Do not sleep for tiny periods, or hang trying to sleep for zero. Bug 1426
[exim.git] / src / src / tls-openssl.c
1 /*************************************************
2 *     Exim - an Internet mail transport agent    *
3 *************************************************/
4
5 /* Copyright (c) University of Cambridge 1995 - 2014 */
6 /* See the file NOTICE for conditions of use and distribution. */
7
8 /* Portions Copyright (c) The OpenSSL Project 1999 */
9
10 /* This module provides the TLS (aka SSL) support for Exim using the OpenSSL
11 library. It is #included into the tls.c file when that library is used. The
12 code herein is based on a patch that was originally contributed by Steve
13 Haslam. It was adapted from stunnel, a GPL program by Michal Trojnara.
14
15 No cryptographic code is included in Exim. All this module does is to call
16 functions from the OpenSSL library. */
17
18
19 /* Heading stuff */
20
21 #include <openssl/lhash.h>
22 #include <openssl/ssl.h>
23 #include <openssl/err.h>
24 #include <openssl/rand.h>
25 #ifndef DISABLE_OCSP
26 # include <openssl/ocsp.h>
27 #endif
28
29 #ifndef DISABLE_OCSP
30 # define EXIM_OCSP_SKEW_SECONDS (300L)
31 # define EXIM_OCSP_MAX_AGE (-1L)
32 #endif
33
34 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x0090806fL && !defined(OPENSSL_NO_TLSEXT)
35 # define EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT
36 #endif
37
38 #if !defined(EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT) && !defined(DISABLE_OCSP)
39 # warning "OpenSSL library version too old; define DISABLE_OCSP in Makefile"
40 # define DISABLE_OCSP
41 #endif
42
43 /* Structure for collecting random data for seeding. */
44
45 typedef struct randstuff {
46   struct timeval tv;
47   pid_t          p;
48 } randstuff;
49
50 /* Local static variables */
51
52 static BOOL client_verify_callback_called = FALSE;
53 static BOOL server_verify_callback_called = FALSE;
54 static const uschar *sid_ctx = US"exim";
55
56 /* We have three different contexts to care about.
57
58 Simple case: client, `client_ctx`
59  As a client, we can be doing a callout or cut-through delivery while receiving
60  a message.  So we have a client context, which should have options initialised
61  from the SMTP Transport.
62
63 Server:
64  There are two cases: with and without ServerNameIndication from the client.
65  Given TLS SNI, we can be using different keys, certs and various other
66  configuration settings, because they're re-expanded with $tls_sni set.  This
67  allows vhosting with TLS.  This SNI is sent in the handshake.
68  A client might not send SNI, so we need a fallback, and an initial setup too.
69  So as a server, we start out using `server_ctx`.
70  If SNI is sent by the client, then we as server, mid-negotiation, try to clone
71  `server_sni` from `server_ctx` and then initialise settings by re-expanding
72  configuration.
73 */
74
75 static SSL_CTX *client_ctx = NULL;
76 static SSL_CTX *server_ctx = NULL;
77 static SSL     *client_ssl = NULL;
78 static SSL     *server_ssl = NULL;
79
80 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT
81 static SSL_CTX *server_sni = NULL;
82 #endif
83
84 static char ssl_errstring[256];
85
86 static int  ssl_session_timeout = 200;
87 static BOOL client_verify_optional = FALSE;
88 static BOOL server_verify_optional = FALSE;
89
90 static BOOL reexpand_tls_files_for_sni = FALSE;
91
92
93 typedef struct tls_ext_ctx_cb {
94   uschar *certificate;
95   uschar *privatekey;
96 #ifndef DISABLE_OCSP
97   BOOL is_server;
98   union {
99     struct {
100       uschar        *file;
101       uschar        *file_expanded;
102       OCSP_RESPONSE *response;
103     } server;
104     struct {
105       X509_STORE    *verify_store;      /* non-null if status requested */
106       BOOL          verify_required;
107     } client;
108   } u_ocsp;
109 #endif
110   uschar *dhparam;
111   /* these are cached from first expand */
112   uschar *server_cipher_list;
113   /* only passed down to tls_error: */
114   host_item *host;
115
116 #ifdef EXPERIMENTAL_CERTNAMES
117   uschar * verify_cert_hostnames;
118 #endif
119 } tls_ext_ctx_cb;
120
121 /* should figure out a cleanup of API to handle state preserved per
122 implementation, for various reasons, which can be void * in the APIs.
123 For now, we hack around it. */
124 tls_ext_ctx_cb *client_static_cbinfo = NULL;
125 tls_ext_ctx_cb *server_static_cbinfo = NULL;
126
127 static int
128 setup_certs(SSL_CTX *sctx, uschar *certs, uschar *crl, host_item *host, BOOL optional,
129     int (*cert_vfy_cb)(int, X509_STORE_CTX *) );
130
131 /* Callbacks */
132 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT
133 static int tls_servername_cb(SSL *s, int *ad ARG_UNUSED, void *arg);
134 #endif
135 #ifndef DISABLE_OCSP
136 static int tls_server_stapling_cb(SSL *s, void *arg);
137 #endif
138
139
140 /*************************************************
141 *               Handle TLS error                 *
142 *************************************************/
143
144 /* Called from lots of places when errors occur before actually starting to do
145 the TLS handshake, that is, while the session is still in clear. Always returns
146 DEFER for a server and FAIL for a client so that most calls can use "return
147 tls_error(...)" to do this processing and then give an appropriate return. A
148 single function is used for both server and client, because it is called from
149 some shared functions.
150
151 Argument:
152   prefix    text to include in the logged error
153   host      NULL if setting up a server;
154             the connected host if setting up a client
155   msg       error message or NULL if we should ask OpenSSL
156
157 Returns:    OK/DEFER/FAIL
158 */
159
160 static int
161 tls_error(uschar *prefix, host_item *host, uschar *msg)
162 {
163 if (msg == NULL)
164   {
165   ERR_error_string(ERR_get_error(), ssl_errstring);
166   msg = (uschar *)ssl_errstring;
167   }
168
169 if (host == NULL)
170   {
171   uschar *conn_info = smtp_get_connection_info();
172   if (Ustrncmp(conn_info, US"SMTP ", 5) == 0)
173     conn_info += 5;
174   log_write(0, LOG_MAIN, "TLS error on %s (%s): %s",
175     conn_info, prefix, msg);
176   return DEFER;
177   }
178 else
179   {
180   log_write(0, LOG_MAIN, "TLS error on connection to %s [%s] (%s): %s",
181     host->name, host->address, prefix, msg);
182   return FAIL;
183   }
184 }
185
186
187
188 /*************************************************
189 *        Callback to generate RSA key            *
190 *************************************************/
191
192 /*
193 Arguments:
194   s          SSL connection
195   export     not used
196   keylength  keylength
197
198 Returns:     pointer to generated key
199 */
200
201 static RSA *
202 rsa_callback(SSL *s, int export, int keylength)
203 {
204 RSA *rsa_key;
205 export = export;     /* Shut picky compilers up */
206 DEBUG(D_tls) debug_printf("Generating %d bit RSA key...\n", keylength);
207 rsa_key = RSA_generate_key(keylength, RSA_F4, NULL, NULL);
208 if (rsa_key == NULL)
209   {
210   ERR_error_string(ERR_get_error(), ssl_errstring);
211   log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC, "TLS error (RSA_generate_key): %s",
212     ssl_errstring);
213   return NULL;
214   }
215 return rsa_key;
216 }
217
218
219
220 /* Extreme debug
221 #ifndef DISABLE_OCSP
222 void
223 x509_store_dump_cert_s_names(X509_STORE * store)
224 {
225 STACK_OF(X509_OBJECT) * roots= store->objs;
226 int i;
227 static uschar name[256];
228
229 for(i= 0; i<sk_X509_OBJECT_num(roots); i++)
230   {
231   X509_OBJECT * tmp_obj= sk_X509_OBJECT_value(roots, i);
232   if(tmp_obj->type == X509_LU_X509)
233     {
234     X509 * current_cert= tmp_obj->data.x509;
235     X509_NAME_oneline(X509_get_subject_name(current_cert), CS name, sizeof(name));
236     debug_printf(" %s\n", name);
237     }
238   }
239 }
240 #endif
241 */
242
243
244 /*************************************************
245 *        Callback for verification               *
246 *************************************************/
247
248 /* The SSL library does certificate verification if set up to do so. This
249 callback has the current yes/no state is in "state". If verification succeeded,
250 we set up the tls_peerdn string. If verification failed, what happens depends
251 on whether the client is required to present a verifiable certificate or not.
252
253 If verification is optional, we change the state to yes, but still log the
254 verification error. For some reason (it really would help to have proper
255 documentation of OpenSSL), this callback function then gets called again, this
256 time with state = 1. In fact, that's useful, because we can set up the peerdn
257 value, but we must take care not to set the private verified flag on the second
258 time through.
259
260 Note: this function is not called if the client fails to present a certificate
261 when asked. We get here only if a certificate has been received. Handling of
262 optional verification for this case is done when requesting SSL to verify, by
263 setting SSL_VERIFY_FAIL_IF_NO_PEER_CERT in the non-optional case.
264
265 Arguments:
266   state      current yes/no state as 1/0
267   x509ctx    certificate information.
268   client     TRUE for client startup, FALSE for server startup
269
270 Returns:     1 if verified, 0 if not
271 */
272
273 static int
274 verify_callback(int state, X509_STORE_CTX *x509ctx,
275   tls_support *tlsp, BOOL *calledp, BOOL *optionalp)
276 {
277 X509 * cert = X509_STORE_CTX_get_current_cert(x509ctx);
278 static uschar txt[256];
279
280 X509_NAME_oneline(X509_get_subject_name(cert), CS txt, sizeof(txt));
281
282 if (state == 0)
283   {
284   log_write(0, LOG_MAIN, "SSL verify error: depth=%d error=%s cert=%s",
285     X509_STORE_CTX_get_error_depth(x509ctx),
286     X509_verify_cert_error_string(X509_STORE_CTX_get_error(x509ctx)),
287     txt);
288   tlsp->certificate_verified = FALSE;
289   *calledp = TRUE;
290   if (!*optionalp)
291     {
292     tlsp->peercert = X509_dup(cert);
293     return 0;                       /* reject */
294     }
295   DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL verify failure overridden (host in "
296     "tls_try_verify_hosts)\n");
297   }
298
299 else if (X509_STORE_CTX_get_error_depth(x509ctx) != 0)
300   {
301   DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL verify ok: depth=%d SN=%s\n",
302      X509_STORE_CTX_get_error_depth(x509ctx), txt);
303 #ifndef DISABLE_OCSP
304   if (tlsp == &tls_out && client_static_cbinfo->u_ocsp.client.verify_store)
305     {   /* client, wanting stapling  */
306     /* Add the server cert's signing chain as the one
307     for the verification of the OCSP stapled information. */
308   
309     if (!X509_STORE_add_cert(client_static_cbinfo->u_ocsp.client.verify_store,
310                              cert))
311       ERR_clear_error();
312     }
313 #endif
314   }
315 else
316   {
317 #ifdef EXPERIMENTAL_CERTNAMES
318   uschar * verify_cert_hostnames;
319 #endif
320
321   tlsp->peerdn = txt;
322   tlsp->peercert = X509_dup(cert);
323
324 #ifdef EXPERIMENTAL_CERTNAMES
325   if (  tlsp == &tls_out
326      && ((verify_cert_hostnames = client_static_cbinfo->verify_cert_hostnames)))
327         /* client, wanting hostname check */
328
329 # if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x010100000L || OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x010002000L
330 #  ifndef X509_CHECK_FLAG_NO_PARTIAL_WILDCARDS
331 #   define X509_CHECK_FLAG_NO_PARTIAL_WILDCARDS 0
332 #  endif
333     {
334     int sep = 0;
335     uschar * list = verify_cert_hostnames;
336     uschar * name;
337     int rc;
338     while ((name = string_nextinlist(&list, &sep, NULL, 0)))
339       if ((rc = X509_check_host(cert, name, 0,
340                   X509_CHECK_FLAG_NO_PARTIAL_WILDCARDS)))
341         {
342         if (rc < 0)
343           {
344           log_write(0, LOG_MAIN, "SSL verify error: internal error\n");
345           name = NULL;
346           }
347         break;
348         }
349     if (!name)
350       {
351       log_write(0, LOG_MAIN,
352         "SSL verify error: certificate name mismatch: \"%s\"\n", txt);
353       return 0;                         /* reject */
354       }
355     }
356 # else
357     if (!tls_is_name_for_cert(verify_cert_hostnames, cert))
358       {
359       log_write(0, LOG_MAIN,
360         "SSL verify error: certificate name mismatch: \"%s\"\n", txt);
361       return 0;                         /* reject */
362       }
363 # endif
364 #endif
365
366   DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL%s verify ok: depth=0 SN=%s\n",
367     *calledp ? "" : " authenticated", txt);
368   if (!*calledp) tlsp->certificate_verified = TRUE;
369   *calledp = TRUE;
370   }
371
372 return 1;   /* accept */
373 }
374
375 static int
376 verify_callback_client(int state, X509_STORE_CTX *x509ctx)
377 {
378 return verify_callback(state, x509ctx, &tls_out, &client_verify_callback_called, &client_verify_optional);
379 }
380
381 static int
382 verify_callback_server(int state, X509_STORE_CTX *x509ctx)
383 {
384 return verify_callback(state, x509ctx, &tls_in, &server_verify_callback_called, &server_verify_optional);
385 }
386
387
388
389 /*************************************************
390 *           Information callback                 *
391 *************************************************/
392
393 /* The SSL library functions call this from time to time to indicate what they
394 are doing. We copy the string to the debugging output when TLS debugging has
395 been requested.
396
397 Arguments:
398   s         the SSL connection
399   where
400   ret
401
402 Returns:    nothing
403 */
404
405 static void
406 info_callback(SSL *s, int where, int ret)
407 {
408 where = where;
409 ret = ret;
410 DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL info: %s\n", SSL_state_string_long(s));
411 }
412
413
414
415 /*************************************************
416 *                Initialize for DH               *
417 *************************************************/
418
419 /* If dhparam is set, expand it, and load up the parameters for DH encryption.
420
421 Arguments:
422   dhparam   DH parameter file or fixed parameter identity string
423   host      connected host, if client; NULL if server
424
425 Returns:    TRUE if OK (nothing to set up, or setup worked)
426 */
427
428 static BOOL
429 init_dh(SSL_CTX *sctx, uschar *dhparam, host_item *host)
430 {
431 BIO *bio;
432 DH *dh;
433 uschar *dhexpanded;
434 const char *pem;
435
436 if (!expand_check(dhparam, US"tls_dhparam", &dhexpanded))
437   return FALSE;
438
439 if (!dhexpanded || !*dhexpanded)
440   bio = BIO_new_mem_buf(CS std_dh_prime_default(), -1);
441 else if (dhexpanded[0] == '/')
442   {
443   if (!(bio = BIO_new_file(CS dhexpanded, "r")))
444     {
445     tls_error(string_sprintf("could not read dhparams file %s", dhexpanded),
446           host, US strerror(errno));
447     return FALSE;
448     }
449   }
450 else
451   {
452   if (Ustrcmp(dhexpanded, "none") == 0)
453     {
454     DEBUG(D_tls) debug_printf("Requested no DH parameters.\n");
455     return TRUE;
456     }
457
458   if (!(pem = std_dh_prime_named(dhexpanded)))
459     {
460     tls_error(string_sprintf("Unknown standard DH prime \"%s\"", dhexpanded),
461         host, US strerror(errno));
462     return FALSE;
463     }
464   bio = BIO_new_mem_buf(CS pem, -1);
465   }
466
467 if (!(dh = PEM_read_bio_DHparams(bio, NULL, NULL, NULL)))
468   {
469   BIO_free(bio);
470   tls_error(string_sprintf("Could not read tls_dhparams \"%s\"", dhexpanded),
471       host, NULL);
472   return FALSE;
473   }
474
475 /* Even if it is larger, we silently return success rather than cause things
476  * to fail out, so that a too-large DH will not knock out all TLS; it's a
477  * debatable choice. */
478 if ((8*DH_size(dh)) > tls_dh_max_bits)
479   {
480   DEBUG(D_tls)
481     debug_printf("dhparams file %d bits, is > tls_dh_max_bits limit of %d",
482         8*DH_size(dh), tls_dh_max_bits);
483   }
484 else
485   {
486   SSL_CTX_set_tmp_dh(sctx, dh);
487   DEBUG(D_tls)
488     debug_printf("Diffie-Hellman initialized from %s with %d-bit prime\n",
489       dhexpanded ? dhexpanded : US"default", 8*DH_size(dh));
490   }
491
492 DH_free(dh);
493 BIO_free(bio);
494
495 return TRUE;
496 }
497
498
499
500
501 #ifndef DISABLE_OCSP
502 /*************************************************
503 *       Load OCSP information into state         *
504 *************************************************/
505
506 /* Called to load the server OCSP response from the given file into memory, once
507 caller has determined this is needed.  Checks validity.  Debugs a message
508 if invalid.
509
510 ASSUMES: single response, for single cert.
511
512 Arguments:
513   sctx            the SSL_CTX* to update
514   cbinfo          various parts of session state
515   expanded        the filename putatively holding an OCSP response
516
517 */
518
519 static void
520 ocsp_load_response(SSL_CTX *sctx, tls_ext_ctx_cb *cbinfo, const uschar *expanded)
521 {
522 BIO *bio;
523 OCSP_RESPONSE *resp;
524 OCSP_BASICRESP *basic_response;
525 OCSP_SINGLERESP *single_response;
526 ASN1_GENERALIZEDTIME *rev, *thisupd, *nextupd;
527 X509_STORE *store;
528 unsigned long verify_flags;
529 int status, reason, i;
530
531 cbinfo->u_ocsp.server.file_expanded = string_copy(expanded);
532 if (cbinfo->u_ocsp.server.response)
533   {
534   OCSP_RESPONSE_free(cbinfo->u_ocsp.server.response);
535   cbinfo->u_ocsp.server.response = NULL;
536   }
537
538 bio = BIO_new_file(CS cbinfo->u_ocsp.server.file_expanded, "rb");
539 if (!bio)
540   {
541   DEBUG(D_tls) debug_printf("Failed to open OCSP response file \"%s\"\n",
542       cbinfo->u_ocsp.server.file_expanded);
543   return;
544   }
545
546 resp = d2i_OCSP_RESPONSE_bio(bio, NULL);
547 BIO_free(bio);
548 if (!resp)
549   {
550   DEBUG(D_tls) debug_printf("Error reading OCSP response.\n");
551   return;
552   }
553
554 status = OCSP_response_status(resp);
555 if (status != OCSP_RESPONSE_STATUS_SUCCESSFUL)
556   {
557   DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP response not valid: %s (%d)\n",
558       OCSP_response_status_str(status), status);
559   goto bad;
560   }
561
562 basic_response = OCSP_response_get1_basic(resp);
563 if (!basic_response)
564   {
565   DEBUG(D_tls)
566     debug_printf("OCSP response parse error: unable to extract basic response.\n");
567   goto bad;
568   }
569
570 store = SSL_CTX_get_cert_store(sctx);
571 verify_flags = OCSP_NOVERIFY; /* check sigs, but not purpose */
572
573 /* May need to expose ability to adjust those flags?
574 OCSP_NOSIGS OCSP_NOVERIFY OCSP_NOCHAIN OCSP_NOCHECKS OCSP_NOEXPLICIT
575 OCSP_TRUSTOTHER OCSP_NOINTERN */
576
577 i = OCSP_basic_verify(basic_response, NULL, store, verify_flags);
578 if (i <= 0)
579   {
580   DEBUG(D_tls) {
581     ERR_error_string(ERR_get_error(), ssl_errstring);
582     debug_printf("OCSP response verify failure: %s\n", US ssl_errstring);
583     }
584   goto bad;
585   }
586
587 /* Here's the simplifying assumption: there's only one response, for the
588 one certificate we use, and nothing for anything else in a chain.  If this
589 proves false, we need to extract a cert id from our issued cert
590 (tls_certificate) and use that for OCSP_resp_find_status() (which finds the
591 right cert in the stack and then calls OCSP_single_get0_status()).
592
593 I'm hoping to avoid reworking a bunch more of how we handle state here. */
594 single_response = OCSP_resp_get0(basic_response, 0);
595 if (!single_response)
596   {
597   DEBUG(D_tls)
598     debug_printf("Unable to get first response from OCSP basic response.\n");
599   goto bad;
600   }
601
602 status = OCSP_single_get0_status(single_response, &reason, &rev, &thisupd, &nextupd);
603 if (status != V_OCSP_CERTSTATUS_GOOD)
604   {
605   DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP response bad cert status: %s (%d) %s (%d)\n",
606       OCSP_cert_status_str(status), status,
607       OCSP_crl_reason_str(reason), reason);
608   goto bad;
609   }
610
611 if (!OCSP_check_validity(thisupd, nextupd, EXIM_OCSP_SKEW_SECONDS, EXIM_OCSP_MAX_AGE))
612   {
613   DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP status invalid times.\n");
614   goto bad;
615   }
616
617 supply_response:
618   cbinfo->u_ocsp.server.response = resp;
619 return;
620
621 bad:
622   if (running_in_test_harness)
623     {
624     extern char ** environ;
625     uschar ** p;
626     for (p = USS environ; *p != NULL; p++)
627       if (Ustrncmp(*p, "EXIM_TESTHARNESS_DISABLE_OCSPVALIDITYCHECK", 42) == 0)
628         {
629         DEBUG(D_tls) debug_printf("Supplying known bad OCSP response\n");
630         goto supply_response;
631         }
632     }
633 return;
634 }
635 #endif  /*!DISABLE_OCSP*/
636
637
638
639
640 /*************************************************
641 *        Expand key and cert file specs          *
642 *************************************************/
643
644 /* Called once during tls_init and possibly again during TLS setup, for a
645 new context, if Server Name Indication was used and tls_sni was seen in
646 the certificate string.
647
648 Arguments:
649   sctx            the SSL_CTX* to update
650   cbinfo          various parts of session state
651
652 Returns:          OK/DEFER/FAIL
653 */
654
655 static int
656 tls_expand_session_files(SSL_CTX *sctx, tls_ext_ctx_cb *cbinfo)
657 {
658 uschar *expanded;
659
660 if (cbinfo->certificate == NULL)
661   return OK;
662
663 if (Ustrstr(cbinfo->certificate, US"tls_sni") ||
664     Ustrstr(cbinfo->certificate, US"tls_in_sni") ||
665     Ustrstr(cbinfo->certificate, US"tls_out_sni")
666    )
667   reexpand_tls_files_for_sni = TRUE;
668
669 if (!expand_check(cbinfo->certificate, US"tls_certificate", &expanded))
670   return DEFER;
671
672 if (expanded != NULL)
673   {
674   DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_certificate file %s\n", expanded);
675   if (!SSL_CTX_use_certificate_chain_file(sctx, CS expanded))
676     return tls_error(string_sprintf(
677       "SSL_CTX_use_certificate_chain_file file=%s", expanded),
678         cbinfo->host, NULL);
679   }
680
681 if (cbinfo->privatekey != NULL &&
682     !expand_check(cbinfo->privatekey, US"tls_privatekey", &expanded))
683   return DEFER;
684
685 /* If expansion was forced to fail, key_expanded will be NULL. If the result
686 of the expansion is an empty string, ignore it also, and assume the private
687 key is in the same file as the certificate. */
688
689 if (expanded != NULL && *expanded != 0)
690   {
691   DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_privatekey file %s\n", expanded);
692   if (!SSL_CTX_use_PrivateKey_file(sctx, CS expanded, SSL_FILETYPE_PEM))
693     return tls_error(string_sprintf(
694       "SSL_CTX_use_PrivateKey_file file=%s", expanded), cbinfo->host, NULL);
695   }
696
697 #ifndef DISABLE_OCSP
698 if (cbinfo->is_server &&  cbinfo->u_ocsp.server.file != NULL)
699   {
700   if (!expand_check(cbinfo->u_ocsp.server.file, US"tls_ocsp_file", &expanded))
701     return DEFER;
702
703   if (expanded != NULL && *expanded != 0)
704     {
705     DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_ocsp_file %s\n", expanded);
706     if (cbinfo->u_ocsp.server.file_expanded &&
707         (Ustrcmp(expanded, cbinfo->u_ocsp.server.file_expanded) == 0))
708       {
709       DEBUG(D_tls)
710         debug_printf("tls_ocsp_file value unchanged, using existing values.\n");
711       } else {
712         ocsp_load_response(sctx, cbinfo, expanded);
713       }
714     }
715   }
716 #endif
717
718 return OK;
719 }
720
721
722
723
724 /*************************************************
725 *            Callback to handle SNI              *
726 *************************************************/
727
728 /* Called when acting as server during the TLS session setup if a Server Name
729 Indication extension was sent by the client.
730
731 API documentation is OpenSSL s_server.c implementation.
732
733 Arguments:
734   s               SSL* of the current session
735   ad              unknown (part of OpenSSL API) (unused)
736   arg             Callback of "our" registered data
737
738 Returns:          SSL_TLSEXT_ERR_{OK,ALERT_WARNING,ALERT_FATAL,NOACK}
739 */
740
741 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT
742 static int
743 tls_servername_cb(SSL *s, int *ad ARG_UNUSED, void *arg)
744 {
745 const char *servername = SSL_get_servername(s, TLSEXT_NAMETYPE_host_name);
746 tls_ext_ctx_cb *cbinfo = (tls_ext_ctx_cb *) arg;
747 int rc;
748 int old_pool = store_pool;
749
750 if (!servername)
751   return SSL_TLSEXT_ERR_OK;
752
753 DEBUG(D_tls) debug_printf("Received TLS SNI \"%s\"%s\n", servername,
754     reexpand_tls_files_for_sni ? "" : " (unused for certificate selection)");
755
756 /* Make the extension value available for expansion */
757 store_pool = POOL_PERM;
758 tls_in.sni = string_copy(US servername);
759 store_pool = old_pool;
760
761 if (!reexpand_tls_files_for_sni)
762   return SSL_TLSEXT_ERR_OK;
763
764 /* Can't find an SSL_CTX_clone() or equivalent, so we do it manually;
765 not confident that memcpy wouldn't break some internal reference counting.
766 Especially since there's a references struct member, which would be off. */
767
768 if (!(server_sni = SSL_CTX_new(SSLv23_server_method())))
769   {
770   ERR_error_string(ERR_get_error(), ssl_errstring);
771   DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL_CTX_new() failed: %s\n", ssl_errstring);
772   return SSL_TLSEXT_ERR_NOACK;
773   }
774
775 /* Not sure how many of these are actually needed, since SSL object
776 already exists.  Might even need this selfsame callback, for reneg? */
777
778 SSL_CTX_set_info_callback(server_sni, SSL_CTX_get_info_callback(server_ctx));
779 SSL_CTX_set_mode(server_sni, SSL_CTX_get_mode(server_ctx));
780 SSL_CTX_set_options(server_sni, SSL_CTX_get_options(server_ctx));
781 SSL_CTX_set_timeout(server_sni, SSL_CTX_get_timeout(server_ctx));
782 SSL_CTX_set_tlsext_servername_callback(server_sni, tls_servername_cb);
783 SSL_CTX_set_tlsext_servername_arg(server_sni, cbinfo);
784 if (cbinfo->server_cipher_list)
785   SSL_CTX_set_cipher_list(server_sni, CS cbinfo->server_cipher_list);
786 #ifndef DISABLE_OCSP
787 if (cbinfo->u_ocsp.server.file)
788   {
789   SSL_CTX_set_tlsext_status_cb(server_sni, tls_server_stapling_cb);
790   SSL_CTX_set_tlsext_status_arg(server_sni, cbinfo);
791   }
792 #endif
793
794 rc = setup_certs(server_sni, tls_verify_certificates, tls_crl, NULL, FALSE, verify_callback_server);
795 if (rc != OK) return SSL_TLSEXT_ERR_NOACK;
796
797 /* do this after setup_certs, because this can require the certs for verifying
798 OCSP information. */
799 rc = tls_expand_session_files(server_sni, cbinfo);
800 if (rc != OK) return SSL_TLSEXT_ERR_NOACK;
801
802 if (!init_dh(server_sni, cbinfo->dhparam, NULL))
803   return SSL_TLSEXT_ERR_NOACK;
804
805 DEBUG(D_tls) debug_printf("Switching SSL context.\n");
806 SSL_set_SSL_CTX(s, server_sni);
807
808 return SSL_TLSEXT_ERR_OK;
809 }
810 #endif /* EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT */
811
812
813
814
815 #ifndef DISABLE_OCSP
816
817 /*************************************************
818 *        Callback to handle OCSP Stapling        *
819 *************************************************/
820
821 /* Called when acting as server during the TLS session setup if the client
822 requests OCSP information with a Certificate Status Request.
823
824 Documentation via openssl s_server.c and the Apache patch from the OpenSSL
825 project.
826
827 */
828
829 static int
830 tls_server_stapling_cb(SSL *s, void *arg)
831 {
832 const tls_ext_ctx_cb *cbinfo = (tls_ext_ctx_cb *) arg;
833 uschar *response_der;
834 int response_der_len;
835
836 DEBUG(D_tls)
837   debug_printf("Received TLS status request (OCSP stapling); %s response.",
838     cbinfo->u_ocsp.server.response ? "have" : "lack");
839
840 tls_in.ocsp = OCSP_NOT_RESP;
841 if (!cbinfo->u_ocsp.server.response)
842   return SSL_TLSEXT_ERR_NOACK;
843
844 response_der = NULL;
845 response_der_len = i2d_OCSP_RESPONSE(cbinfo->u_ocsp.server.response,
846                       &response_der);
847 if (response_der_len <= 0)
848   return SSL_TLSEXT_ERR_NOACK;
849
850 SSL_set_tlsext_status_ocsp_resp(server_ssl, response_der, response_der_len);
851 tls_in.ocsp = OCSP_VFIED;
852 return SSL_TLSEXT_ERR_OK;
853 }
854
855
856 static void
857 time_print(BIO * bp, const char * str, ASN1_GENERALIZEDTIME * time)
858 {
859 BIO_printf(bp, "\t%s: ", str);
860 ASN1_GENERALIZEDTIME_print(bp, time);
861 BIO_puts(bp, "\n");
862 }
863
864 static int
865 tls_client_stapling_cb(SSL *s, void *arg)
866 {
867 tls_ext_ctx_cb * cbinfo = arg;
868 const unsigned char * p;
869 int len;
870 OCSP_RESPONSE * rsp;
871 OCSP_BASICRESP * bs;
872 int i;
873
874 DEBUG(D_tls) debug_printf("Received TLS status response (OCSP stapling):");
875 len = SSL_get_tlsext_status_ocsp_resp(s, &p);
876 if(!p)
877  {
878   /* Expect this when we requested ocsp but got none */
879   if (  cbinfo->u_ocsp.client.verify_required
880      && log_extra_selector & LX_tls_cipher)
881     log_write(0, LOG_MAIN, "Received TLS status callback, null content");
882   else
883     DEBUG(D_tls) debug_printf(" null\n");
884   return cbinfo->u_ocsp.client.verify_required ? 0 : 1;
885  }
886
887 if(!(rsp = d2i_OCSP_RESPONSE(NULL, &p, len)))
888  {
889   tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;
890   if (log_extra_selector & LX_tls_cipher)
891     log_write(0, LOG_MAIN, "Received TLS cert status response, parse error");
892   else
893     DEBUG(D_tls) debug_printf(" parse error\n");
894   return 0;
895  }
896
897 if(!(bs = OCSP_response_get1_basic(rsp)))
898   {
899   tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;
900   if (log_extra_selector & LX_tls_cipher)
901     log_write(0, LOG_MAIN, "Received TLS cert status response, error parsing response");
902   else
903     DEBUG(D_tls) debug_printf(" error parsing response\n");
904   OCSP_RESPONSE_free(rsp);
905   return 0;
906   }
907
908 /* We'd check the nonce here if we'd put one in the request. */
909 /* However that would defeat cacheability on the server so we don't. */
910
911 /* This section of code reworked from OpenSSL apps source;
912    The OpenSSL Project retains copyright:
913    Copyright (c) 1999 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
914 */
915   {
916     BIO * bp = NULL;
917     int status, reason;
918     ASN1_GENERALIZEDTIME *rev, *thisupd, *nextupd;
919
920     DEBUG(D_tls) bp = BIO_new_fp(stderr, BIO_NOCLOSE);
921
922     /*OCSP_RESPONSE_print(bp, rsp, 0);   extreme debug: stapling content */
923
924     /* Use the chain that verified the server cert to verify the stapled info */
925     /* DEBUG(D_tls) x509_store_dump_cert_s_names(cbinfo->u_ocsp.client.verify_store); */
926
927     if ((i = OCSP_basic_verify(bs, NULL,
928               cbinfo->u_ocsp.client.verify_store, 0)) <= 0)
929       {
930       tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;
931       if (log_extra_selector & LX_tls_cipher)
932         log_write(0, LOG_MAIN, "Received TLS cert status response, itself unverifiable");
933       BIO_printf(bp, "OCSP response verify failure\n");
934       ERR_print_errors(bp);
935       i = cbinfo->u_ocsp.client.verify_required ? 0 : 1;
936       goto out;
937       }
938
939     BIO_printf(bp, "OCSP response well-formed and signed OK\n");
940
941       {
942       STACK_OF(OCSP_SINGLERESP) * sresp = bs->tbsResponseData->responses;
943       OCSP_SINGLERESP * single;
944
945       if (sk_OCSP_SINGLERESP_num(sresp) != 1)
946         {
947         tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;
948         log_write(0, LOG_MAIN, "OCSP stapling "
949             "with multiple responses not handled");
950         i = cbinfo->u_ocsp.client.verify_required ? 0 : 1;
951         goto out;
952         }
953       single = OCSP_resp_get0(bs, 0);
954       status = OCSP_single_get0_status(single, &reason, &rev,
955                   &thisupd, &nextupd);
956       }
957
958     DEBUG(D_tls) time_print(bp, "This OCSP Update", thisupd);
959     DEBUG(D_tls) if(nextupd) time_print(bp, "Next OCSP Update", nextupd);
960     if (!OCSP_check_validity(thisupd, nextupd,
961           EXIM_OCSP_SKEW_SECONDS, EXIM_OCSP_MAX_AGE))
962       {
963       tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;
964       DEBUG(D_tls) ERR_print_errors(bp);
965       log_write(0, LOG_MAIN, "Server OSCP dates invalid");
966       i = cbinfo->u_ocsp.client.verify_required ? 0 : 1;
967       }
968     else
969       {
970       DEBUG(D_tls) BIO_printf(bp, "Certificate status: %s\n",
971                     OCSP_cert_status_str(status));
972       switch(status)
973         {
974         case V_OCSP_CERTSTATUS_GOOD:
975           tls_out.ocsp = OCSP_VFIED;
976           i = 1;
977           break;
978         case V_OCSP_CERTSTATUS_REVOKED:
979           tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;
980           log_write(0, LOG_MAIN, "Server certificate revoked%s%s",
981               reason != -1 ? "; reason: " : "",
982               reason != -1 ? OCSP_crl_reason_str(reason) : "");
983           DEBUG(D_tls) time_print(bp, "Revocation Time", rev);
984           i = cbinfo->u_ocsp.client.verify_required ? 0 : 1;
985           break;
986         default:
987           tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;
988           log_write(0, LOG_MAIN,
989               "Server certificate status unknown, in OCSP stapling");
990           i = cbinfo->u_ocsp.client.verify_required ? 0 : 1;
991           break;
992         }
993       }
994   out:
995     BIO_free(bp);
996   }
997
998 OCSP_RESPONSE_free(rsp);
999 return i;
1000 }
1001 #endif  /*!DISABLE_OCSP*/
1002
1003
1004
1005 /*************************************************
1006 *            Initialize for TLS                  *
1007 *************************************************/
1008
1009 /* Called from both server and client code, to do preliminary initialization
1010 of the library.  We allocate and return a context structure.
1011
1012 Arguments:
1013   host            connected host, if client; NULL if server
1014   dhparam         DH parameter file
1015   certificate     certificate file
1016   privatekey      private key
1017   ocsp_file       file of stapling info (server); flag for require ocsp (client)
1018   addr            address if client; NULL if server (for some randomness)
1019   cbp             place to put allocated context
1020
1021 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1022 */
1023
1024 static int
1025 tls_init(SSL_CTX **ctxp, host_item *host, uschar *dhparam, uschar *certificate,
1026   uschar *privatekey,
1027 #ifndef DISABLE_OCSP
1028   uschar *ocsp_file,
1029 #endif
1030   address_item *addr, tls_ext_ctx_cb ** cbp)
1031 {
1032 long init_options;
1033 int rc;
1034 BOOL okay;
1035 tls_ext_ctx_cb *cbinfo;
1036
1037 cbinfo = store_malloc(sizeof(tls_ext_ctx_cb));
1038 cbinfo->certificate = certificate;
1039 cbinfo->privatekey = privatekey;
1040 #ifndef DISABLE_OCSP
1041 if ((cbinfo->is_server = host==NULL))
1042   {
1043   cbinfo->u_ocsp.server.file = ocsp_file;
1044   cbinfo->u_ocsp.server.file_expanded = NULL;
1045   cbinfo->u_ocsp.server.response = NULL;
1046   }
1047 else
1048   cbinfo->u_ocsp.client.verify_store = NULL;
1049 #endif
1050 cbinfo->dhparam = dhparam;
1051 cbinfo->server_cipher_list = NULL;
1052 cbinfo->host = host;
1053
1054 SSL_load_error_strings();          /* basic set up */
1055 OpenSSL_add_ssl_algorithms();
1056
1057 #if (OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x0090800fL) && !defined(OPENSSL_NO_SHA256)
1058 /* SHA256 is becoming ever more popular. This makes sure it gets added to the
1059 list of available digests. */
1060 EVP_add_digest(EVP_sha256());
1061 #endif
1062
1063 /* Create a context.
1064 The OpenSSL docs in 1.0.1b have not been updated to clarify TLS variant
1065 negotiation in the different methods; as far as I can tell, the only
1066 *_{server,client}_method which allows negotiation is SSLv23, which exists even
1067 when OpenSSL is built without SSLv2 support.
1068 By disabling with openssl_options, we can let admins re-enable with the
1069 existing knob. */
1070
1071 *ctxp = SSL_CTX_new((host == NULL)?
1072   SSLv23_server_method() : SSLv23_client_method());
1073
1074 if (*ctxp == NULL) return tls_error(US"SSL_CTX_new", host, NULL);
1075
1076 /* It turns out that we need to seed the random number generator this early in
1077 order to get the full complement of ciphers to work. It took me roughly a day
1078 of work to discover this by experiment.
1079
1080 On systems that have /dev/urandom, SSL may automatically seed itself from
1081 there. Otherwise, we have to make something up as best we can. Double check
1082 afterwards. */
1083
1084 if (!RAND_status())
1085   {
1086   randstuff r;
1087   gettimeofday(&r.tv, NULL);
1088   r.p = getpid();
1089
1090   RAND_seed((uschar *)(&r), sizeof(r));
1091   RAND_seed((uschar *)big_buffer, big_buffer_size);
1092   if (addr != NULL) RAND_seed((uschar *)addr, sizeof(addr));
1093
1094   if (!RAND_status())
1095     return tls_error(US"RAND_status", host,
1096       US"unable to seed random number generator");
1097   }
1098
1099 /* Set up the information callback, which outputs if debugging is at a suitable
1100 level. */
1101
1102 SSL_CTX_set_info_callback(*ctxp, (void (*)())info_callback);
1103
1104 /* Automatically re-try reads/writes after renegotiation. */
1105 (void) SSL_CTX_set_mode(*ctxp, SSL_MODE_AUTO_RETRY);
1106
1107 /* Apply administrator-supplied work-arounds.
1108 Historically we applied just one requested option,
1109 SSL_OP_DONT_INSERT_EMPTY_FRAGMENTS, but when bug 994 requested a second, we
1110 moved to an administrator-controlled list of options to specify and
1111 grandfathered in the first one as the default value for "openssl_options".
1112
1113 No OpenSSL version number checks: the options we accept depend upon the
1114 availability of the option value macros from OpenSSL.  */
1115
1116 okay = tls_openssl_options_parse(openssl_options, &init_options);
1117 if (!okay)
1118   return tls_error(US"openssl_options parsing failed", host, NULL);
1119
1120 if (init_options)
1121   {
1122   DEBUG(D_tls) debug_printf("setting SSL CTX options: %#lx\n", init_options);
1123   if (!(SSL_CTX_set_options(*ctxp, init_options)))
1124     return tls_error(string_sprintf(
1125           "SSL_CTX_set_option(%#lx)", init_options), host, NULL);
1126   }
1127 else
1128   DEBUG(D_tls) debug_printf("no SSL CTX options to set\n");
1129
1130 /* Initialize with DH parameters if supplied */
1131
1132 if (!init_dh(*ctxp, dhparam, host)) return DEFER;
1133
1134 /* Set up certificate and key (and perhaps OCSP info) */
1135
1136 rc = tls_expand_session_files(*ctxp, cbinfo);
1137 if (rc != OK) return rc;
1138
1139 /* If we need to handle SNI, do so */
1140 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT
1141 if (host == NULL)               /* server */
1142   {
1143 # ifndef DISABLE_OCSP
1144   /* We check u_ocsp.server.file, not server.response, because we care about if
1145   the option exists, not what the current expansion might be, as SNI might
1146   change the certificate and OCSP file in use between now and the time the
1147   callback is invoked. */
1148   if (cbinfo->u_ocsp.server.file)
1149     {
1150     SSL_CTX_set_tlsext_status_cb(server_ctx, tls_server_stapling_cb);
1151     SSL_CTX_set_tlsext_status_arg(server_ctx, cbinfo);
1152     }
1153 # endif
1154   /* We always do this, so that $tls_sni is available even if not used in
1155   tls_certificate */
1156   SSL_CTX_set_tlsext_servername_callback(*ctxp, tls_servername_cb);
1157   SSL_CTX_set_tlsext_servername_arg(*ctxp, cbinfo);
1158   }
1159 # ifndef DISABLE_OCSP
1160 else                    /* client */
1161   if(ocsp_file)         /* wanting stapling */
1162     {
1163     if (!(cbinfo->u_ocsp.client.verify_store = X509_STORE_new()))
1164       {
1165       DEBUG(D_tls) debug_printf("failed to create store for stapling verify\n");
1166       return FAIL;
1167       }
1168     SSL_CTX_set_tlsext_status_cb(*ctxp, tls_client_stapling_cb);
1169     SSL_CTX_set_tlsext_status_arg(*ctxp, cbinfo);
1170     }
1171 # endif
1172 #endif
1173
1174 #ifdef EXPERIMENTAL_CERTNAMES
1175 cbinfo->verify_cert_hostnames = NULL;
1176 #endif
1177
1178 /* Set up the RSA callback */
1179
1180 SSL_CTX_set_tmp_rsa_callback(*ctxp, rsa_callback);
1181
1182 /* Finally, set the timeout, and we are done */
1183
1184 SSL_CTX_set_timeout(*ctxp, ssl_session_timeout);
1185 DEBUG(D_tls) debug_printf("Initialized TLS\n");
1186
1187 *cbp = cbinfo;
1188
1189 return OK;
1190 }
1191
1192
1193
1194
1195 /*************************************************
1196 *           Get name of cipher in use            *
1197 *************************************************/
1198
1199 /*
1200 Argument:   pointer to an SSL structure for the connection
1201             buffer to use for answer
1202             size of buffer
1203             pointer to number of bits for cipher
1204 Returns:    nothing
1205 */
1206
1207 static void
1208 construct_cipher_name(SSL *ssl, uschar *cipherbuf, int bsize, int *bits)
1209 {
1210 /* With OpenSSL 1.0.0a, this needs to be const but the documentation doesn't
1211 yet reflect that.  It should be a safe change anyway, even 0.9.8 versions have
1212 the accessor functions use const in the prototype. */
1213 const SSL_CIPHER *c;
1214 const uschar *ver;
1215
1216 ver = (const uschar *)SSL_get_version(ssl);
1217
1218 c = (const SSL_CIPHER *) SSL_get_current_cipher(ssl);
1219 SSL_CIPHER_get_bits(c, bits);
1220
1221 string_format(cipherbuf, bsize, "%s:%s:%u", ver,
1222   SSL_CIPHER_get_name(c), *bits);
1223
1224 DEBUG(D_tls) debug_printf("Cipher: %s\n", cipherbuf);
1225 }
1226
1227
1228
1229
1230
1231 /*************************************************
1232 *        Set up for verifying certificates       *
1233 *************************************************/
1234
1235 /* Called by both client and server startup
1236
1237 Arguments:
1238   sctx          SSL_CTX* to initialise
1239   certs         certs file or NULL
1240   crl           CRL file or NULL
1241   host          NULL in a server; the remote host in a client
1242   optional      TRUE if called from a server for a host in tls_try_verify_hosts;
1243                 otherwise passed as FALSE
1244   cert_vfy_cb   Callback function for certificate verification
1245
1246 Returns:        OK/DEFER/FAIL
1247 */
1248
1249 static int
1250 setup_certs(SSL_CTX *sctx, uschar *certs, uschar *crl, host_item *host, BOOL optional,
1251     int (*cert_vfy_cb)(int, X509_STORE_CTX *) )
1252 {
1253 uschar *expcerts, *expcrl;
1254
1255 if (!expand_check(certs, US"tls_verify_certificates", &expcerts))
1256   return DEFER;
1257
1258 if (expcerts != NULL && *expcerts != '\0')
1259   {
1260   struct stat statbuf;
1261   if (!SSL_CTX_set_default_verify_paths(sctx))
1262     return tls_error(US"SSL_CTX_set_default_verify_paths", host, NULL);
1263
1264   if (Ustat(expcerts, &statbuf) < 0)
1265     {
1266     log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
1267       "failed to stat %s for certificates", expcerts);
1268     return DEFER;
1269     }
1270   else
1271     {
1272     uschar *file, *dir;
1273     if ((statbuf.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR)
1274       { file = NULL; dir = expcerts; }
1275     else
1276       { file = expcerts; dir = NULL; }
1277
1278     /* If a certificate file is empty, the next function fails with an
1279     unhelpful error message. If we skip it, we get the correct behaviour (no
1280     certificates are recognized, but the error message is still misleading (it
1281     says no certificate was supplied.) But this is better. */
1282
1283     if ((file == NULL || statbuf.st_size > 0) &&
1284           !SSL_CTX_load_verify_locations(sctx, CS file, CS dir))
1285       return tls_error(US"SSL_CTX_load_verify_locations", host, NULL);
1286
1287     if (file != NULL)
1288       {
1289       SSL_CTX_set_client_CA_list(sctx, SSL_load_client_CA_file(CS file));
1290       }
1291     }
1292
1293   /* Handle a certificate revocation list. */
1294
1295   #if OPENSSL_VERSION_NUMBER > 0x00907000L
1296
1297   /* This bit of code is now the version supplied by Lars Mainka. (I have
1298    * merely reformatted it into the Exim code style.)
1299
1300    * "From here I changed the code to add support for multiple crl's
1301    * in pem format in one file or to support hashed directory entries in
1302    * pem format instead of a file. This method now uses the library function
1303    * X509_STORE_load_locations to add the CRL location to the SSL context.
1304    * OpenSSL will then handle the verify against CA certs and CRLs by
1305    * itself in the verify callback." */
1306
1307   if (!expand_check(crl, US"tls_crl", &expcrl)) return DEFER;
1308   if (expcrl != NULL && *expcrl != 0)
1309     {
1310     struct stat statbufcrl;
1311     if (Ustat(expcrl, &statbufcrl) < 0)
1312       {
1313       log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
1314         "failed to stat %s for certificates revocation lists", expcrl);
1315       return DEFER;
1316       }
1317     else
1318       {
1319       /* is it a file or directory? */
1320       uschar *file, *dir;
1321       X509_STORE *cvstore = SSL_CTX_get_cert_store(sctx);
1322       if ((statbufcrl.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR)
1323         {
1324         file = NULL;
1325         dir = expcrl;
1326         DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL CRL value is a directory %s\n", dir);
1327         }
1328       else
1329         {
1330         file = expcrl;
1331         dir = NULL;
1332         DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL CRL value is a file %s\n", file);
1333         }
1334       if (X509_STORE_load_locations(cvstore, CS file, CS dir) == 0)
1335         return tls_error(US"X509_STORE_load_locations", host, NULL);
1336
1337       /* setting the flags to check against the complete crl chain */
1338
1339       X509_STORE_set_flags(cvstore,
1340         X509_V_FLAG_CRL_CHECK|X509_V_FLAG_CRL_CHECK_ALL);
1341       }
1342     }
1343
1344   #endif  /* OPENSSL_VERSION_NUMBER > 0x00907000L */
1345
1346   /* If verification is optional, don't fail if no certificate */
1347
1348   SSL_CTX_set_verify(sctx,
1349     SSL_VERIFY_PEER | (optional? 0 : SSL_VERIFY_FAIL_IF_NO_PEER_CERT),
1350     cert_vfy_cb);
1351   }
1352
1353 return OK;
1354 }
1355
1356
1357
1358 /*************************************************
1359 *       Start a TLS session in a server          *
1360 *************************************************/
1361
1362 /* This is called when Exim is running as a server, after having received
1363 the STARTTLS command. It must respond to that command, and then negotiate
1364 a TLS session.
1365
1366 Arguments:
1367   require_ciphers   allowed ciphers
1368
1369 Returns:            OK on success
1370                     DEFER for errors before the start of the negotiation
1371                     FAIL for errors during the negotation; the server can't
1372                       continue running.
1373 */
1374
1375 int
1376 tls_server_start(const uschar *require_ciphers)
1377 {
1378 int rc;
1379 uschar *expciphers;
1380 tls_ext_ctx_cb *cbinfo;
1381 static uschar cipherbuf[256];
1382
1383 /* Check for previous activation */
1384
1385 if (tls_in.active >= 0)
1386   {
1387   tls_error(US"STARTTLS received after TLS started", NULL, US"");
1388   smtp_printf("554 Already in TLS\r\n");
1389   return FAIL;
1390   }
1391
1392 /* Initialize the SSL library. If it fails, it will already have logged
1393 the error. */
1394
1395 rc = tls_init(&server_ctx, NULL, tls_dhparam, tls_certificate, tls_privatekey,
1396 #ifndef DISABLE_OCSP
1397     tls_ocsp_file,
1398 #endif
1399     NULL, &server_static_cbinfo);
1400 if (rc != OK) return rc;
1401 cbinfo = server_static_cbinfo;
1402
1403 if (!expand_check(require_ciphers, US"tls_require_ciphers", &expciphers))
1404   return FAIL;
1405
1406 /* In OpenSSL, cipher components are separated by hyphens. In GnuTLS, they
1407 were historically separated by underscores. So that I can use either form in my
1408 tests, and also for general convenience, we turn underscores into hyphens here.
1409 */
1410
1411 if (expciphers != NULL)
1412   {
1413   uschar *s = expciphers;
1414   while (*s != 0) { if (*s == '_') *s = '-'; s++; }
1415   DEBUG(D_tls) debug_printf("required ciphers: %s\n", expciphers);
1416   if (!SSL_CTX_set_cipher_list(server_ctx, CS expciphers))
1417     return tls_error(US"SSL_CTX_set_cipher_list", NULL, NULL);
1418   cbinfo->server_cipher_list = expciphers;
1419   }
1420
1421 /* If this is a host for which certificate verification is mandatory or
1422 optional, set up appropriately. */
1423
1424 tls_in.certificate_verified = FALSE;
1425 server_verify_callback_called = FALSE;
1426
1427 if (verify_check_host(&tls_verify_hosts) == OK)
1428   {
1429   rc = setup_certs(server_ctx, tls_verify_certificates, tls_crl, NULL,
1430                         FALSE, verify_callback_server);
1431   if (rc != OK) return rc;
1432   server_verify_optional = FALSE;
1433   }
1434 else if (verify_check_host(&tls_try_verify_hosts) == OK)
1435   {
1436   rc = setup_certs(server_ctx, tls_verify_certificates, tls_crl, NULL,
1437                         TRUE, verify_callback_server);
1438   if (rc != OK) return rc;
1439   server_verify_optional = TRUE;
1440   }
1441
1442 /* Prepare for new connection */
1443
1444 if ((server_ssl = SSL_new(server_ctx)) == NULL) return tls_error(US"SSL_new", NULL, NULL);
1445
1446 /* Warning: we used to SSL_clear(ssl) here, it was removed.
1447  *
1448  * With the SSL_clear(), we get strange interoperability bugs with
1449  * OpenSSL 1.0.1b and TLS1.1/1.2.  It looks as though this may be a bug in
1450  * OpenSSL itself, as a clear should not lead to inability to follow protocols.
1451  *
1452  * The SSL_clear() call is to let an existing SSL* be reused, typically after
1453  * session shutdown.  In this case, we have a brand new object and there's no
1454  * obvious reason to immediately clear it.  I'm guessing that this was
1455  * originally added because of incomplete initialisation which the clear fixed,
1456  * in some historic release.
1457  */
1458
1459 /* Set context and tell client to go ahead, except in the case of TLS startup
1460 on connection, where outputting anything now upsets the clients and tends to
1461 make them disconnect. We need to have an explicit fflush() here, to force out
1462 the response. Other smtp_printf() calls do not need it, because in non-TLS
1463 mode, the fflush() happens when smtp_getc() is called. */
1464
1465 SSL_set_session_id_context(server_ssl, sid_ctx, Ustrlen(sid_ctx));
1466 if (!tls_in.on_connect)
1467   {
1468   smtp_printf("220 TLS go ahead\r\n");
1469   fflush(smtp_out);
1470   }
1471
1472 /* Now negotiate the TLS session. We put our own timer on it, since it seems
1473 that the OpenSSL library doesn't. */
1474
1475 SSL_set_wfd(server_ssl, fileno(smtp_out));
1476 SSL_set_rfd(server_ssl, fileno(smtp_in));
1477 SSL_set_accept_state(server_ssl);
1478
1479 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling SSL_accept\n");
1480
1481 sigalrm_seen = FALSE;
1482 if (smtp_receive_timeout > 0) alarm(smtp_receive_timeout);
1483 rc = SSL_accept(server_ssl);
1484 alarm(0);
1485
1486 if (rc <= 0)
1487   {
1488   tls_error(US"SSL_accept", NULL, sigalrm_seen ? US"timed out" : NULL);
1489   if (ERR_get_error() == 0)
1490     log_write(0, LOG_MAIN,
1491         "TLS client disconnected cleanly (rejected our certificate?)");
1492   return FAIL;
1493   }
1494
1495 DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL_accept was successful\n");
1496
1497 /* TLS has been set up. Adjust the input functions to read via TLS,
1498 and initialize things. */
1499
1500 construct_cipher_name(server_ssl, cipherbuf, sizeof(cipherbuf), &tls_in.bits);
1501 tls_in.cipher = cipherbuf;
1502
1503 DEBUG(D_tls)
1504   {
1505   uschar buf[2048];
1506   if (SSL_get_shared_ciphers(server_ssl, CS buf, sizeof(buf)) != NULL)
1507     debug_printf("Shared ciphers: %s\n", buf);
1508   }
1509
1510 /* Record the certificate we presented */
1511   {
1512   X509 * crt = SSL_get_certificate(server_ssl);
1513   tls_in.ourcert = crt ? X509_dup(crt) : NULL;
1514   }
1515
1516 /* Only used by the server-side tls (tls_in), including tls_getc.
1517    Client-side (tls_out) reads (seem to?) go via
1518    smtp_read_response()/ip_recv().
1519    Hence no need to duplicate for _in and _out.
1520  */
1521 ssl_xfer_buffer = store_malloc(ssl_xfer_buffer_size);
1522 ssl_xfer_buffer_lwm = ssl_xfer_buffer_hwm = 0;
1523 ssl_xfer_eof = ssl_xfer_error = 0;
1524
1525 receive_getc = tls_getc;
1526 receive_ungetc = tls_ungetc;
1527 receive_feof = tls_feof;
1528 receive_ferror = tls_ferror;
1529 receive_smtp_buffered = tls_smtp_buffered;
1530
1531 tls_in.active = fileno(smtp_out);
1532 return OK;
1533 }
1534
1535
1536
1537
1538
1539 /*************************************************
1540 *    Start a TLS session in a client             *
1541 *************************************************/
1542
1543 /* Called from the smtp transport after STARTTLS has been accepted.
1544
1545 Argument:
1546   fd               the fd of the connection
1547   host             connected host (for messages)
1548   addr             the first address
1549   ob               smtp transport options
1550
1551 Returns:           OK on success
1552                    FAIL otherwise - note that tls_error() will not give DEFER
1553                      because this is not a server
1554 */
1555
1556 int
1557 tls_client_start(int fd, host_item *host, address_item *addr,
1558   void *v_ob)
1559 {
1560 smtp_transport_options_block * ob = v_ob;
1561 static uschar txt[256];
1562 uschar *expciphers;
1563 X509* server_cert;
1564 int rc;
1565 static uschar cipherbuf[256];
1566 #ifndef DISABLE_OCSP
1567 BOOL require_ocsp = verify_check_this_host(&ob->hosts_require_ocsp,
1568   NULL, host->name, host->address, NULL) == OK;
1569 BOOL request_ocsp = require_ocsp ? TRUE
1570   : verify_check_this_host(&ob->hosts_request_ocsp,
1571       NULL, host->name, host->address, NULL) == OK;
1572 #endif
1573
1574 rc = tls_init(&client_ctx, host, NULL,
1575     ob->tls_certificate, ob->tls_privatekey,
1576 #ifndef DISABLE_OCSP
1577     (void *)(long)request_ocsp,
1578 #endif
1579     addr, &client_static_cbinfo);
1580 if (rc != OK) return rc;
1581
1582 tls_out.certificate_verified = FALSE;
1583 client_verify_callback_called = FALSE;
1584
1585 if (!expand_check(ob->tls_require_ciphers, US"tls_require_ciphers",
1586     &expciphers))
1587   return FAIL;
1588
1589 /* In OpenSSL, cipher components are separated by hyphens. In GnuTLS, they
1590 are separated by underscores. So that I can use either form in my tests, and
1591 also for general convenience, we turn underscores into hyphens here. */
1592
1593 if (expciphers != NULL)
1594   {
1595   uschar *s = expciphers;
1596   while (*s != 0) { if (*s == '_') *s = '-'; s++; }
1597   DEBUG(D_tls) debug_printf("required ciphers: %s\n", expciphers);
1598   if (!SSL_CTX_set_cipher_list(client_ctx, CS expciphers))
1599     return tls_error(US"SSL_CTX_set_cipher_list", host, NULL);
1600   }
1601
1602 /* stick to the old behaviour for compatibility if tls_verify_certificates is 
1603    set but both tls_verify_hosts and tls_try_verify_hosts is not set. Check only
1604    the specified host patterns if one of them is defined */
1605
1606 if ((!ob->tls_verify_hosts && !ob->tls_try_verify_hosts) ||
1607     (verify_check_host(&ob->tls_verify_hosts) == OK))
1608   {
1609   if ((rc = setup_certs(client_ctx, ob->tls_verify_certificates,
1610         ob->tls_crl, host, FALSE, verify_callback_client)) != OK)
1611     return rc;
1612   client_verify_optional = FALSE;
1613
1614 #ifdef EXPERIMENTAL_CERTNAMES
1615   if (ob->tls_verify_cert_hostnames)
1616     {
1617     if (!expand_check(ob->tls_verify_cert_hostnames,
1618                       US"tls_verify_cert_hostnames",
1619                       &client_static_cbinfo->verify_cert_hostnames))
1620       return FAIL;
1621     if (client_static_cbinfo->verify_cert_hostnames)
1622       DEBUG(D_tls) debug_printf("Cert hostname to check: \"%s\"\n",
1623                       client_static_cbinfo->verify_cert_hostnames);
1624     }
1625 #endif
1626   }
1627 else if (verify_check_host(&ob->tls_try_verify_hosts) == OK)
1628   {
1629   if ((rc = setup_certs(client_ctx, ob->tls_verify_certificates,
1630         ob->tls_crl, host, TRUE, verify_callback_client)) != OK)
1631     return rc;
1632   client_verify_optional = TRUE;
1633   }
1634
1635 if ((client_ssl = SSL_new(client_ctx)) == NULL)
1636   return tls_error(US"SSL_new", host, NULL);
1637 SSL_set_session_id_context(client_ssl, sid_ctx, Ustrlen(sid_ctx));
1638 SSL_set_fd(client_ssl, fd);
1639 SSL_set_connect_state(client_ssl);
1640
1641 if (ob->tls_sni)
1642   {
1643   if (!expand_check(ob->tls_sni, US"tls_sni", &tls_out.sni))
1644     return FAIL;
1645   if (tls_out.sni == NULL)
1646     {
1647     DEBUG(D_tls) debug_printf("Setting TLS SNI forced to fail, not sending\n");
1648     }
1649   else if (!Ustrlen(tls_out.sni))
1650     tls_out.sni = NULL;
1651   else
1652     {
1653 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT
1654     DEBUG(D_tls) debug_printf("Setting TLS SNI \"%s\"\n", tls_out.sni);
1655     SSL_set_tlsext_host_name(client_ssl, tls_out.sni);
1656 #else
1657     DEBUG(D_tls)
1658       debug_printf("OpenSSL at build-time lacked SNI support, ignoring \"%s\"\n",
1659           tls_out.sni);
1660 #endif
1661     }
1662   }
1663
1664 #ifndef DISABLE_OCSP
1665 /* Request certificate status at connection-time.  If the server
1666 does OCSP stapling we will get the callback (set in tls_init()) */
1667 if (request_ocsp)
1668   {
1669   SSL_set_tlsext_status_type(client_ssl, TLSEXT_STATUSTYPE_ocsp);
1670   client_static_cbinfo->u_ocsp.client.verify_required = require_ocsp;
1671   tls_out.ocsp = OCSP_NOT_RESP;
1672   }
1673 #endif
1674
1675 /* There doesn't seem to be a built-in timeout on connection. */
1676
1677 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling SSL_connect\n");
1678 sigalrm_seen = FALSE;
1679 alarm(ob->command_timeout);
1680 rc = SSL_connect(client_ssl);
1681 alarm(0);
1682
1683 if (rc <= 0)
1684   return tls_error(US"SSL_connect", host, sigalrm_seen ? US"timed out" : NULL);
1685
1686 DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL_connect succeeded\n");
1687
1688 /* Beware anonymous ciphers which lead to server_cert being NULL */
1689 /*XXX server_cert is never freed... use X509_free() */
1690 server_cert = SSL_get_peer_certificate (client_ssl);
1691 if (server_cert)
1692   {
1693   tls_out.peerdn = US X509_NAME_oneline(X509_get_subject_name(server_cert),
1694     CS txt, sizeof(txt));
1695   tls_out.peerdn = txt;         /*XXX a static buffer... */
1696   }
1697 else
1698   tls_out.peerdn = NULL;
1699
1700 construct_cipher_name(client_ssl, cipherbuf, sizeof(cipherbuf), &tls_out.bits);
1701 tls_out.cipher = cipherbuf;
1702
1703 /* Record the certificate we presented */
1704   {
1705   X509 * crt = SSL_get_certificate(client_ssl);
1706   tls_out.ourcert = crt ? X509_dup(crt) : NULL;
1707   }
1708
1709 tls_out.active = fd;
1710 return OK;
1711 }
1712
1713
1714
1715
1716
1717 /*************************************************
1718 *            TLS version of getc                 *
1719 *************************************************/
1720
1721 /* This gets the next byte from the TLS input buffer. If the buffer is empty,
1722 it refills the buffer via the SSL reading function.
1723
1724 Arguments:  none
1725 Returns:    the next character or EOF
1726
1727 Only used by the server-side TLS.
1728 */
1729
1730 int
1731 tls_getc(void)
1732 {
1733 if (ssl_xfer_buffer_lwm >= ssl_xfer_buffer_hwm)
1734   {
1735   int error;
1736   int inbytes;
1737
1738   DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling SSL_read(%p, %p, %u)\n", server_ssl,
1739     ssl_xfer_buffer, ssl_xfer_buffer_size);
1740
1741   if (smtp_receive_timeout > 0) alarm(smtp_receive_timeout);
1742   inbytes = SSL_read(server_ssl, CS ssl_xfer_buffer, ssl_xfer_buffer_size);
1743   error = SSL_get_error(server_ssl, inbytes);
1744   alarm(0);
1745
1746   /* SSL_ERROR_ZERO_RETURN appears to mean that the SSL session has been
1747   closed down, not that the socket itself has been closed down. Revert to
1748   non-SSL handling. */
1749
1750   if (error == SSL_ERROR_ZERO_RETURN)
1751     {
1752     DEBUG(D_tls) debug_printf("Got SSL_ERROR_ZERO_RETURN\n");
1753
1754     receive_getc = smtp_getc;
1755     receive_ungetc = smtp_ungetc;
1756     receive_feof = smtp_feof;
1757     receive_ferror = smtp_ferror;
1758     receive_smtp_buffered = smtp_buffered;
1759
1760     SSL_free(server_ssl);
1761     server_ssl = NULL;
1762     tls_in.active = -1;
1763     tls_in.bits = 0;
1764     tls_in.cipher = NULL;
1765     tls_in.peerdn = NULL;
1766     tls_in.sni = NULL;
1767
1768     return smtp_getc();
1769     }
1770
1771   /* Handle genuine errors */
1772
1773   else if (error == SSL_ERROR_SSL)
1774     {
1775     ERR_error_string(ERR_get_error(), ssl_errstring);
1776     log_write(0, LOG_MAIN, "TLS error (SSL_read): %s", ssl_errstring);
1777     ssl_xfer_error = 1;
1778     return EOF;
1779     }
1780
1781   else if (error != SSL_ERROR_NONE)
1782     {
1783     DEBUG(D_tls) debug_printf("Got SSL error %d\n", error);
1784     ssl_xfer_error = 1;
1785     return EOF;
1786     }
1787
1788 #ifndef DISABLE_DKIM
1789   dkim_exim_verify_feed(ssl_xfer_buffer, inbytes);
1790 #endif
1791   ssl_xfer_buffer_hwm = inbytes;
1792   ssl_xfer_buffer_lwm = 0;
1793   }
1794
1795 /* Something in the buffer; return next uschar */
1796
1797 return ssl_xfer_buffer[ssl_xfer_buffer_lwm++];
1798 }
1799
1800
1801
1802 /*************************************************
1803 *          Read bytes from TLS channel           *
1804 *************************************************/
1805
1806 /*
1807 Arguments:
1808   buff      buffer of data
1809   len       size of buffer
1810
1811 Returns:    the number of bytes read
1812             -1 after a failed read
1813
1814 Only used by the client-side TLS.
1815 */
1816
1817 int
1818 tls_read(BOOL is_server, uschar *buff, size_t len)
1819 {
1820 SSL *ssl = is_server ? server_ssl : client_ssl;
1821 int inbytes;
1822 int error;
1823
1824 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling SSL_read(%p, %p, %u)\n", ssl,
1825   buff, (unsigned int)len);
1826
1827 inbytes = SSL_read(ssl, CS buff, len);
1828 error = SSL_get_error(ssl, inbytes);
1829
1830 if (error == SSL_ERROR_ZERO_RETURN)
1831   {
1832   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got SSL_ERROR_ZERO_RETURN\n");
1833   return -1;
1834   }
1835 else if (error != SSL_ERROR_NONE)
1836   {
1837   return -1;
1838   }
1839
1840 return inbytes;
1841 }
1842
1843
1844
1845
1846
1847 /*************************************************
1848 *         Write bytes down TLS channel           *
1849 *************************************************/
1850
1851 /*
1852 Arguments:
1853   is_server channel specifier
1854   buff      buffer of data
1855   len       number of bytes
1856
1857 Returns:    the number of bytes after a successful write,
1858             -1 after a failed write
1859
1860 Used by both server-side and client-side TLS.
1861 */
1862
1863 int
1864 tls_write(BOOL is_server, const uschar *buff, size_t len)
1865 {
1866 int outbytes;
1867 int error;
1868 int left = len;
1869 SSL *ssl = is_server ? server_ssl : client_ssl;
1870
1871 DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_do_write(%p, %d)\n", buff, left);
1872 while (left > 0)
1873   {
1874   DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL_write(SSL, %p, %d)\n", buff, left);
1875   outbytes = SSL_write(ssl, CS buff, left);
1876   error = SSL_get_error(ssl, outbytes);
1877   DEBUG(D_tls) debug_printf("outbytes=%d error=%d\n", outbytes, error);
1878   switch (error)
1879     {
1880     case SSL_ERROR_SSL:
1881     ERR_error_string(ERR_get_error(), ssl_errstring);
1882     log_write(0, LOG_MAIN, "TLS error (SSL_write): %s", ssl_errstring);
1883     return -1;
1884
1885     case SSL_ERROR_NONE:
1886     left -= outbytes;
1887     buff += outbytes;
1888     break;
1889
1890     case SSL_ERROR_ZERO_RETURN:
1891     log_write(0, LOG_MAIN, "SSL channel closed on write");
1892     return -1;
1893
1894     case SSL_ERROR_SYSCALL:
1895     log_write(0, LOG_MAIN, "SSL_write: (from %s) syscall: %s",
1896       sender_fullhost ? sender_fullhost : US"<unknown>",
1897       strerror(errno));
1898
1899     default:
1900     log_write(0, LOG_MAIN, "SSL_write error %d", error);
1901     return -1;
1902     }
1903   }
1904 return len;
1905 }
1906
1907
1908
1909 /*************************************************
1910 *         Close down a TLS session               *
1911 *************************************************/
1912
1913 /* This is also called from within a delivery subprocess forked from the
1914 daemon, to shut down the TLS library, without actually doing a shutdown (which
1915 would tamper with the SSL session in the parent process).
1916
1917 Arguments:   TRUE if SSL_shutdown is to be called
1918 Returns:     nothing
1919
1920 Used by both server-side and client-side TLS.
1921 */
1922
1923 void
1924 tls_close(BOOL is_server, BOOL shutdown)
1925 {
1926 SSL **sslp = is_server ? &server_ssl : &client_ssl;
1927 int *fdp = is_server ? &tls_in.active : &tls_out.active;
1928
1929 if (*fdp < 0) return;  /* TLS was not active */
1930
1931 if (shutdown)
1932   {
1933   DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_close(): shutting down SSL\n");
1934   SSL_shutdown(*sslp);
1935   }
1936
1937 SSL_free(*sslp);
1938 *sslp = NULL;
1939
1940 *fdp = -1;
1941 }
1942
1943
1944
1945
1946 /*************************************************
1947 *  Let tls_require_ciphers be checked at startup *
1948 *************************************************/
1949
1950 /* The tls_require_ciphers option, if set, must be something which the
1951 library can parse.
1952
1953 Returns:     NULL on success, or error message
1954 */
1955
1956 uschar *
1957 tls_validate_require_cipher(void)
1958 {
1959 SSL_CTX *ctx;
1960 uschar *s, *expciphers, *err;
1961
1962 /* this duplicates from tls_init(), we need a better "init just global
1963 state, for no specific purpose" singleton function of our own */
1964
1965 SSL_load_error_strings();
1966 OpenSSL_add_ssl_algorithms();
1967 #if (OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x0090800fL) && !defined(OPENSSL_NO_SHA256)
1968 /* SHA256 is becoming ever more popular. This makes sure it gets added to the
1969 list of available digests. */
1970 EVP_add_digest(EVP_sha256());
1971 #endif
1972
1973 if (!(tls_require_ciphers && *tls_require_ciphers))
1974   return NULL;
1975
1976 if (!expand_check(tls_require_ciphers, US"tls_require_ciphers", &expciphers))
1977   return US"failed to expand tls_require_ciphers";
1978
1979 if (!(expciphers && *expciphers))
1980   return NULL;
1981
1982 /* normalisation ripped from above */
1983 s = expciphers;
1984 while (*s != 0) { if (*s == '_') *s = '-'; s++; }
1985
1986 err = NULL;
1987
1988 ctx = SSL_CTX_new(SSLv23_server_method());
1989 if (!ctx)
1990   {
1991   ERR_error_string(ERR_get_error(), ssl_errstring);
1992   return string_sprintf("SSL_CTX_new() failed: %s", ssl_errstring);
1993   }
1994
1995 DEBUG(D_tls)
1996   debug_printf("tls_require_ciphers expands to \"%s\"\n", expciphers);
1997
1998 if (!SSL_CTX_set_cipher_list(ctx, CS expciphers))
1999   {
2000   ERR_error_string(ERR_get_error(), ssl_errstring);
2001   err = string_sprintf("SSL_CTX_set_cipher_list(%s) failed", expciphers);
2002   }
2003
2004 SSL_CTX_free(ctx);
2005
2006 return err;
2007 }
2008
2009
2010
2011
2012 /*************************************************
2013 *         Report the library versions.           *
2014 *************************************************/
2015
2016 /* There have historically been some issues with binary compatibility in
2017 OpenSSL libraries; if Exim (like many other applications) is built against
2018 one version of OpenSSL but the run-time linker picks up another version,
2019 it can result in serious failures, including crashing with a SIGSEGV.  So
2020 report the version found by the compiler and the run-time version.
2021
2022 Note: some OS vendors backport security fixes without changing the version
2023 number/string, and the version date remains unchanged.  The _build_ date
2024 will change, so we can more usefully assist with version diagnosis by also
2025 reporting the build date.
2026
2027 Arguments:   a FILE* to print the results to
2028 Returns:     nothing
2029 */
2030
2031 void
2032 tls_version_report(FILE *f)
2033 {
2034 fprintf(f, "Library version: OpenSSL: Compile: %s\n"
2035            "                          Runtime: %s\n"
2036            "                                 : %s\n",
2037            OPENSSL_VERSION_TEXT,
2038            SSLeay_version(SSLEAY_VERSION),
2039            SSLeay_version(SSLEAY_BUILT_ON));
2040 /* third line is 38 characters for the %s and the line is 73 chars long;
2041 the OpenSSL output includes a "built on: " prefix already. */
2042 }
2043
2044
2045
2046
2047 /*************************************************
2048 *            Random number generation            *
2049 *************************************************/
2050
2051 /* Pseudo-random number generation.  The result is not expected to be
2052 cryptographically strong but not so weak that someone will shoot themselves
2053 in the foot using it as a nonce in input in some email header scheme or
2054 whatever weirdness they'll twist this into.  The result should handle fork()
2055 and avoid repeating sequences.  OpenSSL handles that for us.
2056
2057 Arguments:
2058   max       range maximum
2059 Returns     a random number in range [0, max-1]
2060 */
2061
2062 int
2063 vaguely_random_number(int max)
2064 {
2065 unsigned int r;
2066 int i, needed_len;
2067 static pid_t pidlast = 0;
2068 pid_t pidnow;
2069 uschar *p;
2070 uschar smallbuf[sizeof(r)];
2071
2072 if (max <= 1)
2073   return 0;
2074
2075 pidnow = getpid();
2076 if (pidnow != pidlast)
2077   {
2078   /* Although OpenSSL documents that "OpenSSL makes sure that the PRNG state
2079   is unique for each thread", this doesn't apparently apply across processes,
2080   so our own warning from vaguely_random_number_fallback() applies here too.
2081   Fix per PostgreSQL. */
2082   if (pidlast != 0)
2083     RAND_cleanup();
2084   pidlast = pidnow;
2085   }
2086
2087 /* OpenSSL auto-seeds from /dev/random, etc, but this a double-check. */
2088 if (!RAND_status())
2089   {
2090   randstuff r;
2091   gettimeofday(&r.tv, NULL);
2092   r.p = getpid();
2093
2094   RAND_seed((uschar *)(&r), sizeof(r));
2095   }
2096 /* We're after pseudo-random, not random; if we still don't have enough data
2097 in the internal PRNG then our options are limited.  We could sleep and hope
2098 for entropy to come along (prayer technique) but if the system is so depleted
2099 in the first place then something is likely to just keep taking it.  Instead,
2100 we'll just take whatever little bit of pseudo-random we can still manage to
2101 get. */
2102
2103 needed_len = sizeof(r);
2104 /* Don't take 8 times more entropy than needed if int is 8 octets and we were
2105 asked for a number less than 10. */
2106 for (r = max, i = 0; r; ++i)
2107   r >>= 1;
2108 i = (i + 7) / 8;
2109 if (i < needed_len)
2110   needed_len = i;
2111
2112 /* We do not care if crypto-strong */
2113 i = RAND_pseudo_bytes(smallbuf, needed_len);
2114 if (i < 0)
2115   {
2116   DEBUG(D_all)
2117     debug_printf("OpenSSL RAND_pseudo_bytes() not supported by RAND method, using fallback.\n");
2118   return vaguely_random_number_fallback(max);
2119   }
2120
2121 r = 0;
2122 for (p = smallbuf; needed_len; --needed_len, ++p)
2123   {
2124   r *= 256;
2125   r += *p;
2126   }
2127
2128 /* We don't particularly care about weighted results; if someone wants
2129 smooth distribution and cares enough then they should submit a patch then. */
2130 return r % max;
2131 }
2132
2133
2134
2135
2136 /*************************************************
2137 *        OpenSSL option parse                    *
2138 *************************************************/
2139
2140 /* Parse one option for tls_openssl_options_parse below
2141
2142 Arguments:
2143   name    one option name
2144   value   place to store a value for it
2145 Returns   success or failure in parsing
2146 */
2147
2148 struct exim_openssl_option {
2149   uschar *name;
2150   long    value;
2151 };
2152 /* We could use a macro to expand, but we need the ifdef and not all the
2153 options document which version they were introduced in.  Policylet: include
2154 all options unless explicitly for DTLS, let the administrator choose which
2155 to apply.
2156
2157 This list is current as of:
2158   ==>  1.0.1b  <==
2159 Plus SSL_OP_SAFARI_ECDHE_ECDSA_BUG from 2013-June patch/discussion on openssl-dev
2160 */
2161 static struct exim_openssl_option exim_openssl_options[] = {
2162 /* KEEP SORTED ALPHABETICALLY! */
2163 #ifdef SSL_OP_ALL
2164   { US"all", SSL_OP_ALL },
2165 #endif
2166 #ifdef SSL_OP_ALLOW_UNSAFE_LEGACY_RENEGOTIATION
2167   { US"allow_unsafe_legacy_renegotiation", SSL_OP_ALLOW_UNSAFE_LEGACY_RENEGOTIATION },
2168 #endif
2169 #ifdef SSL_OP_CIPHER_SERVER_PREFERENCE
2170   { US"cipher_server_preference", SSL_OP_CIPHER_SERVER_PREFERENCE },
2171 #endif
2172 #ifdef SSL_OP_DONT_INSERT_EMPTY_FRAGMENTS
2173   { US"dont_insert_empty_fragments", SSL_OP_DONT_INSERT_EMPTY_FRAGMENTS },
2174 #endif
2175 #ifdef SSL_OP_EPHEMERAL_RSA
2176   { US"ephemeral_rsa", SSL_OP_EPHEMERAL_RSA },
2177 #endif
2178 #ifdef SSL_OP_LEGACY_SERVER_CONNECT
2179   { US"legacy_server_connect", SSL_OP_LEGACY_SERVER_CONNECT },
2180 #endif
2181 #ifdef SSL_OP_MICROSOFT_BIG_SSLV3_BUFFER
2182   { US"microsoft_big_sslv3_buffer", SSL_OP_MICROSOFT_BIG_SSLV3_BUFFER },
2183 #endif
2184 #ifdef SSL_OP_MICROSOFT_SESS_ID_BUG
2185   { US"microsoft_sess_id_bug", SSL_OP_MICROSOFT_SESS_ID_BUG },
2186 #endif
2187 #ifdef SSL_OP_MSIE_SSLV2_RSA_PADDING
2188   { US"msie_sslv2_rsa_padding", SSL_OP_MSIE_SSLV2_RSA_PADDING },
2189 #endif
2190 #ifdef SSL_OP_NETSCAPE_CHALLENGE_BUG
2191   { US"netscape_challenge_bug", SSL_OP_NETSCAPE_CHALLENGE_BUG },
2192 #endif
2193 #ifdef SSL_OP_NETSCAPE_REUSE_CIPHER_CHANGE_BUG
2194   { US"netscape_reuse_cipher_change_bug", SSL_OP_NETSCAPE_REUSE_CIPHER_CHANGE_BUG },
2195 #endif
2196 #ifdef SSL_OP_NO_COMPRESSION
2197   { US"no_compression", SSL_OP_NO_COMPRESSION },
2198 #endif
2199 #ifdef SSL_OP_NO_SESSION_RESUMPTION_ON_RENEGOTIATION
2200   { US"no_session_resumption_on_renegotiation", SSL_OP_NO_SESSION_RESUMPTION_ON_RENEGOTIATION },
2201 #endif
2202 #ifdef SSL_OP_NO_SSLv2
2203   { US"no_sslv2", SSL_OP_NO_SSLv2 },
2204 #endif
2205 #ifdef SSL_OP_NO_SSLv3
2206   { US"no_sslv3", SSL_OP_NO_SSLv3 },
2207 #endif
2208 #ifdef SSL_OP_NO_TICKET
2209   { US"no_ticket", SSL_OP_NO_TICKET },
2210 #endif
2211 #ifdef SSL_OP_NO_TLSv1
2212   { US"no_tlsv1", SSL_OP_NO_TLSv1 },
2213 #endif
2214 #ifdef SSL_OP_NO_TLSv1_1
2215 #if SSL_OP_NO_TLSv1_1 == 0x00000400L
2216   /* Error in chosen value in 1.0.1a; see first item in CHANGES for 1.0.1b */
2217 #warning OpenSSL 1.0.1a uses a bad value for SSL_OP_NO_TLSv1_1, ignoring
2218 #else
2219   { US"no_tlsv1_1", SSL_OP_NO_TLSv1_1 },
2220 #endif
2221 #endif
2222 #ifdef SSL_OP_NO_TLSv1_2
2223   { US"no_tlsv1_2", SSL_OP_NO_TLSv1_2 },
2224 #endif
2225 #ifdef SSL_OP_SAFARI_ECDHE_ECDSA_BUG
2226   { US"safari_ecdhe_ecdsa_bug", SSL_OP_SAFARI_ECDHE_ECDSA_BUG },
2227 #endif
2228 #ifdef SSL_OP_SINGLE_DH_USE
2229   { US"single_dh_use", SSL_OP_SINGLE_DH_USE },
2230 #endif
2231 #ifdef SSL_OP_SINGLE_ECDH_USE
2232   { US"single_ecdh_use", SSL_OP_SINGLE_ECDH_USE },
2233 #endif
2234 #ifdef SSL_OP_SSLEAY_080_CLIENT_DH_BUG
2235   { US"ssleay_080_client_dh_bug", SSL_OP_SSLEAY_080_CLIENT_DH_BUG },
2236 #endif
2237 #ifdef SSL_OP_SSLREF2_REUSE_CERT_TYPE_BUG
2238   { US"sslref2_reuse_cert_type_bug", SSL_OP_SSLREF2_REUSE_CERT_TYPE_BUG },
2239 #endif
2240 #ifdef SSL_OP_TLS_BLOCK_PADDING_BUG
2241   { US"tls_block_padding_bug", SSL_OP_TLS_BLOCK_PADDING_BUG },
2242 #endif
2243 #ifdef SSL_OP_TLS_D5_BUG
2244   { US"tls_d5_bug", SSL_OP_TLS_D5_BUG },
2245 #endif
2246 #ifdef SSL_OP_TLS_ROLLBACK_BUG
2247   { US"tls_rollback_bug", SSL_OP_TLS_ROLLBACK_BUG },
2248 #endif
2249 };
2250 static int exim_openssl_options_size =
2251   sizeof(exim_openssl_options)/sizeof(struct exim_openssl_option);
2252
2253
2254 static BOOL
2255 tls_openssl_one_option_parse(uschar *name, long *value)
2256 {
2257 int first = 0;
2258 int last = exim_openssl_options_size;
2259 while (last > first)
2260   {
2261   int middle = (first + last)/2;
2262   int c = Ustrcmp(name, exim_openssl_options[middle].name);
2263   if (c == 0)
2264     {
2265     *value = exim_openssl_options[middle].value;
2266     return TRUE;
2267     }
2268   else if (c > 0)
2269     first = middle + 1;
2270   else
2271     last = middle;
2272   }
2273 return FALSE;
2274 }
2275
2276
2277
2278
2279 /*************************************************
2280 *        OpenSSL option parsing logic            *
2281 *************************************************/
2282
2283 /* OpenSSL has a number of compatibility options which an administrator might
2284 reasonably wish to set.  Interpret a list similarly to decode_bits(), so that
2285 we look like log_selector.
2286
2287 Arguments:
2288   option_spec  the administrator-supplied string of options
2289   results      ptr to long storage for the options bitmap
2290 Returns        success or failure
2291 */
2292
2293 BOOL
2294 tls_openssl_options_parse(uschar *option_spec, long *results)
2295 {
2296 long result, item;
2297 uschar *s, *end;
2298 uschar keep_c;
2299 BOOL adding, item_parsed;
2300
2301 result = 0L;
2302 /* Prior to 4.80 we or'd in SSL_OP_DONT_INSERT_EMPTY_FRAGMENTS; removed
2303  * from default because it increases BEAST susceptibility. */
2304 #ifdef SSL_OP_NO_SSLv2
2305 result |= SSL_OP_NO_SSLv2;
2306 #endif
2307
2308 if (option_spec == NULL)
2309   {
2310   *results = result;
2311   return TRUE;
2312   }
2313
2314 for (s=option_spec; *s != '\0'; /**/)
2315   {
2316   while (isspace(*s)) ++s;
2317   if (*s == '\0')
2318     break;
2319   if (*s != '+' && *s != '-')
2320     {
2321     DEBUG(D_tls) debug_printf("malformed openssl option setting: "
2322         "+ or - expected but found \"%s\"\n", s);
2323     return FALSE;
2324     }
2325   adding = *s++ == '+';
2326   for (end = s; (*end != '\0') && !isspace(*end); ++end) /**/ ;
2327   keep_c = *end;
2328   *end = '\0';
2329   item_parsed = tls_openssl_one_option_parse(s, &item);
2330   if (!item_parsed)
2331     {
2332     DEBUG(D_tls) debug_printf("openssl option setting unrecognised: \"%s\"\n", s);
2333     return FALSE;
2334     }
2335   DEBUG(D_tls) debug_printf("openssl option, %s from %lx: %lx (%s)\n",
2336       adding ? "adding" : "removing", result, item, s);
2337   if (adding)
2338     result |= item;
2339   else
2340     result &= ~item;
2341   *end = keep_c;
2342   s = end;
2343   }
2344
2345 *results = result;
2346 return TRUE;
2347 }
2348
2349 /* vi: aw ai sw=2
2350 */
2351 /* End of tls-openssl.c */