s);
2283   gc = ddump(&c);
2284   gs = ddump(&s);
2285   debug_printf("CLIENT_RANDOM %.*s %.*s\n", (int)gc->ptr, gc->s, (int)gs->ptr, gs->s);
2286   }
2287 else
2288   debug_printf("To get keying info for TLS1.3 is hard:\n"
2289     " set environment variable SSLKEYLOGFILE to a filename writable by uid exim\n"
2290     " add SSLKEYLOGFILE to keep_environment in the exim config\n"
2291     " run exim as root\n"
2292     " if using sudo, add SSLKEYLOGFILE to env_keep in /etc/sudoers\n"
2293     " (works for TLS1.2 also, and saves cut-paste into file)\n");
2294 #endif
2295 }
2296
2297
2298 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
2299 static int
2300 tls_server_ticket_cb(gnutls_session_t sess, u_int htype, unsigned when,
2301   unsigned incoming, const gnutls_datum_t * msg)
2302 {
2303 DEBUG(D_tls) debug_printf("newticket cb\n");
2304 tls_in.resumption |= RESUME_CLIENT_REQUESTED;
2305 return 0;
2306 }
2307
2308 static void
2309 tls_server_resume_prehandshake(exim_gnutls_state_st * state)
2310 {
2311 /* Should the server offer session resumption? */
2312 tls_in.resumption = RESUME_SUPPORTED;
2313 if (verify_check_host(&tls_resumption_hosts) == OK)
2314   {
2315   int rc;
2316   /* GnuTLS appears to not do ticket overlap, but does emit a fresh ticket when
2317   an offered resumption is unacceptable.  We lose one resumption per ticket
2318   lifetime, and sessions cannot be indefinitely re-used.  There seems to be no
2319   way (3.6.7) of changing the default number of 2 TLS1.3 tickets issued, but at
2320   least they go out in a single packet. */
2321
2322   if (!(rc = gnutls_session_ticket_enable_server(state->session,
2323               &server_sessticket_key)))
2324     tls_in.resumption |= RESUME_SERVER_TICKET;
2325   else
2326     DEBUG(D_tls)
2327       debug_printf("enabling session tickets: %s\n", US gnutls_strerror(rc));
2328
2329   /* Try to tell if we see a ticket request */
2330   gnutls_handshake_set_hook_function(state->session,
2331     GNUTLS_HANDSHAKE_ANY, GNUTLS_HOOK_POST, tls_server_hook_cb);
2332   }
2333 }
2334
2335 static void
2336 tls_server_resume_posthandshake(exim_gnutls_state_st * state)
2337 {
2338 if (gnutls_session_resumption_requested(state->session))
2339   {
2340   /* This tells us the client sent a full ticket.  We use a
2341   callback on session-ticket request, elsewhere, to tell
2342   if a client asked for a ticket. */
2343
2344   tls_in.resumption |= RESUME_CLIENT_SUGGESTED;
2345   DEBUG(D_tls) debug_printf("client requested resumption\n");
2346   }
2347 if (gnutls_session_is_resumed(state->session))
2348   {
2349   tls_in.resumption |= RESUME_USED;
2350   DEBUG(D_tls) debug_printf("Session resumed\n");
2351   }
2352 }
2353 #endif
2354 /* ------------------------------------------------------------------------ */
2355 /* Exported functions */
2356
2357
2358
2359
2360 /*************************************************
2361 *       Start a TLS session in a server          *
2362 *************************************************/
2363
2364 /* This is called when Exim is running as a server, after having received
2365 the STARTTLS command. It must respond to that command, and then negotiate
2366 a TLS session.
2367
2368 Arguments:
2369   require_ciphers  list of allowed ciphers or NULL
2370   errstr           pointer to error string
2371
2372 Returns:           OK on success
2373                    DEFER for errors before the start of the negotiation
2374                    FAIL for errors during the negotiation; the server can't
2375                      continue running.
2376 */
2377
2378 int
2379 tls_server_start(const uschar * require_ciphers, uschar ** errstr)
2380 {
2381 int rc;
2382 exim_gnutls_state_st * state = NULL;
2383
2384 /* Check for previous activation */
2385 if (tls_in.active.sock >= 0)
2386   {
2387   tls_error(US"STARTTLS received after TLS started", US "", NULL, errstr);
2388   smtp_printf("554 Already in TLS\r\n", FALSE);
2389   return FAIL;
2390   }
2391
2392 /* Initialize the library. If it fails, it will already have logged the error
2393 and sent an SMTP response. */
2394
2395 DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS as a server\n");
2396
2397   {
2398 #ifdef MEASURE_TIMING
2399   struct timeval t0;
2400   gettimeofday(&t0, NULL);
2401 #endif
2402
2403   if ((rc = tls_init(NULL, tls_certificate, tls_privatekey,
2404       NULL, tls_verify_certificates, tls_crl,
2405       require_ciphers, &state, &tls_in, errstr)) != OK) return rc;
2406
2407 #ifdef MEASURE_TIMING
2408   report_time_since(&t0, US"server tls_init (delta)");
2409 #endif
2410   }
2411
2412 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
2413 tls_server_resume_prehandshake(state);
2414 #endif
2415
2416 /* If this is a host for which certificate verification is mandatory or
2417 optional, set up appropriately. */
2418
2419 if (verify_check_host(&tls_verify_hosts) == OK)
2420   {
2421   DEBUG(D_tls)
2422     debug_printf("TLS: a client certificate will be required.\n");
2423   state->verify_requirement = VERIFY_REQUIRED;
2424   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUIRE);
2425   }
2426 else if (verify_check_host(&tls_try_verify_hosts) == OK)
2427   {
2428   DEBUG(D_tls)
2429     debug_printf("TLS: a client certificate will be requested but not required.\n");
2430   state->verify_requirement = VERIFY_OPTIONAL;
2431   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUEST);
2432   }
2433 else
2434   {
2435   DEBUG(D_tls)
2436     debug_printf("TLS: a client certificate will not be requested.\n");
2437   state->verify_requirement = VERIFY_NONE;
2438   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_IGNORE);
2439   }
2440
2441 #ifndef DISABLE_EVENT
2442 if (event_action)
2443   {
2444   state->event_action = event_action;
2445   gnutls_session_set_ptr(state->session, state);
2446   gnutls_certificate_set_verify_function(state->x509_cred, verify_cb);
2447   }
2448 #endif
2449
2450 /* Register SNI handling; always, even if not in tls_certificate, so that the
2451 expansion variable $tls_sni is always available. */
2452
2453 gnutls_handshake_set_post_client_hello_function(state->session,
2454     exim_sni_handling_cb);
2455
2456 /* Set context and tell client to go ahead, except in the case of TLS startup
2457 on connection, where outputting anything now upsets the clients and tends to
2458 make them disconnect. We need to have an explicit fflush() here, to force out
2459 the response. Other smtp_printf() calls do not need it, because in non-TLS
2460 mode, the fflush() happens when smtp_getc() is called. */
2461
2462 if (!state->tlsp->on_connect)
2463   {
2464   smtp_printf("220 TLS go ahead\r\n", FALSE);
2465   fflush(smtp_out);
2466   }
2467
2468 /* Now negotiate the TLS session. We put our own timer on it, since it seems
2469 that the GnuTLS library doesn't.
2470 From 3.1.0 there is gnutls_handshake_set_timeout() - but it requires you
2471 to set (and clear down afterwards) up a pull-timeout callback function that does
2472 a select, so we're no better off unless avoiding signals becomes an issue. */
2473
2474 gnutls_transport_set_ptr2(state->session,
2475     (gnutls_transport_ptr_t)(long) fileno(smtp_in),
2476     (gnutls_transport_ptr_t)(long) fileno(smtp_out));
2477 state->fd_in = fileno(smtp_in);
2478 state->fd_out = fileno(smtp_out);
2479
2480 sigalrm_seen = FALSE;
2481 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM(smtp_receive_timeout);
2482 do
2483   rc = gnutls_handshake(state->session);
2484 while (rc == GNUTLS_E_AGAIN ||  rc == GNUTLS_E_INTERRUPTED && !sigalrm_seen);
2485 ALARM_CLR(0);
2486
2487 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
2488   {
2489   /* It seems that, except in the case of a timeout, we have to close the
2490   connection right here; otherwise if the other end is running OpenSSL it hangs
2491   until the server times out. */
2492
2493   if (sigalrm_seen)
2494     {
2495     tls_error(US"gnutls_handshake", US"timed out", NULL, errstr);
2496     gnutls_db_remove_session(state->session);
2497     }
2498   else
2499     {
2500     tls_error_gnu(US"gnutls_handshake", rc, NULL, errstr);
2501     (void) gnutls_alert_send_appropriate(state->session, rc);
2502     gnutls_deinit(state->session);
2503     gnutls_certificate_free_credentials(state->x509_cred);
2504     millisleep(500);
2505     shutdown(state->fd_out, SHUT_WR);
2506     for (int i = 1024; fgetc(smtp_in) != EOF && i > 0; ) i--;   /* drain skt */
2507     (void)fclose(smtp_out);
2508     (void)fclose(smtp_in);
2509     smtp_out = smtp_in = NULL;
2510     }
2511
2512   return FAIL;
2513   }
2514
2515 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
2516 tls_server_resume_posthandshake(state);
2517 #endif
2518
2519 DEBUG(D_tls) post_handshake_debug(state);
2520
2521 /* Verify after the fact */
2522
2523 if (!verify_certificate(state, errstr))
2524   {
2525   if (state->verify_requirement != VERIFY_OPTIONAL)
2526     {
2527     (void) tls_error(US"certificate verification failed", *errstr, NULL, errstr);
2528     return FAIL;
2529     }
2530   DEBUG(D_tls)
2531     debug_printf("TLS: continuing on only because verification was optional, after: %s\n",
2532         *errstr);
2533   }
2534
2535 /* Sets various Exim expansion variables; always safe within server */
2536
2537 extract_exim_vars_from_tls_state(state);
2538
2539 /* TLS has been set up. Adjust the input functions to read via TLS,
2540 and initialize appropriately. */
2541
2542 state->xfer_buffer = store_malloc(ssl_xfer_buffer_size);
2543
2544 receive_getc = tls_getc;
2545 receive_getbuf = tls_getbuf;
2546 receive_get_cache = tls_get_cache;
2547 receive_ungetc = tls_ungetc;
2548 receive_feof = tls_feof;
2549 receive_ferror = tls_ferror;
2550 receive_smtp_buffered = tls_smtp_buffered;
2551
2552 return OK;
2553 }
2554
2555
2556
2557
2558 static void
2559 tls_client_setup_hostname_checks(host_item * host, exim_gnutls_state_st * state,
2560   smtp_transport_options_block * ob)
2561 {
2562 if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_verify_cert_hostnames, host) == OK)
2563   {
2564   state->exp_tls_verify_cert_hostnames =
2565 #ifdef SUPPORT_I18N
2566     string_domain_utf8_to_alabel(host->name, NULL);
2567 #else
2568     host->name;
2569 #endif
2570   DEBUG(D_tls)
2571     debug_printf("TLS: server cert verification includes hostname: \"%s\".\n",
2572                     state->exp_tls_verify_cert_hostnames);
2573   }
2574 }
2575
2576
2577
2578
2579 #ifdef SUPPORT_DANE
2580 /* Given our list of RRs from the TLSA lookup, build a lookup block in
2581 GnuTLS-DANE's preferred format.  Hang it on the state str for later
2582 use in DANE verification.
2583
2584 We point at the dnsa data not copy it, so it must remain valid until
2585 after verification is done.*/
2586
2587 static BOOL
2588 dane_tlsa_load(exim_gnutls_state_st * state, dns_answer * dnsa)
2589 {
2590 dns_scan dnss;
2591 int i;
2592 const char **   dane_data;
2593 int *           dane_data_len;
2594
2595 i = 1;
2596 for (dns_record * rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_ANSWERS); rr;
2597      rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_NEXT)
2598     ) if (rr->type == T_TLSA) i++;
2599
2600 dane_data = store_get(i * sizeof(uschar *), FALSE);
2601 dane_data_len = store_get(i * sizeof(int), FALSE);
2602
2603 i = 0;
2604 for (dns_record * rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_ANSWERS); rr;
2605      rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_NEXT)
2606     ) if (rr->type == T_TLSA && rr->size > 3)
2607   {
2608   const uschar * p = rr->data;
2609 /*XXX need somehow to mark rr and its data as tainted.  Doues this mean copying it? */
2610   uint8_t usage = p[0], sel = p[1], type = p[2];
2611
2612   DEBUG(D_tls)
2613     debug_printf("TLSA: %d %d %d size %d\n", usage, sel, type, rr->size);
2614
2615   if (  (usage != DANESSL_USAGE_DANE_TA && usage != DANESSL_USAGE_DANE_EE)
2616      || (sel != 0 && sel != 1)
2617      )
2618     continue;
2619   switch(type)
2620     {
2621     case 0:     /* Full: cannot check at present */
2622                 break;
2623     case 1:     if (rr->size != 3 + 256/8) continue;    /* sha2-256 */
2624                 break;
2625     case 2:     if (rr->size != 3 + 512/8) continue;    /* sha2-512 */
2626                 break;
2627     default:    continue;
2628     }
2629
2630   tls_out.tlsa_usage |= 1<<usage;
2631   dane_data[i] = CS p;
2632   dane_data_len[i++] = rr->size;
2633   }
2634
2635 if (!i) return FALSE;
2636
2637 dane_data[i] = NULL;
2638 dane_data_len[i] = 0;
2639
2640 state->dane_data = (char * const *)dane_data;
2641 state->dane_data_len = dane_data_len;
2642 return TRUE;
2643 }
2644 #endif
2645
2646
2647
2648 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
2649 /* On the client, get any stashed session for the given IP from hints db
2650 and apply it to the ssl-connection for attempted resumption.  Although
2651 there is a gnutls_session_ticket_enable_client() interface it is
2652 documented as unnecessary (as of 3.6.7) as "session tickets are emabled
2653 by deafult".  There seems to be no way to disable them, so even hosts not
2654 enabled by the transport option will be sent a ticket request.  We will
2655 however avoid storing and retrieving session information. */
2656
2657 static void
2658 tls_retrieve_session(tls_support * tlsp, gnutls_session_t session,
2659   host_item * host, smtp_transport_options_block * ob)
2660 {
2661 tlsp->resumption = RESUME_SUPPORTED;
2662 if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_resumption_hosts, host) == OK)
2663   {
2664   dbdata_tls_session * dt;
2665   int len, rc;
2666   open_db dbblock, * dbm_file;
2667
2668   DEBUG(D_tls)
2669     debug_printf("check for resumable session for %s\n", host->address);
2670   tlsp->host_resumable = TRUE;
2671   tlsp->resumption |= RESUME_CLIENT_REQUESTED;
2672   if ((dbm_file = dbfn_open(US"tls", O_RDONLY, &dbblock, FALSE, FALSE)))
2673     {
2674     /* Key for the db is the IP.  We'd like to filter the retrieved session
2675     for ticket advisory expiry, but 3.6.1 seems to give no access to that */
2676
2677     if ((dt = dbfn_read_with_length(dbm_file, host->address, &len)))
2678       if (!(rc = gnutls_session_set_data(session,
2679                     CUS dt->session, (size_t)len - sizeof(dbdata_tls_session))))
2680         {
2681         DEBUG(D_tls) debug_printf("good session\n");
2682         tlsp->resumption |= RESUME_CLIENT_SUGGESTED;
2683         }
2684       else DEBUG(D_tls) debug_printf("setting session resumption data: %s\n",
2685             US gnutls_strerror(rc));
2686     dbfn_close(dbm_file);
2687     }
2688   }
2689 }
2690
2691
2692 static void
2693 tls_save_session(tls_support * tlsp, gnutls_session_t session, const host_item * host)
2694 {
2695 /* TLS 1.2 - we get both the callback and the direct posthandshake call,
2696 but this flag is not set until the second.  TLS 1.3 it's the other way about.
2697 Keep both calls as the session data cannot be extracted before handshake
2698 completes. */
2699
2700 if (gnutls_session_get_flags(session) & GNUTLS_SFLAGS_SESSION_TICKET)
2701   {
2702   gnutls_datum_t tkt;
2703   int rc;
2704
2705   DEBUG(D_tls) debug_printf("server offered session ticket\n");
2706   tlsp->ticket_received = TRUE;
2707   tlsp->resumption |= RESUME_SERVER_TICKET;
2708
2709   if (tlsp->host_resumable)
2710     if (!(rc = gnutls_session_get_data2(session, &tkt)))
2711       {
2712       open_db dbblock, * dbm_file;
2713       int dlen = sizeof(dbdata_tls_session) + tkt.size;
2714       dbdata_tls_session * dt = store_get(dlen, TRUE);
2715
2716       DEBUG(D_tls) debug_printf("session data size %u\n", (unsigned)tkt.size);
2717       memcpy(dt->session, tkt.data, tkt.size);
2718       gnutls_free(tkt.data);
2719
2720       if ((dbm_file = dbfn_open(US"tls", O_RDWR, &dbblock, FALSE, FALSE)))
2721         {
2722         /* key for the db is the IP */
2723         dbfn_delete(dbm_file, host->address);
2724         dbfn_write(dbm_file, host->address, dt, dlen);
2725         dbfn_close(dbm_file);
2726
2727         DEBUG(D_tls)
2728           debug_printf("wrote session db (len %u)\n", (unsigned)dlen);
2729         }
2730       }
2731     else DEBUG(D_tls)
2732       debug_printf("extract session data: %s\n", US gnutls_strerror(rc));
2733   }
2734 }
2735
2736
2737 /* With a TLS1.3 session, the ticket(s) are not seen until
2738 the first data read is attempted.  And there's often two of them.
2739 Pick them up with this callback.  We are also called for 1.2
2740 but we do nothing.
2741 */
2742 static int
2743 tls_client_ticket_cb(gnutls_session_t sess, u_int htype, unsigned when,
2744   unsigned incoming, const gnutls_datum_t * msg)
2745 {
2746 exim_gnutls_state_st * state = gnutls_session_get_ptr(sess);
2747 tls_support * tlsp = state->tlsp;
2748
2749 DEBUG(D_tls) debug_printf("newticket cb\n");
2750
2751 if (!tlsp->ticket_received)
2752   tls_save_session(tlsp, sess, state->host);
2753 return 0;
2754 }
2755
2756
2757 static void
2758 tls_client_resume_prehandshake(exim_gnutls_state_st * state,
2759   tls_support * tlsp, host_item * host,
2760   smtp_transport_options_block * ob)
2761 {
2762 gnutls_session_set_ptr(state->session, state);
2763 gnutls_handshake_set_hook_function(state->session,
2764   GNUTLS_HANDSHAKE_NEW_SESSION_TICKET, GNUTLS_HOOK_POST, tls_client_ticket_cb);
2765
2766 tls_retrieve_session(tlsp, state->session, host, ob);
2767 }
2768
2769 static void
2770 tls_client_resume_posthandshake(exim_gnutls_state_st * state,
2771   tls_support * tlsp, host_item * host)
2772 {
2773 if (gnutls_session_is_resumed(state->session))
2774   {
2775   DEBUG(D_tls) debug_printf("Session resumed\n");
2776   tlsp->resumption |= RESUME_USED;
2777   }
2778
2779 tls_save_session(tlsp, state->session, host);
2780 }
2781 #endif  /* EXPERIMENTAL_TLS_RESUME */
2782
2783
2784 /*************************************************
2785 *    Start a TLS session in a client             *
2786 *************************************************/
2787
2788 /* Called from the smtp transport after STARTTLS has been accepted.
2789
2790 Arguments:
2791   cctx          connection context
2792   conn_args     connection details
2793   cookie        datum for randomness (not used)
2794   tlsp          record details of channel configuration here; must be non-NULL
2795   errstr        error string pointer
2796
2797 Returns:        TRUE for success with TLS session context set in smtp context,
2798                 FALSE on error
2799 */
2800
2801 BOOL
2802 tls_client_start(client_conn_ctx * cctx, smtp_connect_args * conn_args,
2803   void * cookie ARG_UNUSED,
2804   tls_support * tlsp, uschar ** errstr)
2805 {
2806 host_item * host = conn_args->host;          /* for msgs and option-tests */
2807 transport_instance * tb = conn_args->tblock; /* always smtp or NULL */
2808 smtp_transport_options_block * ob = tb
2809   ? (smtp_transport_options_block *)tb->options_block
2810   : &smtp_transport_option_defaults;
2811 int rc;
2812 exim_gnutls_state_st * state = NULL;
2813 uschar * cipher_list = NULL;
2814
2815 #ifndef DISABLE_OCSP
2816 BOOL require_ocsp =
2817   verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_require_ocsp, host) == OK;
2818 BOOL request_ocsp = require_ocsp ? TRUE
2819   : verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_request_ocsp, host) == OK;
2820 #endif
2821
2822 DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS as a client on fd %d\n", cctx->sock);
2823
2824 #ifdef SUPPORT_DANE
2825 /* If dane is flagged, have either request or require dane for this host, and
2826 a TLSA record found.  Therefore, dane verify required.  Which implies cert must
2827 be requested and supplied, dane verify must pass, and cert verify irrelevant
2828 (incl.  hostnames), and (caller handled) require_tls */
2829
2830 if (conn_args->dane && ob->dane_require_tls_ciphers)
2831   {
2832   /* not using expand_check_tlsvar because not yet in state */
2833   if (!expand_check(ob->dane_require_tls_ciphers, US"dane_require_tls_ciphers",
2834       &cipher_list, errstr))
2835     return FALSE;
2836   cipher_list = cipher_list && *cipher_list
2837     ? ob->dane_require_tls_ciphers : ob->tls_require_ciphers;
2838   }
2839 #endif
2840
2841 if (!cipher_list)
2842   cipher_list = ob->tls_require_ciphers;
2843
2844   {
2845 #ifdef MEASURE_TIMING
2846   struct timeval t0;
2847   gettimeofday(&t0, NULL);
2848 #endif
2849
2850   if (tls_init(host, ob->tls_certificate, ob->tls_privatekey,
2851       ob->tls_sni, ob->tls_verify_certificates, ob->tls_crl,
2852       cipher_list, &state, tlsp, errstr) != OK)
2853     return FALSE;
2854
2855 #ifdef MEASURE_TIMING
2856   report_time_since(&t0, US"client tls_init (delta)");
2857 #endif
2858   }
2859
2860   {
2861   int dh_min_bits = ob->tls_dh_min_bits;
2862   if (dh_min_bits < EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS)
2863     {
2864     DEBUG(D_tls)
2865       debug_printf("WARNING: tls_dh_min_bits far too low,"
2866                     " clamping %d up to %d\n",
2867           dh_min_bits, EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS);
2868     dh_min_bits = EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS;
2869     }
2870
2871   DEBUG(D_tls) debug_printf("Setting D-H prime minimum"
2872                     " acceptable bits to %d\n",
2873       dh_min_bits);
2874   gnutls_dh_set_prime_bits(state->session, dh_min_bits);
2875   }
2876
2877 /* Stick to the old behaviour for compatibility if tls_verify_certificates is
2878 set but both tls_verify_hosts and tls_try_verify_hosts are unset. Check only
2879 the specified host patterns if one of them is defined */
2880
2881 #ifdef SUPPORT_DANE
2882 if (conn_args->dane && dane_tlsa_load(state, &conn_args->tlsa_dnsa))
2883   {
2884   DEBUG(D_tls)
2885     debug_printf("TLS: server certificate DANE required.\n");
2886   state->verify_requirement = VERIFY_DANE;
2887   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUIRE);
2888   }
2889 else
2890 #endif
2891     if (  (  state->exp_tls_verify_certificates
2892           && !ob->tls_verify_hosts
2893           && (!ob->tls_try_verify_hosts || !*ob->tls_try_verify_hosts)
2894           )
2895         || verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_verify_hosts, host) == OK
2896        )
2897   {
2898   tls_client_setup_hostname_checks(host, state, ob);
2899   DEBUG(D_tls)
2900     debug_printf("TLS: server certificate verification required.\n");
2901   state->verify_requirement = VERIFY_REQUIRED;
2902   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUIRE);
2903   }
2904 else if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_try_verify_hosts, host) == OK)
2905   {
2906   tls_client_setup_hostname_checks(host, state, ob);
2907   DEBUG(D_tls)
2908     debug_printf("TLS: server certificate verification optional.\n");
2909   state->verify_requirement = VERIFY_OPTIONAL;
2910   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUEST);
2911   }
2912 else
2913   {
2914   DEBUG(D_tls)
2915     debug_printf("TLS: server certificate verification not required.\n");
2916   state->verify_requirement = VERIFY_NONE;
2917   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_IGNORE);
2918   }
2919
2920 #ifndef DISABLE_OCSP
2921                         /* supported since GnuTLS 3.1.3 */
2922 if (request_ocsp)
2923   {
2924   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: will request OCSP stapling\n");
2925   if ((rc = gnutls_ocsp_status_request_enable_client(state->session,
2926                     NULL, 0, NULL)) != OK)
2927     {
2928     tls_error_gnu(US"cert-status-req", rc, state->host, errstr);
2929     return FALSE;
2930     }
2931   tlsp->ocsp = OCSP_NOT_RESP;
2932   }
2933 #endif
2934
2935 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
2936 tls_client_resume_prehandshake(state, tlsp, host, ob);
2937 #endif
2938
2939 #ifndef DISABLE_EVENT
2940 if (tb && tb->event_action)
2941   {
2942   state->event_action = tb->event_action;
2943   gnutls_session_set_ptr(state->session, state);
2944   gnutls_certificate_set_verify_function(state->x509_cred, verify_cb);
2945   }
2946 #endif
2947
2948 gnutls_transport_set_ptr(state->session, (gnutls_transport_ptr_t)(long) cctx->sock);
2949 state->fd_in = cctx->sock;
2950 state->fd_out = cctx->sock;
2951
2952 DEBUG(D_tls) debug_printf("about to gnutls_handshake\n");
2953 /* There doesn't seem to be a built-in timeout on connection. */
2954
2955 sigalrm_seen = FALSE;
2956 ALARM(ob->command_timeout);
2957 do
2958   rc = gnutls_handshake(state->session);
2959 while (rc == GNUTLS_E_AGAIN || rc == GNUTLS_E_INTERRUPTED && !sigalrm_seen);
2960 ALARM_CLR(0);
2961
2962 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
2963   {
2964   if (sigalrm_seen)
2965     {
2966     gnutls_alert_send(state->session, GNUTLS_AL_FATAL, GNUTLS_A_USER_CANCELED);
2967     tls_error(US"gnutls_handshake", US"timed out", state->host, errstr);
2968     }
2969   else
2970     tls_error_gnu(US"gnutls_handshake", rc, state->host, errstr);
2971   return FALSE;
2972   }
2973
2974 DEBUG(D_tls) post_handshake_debug(state);
2975
2976 /* Verify late */
2977
2978 if (!verify_certificate(state, errstr))
2979   {
2980   tls_error(US"certificate verification failed", *errstr, state->host, errstr);
2981   return FALSE;
2982   }
2983
2984 #ifndef DISABLE_OCSP
2985 if (request_ocsp)
2986   {
2987   DEBUG(D_tls)
2988     {
2989     gnutls_datum_t stapling;
2990     gnutls_ocsp_resp_t resp;
2991     gnutls_datum_t printed;
2992     unsigned idx = 0;
2993
2994     for (;
2995 # ifdef GNUTLS_OCSP_STATUS_REQUEST_GET2
2996          (rc = gnutls_ocsp_status_request_get2(state->session, idx, &stapling)) == 0;
2997 #else
2998          (rc = gnutls_ocsp_status_request_get(state->session, &stapling)) == 0;
2999 #endif
3000          idx++)
3001       if (  (rc= gnutls_ocsp_resp_init(&resp)) == 0
3002          && (rc= gnutls_ocsp_resp_import(resp, &stapling)) == 0
3003          && (rc= gnutls_ocsp_resp_print(resp, GNUTLS_OCSP_PRINT_COMPACT, &printed)) == 0
3004          )
3005         {
3006         debug_printf("%.4096s", printed.data);
3007         gnutls_free(printed.data);
3008         }
3009       else
3010         (void) tls_error_gnu(US"ocsp decode", rc, state->host, errstr);
3011     if (idx == 0 && rc)
3012       (void) tls_error_gnu(US"ocsp decode", rc, state->host, errstr);
3013     }
3014
3015   if (gnutls_ocsp_status_request_is_checked(state->session, 0) == 0)
3016     {
3017     tlsp->ocsp = OCSP_FAILED;
3018     tls_error(US"certificate status check failed", NULL, state->host, errstr);
3019     if (require_ocsp)
3020       return FALSE;
3021     }
3022   else
3023     {
3024     DEBUG(D_tls) debug_printf("Passed OCSP checking\n");
3025     tlsp->ocsp = OCSP_VFIED;
3026     }
3027   }
3028 #endif
3029
3030 #ifdef EXPERIMENTAL_TLS_RESUME
3031 tls_client_resume_posthandshake(state, tlsp, host);
3032 #endif
3033
3034 /* Sets various Exim expansion variables; may need to adjust for ACL callouts */
3035
3036 extract_exim_vars_from_tls_state(state);
3037
3038 cctx->tls_ctx = state;
3039 return TRUE;
3040 }
3041
3042
3043
3044
3045 /*************************************************
3046 *         Close down a TLS session               *
3047 *************************************************/
3048
3049 /* This is also called from within a delivery subprocess forked from the
3050 daemon, to shut down the TLS library, without actually doing a shutdown (which
3051 would tamper with the TLS session in the parent process).
3052
3053 Arguments:
3054   ct_ctx        client context pointer, or NULL for the one global server context
3055   shutdown      1 if TLS close-alert is to be sent,
3056                 2 if also response to be waited for
3057
3058 Returns:     nothing
3059 */
3060
3061 void
3062 tls_close(void * ct_ctx, int shutdown)
3063 {
3064 exim_gnutls_state_st * state = ct_ctx ? ct_ctx : &state_server;
3065 tls_support * tlsp = state->tlsp;
3066
3067 if (!tlsp || tlsp->active.sock < 0) return;  /* TLS was not active */
3068
3069 if (shutdown)
3070   {
3071   DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_close(): shutting down TLS%s\n",
3072     shutdown > 1 ? " (with response-wait)" : "");
3073
3074   ALARM(2);
3075   gnutls_bye(state->session, shutdown > 1 ? GNUTLS_SHUT_RDWR : GNUTLS_SHUT_WR);
3076   ALARM_CLR(0);
3077   }
3078
3079 if (!ct_ctx)    /* server */
3080   {
3081   receive_getc =        smtp_getc;
3082   receive_getbuf =      smtp_getbuf;
3083   receive_get_cache =   smtp_get_cache;
3084   receive_ungetc =      smtp_ungetc;
3085   receive_feof =        smtp_feof;
3086   receive_ferror =      smtp_ferror;
3087   receive_smtp_buffered = smtp_buffered;
3088   }
3089
3090 gnutls_deinit(state->session);
3091 gnutls_certificate_free_credentials(state->x509_cred);
3092
3093 tlsp->active.sock = -1;
3094 tlsp->active.tls_ctx = NULL;
3095 /* Leave bits, peercert, cipher, peerdn, certificate_verified set, for logging */
3096 tls_channelbinding_b64 = NULL;
3097
3098
3099 if (state->xfer_buffer) store_free(state->xfer_buffer);
3100 memcpy(state, &exim_gnutls_state_init, sizeof(exim_gnutls_state_init));
3101 }
3102
3103
3104
3105
3106 static BOOL
3107 tls_refill(unsigned lim)
3108 {
3109 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
3110 ssize_t inbytes;
3111
3112 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling gnutls_record_recv(%p, %p, %u)\n",
3113   state->session, state->xfer_buffer, ssl_xfer_buffer_size);
3114
3115 sigalrm_seen = FALSE;
3116 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM(smtp_receive_timeout);
3117
3118 do
3119   inbytes = gnutls_record_recv(state->session, state->xfer_buffer,
3120     MIN(ssl_xfer_buffer_size, lim));
3121 while (inbytes == GNUTLS_E_AGAIN);
3122
3123 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM_CLR(0);
3124
3125 if (had_command_timeout)                /* set by signal handler */
3126   smtp_command_timeout_exit();          /* does not return */
3127 if (had_command_sigterm)
3128   smtp_command_sigterm_exit();
3129 if (had_data_timeout)
3130   smtp_data_timeout_exit();
3131 if (had_data_sigint)
3132   smtp_data_sigint_exit();
3133
3134 /* Timeouts do not get this far.  A zero-byte return appears to mean that the
3135 TLS session has been closed down, not that the socket itself has been closed
3136 down. Revert to non-TLS handling. */
3137
3138 if (sigalrm_seen)
3139   {
3140   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got tls read timeout\n");
3141   state->xfer_error = TRUE;
3142   return FALSE;
3143   }
3144
3145 else if (inbytes == 0)
3146   {
3147   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got TLS_EOF\n");
3148   tls_close(NULL, TLS_NO_SHUTDOWN);
3149   return FALSE;
3150   }
3151
3152 /* Handle genuine errors */
3153
3154 else if (inbytes < 0)
3155   {
3156   DEBUG(D_tls) debug_printf("%s: err from gnutls_record_recv\n", __FUNCTION__);
3157   record_io_error(state, (int) inbytes, US"recv", NULL);
3158   state->xfer_error = TRUE;
3159   return FALSE;
3160   }
3161 #ifndef DISABLE_DKIM
3162 dkim_exim_verify_feed(state->xfer_buffer, inbytes);
3163 #endif
3164 state->xfer_buffer_hwm = (int) inbytes;
3165 state->xfer_buffer_lwm = 0;
3166 return TRUE;
3167 }
3168
3169 /*************************************************
3170 *            TLS version of getc                 *
3171 *************************************************/
3172
3173 /* This gets the next byte from the TLS input buffer. If the buffer is empty,
3174 it refills the buffer via the GnuTLS reading function.
3175 Only used by the server-side TLS.
3176
3177 This feeds DKIM and should be used for all message-body reads.
3178
3179 Arguments:  lim         Maximum amount to read/buffer
3180 Returns:    the next character or EOF
3181 */
3182
3183 int
3184 tls_getc(unsigned lim)
3185 {
3186 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
3187
3188 if (state->xfer_buffer_lwm >= state->xfer_buffer_hwm)
3189   if (!tls_refill(lim))
3190     return state->xfer_error ? EOF : smtp_getc(lim);
3191
3192 /* Something in the buffer; return next uschar */
3193
3194 return state->xfer_buffer[state->xfer_buffer_lwm++];
3195 }
3196
3197 uschar *
3198 tls_getbuf(unsigned * len)
3199 {
3200 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
3201 unsigned size;
3202 uschar * buf;
3203
3204 if (state->xfer_buffer_lwm >= state->xfer_buffer_hwm)
3205   if (!tls_refill(*len))
3206     {
3207     if (!state->xfer_error) return smtp_getbuf(len);
3208     *len = 0;
3209     return NULL;
3210     }
3211
3212 if ((size = state->xfer_buffer_hwm - state->xfer_buffer_lwm) > *len)
3213   size = *len;
3214 buf = &state->xfer_buffer[state->xfer_buffer_lwm];
3215 state->xfer_buffer_lwm += size;
3216 *len = size;
3217 return buf;
3218 }
3219
3220
3221 void
3222 tls_get_cache()
3223 {
3224 #ifndef DISABLE_DKIM
3225 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
3226 int n = state->xfer_buffer_hwm - state->xfer_buffer_lwm;
3227 if (n > 0)
3228   dkim_exim_verify_feed(state->xfer_buffer+state->xfer_buffer_lwm, n);
3229 #endif
3230 }
3231
3232
3233 BOOL
3234 tls_could_read(void)
3235 {
3236 return state_server.xfer_buffer_lwm < state_server.xfer_buffer_hwm
3237  || gnutls_record_check_pending(state_server.session) > 0;
3238 }
3239
3240
3241
3242
3243 /*************************************************
3244 *          Read bytes from TLS channel           *
3245 *************************************************/
3246
3247 /* This does not feed DKIM, so if the caller uses this for reading message body,
3248 then the caller must feed DKIM.
3249
3250 Arguments:
3251   ct_ctx    client context pointer, or NULL for the one global server context
3252   buff      buffer of data
3253   len       size of buffer
3254
3255 Returns:    the number of bytes read
3256             -1 after a failed read, including EOF
3257 */
3258
3259 int
3260 tls_read(void * ct_ctx, uschar *buff, size_t len)
3261 {
3262 exim_gnutls_state_st * state = ct_ctx ? ct_ctx : &state_server;
3263 ssize_t inbytes;
3264
3265 if (len > INT_MAX)
3266   len = INT_MAX;
3267
3268 if (state->xfer_buffer_lwm < state->xfer_buffer_hwm)
3269   DEBUG(D_tls)
3270     debug_printf("*** PROBABLY A BUG *** " \
3271         "tls_read() called with data in the tls_getc() buffer, %d ignored\n",
3272         state->xfer_buffer_hwm - state->xfer_buffer_lwm);
3273
3274 DEBUG(D_tls)
3275   debug_printf("Calling gnutls_record_recv(%p, %p, " SIZE_T_FMT ")\n",
3276       state->session, buff, len);
3277
3278 do
3279   inbytes = gnutls_record_recv(state->session, buff, len);
3280 while (inbytes == GNUTLS_E_AGAIN);
3281
3282 if (inbytes > 0) return inbytes;
3283 if (inbytes == 0)
3284   {
3285   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got TLS_EOF\n");
3286   }
3287 else
3288   {
3289   DEBUG(D_tls) debug_printf("%s: err from gnutls_record_recv\n", __FUNCTION__);
3290   record_io_error(state, (int)inbytes, US"recv", NULL);
3291   }
3292
3293 return -1;
3294 }
3295
3296
3297
3298
3299 /*************************************************
3300 *         Write bytes down TLS channel           *
3301 *************************************************/
3302
3303 /*
3304 Arguments:
3305   ct_ctx    client context pointer, or NULL for the one global server context
3306   buff      buffer of data
3307   len       number of bytes
3308   more      more data expected soon
3309
3310 Returns:    the number of bytes after a successful write,
3311             -1 after a failed write
3312 */
3313
3314 int
3315 tls_write(void * ct_ctx, const uschar * buff, size_t len, BOOL more)
3316 {
3317 ssize_t outbytes;
3318 size_t left = len;
3319 exim_gnutls_state_st * state = ct_ctx ? ct_ctx : &state_server;
3320 #ifdef SUPPORT_CORK
3321 static BOOL corked = FALSE;
3322
3323 if (more && !corked) gnutls_record_cork(state->session);
3324 #endif
3325
3326 DEBUG(D_tls) debug_printf("%s(%p, " SIZE_T_FMT "%s)\n", __FUNCTION__,
3327   buff, left, more ? ", more" : "");
3328
3329 while (left > 0)
3330   {
3331   DEBUG(D_tls) debug_printf("gnutls_record_send(SSL, %p, " SIZE_T_FMT ")\n",
3332       buff, left);
3333
3334   do
3335     outbytes = gnutls_record_send(state->session, buff, left);
3336   while (outbytes == GNUTLS_E_AGAIN);
3337
3338   DEBUG(D_tls) debug_printf("outbytes=" SSIZE_T_FMT "\n", outbytes);
3339   if (outbytes < 0)
3340     {
3341     DEBUG(D_tls) debug_printf("%s: gnutls_record_send err\n", __FUNCTION__);
3342     record_io_error(state, outbytes, US"send", NULL);
3343     return -1;
3344     }
3345   if (outbytes == 0)
3346     {
3347     record_io_error(state, 0, US"send", US"TLS channel closed on write");
3348     return -1;
3349     }
3350
3351   left -= outbytes;
3352   buff += outbytes;
3353   }
3354
3355 if (len > INT_MAX)
3356   {
3357   DEBUG(D_tls)
3358     debug_printf("Whoops!  Wrote more bytes (" SIZE_T_FMT ") than INT_MAX\n",
3359         len);
3360   len = INT_MAX;
3361   }
3362
3363 #ifdef SUPPORT_CORK
3364 if (more != corked)
3365   {
3366   if (!more) (void) gnutls_record_uncork(state->session, 0);
3367   corked = more;
3368   }
3369 #endif
3370
3371 return (int) len;
3372 }
3373
3374
3375
3376
3377 /*************************************************
3378 *            Random number generation            *
3379 *************************************************/
3380
3381 /* Pseudo-random number generation.  The result is not expected to be
3382 cryptographically strong but not so weak that someone will shoot themselves
3383 in the foot using it as a nonce in input in some email header scheme or
3384 whatever weirdness they'll twist this into.  The result should handle fork()
3385 and avoid repeating sequences.  OpenSSL handles that for us.
3386
3387 Arguments:
3388   max       range maximum
3389 Returns     a random number in range [0, max-1]
3390 */
3391
3392 #ifdef HAVE_GNUTLS_RND
3393 int
3394 vaguely_random_number(int max)
3395 {
3396 unsigned int r;
3397 int i, needed_len;
3398 uschar smallbuf[sizeof(r)];
3399
3400 if (max <= 1)
3401   return 0;
3402
3403 needed_len = sizeof(r);
3404 /* Don't take 8 times more entropy than needed if int is 8 octets and we were
3405 asked for a number less than 10. */
3406
3407 for (r = max, i = 0; r; ++i)
3408   r >>= 1;
3409 i = (i + 7) / 8;
3410 if (i < needed_len)
3411   needed_len = i;
3412
3413 i = gnutls_rnd(GNUTLS_RND_NONCE, smallbuf, needed_len);
3414 if (i < 0)
3415   {
3416   DEBUG(D_all) debug_printf("gnutls_rnd() failed, using fallback.\n");
3417   return vaguely_random_number_fallback(max);
3418   }
3419 r = 0;
3420 for (uschar * p = smallbuf; needed_len; --needed_len, ++p)
3421   r = r * 256 + *p;
3422
3423 /* We don't particularly care about weighted results; if someone wants
3424  * smooth distribution and cares enough then they should submit a patch then. */
3425 return r % max;
3426 }
3427 #else /* HAVE_GNUTLS_RND */
3428 int
3429 vaguely_random_number(int max)
3430 {
3431   return vaguely_random_number_fallback(max);
3432 }
3433 #endif /* HAVE_GNUTLS_RND */
3434
3435
3436
3437
3438 /*************************************************
3439 *  Let tls_require_ciphers be checked at startup *
3440 *************************************************/
3441
3442 /* The tls_require_ciphers option, if set, must be something which the
3443 library can parse.
3444
3445 Returns:     NULL on success, or error message
3446 */
3447
3448 uschar *
3449 tls_validate_require_cipher(void)
3450 {
3451 int rc;
3452 uschar *expciphers = NULL;
3453 gnutls_priority_t priority_cache;
3454 const char *errpos;
3455 uschar * dummy_errstr;
3456
3457 #ifdef GNUTLS_AUTO_GLOBAL_INIT
3458 # define validate_check_rc(Label) do { \
3459   if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) { if (exim_gnutls_base_init_done) \
3460     return string_sprintf("%s failed: %s", (Label), gnutls_strerror(rc)); } } while (0)
3461 # define return_deinit(Label) do { return (Label); } while (0)
3462 #else
3463 # define validate_check_rc(Label) do { \
3464   if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) { if (exim_gnutls_base_init_done) gnutls_global_deinit(); \
3465     return string_sprintf("%s failed: %s", (Label), gnutls_strerror(rc)); } } while (0)
3466 # define return_deinit(Label) do { gnutls_global_deinit(); return (Label); } while (0)
3467 #endif
3468
3469 if (exim_gnutls_base_init_done)
3470   log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
3471       "already initialised GnuTLS, Exim developer bug");
3472
3473 #if defined(HAVE_GNUTLS_PKCS11) && !defined(GNUTLS_AUTO_PKCS11_MANUAL)
3474 if (!gnutls_allow_auto_pkcs11)
3475   {
3476   rc = gnutls_pkcs11_init(GNUTLS_PKCS11_FLAG_MANUAL, NULL);
3477   validate_check_rc(US"gnutls_pkcs11_init");
3478   }
3479 #endif
3480 #ifndef GNUTLS_AUTO_GLOBAL_INIT
3481 rc = gnutls_global_init();
3482 validate_check_rc(US"gnutls_global_init()");
3483 #endif
3484 exim_gnutls_base_init_done = TRUE;
3485
3486 if (!(tls_require_ciphers && *tls_require_ciphers))
3487   return_deinit(NULL);
3488
3489 if (!expand_check(tls_require_ciphers, US"tls_require_ciphers", &expciphers,
3490                   &dummy_errstr))
3491   return_deinit(US"failed to expand tls_require_ciphers");
3492
3493 if (!(expciphers && *expciphers))
3494   return_deinit(NULL);
3495
3496 DEBUG(D_tls)
3497   debug_printf("tls_require_ciphers expands to \"%s\"\n", expciphers);
3498
3499 rc = gnutls_priority_init(&priority_cache, CS expciphers, &errpos);
3500 validate_check_rc(string_sprintf(
3501       "gnutls_priority_init(%s) failed at offset %ld, \"%.8s..\"",
3502       expciphers, errpos - CS expciphers, errpos));
3503
3504 #undef return_deinit
3505 #undef validate_check_rc
3506 #ifndef GNUTLS_AUTO_GLOBAL_INIT
3507 gnutls_global_deinit();
3508 #endif
3509
3510 return NULL;
3511 }
3512
3513
3514
3515
3516 /*************************************************
3517 *         Report the library versions.           *
3518 *************************************************/
3519
3520 /* See a description in tls-openssl.c for an explanation of why this exists.
3521
3522 Arguments:   a FILE* to print the results to
3523 Returns:     nothing
3524 */
3525
3526 void
3527 tls_version_report(FILE *f)
3528 {
3529 fprintf(f, "Library version: GnuTLS: Compile: %s\n"
3530            "                         Runtime: %s\n",
3531            LIBGNUTLS_VERSION,
3532            gnutls_check_version(NULL));
3533 }
3534
3535 #endif  /*!MACRO_PREDEF*/
3536 /* vi: aw ai sw=2
3537 */
3538 /* End of tls-gnu.c */