TLS: as server, reject connections with ALPN indicating non-smtp use
[exim.git] / src / src / tls-gnu.c
1 /*************************************************
2 *     Exim - an Internet mail transport agent    *
3 *************************************************/
4
5 /* Copyright (c) University of Cambridge 1995 - 2018 */
6 /* Copyright (c) The Exim Maintainers 2020 */
7 /* See the file NOTICE for conditions of use and distribution. */
8
9 /* Copyright (c) Phil Pennock 2012 */
10
11 /* This file provides TLS/SSL support for Exim using the GnuTLS library,
12 one of the available supported implementations.  This file is #included into
13 tls.c when USE_GNUTLS has been set.
14
15 The code herein is a revamp of GnuTLS integration using the current APIs; the
16 original tls-gnu.c was based on a patch which was contributed by Nikos
17 Mavrogiannopoulos.  The revamp is partially a rewrite, partially cut&paste as
18 appropriate.
19
20 APIs current as of GnuTLS 2.12.18; note that the GnuTLS manual is for GnuTLS 3,
21 which is not widely deployed by OS vendors.  Will note issues below, which may
22 assist in updating the code in the future.  Another sources of hints is
23 mod_gnutls for Apache (SNI callback registration and handling).
24
25 Keeping client and server variables more split than before and is currently
26 the norm, in anticipation of TLS in ACL callouts.
27
28 I wanted to switch to gnutls_certificate_set_verify_function() so that
29 certificate rejection could happen during handshake where it belongs, rather
30 than being dropped afterwards, but that was introduced in 2.10.0 and Debian
31 (6.0.5) is still on 2.8.6.  So for now we have to stick with sub-par behaviour.
32
33 (I wasn't looking for libraries quite that old, when updating to get rid of
34 compiler warnings of deprecated APIs.  If it turns out that a lot of the rest
35 require current GnuTLS, then we'll drop support for the ancient libraries).
36 */
37
38 #include <gnutls/gnutls.h>
39 /* needed for cert checks in verification and DN extraction: */
40 #include <gnutls/x509.h>
41 /* man-page is incorrect, gnutls_rnd() is not in gnutls.h: */
42 #include <gnutls/crypto.h>
43
44 /* needed to disable PKCS11 autoload unless requested */
45 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x020c00
46 # include <gnutls/pkcs11.h>
47 # define SUPPORT_PARAM_TO_PK_BITS
48 #endif
49 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x030103 && !defined(DISABLE_OCSP)
50 # warning "GnuTLS library version too old; define DISABLE_OCSP in Makefile"
51 # define DISABLE_OCSP
52 #endif
53 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x020a00 && !defined(DISABLE_EVENT)
54 # warning "GnuTLS library version too old; tls:cert event unsupported"
55 # define DISABLE_EVENT
56 #endif
57 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030000
58 # define SUPPORT_SELFSIGN       /* Uncertain what version is first usable but 2.12.23 is not */
59 #endif
60 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030306
61 # define SUPPORT_CA_DIR
62 #else
63 # undef  SUPPORT_CA_DIR
64 #endif
65 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030014
66 # define SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
67 #endif
68 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030104
69 # define GNUTLS_CERT_VFY_STATUS_PRINT
70 #endif
71 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030109
72 # define SUPPORT_CORK
73 #endif
74 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x03010a
75 # define SUPPORT_GNUTLS_SESS_DESC
76 #endif
77 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030300
78 # define GNUTLS_AUTO_GLOBAL_INIT
79 # define GNUTLS_AUTO_PKCS11_MANUAL
80 #endif
81 #if (GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030404) \
82   || (GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030311) && (GNUTLS_VERSION_NUMBER & 0xffff00 == 0x030300)
83 # ifndef DISABLE_OCSP
84 #  define EXIM_HAVE_OCSP
85 # endif
86 #endif
87 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030500
88 # define SUPPORT_GNUTLS_KEYLOG
89 #endif
90 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030506 && !defined(DISABLE_OCSP)
91 # define SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
92 #endif
93 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030600
94 # define GNUTLS_AUTO_DHPARAMS
95 #endif
96 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030603
97 # define EXIM_HAVE_TLS1_3
98 # define SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
99 # define GNUTLS_OCSP_STATUS_REQUEST_GET2
100 #endif
101
102 #ifdef SUPPORT_DANE
103 # if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030000
104 #  define DANESSL_USAGE_DANE_TA 2
105 #  define DANESSL_USAGE_DANE_EE 3
106 # else
107 #  error GnuTLS version too early for DANE
108 # endif
109 # if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x999999
110 #  define GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
111 # endif
112 #endif
113
114 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
115 # if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030603
116 #  define EXIM_HAVE_TLS_RESUME
117 # else
118 #  warning "GnuTLS library version too old; resumption unsupported"
119 # endif
120 #endif
121
122 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030200
123 # define EXIM_HAVE_ALPN
124 #endif
125
126 #ifndef DISABLE_OCSP
127 # include <gnutls/ocsp.h>
128 #endif
129 #ifdef SUPPORT_DANE
130 # include <gnutls/dane.h>
131 #endif
132
133 #include "tls-cipher-stdname.c"
134
135
136 #ifdef MACRO_PREDEF
137 void
138 options_tls(void)
139 {
140 # ifndef DISABLE_TLS_RESUME
141 builtin_macro_create_var(US"_RESUME_DECODE", RESUME_DECODE_STRING );
142 # endif
143 # ifdef EXIM_HAVE_TLS1_3
144 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS1_3");
145 # endif
146 # ifdef EXIM_HAVE_OCSP
147 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS_OCSP");
148 # endif
149 # ifdef SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
150 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS_OCSP_LIST");
151 # endif
152 #if defined(EXIM_HAVE_INOTIFY) || defined(EXIM_HAVE_KEVENT)
153 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS_CA_CACHE");
154 # endif
155 }
156 #else
157
158
159 /* GnuTLS 2 vs 3
160
161 GnuTLS 3 only:
162   gnutls_global_set_audit_log_function()
163
164 Changes:
165   gnutls_certificate_verify_peers2(): is new, drop the 2 for old version
166 */
167
168 /* Local static variables for GnuTLS */
169
170 /* Values for verify_requirement */
171
172 enum peer_verify_requirement
173   { VERIFY_NONE, VERIFY_OPTIONAL, VERIFY_REQUIRED, VERIFY_DANE };
174
175 /* This holds most state for server or client; with this, we can set up an
176 outbound TLS-enabled connection in an ACL callout, while not stomping all
177 over the TLS variables available for expansion.
178
179 Some of these correspond to variables in globals.c; those variables will
180 be set to point to content in one of these instances, as appropriate for
181 the stage of the process lifetime.
182
183 Not handled here: global tlsp->tls_channelbinding.
184 */
185
186 typedef struct exim_gnutls_state {
187   gnutls_session_t      session;
188
189   exim_tlslib_state     lib_state;
190 #define x509_cred               libdata0
191 #define pri_cache               libdata1
192
193   enum peer_verify_requirement verify_requirement;
194   int                   fd_in;
195   int                   fd_out;
196
197   BOOL                  peer_cert_verified:1;
198   BOOL                  peer_dane_verified:1;
199   BOOL                  trigger_sni_changes:1;
200   BOOL                  have_set_peerdn:1;
201   BOOL                  xfer_eof:1;     /*XXX never gets set! */
202   BOOL                  xfer_error:1;
203 #ifdef SUPPORT_CORK
204   BOOL                  corked:1;
205 #endif
206
207   const struct host_item *host;         /* NULL if server */
208   gnutls_x509_crt_t     peercert;
209   uschar                *peerdn;
210   uschar                *ciphersuite;
211   uschar                *received_sni;
212
213   const uschar *tls_certificate;
214   const uschar *tls_privatekey;
215   const uschar *tls_sni; /* client send only, not received */
216   const uschar *tls_verify_certificates;
217   const uschar *tls_crl;
218   const uschar *tls_require_ciphers;
219
220   uschar *exp_tls_certificate;
221   uschar *exp_tls_privatekey;
222   uschar *exp_tls_verify_certificates;
223   uschar *exp_tls_crl;
224   uschar *exp_tls_require_ciphers;
225   const uschar *exp_tls_verify_cert_hostnames;
226 #ifndef DISABLE_EVENT
227   uschar *event_action;
228 #endif
229 #ifdef SUPPORT_DANE
230   char * const *        dane_data;
231   const int *           dane_data_len;
232 #endif
233
234   tls_support *tlsp;    /* set in tls_init() */
235
236   uschar *xfer_buffer;
237   int xfer_buffer_lwm;
238   int xfer_buffer_hwm;
239 } exim_gnutls_state_st;
240
241 static const exim_gnutls_state_st exim_gnutls_state_init = {
242   /* all elements not explicitly intialised here get 0/NULL/FALSE */
243   .fd_in =              -1,
244   .fd_out =             -1,
245 };
246
247 /* Not only do we have our own APIs which don't pass around state, assuming
248 it's held in globals, GnuTLS doesn't appear to let us register callback data
249 for callbacks, or as part of the session, so we have to keep a "this is the
250 context we're currently dealing with" pointer and rely upon being
251 single-threaded to keep from processing data on an inbound TLS connection while
252 talking to another TLS connection for an outbound check.  This does mean that
253 there's no way for heart-beats to be responded to, for the duration of the
254 second connection.
255 XXX But see gnutls_session_get_ptr()
256 */
257
258 static exim_gnutls_state_st state_server = {
259   /* all elements not explicitly intialised here get 0/NULL/FALSE */
260   .fd_in =              -1,
261   .fd_out =             -1,
262 };
263
264 #ifndef GNUTLS_AUTO_DHPARAMS
265 /* dh_params are initialised once within the lifetime of a process using TLS;
266 if we used TLS in a long-lived daemon, we'd have to reconsider this.  But we
267 don't want to repeat this. */
268
269 static gnutls_dh_params_t dh_server_params = NULL;
270 #endif
271
272 static int ssl_session_timeout = 7200;  /* Two hours */
273
274 static const uschar * const exim_default_gnutls_priority = US"NORMAL";
275
276 /* Guard library core initialisation */
277
278 static BOOL exim_gnutls_base_init_done = FALSE;
279
280 #ifndef DISABLE_OCSP
281 static BOOL gnutls_buggy_ocsp = FALSE;
282 static BOOL exim_testharness_disable_ocsp_validity_check = FALSE;
283 #endif
284
285 #ifdef EXIM_HAVE_ALPN
286 static BOOL server_seen_alpn = FALSE;
287 #endif
288 #ifdef EXIM_HAVE_TLS_RESUME
289 static gnutls_datum_t server_sessticket_key;
290 #endif
291
292
293 /* ------------------------------------------------------------------------ */
294 /* macros */
295
296 #define MAX_HOST_LEN 255
297
298 /* Set this to control gnutls_global_set_log_level(); values 0 to 9 will setup
299 the library logging; a value less than 0 disables the calls to set up logging
300 callbacks.  GNuTLS also looks for an environment variable - except not for
301 setuid binaries, making it useless - "GNUTLS_DEBUG_LEVEL".
302 Allegedly the testscript line "GNUTLS_DEBUG_LEVEL=9 sudo exim ..." would work,
303 but the env var must be added to /etc/sudoers too. */
304 #ifndef EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL
305 # define EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL -1
306 #endif
307
308 #ifndef EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS
309 # define EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS 1024
310 #endif
311
312 /* With GnuTLS 2.12.x+ we have gnutls_sec_param_to_pk_bits() with which we
313 can ask for a bit-strength.  Without that, we stick to the constant we had
314 before, for now. */
315 #ifndef EXIM_SERVER_DH_BITS_PRE2_12
316 # define EXIM_SERVER_DH_BITS_PRE2_12 1024
317 #endif
318
319 #define Expand_check_tlsvar(Varname, errstr) \
320   expand_check(state->Varname, US #Varname, &state->exp_##Varname, errstr)
321
322 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x020c00
323 # define HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
324 # define HAVE_GNUTLS_SEC_PARAM_CONSTANTS
325 # define HAVE_GNUTLS_RND
326 /* The security fix we provide with the gnutls_allow_auto_pkcs11 option
327  * (4.82 PP/09) introduces a compatibility regression. The symbol simply
328  * isn't available sometimes, so this needs to become a conditional
329  * compilation; the sanest way to deal with this being a problem on
330  * older OSes is to block it in the Local/Makefile with this compiler
331  * definition  */
332 # ifndef AVOID_GNUTLS_PKCS11
333 #  define HAVE_GNUTLS_PKCS11
334 # endif /* AVOID_GNUTLS_PKCS11 */
335 #endif
336
337
338
339
340 /* ------------------------------------------------------------------------ */
341 /* Callback declarations */
342
343 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
344 static void exim_gnutls_logger_cb(int level, const char *message);
345 #endif
346
347 static int exim_sni_handling_cb(gnutls_session_t session);
348
349 #ifdef EXIM_HAVE_TLS_RESUME
350 static int
351 tls_server_ticket_cb(gnutls_session_t sess, u_int htype, unsigned when,
352   unsigned incoming, const gnutls_datum_t * msg);
353 #endif
354
355
356 /*************************************************
357 *               Handle TLS error                 *
358 *************************************************/
359
360 /* Called from lots of places when errors occur before actually starting to do
361 the TLS handshake, that is, while the session is still in clear. Always returns
362 DEFER for a server and FAIL for a client so that most calls can use "return
363 tls_error(...)" to do this processing and then give an appropriate return. A
364 single function is used for both server and client, because it is called from
365 some shared functions.
366
367 Argument:
368   prefix    text to include in the logged error
369   msg       additional error string (may be NULL)
370             usually obtained from gnutls_strerror()
371   host      NULL if setting up a server;
372             the connected host if setting up a client
373   errstr    pointer to returned error string
374
375 Returns:    OK/DEFER/FAIL
376 */
377
378 static int
379 tls_error(const uschar *prefix, const uschar *msg, const host_item *host,
380   uschar ** errstr)
381 {
382 if (errstr)
383   *errstr = string_sprintf("(%s)%s%s", prefix, msg ? ": " : "", msg ? msg : US"");
384 return host ? FAIL : DEFER;
385 }
386
387
388 static int
389 tls_error_gnu(const uschar *prefix, int err, const host_item *host,
390   uschar ** errstr)
391 {
392 return tls_error(prefix, US gnutls_strerror(err), host, errstr);
393 }
394
395 static int
396 tls_error_sys(const uschar *prefix, int err, const host_item *host,
397   uschar ** errstr)
398 {
399 return tls_error(prefix, US strerror(err), host, errstr);
400 }
401
402
403 /* ------------------------------------------------------------------------ */
404 /* Initialisation */
405
406 #ifndef DISABLE_OCSP
407
408 static BOOL
409 tls_is_buggy_ocsp(void)
410 {
411 const uschar * s;
412 uschar maj, mid, mic;
413
414 s = CUS gnutls_check_version(NULL);
415 maj = atoi(CCS s);
416 if (maj == 3)
417   {
418   while (*s && *s != '.') s++;
419   mid = atoi(CCS ++s);
420   if (mid <= 2)
421     return TRUE;
422   else if (mid >= 5)
423     return FALSE;
424   else
425     {
426     while (*s && *s != '.') s++;
427     mic = atoi(CCS ++s);
428     return mic <= (mid == 3 ? 16 : 3);
429     }
430   }
431 return FALSE;
432 }
433
434 #endif
435
436
437 static int
438 tls_g_init(uschar ** errstr)
439 {
440 int rc;
441 DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS global init required\n");
442
443 #if defined(HAVE_GNUTLS_PKCS11) && !defined(GNUTLS_AUTO_PKCS11_MANUAL)
444 /* By default, gnutls_global_init will init PKCS11 support in auto mode,
445 which loads modules from a config file, which sounds good and may be wanted
446 by some sysadmin, but also means in common configurations that GNOME keyring
447 environment variables are used and so breaks for users calling mailq.
448 To prevent this, we init PKCS11 first, which is the documented approach. */
449
450 if (!gnutls_allow_auto_pkcs11)
451   if ((rc = gnutls_pkcs11_init(GNUTLS_PKCS11_FLAG_MANUAL, NULL)))
452     return tls_error_gnu(US"gnutls_pkcs11_init", rc, NULL, errstr);
453 #endif
454
455 #ifndef GNUTLS_AUTO_GLOBAL_INIT
456 if ((rc = gnutls_global_init()))
457   return tls_error_gnu(US"gnutls_global_init", rc, NULL, errstr);
458 #endif
459
460 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
461 DEBUG(D_tls)
462   {
463   gnutls_global_set_log_function(exim_gnutls_logger_cb);
464   /* arbitrarily chosen level; bump up to 9 for more */
465   gnutls_global_set_log_level(EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL);
466   }
467 #endif
468
469 #ifndef DISABLE_OCSP
470 if (tls_ocsp_file && (gnutls_buggy_ocsp = tls_is_buggy_ocsp()))
471   log_write(0, LOG_MAIN, "OCSP unusable with this GnuTLS library version");
472 #endif
473
474 exim_gnutls_base_init_done = TRUE;
475 return OK;
476 }
477
478
479
480 /* Daemon-call before each connection.  Nothing to do for GnuTLS. */
481
482 static void
483 tls_per_lib_daemon_tick(void)
484 {
485 }
486
487 /* Daemon one-time initialisation */
488
489 static void
490 tls_per_lib_daemon_init(void)
491 {
492 uschar * dummy_errstr;
493 static BOOL once = FALSE;
494
495 if (!exim_gnutls_base_init_done)
496   tls_g_init(&dummy_errstr);
497
498 if (!once)
499   {
500   once = TRUE;
501
502 #ifdef EXIM_HAVE_TLS_RESUME
503   /* We are dependent on the GnuTLS implementation of the Session Ticket
504   encryption; both the strength and the key rotation period.  We hope that
505   the strength at least matches that of the ciphersuite (but GnuTLS does not
506   document this). */
507
508   gnutls_session_ticket_key_generate(&server_sessticket_key);   /* >= 2.10.0 */
509   if (f.running_in_test_harness) ssl_session_timeout = 6;
510 #endif
511
512   tls_daemon_creds_reload();
513   }
514 }
515
516 /* ------------------------------------------------------------------------ */
517
518 /*************************************************
519 *    Deal with logging errors during I/O         *
520 *************************************************/
521
522 /* We have to get the identity of the peer from saved data.
523
524 Argument:
525   state    the current GnuTLS exim state container
526   rc       the GnuTLS error code, or 0 if it's a local error
527   when     text identifying read or write
528   text     local error text when rc is 0
529
530 Returns:   nothing
531 */
532
533 static void
534 record_io_error(exim_gnutls_state_st *state, int rc, uschar *when, uschar *text)
535 {
536 const uschar * msg;
537 uschar * errstr;
538
539 msg = rc == GNUTLS_E_FATAL_ALERT_RECEIVED
540   ? string_sprintf("A TLS fatal alert has been received: %s",
541       US gnutls_alert_get_name(gnutls_alert_get(state->session)))
542 #ifdef GNUTLS_E_PREMATURE_TERMINATION
543   : rc == GNUTLS_E_PREMATURE_TERMINATION && errno
544   ? string_sprintf("%s: syscall: %s", US gnutls_strerror(rc), strerror(errno))
545 #endif
546   : US gnutls_strerror(rc);
547
548 (void) tls_error(when, msg, state->host, &errstr);
549
550 if (state->host)
551   log_write(0, LOG_MAIN, "H=%s [%s] TLS error on connection %s",
552     state->host->name, state->host->address, errstr);
553 else
554   {
555   uschar * conn_info = smtp_get_connection_info();
556   if (Ustrncmp(conn_info, US"SMTP ", 5) == 0) conn_info += 5;
557   /* I'd like to get separated H= here, but too hard for now */
558   log_write(0, LOG_MAIN, "TLS error on %s %s", conn_info, errstr);
559   }
560 }
561
562
563
564
565 /*************************************************
566 *        Set various Exim expansion vars         *
567 *************************************************/
568
569 #define exim_gnutls_cert_err(Label) \
570   do \
571     { \
572     if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) \
573       { \
574       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cert problem: %s: %s\n", \
575         (Label), gnutls_strerror(rc)); \
576       return rc; \
577       } \
578     } while (0)
579
580 static int
581 import_cert(const gnutls_datum_t * cert, gnutls_x509_crt_t * crtp)
582 {
583 int rc;
584
585 rc = gnutls_x509_crt_init(crtp);
586 exim_gnutls_cert_err(US"gnutls_x509_crt_init (crt)");
587
588 rc = gnutls_x509_crt_import(*crtp, cert, GNUTLS_X509_FMT_DER);
589 exim_gnutls_cert_err(US"failed to import certificate [gnutls_x509_crt_import(cert)]");
590
591 return rc;
592 }
593
594 #undef exim_gnutls_cert_err
595
596
597 /* We set various Exim global variables from the state, once a session has
598 been established.  With TLS callouts, may need to change this to stack
599 variables, or just re-call it with the server state after client callout
600 has finished.
601
602 Make sure anything set here is unset in tls_getc().
603
604 Sets:
605   tls_active                fd
606   tls_bits                  strength indicator
607   tls_certificate_verified  bool indicator
608   tls_channelbinding        for some SASL mechanisms
609   tls_ver                   a string
610   tls_cipher                a string
611   tls_peercert              pointer to library internal
612   tls_peerdn                a string
613   tls_sni                   a (UTF-8) string
614   tls_ourcert               pointer to library internal
615
616 Argument:
617   state      the relevant exim_gnutls_state_st *
618 */
619
620 static void
621 extract_exim_vars_from_tls_state(exim_gnutls_state_st * state)
622 {
623 #ifdef HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
624 int old_pool;
625 int rc;
626 gnutls_datum_t channel;
627 #endif
628 tls_support * tlsp = state->tlsp;
629
630 tlsp->active.sock = state->fd_out;
631 tlsp->active.tls_ctx = state;
632
633 DEBUG(D_tls) debug_printf("cipher: %s\n", state->ciphersuite);
634
635 tlsp->certificate_verified = state->peer_cert_verified;
636 #ifdef SUPPORT_DANE
637 tlsp->dane_verified = state->peer_dane_verified;
638 #endif
639
640 /* note that tls_channelbinding is not saved to the spool file, since it's
641 only available for use for authenticators while this TLS session is running. */
642
643 tlsp->channelbinding = NULL;
644 #ifdef HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
645 channel.data = NULL;
646 channel.size = 0;
647 if ((rc = gnutls_session_channel_binding(state->session, GNUTLS_CB_TLS_UNIQUE, &channel)))
648   { DEBUG(D_tls) debug_printf("Channel binding error: %s\n", gnutls_strerror(rc)); }
649 else
650   {
651   /* Declare the taintedness of the binding info.  On server, untainted; on
652   client, tainted - being the Finish msg from the server. */
653
654   old_pool = store_pool;
655   store_pool = POOL_PERM;
656   tlsp->channelbinding = b64encode_taint(CUS channel.data, (int)channel.size,
657                                           !!state->host);
658   store_pool = old_pool;
659   DEBUG(D_tls) debug_printf("Have channel bindings cached for possible auth usage\n");
660   }
661 #endif
662
663 /* peercert is set in peer_status() */
664 tlsp->peerdn = state->peerdn;
665
666 /* do not corrupt sni sent by client; record sni rxd by server */
667 if (!state->host)
668   tlsp->sni = state->received_sni;
669
670 /* record our certificate */
671   {
672   const gnutls_datum_t * cert = gnutls_certificate_get_ours(state->session);
673   gnutls_x509_crt_t crt;
674
675   tlsp->ourcert = cert && import_cert(cert, &crt)==0 ? crt : NULL;
676   }
677 }
678
679
680
681
682 #ifndef GNUTLS_AUTO_DHPARAMS
683 /*************************************************
684 *            Setup up DH parameters              *
685 *************************************************/
686
687 /* Generating the D-H parameters may take a long time. They only need to
688 be re-generated every so often, depending on security policy. What we do is to
689 keep these parameters in a file in the spool directory. If the file does not
690 exist, we generate them. This means that it is easy to cause a regeneration.
691
692 The new file is written as a temporary file and renamed, so that an incomplete
693 file is never present. If two processes both compute some new parameters, you
694 waste a bit of effort, but it doesn't seem worth messing around with locking to
695 prevent this.
696
697 Returns:     OK/DEFER/FAIL
698 */
699
700 static int
701 init_server_dh(uschar ** errstr)
702 {
703 int fd, rc;
704 unsigned int dh_bits;
705 gnutls_datum_t m = {.data = NULL, .size = 0};
706 uschar filename_buf[PATH_MAX];
707 uschar *filename = NULL;
708 size_t sz;
709 uschar *exp_tls_dhparam;
710 BOOL use_file_in_spool = FALSE;
711 host_item *host = NULL; /* dummy for macros */
712
713 DEBUG(D_tls) debug_printf("Initialising GnuTLS server params\n");
714
715 if ((rc = gnutls_dh_params_init(&dh_server_params)))
716   return tls_error_gnu(US"gnutls_dh_params_init", rc, host, errstr);
717
718 if (!expand_check(tls_dhparam, US"tls_dhparam", &exp_tls_dhparam, errstr))
719   return DEFER;
720
721 if (!exp_tls_dhparam)
722   {
723   DEBUG(D_tls) debug_printf("Loading default hard-coded DH params\n");
724   m.data = US std_dh_prime_default();
725   m.size = Ustrlen(m.data);
726   }
727 else if (Ustrcmp(exp_tls_dhparam, "historic") == 0)
728   use_file_in_spool = TRUE;
729 else if (Ustrcmp(exp_tls_dhparam, "none") == 0)
730   {
731   DEBUG(D_tls) debug_printf("Requested no DH parameters\n");
732   return OK;
733   }
734 else if (exp_tls_dhparam[0] != '/')
735   {
736   if (!(m.data = US std_dh_prime_named(exp_tls_dhparam)))
737     return tls_error(US"No standard prime named", exp_tls_dhparam, NULL, errstr);
738   m.size = Ustrlen(m.data);
739   }
740 else
741   filename = exp_tls_dhparam;
742
743 if (m.data)
744   {
745   if ((rc = gnutls_dh_params_import_pkcs3(dh_server_params, &m, GNUTLS_X509_FMT_PEM)))
746     return tls_error_gnu(US"gnutls_dh_params_import_pkcs3", rc, host, errstr);
747   DEBUG(D_tls) debug_printf("Loaded fixed standard D-H parameters\n");
748   return OK;
749   }
750
751 #ifdef HAVE_GNUTLS_SEC_PARAM_CONSTANTS
752 /* If you change this constant, also change dh_param_fn_ext so that we can use a
753 different filename and ensure we have sufficient bits. */
754
755 if (!(dh_bits = gnutls_sec_param_to_pk_bits(GNUTLS_PK_DH, GNUTLS_SEC_PARAM_NORMAL)))
756   return tls_error(US"gnutls_sec_param_to_pk_bits() failed", NULL, NULL, errstr);
757 DEBUG(D_tls)
758   debug_printf("GnuTLS tells us that for D-H PK, NORMAL is %d bits\n",
759       dh_bits);
760 #else
761 dh_bits = EXIM_SERVER_DH_BITS_PRE2_12;
762 DEBUG(D_tls)
763   debug_printf("GnuTLS lacks gnutls_sec_param_to_pk_bits(), using %d bits\n",
764       dh_bits);
765 #endif
766
767 /* Some clients have hard-coded limits. */
768 if (dh_bits > tls_dh_max_bits)
769   {
770   DEBUG(D_tls)
771     debug_printf("tls_dh_max_bits clamping override, using %d bits instead\n",
772         tls_dh_max_bits);
773   dh_bits = tls_dh_max_bits;
774   }
775
776 if (use_file_in_spool)
777   {
778   if (!string_format(filename_buf, sizeof(filename_buf),
779         "%s/gnutls-params-%d", spool_directory, dh_bits))
780     return tls_error(US"overlong filename", NULL, NULL, errstr);
781   filename = filename_buf;
782   }
783
784 /* Open the cache file for reading and if successful, read it and set up the
785 parameters. */
786
787 if ((fd = Uopen(filename, O_RDONLY, 0)) >= 0)
788   {
789   struct stat statbuf;
790   FILE *fp;
791   int saved_errno;
792
793   if (fstat(fd, &statbuf) < 0)  /* EIO */
794     {
795     saved_errno = errno;
796     (void)close(fd);
797     return tls_error_sys(US"TLS cache stat failed", saved_errno, NULL, errstr);
798     }
799   if (!S_ISREG(statbuf.st_mode))
800     {
801     (void)close(fd);
802     return tls_error(US"TLS cache not a file", NULL, NULL, errstr);
803     }
804   if (!(fp = fdopen(fd, "rb")))
805     {
806     saved_errno = errno;
807     (void)close(fd);
808     return tls_error_sys(US"fdopen(TLS cache stat fd) failed",
809         saved_errno, NULL, errstr);
810     }
811
812   m.size = statbuf.st_size;
813   if (!(m.data = store_malloc(m.size)))
814     {
815     fclose(fp);
816     return tls_error_sys(US"malloc failed", errno, NULL, errstr);
817     }
818   if (!(sz = fread(m.data, m.size, 1, fp)))
819     {
820     saved_errno = errno;
821     fclose(fp);
822     store_free(m.data);
823     return tls_error_sys(US"fread failed", saved_errno, NULL, errstr);
824     }
825   fclose(fp);
826
827   rc = gnutls_dh_params_import_pkcs3(dh_server_params, &m, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
828   store_free(m.data);
829   if (rc)
830     return tls_error_gnu(US"gnutls_dh_params_import_pkcs3", rc, host, errstr);
831   DEBUG(D_tls) debug_printf("read D-H parameters from file \"%s\"\n", filename);
832   }
833
834 /* If the file does not exist, fall through to compute new data and cache it.
835 If there was any other opening error, it is serious. */
836
837 else if (errno == ENOENT)
838   {
839   rc = -1;
840   DEBUG(D_tls)
841     debug_printf("D-H parameter cache file \"%s\" does not exist\n", filename);
842   }
843 else
844   return tls_error(string_open_failed("\"%s\" for reading", filename),
845       NULL, NULL, errstr);
846
847 /* If ret < 0, either the cache file does not exist, or the data it contains
848 is not useful. One particular case of this is when upgrading from an older
849 release of Exim in which the data was stored in a different format. We don't
850 try to be clever and support both formats; we just regenerate new data in this
851 case. */
852
853 if (rc < 0)
854   {
855   uschar *temp_fn;
856   unsigned int dh_bits_gen = dh_bits;
857
858   if ((PATH_MAX - Ustrlen(filename)) < 10)
859     return tls_error(US"Filename too long to generate replacement",
860         filename, NULL, errstr);
861
862   temp_fn = string_copy(US"exim-dh.XXXXXXX");
863   if ((fd = mkstemp(CS temp_fn)) < 0)   /* modifies temp_fn */
864     return tls_error_sys(US"Unable to open temp file", errno, NULL, errstr);
865   (void)exim_chown(temp_fn, exim_uid, exim_gid);   /* Probably not necessary */
866
867   /* GnuTLS overshoots!  If we ask for 2236, we might get 2237 or more.  But
868   there's no way to ask GnuTLS how many bits there really are.  We can ask
869   how many bits were used in a TLS session, but that's it!  The prime itself
870   is hidden behind too much abstraction.  So we ask for less, and proceed on
871   a wing and a prayer.  First attempt, subtracted 3 for 2233 and got 2240.  */
872
873   if (dh_bits >= EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS + 10)
874     {
875     dh_bits_gen = dh_bits - 10;
876     DEBUG(D_tls)
877       debug_printf("being paranoid about DH generation, make it '%d' bits'\n",
878           dh_bits_gen);
879     }
880
881   DEBUG(D_tls)
882     debug_printf("requesting generation of %d bit Diffie-Hellman prime ...\n",
883         dh_bits_gen);
884   if ((rc = gnutls_dh_params_generate2(dh_server_params, dh_bits_gen)))
885     return tls_error_gnu(US"gnutls_dh_params_generate2", rc, host, errstr);
886
887   /* gnutls_dh_params_export_pkcs3() will tell us the exact size, every time,
888   and I confirmed that a NULL call to get the size first is how the GnuTLS
889   sample apps handle this. */
890
891   sz = 0;
892   m.data = NULL;
893   if (  (rc = gnutls_dh_params_export_pkcs3(dh_server_params,
894                 GNUTLS_X509_FMT_PEM, m.data, &sz))
895      && rc != GNUTLS_E_SHORT_MEMORY_BUFFER)
896     return tls_error_gnu(US"gnutls_dh_params_export_pkcs3(NULL) sizing",
897               rc, host, errstr);
898   m.size = sz;
899   if (!(m.data = store_malloc(m.size)))
900     return tls_error_sys(US"memory allocation failed", errno, NULL, errstr);
901
902   /* this will return a size 1 less than the allocation size above */
903   if ((rc = gnutls_dh_params_export_pkcs3(dh_server_params, GNUTLS_X509_FMT_PEM,
904       m.data, &sz)))
905     {
906     store_free(m.data);
907     return tls_error_gnu(US"gnutls_dh_params_export_pkcs3() real", rc, host, errstr);
908     }
909   m.size = sz; /* shrink by 1, probably */
910
911   if ((sz = write_to_fd_buf(fd, m.data, (size_t) m.size)) != m.size)
912     {
913     store_free(m.data);
914     return tls_error_sys(US"TLS cache write D-H params failed",
915         errno, NULL, errstr);
916     }
917   store_free(m.data);
918   if ((sz = write_to_fd_buf(fd, US"\n", 1)) != 1)
919     return tls_error_sys(US"TLS cache write D-H params final newline failed",
920         errno, NULL, errstr);
921
922   if ((rc = close(fd)))
923     return tls_error_sys(US"TLS cache write close() failed", errno, NULL, errstr);
924
925   if (Urename(temp_fn, filename) < 0)
926     return tls_error_sys(string_sprintf("failed to rename \"%s\" as \"%s\"",
927           temp_fn, filename), errno, NULL, errstr);
928
929   DEBUG(D_tls) debug_printf("wrote D-H parameters to file \"%s\"\n", filename);
930   }
931
932 DEBUG(D_tls) debug_printf("initialized server D-H parameters\n");
933 return OK;
934 }
935 #endif
936
937
938
939
940 /* Create and install a selfsigned certificate, for use in server mode. */
941
942 static int
943 tls_install_selfsign(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
944 {
945 gnutls_x509_crt_t cert = NULL;
946 time_t now;
947 gnutls_x509_privkey_t pkey = NULL;
948 const uschar * where;
949 int rc;
950
951 #ifndef SUPPORT_SELFSIGN
952 where = US"library too old";
953 rc = GNUTLS_E_NO_CERTIFICATE_FOUND;
954 if (TRUE) goto err;
955 #endif
956
957 DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: generating selfsigned server cert\n");
958 where = US"initialising pkey";
959 if ((rc = gnutls_x509_privkey_init(&pkey))) goto err;
960
961 where = US"initialising cert";
962 if ((rc = gnutls_x509_crt_init(&cert))) goto err;
963
964 where = US"generating pkey";    /* Hangs on 2.12.23 */
965 if ((rc = gnutls_x509_privkey_generate(pkey, GNUTLS_PK_RSA,
966 #ifdef SUPPORT_PARAM_TO_PK_BITS
967 # ifndef GNUTLS_SEC_PARAM_MEDIUM
968 #  define GNUTLS_SEC_PARAM_MEDIUM GNUTLS_SEC_PARAM_HIGH
969 # endif
970             gnutls_sec_param_to_pk_bits(GNUTLS_PK_RSA, GNUTLS_SEC_PARAM_MEDIUM),
971 #else
972             2048,
973 #endif
974             0)))
975   goto err;
976
977 where = US"configuring cert";
978 now = 1;
979 if (  (rc = gnutls_x509_crt_set_version(cert, 3))
980    || (rc = gnutls_x509_crt_set_serial(cert, &now, sizeof(now)))
981    || (rc = gnutls_x509_crt_set_activation_time(cert, now = time(NULL)))
982    || (rc = gnutls_x509_crt_set_expiration_time(cert, (long)2 * 60 * 60))       /* 2 hour */
983    || (rc = gnutls_x509_crt_set_key(cert, pkey))
984
985    || (rc = gnutls_x509_crt_set_dn_by_oid(cert,
986               GNUTLS_OID_X520_COUNTRY_NAME, 0, "UK", 2))
987    || (rc = gnutls_x509_crt_set_dn_by_oid(cert,
988               GNUTLS_OID_X520_ORGANIZATION_NAME, 0, "Exim Developers", 15))
989    || (rc = gnutls_x509_crt_set_dn_by_oid(cert,
990               GNUTLS_OID_X520_COMMON_NAME, 0,
991               smtp_active_hostname, Ustrlen(smtp_active_hostname)))
992    )
993   goto err;
994
995 where = US"signing cert";
996 if ((rc = gnutls_x509_crt_sign(cert, cert, pkey))) goto err;
997
998 where = US"installing selfsign cert";
999                                         /* Since: 2.4.0 */
1000 if ((rc = gnutls_certificate_set_x509_key(state->lib_state.x509_cred,
1001     &cert, 1, pkey)))
1002   goto err;
1003
1004 rc = OK;
1005
1006 out:
1007   if (cert) gnutls_x509_crt_deinit(cert);
1008   if (pkey) gnutls_x509_privkey_deinit(pkey);
1009   return rc;
1010
1011 err:
1012   rc = tls_error_gnu(where, rc, NULL, errstr);
1013   goto out;
1014 }
1015
1016
1017
1018
1019 /* Add certificate and key, from files.
1020
1021 Return:
1022   Zero or negative: good.  Negate value for certificate index if < 0.
1023   Greater than zero: FAIL or DEFER code.
1024 */
1025
1026 static int
1027 tls_add_certfile(exim_gnutls_state_st * state, const host_item * host,
1028   const uschar * certfile, const uschar * keyfile, uschar ** errstr)
1029 {
1030 int rc = gnutls_certificate_set_x509_key_file(state->lib_state.x509_cred,
1031     CCS certfile, CCS keyfile, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
1032 if (rc < 0)
1033   return tls_error_gnu(
1034     string_sprintf("cert/key setup: cert=%s key=%s", certfile, keyfile),
1035     rc, host, errstr);
1036 return -rc;
1037 }
1038
1039
1040 #if !defined(DISABLE_OCSP) && !defined(SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE)
1041 /* Load an OCSP proof from file for sending by the server.  Called
1042 on getting a status-request handshake message, for earlier versions
1043 of GnuTLS. */
1044
1045 static int
1046 server_ocsp_stapling_cb(gnutls_session_t session, void * ptr,
1047   gnutls_datum_t * ocsp_response)
1048 {
1049 int ret;
1050 DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP stapling callback: %s\n", US ptr);
1051
1052 if ((ret = gnutls_load_file(ptr, ocsp_response)) < 0)
1053   {
1054   DEBUG(D_tls) debug_printf("Failed to load ocsp stapling file %s\n",
1055                               CS ptr);
1056   tls_in.ocsp = OCSP_NOT_RESP;
1057   return GNUTLS_E_NO_CERTIFICATE_STATUS;
1058   }
1059
1060 tls_in.ocsp = OCSP_VFY_NOT_TRIED;
1061 return 0;
1062 }
1063 #endif
1064
1065
1066 #ifdef SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
1067 /* Make a note that we saw a status-request */
1068 static int
1069 tls_server_clienthello_ext(void * ctx, unsigned tls_id,
1070   const unsigned char *data, unsigned size)
1071 {
1072 /* https://www.iana.org/assignments/tls-extensiontype-values/tls-extensiontype-values.xhtml */
1073 switch (tls_id)
1074   {
1075   case 5:       /* status_request */
1076     DEBUG(D_tls) debug_printf("Seen status_request extension from client\n");
1077     tls_in.ocsp = OCSP_NOT_RESP;
1078     break;
1079 #ifdef EXIM_HAVE_ALPN
1080   case 16:      /* Application Layer Protocol Notification */
1081     DEBUG(D_tls) debug_printf("Seen ALPN extension from client\n");
1082     server_seen_alpn = TRUE;
1083     break;
1084 #endif
1085   }
1086 return 0;
1087 }
1088
1089 /* Callback for client-hello, on server, if we think we might serve stapled-OCSP */
1090 static int
1091 tls_server_clienthello_cb(gnutls_session_t session, unsigned int htype,
1092   unsigned when, unsigned int incoming, const gnutls_datum_t * msg)
1093 {
1094 /* Call fn for each extension seen.  3.6.3 onwards */
1095 return gnutls_ext_raw_parse(NULL, tls_server_clienthello_ext, msg,
1096                            GNUTLS_EXT_RAW_FLAG_TLS_CLIENT_HELLO);
1097 }
1098
1099
1100 # ifdef notdef_crashes
1101 /* Make a note that we saw a status-response */
1102 static int
1103 tls_server_servercerts_ext(void * ctx, unsigned tls_id,
1104   const unsigned char *data, unsigned size)
1105 {
1106 /* debug_printf("%s %u\n", __FUNCTION__, tls_id); */
1107 /* https://www.iana.org/assignments/tls-extensiontype-values/tls-extensiontype-values.xhtml */
1108 if (FALSE && tls_id == 5)       /* status_request */
1109   {
1110   DEBUG(D_tls) debug_printf("Seen status_request extension\n");
1111   tls_in.ocsp = exim_testharness_disable_ocsp_validity_check
1112     ? OCSP_VFY_NOT_TRIED : OCSP_VFIED;  /* We know that GnuTLS verifies responses */
1113   }
1114 return 0;
1115 }
1116 # endif
1117
1118 /* Callback for certificates packet, on server, if we think we might serve stapled-OCSP */
1119 static int
1120 tls_server_servercerts_cb(gnutls_session_t session, unsigned int htype,
1121   unsigned when, unsigned int incoming, const gnutls_datum_t * msg)
1122 {
1123 /* Call fn for each extension seen.  3.6.3 onwards */
1124 # ifdef notdef_crashes
1125                                 /*XXX crashes */
1126 return gnutls_ext_raw_parse(NULL, tls_server_servercerts_ext, msg, 0);
1127 # endif
1128 }
1129 #endif /*SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE*/
1130
1131 /*XXX in tls1.3 the cert-status travel as an extension next to the cert, in the
1132  "Handshake Protocol: Certificate" record.
1133 So we need to spot the Certificate handshake message, parse it and spot any status_request extension(s)
1134
1135 This is different to tls1.2 - where it is a separate record (wireshark term) / handshake message (gnutls term).
1136 */
1137
1138 #if defined(EXIM_HAVE_TLS_RESUME) || defined(SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE)
1139 /* Callback for certificate-status, on server. We sent stapled OCSP. */
1140 static int
1141 tls_server_certstatus_cb(gnutls_session_t session, unsigned int htype,
1142   unsigned when, unsigned int incoming, const gnutls_datum_t * msg)
1143 {
1144 DEBUG(D_tls) debug_printf("Sending certificate-status\n");              /*XXX we get this for tls1.2 but not for 1.3 */
1145 #ifdef SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
1146 tls_in.ocsp = exim_testharness_disable_ocsp_validity_check
1147   ? OCSP_VFY_NOT_TRIED : OCSP_VFIED;    /* We know that GnuTLS verifies responses */
1148 #else
1149 tls_in.ocsp = OCSP_VFY_NOT_TRIED;
1150 #endif
1151 return 0;
1152 }
1153
1154 /* Callback for handshake messages, on server */
1155 static int
1156 tls_server_hook_cb(gnutls_session_t sess, u_int htype, unsigned when,
1157   unsigned incoming, const gnutls_datum_t * msg)
1158 {
1159 /* debug_printf("%s: htype %u\n", __FUNCTION__, htype); */
1160 switch (htype)
1161   {
1162 # ifdef SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
1163   case GNUTLS_HANDSHAKE_CLIENT_HELLO:
1164     return tls_server_clienthello_cb(sess, htype, when, incoming, msg);
1165   case GNUTLS_HANDSHAKE_CERTIFICATE_PKT:
1166     return tls_server_servercerts_cb(sess, htype, when, incoming, msg);
1167 # endif
1168   case GNUTLS_HANDSHAKE_CERTIFICATE_STATUS:
1169     return tls_server_certstatus_cb(sess, htype, when, incoming, msg);
1170 # ifdef EXIM_HAVE_TLS_RESUME
1171   case GNUTLS_HANDSHAKE_NEW_SESSION_TICKET:
1172     return tls_server_ticket_cb(sess, htype, when, incoming, msg);
1173 # endif
1174   default:
1175     return 0;
1176   }
1177 }
1178 #endif
1179
1180
1181 #if !defined(DISABLE_OCSP) && defined(SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE)
1182 static void
1183 tls_server_testharness_ocsp_fiddle(void)
1184 {
1185 extern char ** environ;
1186 if (environ) for (uschar ** p = USS environ; *p; p++)
1187   if (Ustrncmp(*p, "EXIM_TESTHARNESS_DISABLE_OCSPVALIDITYCHECK", 42) == 0)
1188     {
1189     DEBUG(D_tls) debug_printf("Permitting known bad OCSP response\n");
1190     exim_testharness_disable_ocsp_validity_check = TRUE;
1191     }
1192 }
1193 #endif
1194
1195 /**************************************************
1196 * One-time init credentials for server and client *
1197 **************************************************/
1198
1199 static void
1200 creds_basic_init(gnutls_certificate_credentials_t x509_cred, BOOL server)
1201 {
1202 #ifdef SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
1203 gnutls_certificate_set_flags(x509_cred, GNUTLS_CERTIFICATE_API_V2);
1204
1205 # if !defined(DISABLE_OCSP) && defined(SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE)
1206 if (server && tls_ocsp_file)
1207   {
1208   if (f.running_in_test_harness)
1209     tls_server_testharness_ocsp_fiddle();
1210
1211   if (exim_testharness_disable_ocsp_validity_check)
1212     gnutls_certificate_set_flags(x509_cred,
1213       GNUTLS_CERTIFICATE_API_V2 | GNUTLS_CERTIFICATE_SKIP_OCSP_RESPONSE_CHECK);
1214   }
1215 # endif
1216 #endif
1217 DEBUG(D_tls)
1218   debug_printf("TLS: basic cred init, %s\n", server ? "server" : "client");
1219 }
1220
1221 static int
1222 creds_load_server_certs(exim_gnutls_state_st * state, const uschar * cert,
1223   const uschar * pkey, const uschar * ocsp, uschar ** errstr)
1224 {
1225 const uschar * clist = cert;
1226 const uschar * klist = pkey;
1227 const uschar * olist;
1228 int csep = 0, ksep = 0, osep = 0, cnt = 0, rc;
1229 uschar * cfile, * kfile, * ofile;
1230 #ifndef DISABLE_OCSP
1231 # ifdef SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
1232 gnutls_x509_crt_fmt_t ocsp_fmt = GNUTLS_X509_FMT_DER;
1233 # endif
1234
1235 if (!expand_check(ocsp, US"tls_ocsp_file", &ofile, errstr))
1236   return DEFER;
1237 olist = ofile;
1238 #endif
1239
1240 while (cfile = string_nextinlist(&clist, &csep, NULL, 0))
1241
1242   if (!(kfile = string_nextinlist(&klist, &ksep, NULL, 0)))
1243     return tls_error(US"cert/key setup: out of keys", NULL, NULL, errstr);
1244   else if ((rc = tls_add_certfile(state, NULL, cfile, kfile, errstr)) > 0)
1245     return rc;
1246   else
1247     {
1248     int gnutls_cert_index = -rc;
1249     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cert/key %d %s registered\n",
1250                               gnutls_cert_index, cfile);
1251
1252 #ifndef DISABLE_OCSP
1253     if (ocsp)
1254       {
1255       /* Set the OCSP stapling server info */
1256       if (gnutls_buggy_ocsp)
1257         {
1258         DEBUG(D_tls)
1259           debug_printf("GnuTLS library is buggy for OCSP; avoiding\n");
1260         }
1261       else if ((ofile = string_nextinlist(&olist, &osep, NULL, 0)))
1262         {
1263         DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP response file %d  = %s\n",
1264                                   gnutls_cert_index, ofile);
1265 # ifdef SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
1266         if (Ustrncmp(ofile, US"PEM ", 4) == 0)
1267           {
1268           ocsp_fmt = GNUTLS_X509_FMT_PEM;
1269           ofile += 4;
1270           }
1271         else if (Ustrncmp(ofile, US"DER ", 4) == 0)
1272           {
1273           ocsp_fmt = GNUTLS_X509_FMT_DER;
1274           ofile += 4;
1275           }
1276
1277         if  ((rc = gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_file2(
1278                   state->lib_state.x509_cred, CCS ofile, gnutls_cert_index,
1279                   ocsp_fmt)) < 0)
1280           return tls_error_gnu(
1281                   US"gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_file2",
1282                   rc, NULL, errstr);
1283         DEBUG(D_tls)
1284           debug_printf(" %d response%s loaded\n", rc, rc>1 ? "s":"");
1285
1286         /* Arrange callbacks for OCSP request observability */
1287
1288         if (state->session)
1289           gnutls_handshake_set_hook_function(state->session,
1290             GNUTLS_HANDSHAKE_ANY, GNUTLS_HOOK_POST, tls_server_hook_cb);
1291         else
1292           state->lib_state.ocsp_hook = TRUE;
1293
1294
1295 # else
1296 #  if defined(SUPPORT_SRV_OCSP_STACK)
1297         if ((rc = gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function2(
1298                      state->lib_state.x509_cred, gnutls_cert_index,
1299                      server_ocsp_stapling_cb, ofile)))
1300             return tls_error_gnu(
1301                   US"gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function2",
1302                   rc, NULL, errstr);
1303         else
1304 #  endif
1305           {
1306           if (cnt++ > 0)
1307             {
1308             DEBUG(D_tls)
1309               debug_printf("oops; multiple OCSP files not supported\n");
1310             break;
1311             }
1312           gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function(
1313             state->lib_state.x509_cred, server_ocsp_stapling_cb, ofile);
1314           }
1315 # endif /* SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE */
1316         }
1317       else
1318         DEBUG(D_tls) debug_printf("ran out of OCSP response files in list\n");
1319       }
1320 #endif /* DISABLE_OCSP */
1321     }
1322 return 0;
1323 }
1324
1325 static int
1326 creds_load_client_certs(exim_gnutls_state_st * state, const host_item * host,
1327   const uschar * cert, const uschar * pkey, uschar ** errstr)
1328 {
1329 int rc = tls_add_certfile(state, host, cert, pkey, errstr);
1330 if (rc > 0) return rc;
1331 DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cert/key registered\n");
1332 return 0;
1333 }
1334
1335 static int
1336 creds_load_cabundle(exim_gnutls_state_st * state, const uschar * bundle,
1337   const host_item * host, uschar ** errstr)
1338 {
1339 int cert_count;
1340 struct stat statbuf;
1341
1342 #ifdef SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
1343 if (Ustrcmp(bundle, "system") == 0 || Ustrncmp(bundle, "system,", 7) == 0)
1344   cert_count = gnutls_certificate_set_x509_system_trust(state->lib_state.x509_cred);
1345 else
1346 #endif
1347   {
1348   if (Ustat(bundle, &statbuf) < 0)
1349     {
1350     log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC, "could not stat '%s' "
1351         "(tls_verify_certificates): %s", bundle, strerror(errno));
1352     return DEFER;
1353     }
1354
1355 #ifndef SUPPORT_CA_DIR
1356   /* The test suite passes in /dev/null; we could check for that path explicitly,
1357   but who knows if someone has some weird FIFO which always dumps some certs, or
1358   other weirdness.  The thing we really want to check is that it's not a
1359   directory, since while OpenSSL supports that, GnuTLS does not.
1360   So s/!S_ISREG/S_ISDIR/ and change some messaging ... */
1361   if (S_ISDIR(statbuf.st_mode))
1362     {
1363     log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
1364         "tls_verify_certificates \"%s\" is a directory", bundle);
1365     return DEFER;
1366     }
1367 #endif
1368
1369   DEBUG(D_tls) debug_printf("verify certificates = %s size=" OFF_T_FMT "\n",
1370           bundle, statbuf.st_size);
1371
1372   if (statbuf.st_size == 0)
1373     {
1374     DEBUG(D_tls)
1375       debug_printf("cert file empty, no certs, no verification, ignoring any CRL\n");
1376     return OK;
1377     }
1378
1379   cert_count =
1380
1381 #ifdef SUPPORT_CA_DIR
1382     (statbuf.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR
1383     ?
1384     gnutls_certificate_set_x509_trust_dir(state->lib_state.x509_cred,
1385       CS bundle, GNUTLS_X509_FMT_PEM)
1386     :
1387 #endif
1388     gnutls_certificate_set_x509_trust_file(state->lib_state.x509_cred,
1389       CS bundle, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
1390
1391 #ifdef SUPPORT_CA_DIR
1392   /* Mimic the behaviour with OpenSSL of not advertising a usable-cert list
1393   when using the directory-of-certs config model. */
1394
1395   if ((statbuf.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR)
1396     if (state->session)
1397       gnutls_certificate_send_x509_rdn_sequence(state->session, 1);
1398     else
1399       state->lib_state.ca_rdn_emulate = TRUE;
1400 #endif
1401   }
1402
1403 if (cert_count < 0)
1404   return tls_error_gnu(US"setting certificate trust", cert_count, host, errstr);
1405 DEBUG(D_tls)
1406   debug_printf("Added %d certificate authorities\n", cert_count);
1407
1408 return OK;
1409 }
1410
1411
1412 static int
1413 creds_load_crl(exim_gnutls_state_st * state, const uschar * crl, uschar ** errstr)
1414 {
1415 int cert_count;
1416 DEBUG(D_tls) debug_printf("loading CRL file = %s\n", crl);
1417 if ((cert_count = gnutls_certificate_set_x509_crl_file(state->lib_state.x509_cred,
1418     CS crl, GNUTLS_X509_FMT_PEM)) < 0)
1419   return tls_error_gnu(US"gnutls_certificate_set_x509_crl_file",
1420             cert_count, state->host, errstr);
1421
1422 DEBUG(D_tls) debug_printf("Processed %d CRLs\n", cert_count);
1423 return OK;
1424 }
1425
1426
1427 static int
1428 creds_load_pristring(exim_gnutls_state_st * state, const uschar * p,
1429   const char ** errpos)
1430 {
1431 if (!p)
1432   {
1433   p = exim_default_gnutls_priority;
1434   DEBUG(D_tls)
1435     debug_printf("GnuTLS using default session cipher/priority \"%s\"\n", p);
1436   }
1437 return gnutls_priority_init( (gnutls_priority_t *) &state->lib_state.pri_cache,
1438   CCS p, errpos);
1439 }
1440
1441 static unsigned
1442 tls_server_creds_init(void)
1443 {
1444 uschar * dummy_errstr;
1445 unsigned lifetime = 0;
1446
1447 state_server.lib_state = null_tls_preload;
1448 if (gnutls_certificate_allocate_credentials(
1449       (gnutls_certificate_credentials_t *) &state_server.lib_state.x509_cred))
1450   {
1451   state_server.lib_state.x509_cred = NULL;
1452   return lifetime;
1453   }
1454 creds_basic_init(state_server.lib_state.x509_cred, TRUE);
1455
1456 #if defined(EXIM_HAVE_INOTIFY) || defined(EXIM_HAVE_KEVENT)
1457 /* If tls_certificate has any $ indicating expansions, it is not good.
1458 If tls_privatekey is set but has $, not good.  Likewise for tls_ocsp_file.
1459 If all good (and tls_certificate set), load the cert(s). */
1460
1461 if (  opt_set_and_noexpand(tls_certificate)
1462 # ifndef DISABLE_OCSP
1463    && opt_unset_or_noexpand(tls_ocsp_file)
1464 # endif
1465    && opt_unset_or_noexpand(tls_privatekey))
1466   {
1467   /* Set watches on the filenames.  The implementation does de-duplication
1468   so we can just blindly do them all.
1469   */
1470
1471   if (  tls_set_watch(tls_certificate, TRUE)
1472 # ifndef DISABLE_OCSP
1473      && tls_set_watch(tls_ocsp_file, TRUE)
1474 # endif
1475      && tls_set_watch(tls_privatekey, TRUE))
1476     {
1477     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: preloading server certs\n");
1478     if (creds_load_server_certs(&state_server, tls_certificate,
1479           tls_privatekey && *tls_privatekey ? tls_privatekey : tls_certificate,
1480 # ifdef DISABLE_OCSP
1481           NULL,
1482 # else
1483           tls_ocsp_file,
1484 # endif
1485           &dummy_errstr) == 0)
1486       state_server.lib_state.conn_certs = TRUE;
1487     }
1488   }
1489 else if (  !tls_certificate && !tls_privatekey
1490 # ifndef DISABLE_OCSP
1491         && !tls_ocsp_file
1492 # endif
1493         )
1494   {             /* Generate & preload a selfsigned cert. No files to watch. */
1495   if ((tls_install_selfsign(&state_server, &dummy_errstr)) == OK)
1496     {
1497     state_server.lib_state.conn_certs = TRUE;
1498     lifetime = f.running_in_test_harness ? 2 : 60 * 60;         /* 1 hour */
1499     }
1500   }
1501 else
1502   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: not preloading server certs\n");
1503
1504 /* If tls_verify_certificates is non-empty and has no $, load CAs */
1505
1506 if (opt_set_and_noexpand(tls_verify_certificates))
1507   {
1508   if (tls_set_watch(tls_verify_certificates, FALSE))
1509     {
1510     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: preloading CA bundle for server\n");
1511     if (creds_load_cabundle(&state_server, tls_verify_certificates,
1512                             NULL, &dummy_errstr) != OK)
1513       return lifetime;
1514     state_server.lib_state.cabundle = TRUE;
1515
1516     /* If CAs loaded and tls_crl is non-empty and has no $, load it */
1517
1518     if (opt_set_and_noexpand(tls_crl))
1519       {
1520       if (tls_set_watch(tls_crl, FALSE))
1521         {
1522         DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: preloading CRL for server\n");
1523         if (creds_load_crl(&state_server, tls_crl, &dummy_errstr) != OK)
1524           return lifetime;
1525         state_server.lib_state.crl = TRUE;
1526         }
1527       }
1528     else
1529       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: not preloading CRL for server\n");
1530     }
1531   }
1532 else
1533   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: not preloading CA bundle for server\n");
1534 #endif  /* EXIM_HAVE_INOTIFY */
1535
1536 /* If tls_require_ciphers is non-empty and has no $, load the
1537 ciphers priority cache.  If unset, load with the default.
1538 (server-only as the client one depends on non/DANE) */
1539
1540 if (!tls_require_ciphers || opt_set_and_noexpand(tls_require_ciphers))
1541   {
1542   const char * dummy_errpos;
1543   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: preloading cipher list for server: %s\n",
1544                   tls_require_ciphers);
1545   if (  creds_load_pristring(&state_server, tls_require_ciphers, &dummy_errpos)
1546      == OK)
1547     state_server.lib_state.pri_string = TRUE;
1548   }
1549 else
1550   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: not preloading cipher list for server\n");
1551 return lifetime;
1552 }
1553
1554
1555 /* Preload whatever creds are static, onto a transport.  The client can then
1556 just copy the pointer as it starts up. */
1557
1558 static void
1559 tls_client_creds_init(transport_instance * t, BOOL watch)
1560 {
1561 smtp_transport_options_block * ob = t->options_block;
1562 exim_gnutls_state_st tpt_dummy_state;
1563 host_item * dummy_host = (host_item *)1;
1564 uschar * dummy_errstr;
1565
1566 if (  !exim_gnutls_base_init_done
1567    && tls_g_init(&dummy_errstr) != OK)
1568   return;
1569
1570 ob->tls_preload = null_tls_preload;
1571 if (gnutls_certificate_allocate_credentials(
1572   (struct gnutls_certificate_credentials_st **)&ob->tls_preload.x509_cred))
1573   {
1574   ob->tls_preload.x509_cred = NULL;
1575   return;
1576   }
1577 creds_basic_init(ob->tls_preload.x509_cred, FALSE);
1578
1579 tpt_dummy_state.session = NULL;
1580 tpt_dummy_state.lib_state = ob->tls_preload;
1581
1582 #if defined(EXIM_HAVE_INOTIFY) || defined(EXIM_HAVE_KEVENT)
1583 if (  opt_set_and_noexpand(ob->tls_certificate)
1584    && opt_unset_or_noexpand(ob->tls_privatekey))
1585   {
1586   if (  !watch
1587      || (  tls_set_watch(ob->tls_certificate, FALSE)
1588         && tls_set_watch(ob->tls_privatekey, FALSE)
1589      )  )
1590     {
1591     const uschar * pkey = ob->tls_privatekey;
1592
1593     DEBUG(D_tls)
1594       debug_printf("TLS: preloading client certs for transport '%s'\n", t->name);
1595
1596     /* The state->lib_state.x509_cred is used for the certs load, and is the sole
1597     structure element used.  So we can set up a dummy.  The hoat arg only
1598     selects a retcode in case of fail, so any value */
1599
1600     if (creds_load_client_certs(&tpt_dummy_state, dummy_host,
1601           ob->tls_certificate, pkey ? pkey : ob->tls_certificate,
1602           &dummy_errstr) == OK)
1603       ob->tls_preload.conn_certs = TRUE;
1604     }
1605   }
1606 else
1607   DEBUG(D_tls)
1608     debug_printf("TLS: not preloading client certs, for transport '%s'\n", t->name);
1609
1610 if (opt_set_and_noexpand(ob->tls_verify_certificates))
1611   {
1612   if (!watch || tls_set_watch(ob->tls_verify_certificates, FALSE))
1613     {
1614     DEBUG(D_tls)
1615       debug_printf("TLS: preloading CA bundle for transport '%s'\n", t->name);
1616     if (creds_load_cabundle(&tpt_dummy_state, ob->tls_verify_certificates,
1617                             dummy_host, &dummy_errstr) != OK)
1618       return;
1619     ob->tls_preload.cabundle = TRUE;
1620
1621     if (opt_set_and_noexpand(ob->tls_crl))
1622       {
1623       if (!watch || tls_set_watch(ob->tls_crl, FALSE))
1624         {
1625         DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: preloading CRL for transport '%s'\n", t->name);
1626         if (creds_load_crl(&tpt_dummy_state, ob->tls_crl, &dummy_errstr) != OK)
1627           return;
1628         ob->tls_preload.crl = TRUE;
1629         }
1630       }
1631     else
1632       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: not preloading CRL, for transport '%s'\n", t->name);
1633     }
1634   }
1635 else
1636   DEBUG(D_tls)
1637       debug_printf("TLS: not preloading CA bundle, for transport '%s'\n", t->name);
1638
1639 /* We do not preload tls_require_ciphers to to the transport as it implicitly
1640 depends on DANE or plain usage. */
1641
1642 #endif
1643 }
1644
1645
1646 #if defined(EXIM_HAVE_INOTIFY) || defined(EXIM_HAVE_KEVENT)
1647 /* Invalidate the creds cached, by dropping the current ones.
1648 Call when we notice one of the source files has changed. */
1649  
1650 static void
1651 tls_server_creds_invalidate(void)
1652 {
1653 if (state_server.lib_state.pri_cache)
1654   gnutls_priority_deinit(state_server.lib_state.pri_cache);
1655 state_server.lib_state.pri_cache = NULL;
1656
1657 if (state_server.lib_state.x509_cred)
1658   gnutls_certificate_free_credentials(state_server.lib_state.x509_cred);
1659 state_server.lib_state = null_tls_preload;
1660 }
1661
1662
1663 static void
1664 tls_client_creds_invalidate(transport_instance * t)
1665 {
1666 smtp_transport_options_block * ob = t->options_block;
1667 if (ob->tls_preload.x509_cred)
1668   gnutls_certificate_free_credentials(ob->tls_preload.x509_cred);
1669 ob->tls_preload = null_tls_preload;
1670 }
1671 #endif
1672
1673
1674 /*************************************************
1675 *       Variables re-expanded post-SNI           *
1676 *************************************************/
1677
1678 /* Called from both server and client code, via tls_init(), and also from
1679 the SNI callback after receiving an SNI, if tls_certificate includes "tls_sni".
1680
1681 We can tell the two apart by state->received_sni being non-NULL in callback.
1682
1683 The callback should not call us unless state->trigger_sni_changes is true,
1684 which we are responsible for setting on the first pass through.
1685
1686 Arguments:
1687   state           exim_gnutls_state_st *
1688   errstr          error string pointer
1689
1690 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1691 */
1692
1693 static int
1694 tls_expand_session_files(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
1695 {
1696 int rc;
1697 const host_item *host = state->host;  /* macro should be reconsidered? */
1698 const uschar *saved_tls_certificate = NULL;
1699 const uschar *saved_tls_privatekey = NULL;
1700 const uschar *saved_tls_verify_certificates = NULL;
1701 const uschar *saved_tls_crl = NULL;
1702 int cert_count;
1703
1704 /* We check for tls_sni *before* expansion. */
1705 if (!host)      /* server */
1706   if (!state->received_sni)
1707     {
1708     if (  state->tls_certificate
1709        && (  Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_sni")
1710           || Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_in_sni")
1711           || Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_out_sni")
1712        )  )
1713       {
1714       DEBUG(D_tls) debug_printf("We will re-expand TLS session files if we receive SNI\n");
1715       state->trigger_sni_changes = TRUE;
1716       }
1717     }
1718   else  /* SNI callback case */
1719     {
1720     /* useful for debugging */
1721     saved_tls_certificate = state->exp_tls_certificate;
1722     saved_tls_privatekey = state->exp_tls_privatekey;
1723     saved_tls_verify_certificates = state->exp_tls_verify_certificates;
1724     saved_tls_crl = state->exp_tls_crl;
1725     }
1726
1727 if (!state->lib_state.x509_cred)
1728   {
1729   if ((rc = gnutls_certificate_allocate_credentials(
1730         (gnutls_certificate_credentials_t *) &state->lib_state.x509_cred)))
1731     return tls_error_gnu(US"gnutls_certificate_allocate_credentials",
1732             rc, host, errstr);
1733   creds_basic_init(state->lib_state.x509_cred, !host);
1734   }
1735
1736
1737 /* remember: Expand_check_tlsvar() is expand_check() but fiddling with
1738 state members, assuming consistent naming; and expand_check() returns
1739 false if expansion failed, unless expansion was forced to fail. */
1740
1741 /* check if we at least have a certificate, before doing expensive
1742 D-H generation. */
1743
1744 if (!state->lib_state.conn_certs)
1745   {
1746   if (!Expand_check_tlsvar(tls_certificate, errstr))
1747     return DEFER;
1748
1749   /* certificate is mandatory in server, optional in client */
1750
1751   if (  !state->exp_tls_certificate
1752      || !*state->exp_tls_certificate
1753      )
1754     if (!host)
1755       return tls_install_selfsign(state, errstr);
1756     else
1757       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: no client certificate specified; okay\n");
1758
1759   if (state->tls_privatekey && !Expand_check_tlsvar(tls_privatekey, errstr))
1760     return DEFER;
1761
1762   /* tls_privatekey is optional, defaulting to same file as certificate */
1763
1764   if (!state->tls_privatekey || !*state->tls_privatekey)
1765     {
1766     state->tls_privatekey = state->tls_certificate;
1767     state->exp_tls_privatekey = state->exp_tls_certificate;
1768     }
1769
1770   if (state->exp_tls_certificate && *state->exp_tls_certificate)
1771     {
1772     BOOL load = TRUE;
1773     DEBUG(D_tls) debug_printf("certificate file = %s\nkey file = %s\n",
1774         state->exp_tls_certificate, state->exp_tls_privatekey);
1775
1776     if (state->received_sni)
1777       if (  Ustrcmp(state->exp_tls_certificate, saved_tls_certificate) == 0
1778          && Ustrcmp(state->exp_tls_privatekey,  saved_tls_privatekey)  == 0
1779          )
1780         {
1781         DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS SNI: cert and key unchanged\n");
1782         load = FALSE;   /* avoid re-loading the same certs */
1783         }
1784       else              /* unload the pre-SNI certs before loading new ones */
1785         {
1786         DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS SNI: have a changed cert/key pair\n");
1787         gnutls_certificate_free_keys(state->lib_state.x509_cred);
1788         }
1789
1790     if (  load
1791        && (rc = host
1792           ? creds_load_client_certs(state, host, state->exp_tls_certificate,
1793                               state->exp_tls_privatekey, errstr)
1794           : creds_load_server_certs(state, state->exp_tls_certificate,
1795                               state->exp_tls_privatekey,
1796 #ifdef DISABLE_OCSP
1797                               NULL,
1798 #else
1799                               tls_ocsp_file,
1800 #endif
1801                               errstr)
1802        )  ) return rc;
1803     }
1804   }
1805 else
1806   {
1807   DEBUG(D_tls)
1808     debug_printf("%s certs were preloaded\n", host ? "client" : "server");
1809
1810   if (!state->tls_privatekey) state->tls_privatekey = state->tls_certificate;
1811   state->exp_tls_certificate = US state->tls_certificate;
1812   state->exp_tls_privatekey = US state->tls_privatekey;
1813
1814 #ifdef SUPPORT_GNUTLS_EXT_RAW_PARSE
1815   if (state->lib_state.ocsp_hook)
1816      gnutls_handshake_set_hook_function(state->session,
1817        GNUTLS_HANDSHAKE_ANY, GNUTLS_HOOK_POST, tls_server_hook_cb);
1818 #endif
1819   }
1820
1821
1822 /* Set the trusted CAs file if one is provided, and then add the CRL if one is
1823 provided. Experiment shows that, if the certificate file is empty, an unhelpful
1824 error message is provided. However, if we just refrain from setting anything up
1825 in that case, certificate verification fails, which seems to be the correct
1826 behaviour. */
1827
1828 if (!state->lib_state.cabundle)
1829   {
1830   if (state->tls_verify_certificates && *state->tls_verify_certificates)
1831     {
1832     if (!Expand_check_tlsvar(tls_verify_certificates, errstr))
1833       return DEFER;
1834 #ifndef SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
1835     if (Ustrcmp(state->exp_tls_verify_certificates, "system") == 0)
1836       state->exp_tls_verify_certificates = NULL;
1837 #endif
1838     if (state->tls_crl && *state->tls_crl)
1839       if (!Expand_check_tlsvar(tls_crl, errstr))
1840         return DEFER;
1841
1842     if (!(state->exp_tls_verify_certificates &&
1843           *state->exp_tls_verify_certificates))
1844       {
1845       DEBUG(D_tls)
1846         debug_printf("TLS: tls_verify_certificates expanded empty, ignoring\n");
1847       /* With no tls_verify_certificates, we ignore tls_crl too */
1848       return OK;
1849       }
1850     }
1851   else
1852     {
1853     DEBUG(D_tls)
1854       debug_printf("TLS: tls_verify_certificates not set or empty, ignoring\n");
1855     return OK;
1856     }
1857   rc = creds_load_cabundle(state, state->exp_tls_verify_certificates, host, errstr);
1858   if (rc != OK) return rc;
1859   }
1860 else
1861   {
1862   DEBUG(D_tls)
1863     debug_printf("%s CA bundle was preloaded\n", host ? "client" : "server");
1864   state->exp_tls_verify_certificates = US state->tls_verify_certificates;
1865
1866 #ifdef SUPPORT_CA_DIR
1867 /* Mimic the behaviour with OpenSSL of not advertising a usable-cert list
1868 when using the directory-of-certs config model. */
1869     if (state->lib_state.ca_rdn_emulate)
1870       gnutls_certificate_send_x509_rdn_sequence(state->session, 1);
1871 #endif
1872   }
1873
1874
1875 if (!state->lib_state.crl)
1876   {
1877   if (  state->tls_crl && *state->tls_crl
1878      && state->exp_tls_crl && *state->exp_tls_crl)
1879     return creds_load_crl(state, state->exp_tls_crl, errstr);
1880   }
1881 else
1882   {
1883   DEBUG(D_tls)
1884       debug_printf("%s CRL was preloaded\n", host ? "client" : "server");
1885   state->exp_tls_crl = US state->tls_crl;
1886   }
1887
1888 return OK;
1889 }
1890
1891
1892
1893
1894 /*************************************************
1895 *          Set X.509 state variables             *
1896 *************************************************/
1897
1898 /* In GnuTLS, the registered cert/key are not replaced by a later
1899 set of a cert/key, so for SNI support we need a whole new x509_cred
1900 structure.  Which means various other non-re-expanded pieces of state
1901 need to be re-set in the new struct, so the setting logic is pulled
1902 out to this.
1903
1904 Arguments:
1905   state           exim_gnutls_state_st *
1906   errstr          error string pointer
1907
1908 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1909 */
1910
1911 static int
1912 tls_set_remaining_x509(exim_gnutls_state_st *state, uschar ** errstr)
1913 {
1914 int rc;
1915 const host_item *host = state->host;  /* macro should be reconsidered? */
1916
1917 #ifndef GNUTLS_AUTO_DHPARAMS
1918 /* Create D-H parameters, or read them from the cache file. This function does
1919 its own SMTP error messaging. This only happens for the server, TLS D-H ignores
1920 client-side params. */
1921
1922 if (!state->host)
1923   {
1924   if (!dh_server_params)
1925     if ((rc = init_server_dh(errstr)) != OK) return rc;
1926
1927   /* Unnecessary & discouraged with 3.6.0 or later */
1928   gnutls_certificate_set_dh_params(state->lib_state.x509_cred, dh_server_params);
1929   }
1930 #endif
1931
1932 /* Link the credentials to the session. */
1933
1934 if ((rc = gnutls_credentials_set(state->session,
1935             GNUTLS_CRD_CERTIFICATE, state->lib_state.x509_cred)))
1936   return tls_error_gnu(US"gnutls_credentials_set", rc, host, errstr);
1937
1938 return OK;
1939 }
1940
1941 /*************************************************
1942 *            Initialize for GnuTLS               *
1943 *************************************************/
1944
1945
1946 /* Called from both server and client code. In the case of a server, errors
1947 before actual TLS negotiation return DEFER.
1948
1949 Arguments:
1950   host            connected host, if client; NULL if server
1951   ob              tranport options block, if client; NULL if server
1952   require_ciphers tls_require_ciphers setting
1953   caller_state    returned state-info structure
1954   errstr          error string pointer
1955
1956 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1957 */
1958
1959 static int
1960 tls_init(
1961     const host_item *host,
1962     smtp_transport_options_block * ob,
1963     const uschar * require_ciphers,
1964     exim_gnutls_state_st **caller_state,
1965     tls_support * tlsp,
1966     uschar ** errstr)
1967 {
1968 exim_gnutls_state_st * state;
1969 int rc;
1970 size_t sz;
1971
1972 if (  !exim_gnutls_base_init_done
1973    && (rc = tls_g_init(errstr)) != OK)
1974   return rc;
1975
1976 if (host)
1977   {
1978   /* For client-side sessions we allocate a context. This lets us run
1979   several in parallel. */
1980
1981   int old_pool = store_pool;
1982   store_pool = POOL_PERM;
1983   state = store_get(sizeof(exim_gnutls_state_st), FALSE);
1984   store_pool = old_pool;
1985
1986   memcpy(state, &exim_gnutls_state_init, sizeof(exim_gnutls_state_init));
1987   state->lib_state = ob->tls_preload;
1988   state->tlsp = tlsp;
1989   DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS client session\n");
1990   rc = gnutls_init(&state->session, GNUTLS_CLIENT);
1991
1992   state->tls_certificate =      ob->tls_certificate;
1993   state->tls_privatekey =       ob->tls_privatekey;
1994   state->tls_sni =              ob->tls_sni;
1995   state->tls_verify_certificates = ob->tls_verify_certificates;
1996   state->tls_crl =              ob->tls_crl;
1997   }
1998 else
1999   {
2000   /* Server operations always use the one state_server context.  It is not
2001   shared because we have forked a fresh process for every receive.  However it
2002   can get re-used for successive TLS sessions on a single TCP connection. */
2003
2004   state = &state_server;
2005   state->tlsp = tlsp;
2006   DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS server session\n");
2007   rc = gnutls_init(&state->session, GNUTLS_SERVER);
2008
2009   state->tls_certificate =      tls_certificate;
2010   state->tls_privatekey =       tls_privatekey;
2011   state->tls_sni =              NULL;
2012   state->tls_verify_certificates = tls_verify_certificates;
2013   state->tls_crl =              tls_crl;
2014   }
2015 if (rc)
2016   return tls_error_gnu(US"gnutls_init", rc, host, errstr);
2017
2018 state->tls_require_ciphers =    require_ciphers;
2019 state->host = host;
2020
2021 /* This handles the variables that might get re-expanded after TLS SNI;
2022 tls_certificate, tls_privatekey, tls_verify_certificates, tls_crl */
2023
2024 DEBUG(D_tls)
2025   debug_printf("Expanding various TLS configuration options for session credentials\n");
2026 if ((rc = tls_expand_session_files(state, errstr)) != OK) return rc;
2027
2028 /* These are all other parts of the x509_cred handling, since SNI in GnuTLS
2029 requires a new structure afterwards. */
2030
2031 if ((rc = tls_set_remaining_x509(state, errstr)) != OK) return rc;
2032
2033 /* set SNI in client, only */
2034 if (host)
2035   {
2036   if (!expand_check(state->tls_sni, US"tls_out_sni", &state->tlsp->sni, errstr))
2037     return DEFER;
2038   if (state->tlsp->sni && *state->tlsp->sni)
2039     {
2040     DEBUG(D_tls)
2041       debug_printf("Setting TLS client SNI to \"%s\"\n", state->tlsp->sni);
2042     sz = Ustrlen(state->tlsp->sni);
2043     if ((rc = gnutls_server_name_set(state->session,
2044           GNUTLS_NAME_DNS, state->tlsp->sni, sz)))
2045       return tls_error_gnu(US"gnutls_server_name_set", rc, host, errstr);
2046     }
2047   }
2048 else if (state->tls_sni)
2049   DEBUG(D_tls) debug_printf("*** PROBABLY A BUG *** " \
2050       "have an SNI set for a server [%s]\n", state->tls_sni);
2051
2052 if (!state->lib_state.pri_string)
2053   {
2054   const uschar * p = NULL;
2055   const char * errpos;
2056
2057   /* This is the priority string support,
2058   http://www.gnutls.org/manual/html_node/Priority-Strings.html
2059   and replaces gnutls_require_kx, gnutls_require_mac & gnutls_require_protocols.
2060   This was backwards incompatible, but means Exim no longer needs to track
2061   all algorithms and provide string forms for them. */
2062
2063   if (state->tls_require_ciphers && *state->tls_require_ciphers)
2064     {
2065     if (!Expand_check_tlsvar(tls_require_ciphers, errstr))
2066       return DEFER;
2067     if (state->exp_tls_require_ciphers && *state->exp_tls_require_ciphers)
2068       {
2069       p = state->exp_tls_require_ciphers;
2070       DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS session cipher/priority \"%s\"\n", p);
2071       }
2072     }
2073
2074   if ((rc = creds_load_pristring(state, p, &errpos)))
2075     return tls_error_gnu(string_sprintf(
2076                         "gnutls_priority_init(%s) failed at offset %ld, \"%.6s..\"",
2077                         p, errpos - CS p, errpos),
2078                     rc, host, errstr);
2079   }
2080 else
2081   {
2082   DEBUG(D_tls) debug_printf("cipher list preloaded\n");
2083   state->exp_tls_require_ciphers = US state->tls_require_ciphers;
2084   }
2085
2086
2087 if ((rc = gnutls_priority_set(state->session, state->lib_state.pri_cache)))
2088   return tls_error_gnu(US"gnutls_priority_set", rc, host, errstr);
2089
2090 /* This also sets the server ticket expiration time to the same, and
2091 the STEK rotation time to 3x. */
2092
2093 gnutls_db_set_cache_expiration(state->session, ssl_session_timeout);
2094
2095 /* Reduce security in favour of increased compatibility, if the admin
2096 decides to make that trade-off. */
2097 if (gnutls_compat_mode)
2098   {
2099 #if LIBGNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x020104
2100   DEBUG(D_tls) debug_printf("lowering GnuTLS security, compatibility mode\n");
2101   gnutls_session_enable_compatibility_mode(state->session);
2102 #else
2103   DEBUG(D_tls) debug_printf("Unable to set gnutls_compat_mode - GnuTLS version too old\n");
2104 #endif
2105   }
2106
2107 *caller_state = state;
2108 return OK;
2109 }
2110
2111
2112
2113 /*************************************************
2114 *            Extract peer information            *
2115 *************************************************/
2116
2117 static const uschar *
2118 cipher_stdname_kcm(gnutls_kx_algorithm_t kx, gnutls_cipher_algorithm_t cipher,
2119   gnutls_mac_algorithm_t mac)
2120 {
2121 uschar cs_id[2];
2122 gnutls_kx_algorithm_t kx_i;
2123 gnutls_cipher_algorithm_t cipher_i;
2124 gnutls_mac_algorithm_t mac_i;
2125
2126 for (size_t i = 0;
2127      gnutls_cipher_suite_info(i, cs_id, &kx_i, &cipher_i, &mac_i, NULL);
2128      i++)
2129   if (kx_i == kx && cipher_i == cipher && mac_i == mac)
2130     return cipher_stdname(cs_id[0], cs_id[1]);
2131 return NULL;
2132 }
2133
2134
2135
2136 /* Called from both server and client code.
2137 Only this is allowed to set state->peerdn and state->have_set_peerdn
2138 and we use that to detect double-calls.
2139
2140 NOTE: the state blocks last while the TLS connection is up, which is fine
2141 for logging in the server side, but for the client side, we log after teardown
2142 in src/deliver.c.  While the session is up, we can twist about states and
2143 repoint tls_* globals, but those variables used for logging or other variable
2144 expansion that happens _after_ delivery need to have a longer life-time.
2145
2146 So for those, we get the data from POOL_PERM; the re-invoke guard keeps us from
2147 doing this more than once per generation of a state context.  We set them in
2148 the state context, and repoint tls_* to them.  After the state goes away, the
2149 tls_* copies of the pointers remain valid and client delivery logging is happy.
2150
2151 tls_certificate_verified is a BOOL, so the tls_peerdn and tls_cipher issues
2152 don't apply.
2153
2154 Arguments:
2155   state           exim_gnutls_state_st *
2156   errstr          pointer to error string
2157
2158 Returns:          OK/DEFER/FAIL
2159 */
2160
2161 static int
2162 peer_status(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
2163 {
2164 gnutls_session_t session = state->session;
2165 const gnutls_datum_t * cert_list;
2166 int old_pool, rc;
2167 unsigned int cert_list_size = 0;
2168 gnutls_protocol_t protocol;
2169 gnutls_cipher_algorithm_t cipher;
2170 gnutls_kx_algorithm_t kx;
2171 gnutls_mac_algorithm_t mac;
2172 gnutls_certificate_type_t ct;
2173 gnutls_x509_crt_t crt;
2174 uschar * dn_buf;
2175 size_t sz;
2176
2177 if (state->have_set_peerdn)
2178   return OK;
2179 state->have_set_peerdn = TRUE;
2180
2181 state->peerdn = NULL;
2182
2183 /* tls_cipher */
2184 cipher = gnutls_cipher_get(session);
2185 protocol = gnutls_protocol_get_version(session);
2186 mac = gnutls_mac_get(session);
2187 kx =
2188 #ifdef GNUTLS_TLS1_3
2189     protocol >= GNUTLS_TLS1_3 ? 0 :
2190 #endif
2191   gnutls_kx_get(session);
2192
2193 old_pool = store_pool;
2194   {
2195   tls_support * tlsp = state->tlsp;
2196   store_pool = POOL_PERM;
2197
2198 #ifdef SUPPORT_GNUTLS_SESS_DESC
2199     {
2200     gstring * g = NULL;
2201     uschar * s = US gnutls_session_get_desc(session), c;
2202
2203     /* Nikos M suggests we use this by preference.  It returns like:
2204     (TLS1.3)-(ECDHE-SECP256R1)-(RSA-PSS-RSAE-SHA256)-(AES-256-GCM)
2205
2206     For partial back-compat, put a colon after the TLS version, replace the
2207     )-( grouping with __, replace in-group - with _ and append the :keysize. */
2208
2209     /* debug_printf("peer_status: gnutls_session_get_desc %s\n", s); */
2210
2211     for (s++; (c = *s) && c != ')'; s++) g = string_catn(g, s, 1);
2212
2213     tlsp->ver = string_copyn(g->s, g->ptr);
2214     for (uschar * p = US tlsp->ver; *p; p++)
2215       if (*p == '-') { *p = '\0'; break; }      /* TLS1.0-PKIX -> TLS1.0 */
2216
2217     g = string_catn(g, US":", 1);
2218     if (*s) s++;                /* now on _ between groups */
2219     while ((c = *s))
2220       {
2221       for (*++s && ++s; (c = *s) && c != ')'; s++)
2222         g = string_catn(g, c == '-' ? US"_" : s, 1);
2223       /* now on ) closing group */
2224       if ((c = *s) && *++s == '-') g = string_catn(g, US"__", 2);
2225       /* now on _ between groups */
2226       }
2227     g = string_catn(g, US":", 1);
2228     g = string_cat(g, string_sprintf("%d", (int) gnutls_cipher_get_key_size(cipher) * 8));
2229     state->ciphersuite = string_from_gstring(g);
2230     }
2231 #else
2232   state->ciphersuite = string_sprintf("%s:%s:%d",
2233       gnutls_protocol_get_name(protocol),
2234       gnutls_cipher_suite_get_name(kx, cipher, mac),
2235       (int) gnutls_cipher_get_key_size(cipher) * 8);
2236
2237   /* I don't see a way that spaces could occur, in the current GnuTLS
2238   code base, but it was a concern in the old code and perhaps older GnuTLS
2239   releases did return "TLS 1.0"; play it safe, just in case. */
2240
2241   for (uschar * p = state->ciphersuite; *p; p++) if (isspace(*p)) *p = '-';
2242   tlsp->ver = string_copyn(state->ciphersuite,
2243                         Ustrchr(state->ciphersuite, ':') - state->ciphersuite);
2244 #endif
2245
2246 /* debug_printf("peer_status: ciphersuite %s\n", state->ciphersuite); */
2247
2248   tlsp->cipher = state->ciphersuite;
2249   tlsp->bits = gnutls_cipher_get_key_size(cipher) * 8;
2250
2251   tlsp->cipher_stdname = cipher_stdname_kcm(kx, cipher, mac);
2252   }
2253 store_pool = old_pool;
2254
2255 /* tls_peerdn */
2256 cert_list = gnutls_certificate_get_peers(session, &cert_list_size);
2257
2258 if (!cert_list || cert_list_size == 0)
2259   {
2260   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: no certificate from peer (%p & %d)\n",
2261       cert_list, cert_list_size);
2262   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
2263     return tls_error(US"certificate verification failed",
2264         US"no certificate received from peer", state->host, errstr);
2265   return OK;
2266   }
2267
2268 if ((ct = gnutls_certificate_type_get(session)) != GNUTLS_CRT_X509)
2269   {
2270   const uschar * ctn = US gnutls_certificate_type_get_name(ct);
2271   DEBUG(D_tls)
2272     debug_printf("TLS: peer cert not X.509 but instead \"%s\"\n", ctn);
2273   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
2274     return tls_error(US"certificate verification not possible, unhandled type",
2275         ctn, state->host, errstr);
2276   return OK;
2277   }
2278
2279 #define exim_gnutls_peer_err(Label) \
2280   do { \
2281     if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) \
2282       { \
2283       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: peer cert problem: %s: %s\n", \
2284         (Label), gnutls_strerror(rc)); \
2285       if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED) \
2286         return tls_error_gnu((Label), rc, state->host, errstr); \
2287       return OK; \
2288       } \
2289     } while (0)
2290
2291 rc = import_cert(&cert_list[0], &crt);
2292 exim_gnutls_peer_err(US"cert 0");
2293
2294 state->tlsp->peercert = state->peercert = crt;
2295
2296 sz = 0;
2297 rc = gnutls_x509_crt_get_dn(crt, NULL, &sz);
2298 if (rc != GNUTLS_E_SHORT_MEMORY_BUFFER)
2299   {
2300   exim_gnutls_peer_err(US"getting size for cert DN failed");
2301   return FAIL; /* should not happen */
2302   }
2303 dn_buf = store_get_perm(sz, TRUE);      /* tainted */
2304 rc = gnutls_x509_crt_get_dn(crt, CS dn_buf, &sz);
2305 exim_gnutls_peer_err(US"failed to extract certificate DN [gnutls_x509_crt_get_dn(cert 0)]");
2306
2307 state->peerdn = dn_buf;
2308
2309 return OK;
2310 #undef exim_gnutls_peer_err
2311 }
2312
2313
2314
2315
2316 /*************************************************
2317 *            Verify peer certificate             *
2318 *************************************************/
2319
2320 /* Called from both server and client code.
2321 *Should* be using a callback registered with
2322 gnutls_certificate_set_verify_function() to fail the handshake if we dislike
2323 the peer information, but that's too new for some OSes.
2324
2325 Arguments:
2326   state         exim_gnutls_state_st *
2327   errstr        where to put an error message
2328
2329 Returns:
2330   FALSE     if the session should be rejected
2331   TRUE      if the cert is okay or we just don't care
2332 */
2333
2334 static BOOL
2335 verify_certificate(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
2336 {
2337 int rc;
2338 uint verify;
2339
2340 DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: checking peer certificate\n");
2341 *errstr = NULL;
2342 rc = peer_status(state, errstr);
2343
2344 if (state->verify_requirement == VERIFY_NONE)
2345   return TRUE;
2346
2347 if (rc != OK || !state->peerdn)
2348   {
2349   verify = GNUTLS_CERT_INVALID;
2350   *errstr = US"certificate not supplied";
2351   }
2352 else
2353
2354   {
2355 #ifdef SUPPORT_DANE
2356   if (state->verify_requirement == VERIFY_DANE && state->host)
2357     {
2358     /* Using dane_verify_session_crt() would be easy, as it does it all for us
2359     including talking to a DNS resolver.  But we want to do that bit ourselves
2360     as the testsuite intercepts and fakes its own DNS environment. */
2361
2362     dane_state_t s;
2363     dane_query_t r;
2364     uint lsize;
2365     const gnutls_datum_t * certlist =
2366       gnutls_certificate_get_peers(state->session, &lsize);
2367     int usage = tls_out.tlsa_usage;
2368
2369 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
2370     /* Split the TLSA records into two sets, TA and EE selectors.  Run the
2371     dane-verification separately so that we know which selector verified;
2372     then we know whether to do name-verification (needed for TA but not EE). */
2373
2374     if (usage == ((1<<DANESSL_USAGE_DANE_TA) | (1<<DANESSL_USAGE_DANE_EE)))
2375       {                                         /* a mixed-usage bundle */
2376       int i, j, nrec;
2377       const char ** dd;
2378       int * ddl;
2379
2380       for (nrec = 0; state->dane_data_len[nrec]; ) nrec++;
2381       nrec++;
2382
2383       dd = store_get(nrec * sizeof(uschar *), FALSE);
2384       ddl = store_get(nrec * sizeof(int), FALSE);
2385       nrec--;
2386
2387       if ((rc = dane_state_init(&s, 0)))
2388         goto tlsa_prob;
2389
2390       for (usage = DANESSL_USAGE_DANE_EE;
2391            usage >= DANESSL_USAGE_DANE_TA; usage--)
2392         {                               /* take records with this usage */
2393         for (j = i = 0; i < nrec; i++)
2394           if (state->dane_data[i][0] == usage)
2395             {
2396             dd[j] = state->dane_data[i];
2397             ddl[j++] = state->dane_data_len[i];
2398             }
2399         if (j)
2400           {
2401           dd[j] = NULL;
2402           ddl[j] = 0;
2403
2404           if ((rc = dane_raw_tlsa(s, &r, (char * const *)dd, ddl, 1, 0)))
2405             goto tlsa_prob;
2406
2407           if ((rc = dane_verify_crt_raw(s, certlist, lsize,
2408                             gnutls_certificate_type_get(state->session),
2409                             r, 0,
2410                             usage == DANESSL_USAGE_DANE_EE
2411                             ? DANE_VFLAG_ONLY_CHECK_EE_USAGE : 0,
2412                             &verify)))
2413             {
2414             DEBUG(D_tls)
2415               debug_printf("TLSA record problem: %s\n", dane_strerror(rc));
2416             }
2417           else if (verify == 0) /* verification passed */
2418             {
2419             usage = 1 << usage;
2420             break;
2421             }
2422           }
2423         }
2424
2425         if (rc) goto tlsa_prob;
2426       }
2427     else
2428 # endif
2429       {
2430       if (  (rc = dane_state_init(&s, 0))
2431          || (rc = dane_raw_tlsa(s, &r, state->dane_data, state->dane_data_len,
2432                         1, 0))
2433          || (rc = dane_verify_crt_raw(s, certlist, lsize,
2434                         gnutls_certificate_type_get(state->session),
2435                         r, 0,
2436 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
2437                         usage == (1 << DANESSL_USAGE_DANE_EE)
2438                         ? DANE_VFLAG_ONLY_CHECK_EE_USAGE : 0,
2439 # else
2440                         0,
2441 # endif
2442                         &verify))
2443          )
2444         goto tlsa_prob;
2445       }
2446
2447     if (verify != 0)            /* verification failed */
2448       {
2449       gnutls_datum_t str;
2450       (void) dane_verification_status_print(verify, &str, 0);
2451       *errstr = US str.data;    /* don't bother to free */
2452       goto badcert;
2453       }
2454
2455 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
2456     /* If a TA-mode TLSA record was used for verification we must additionally
2457     verify the cert name (but not the CA chain).  For EE-mode, skip it. */
2458
2459     if (usage & (1 << DANESSL_USAGE_DANE_EE))
2460 # endif
2461       {
2462       state->peer_dane_verified = state->peer_cert_verified = TRUE;
2463       goto goodcert;
2464       }
2465 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
2466     /* Assume that the name on the A-record is the one that should be matching
2467     the cert.  An alternate view is that the domain part of the email address
2468     is also permissible. */
2469
2470     if (gnutls_x509_crt_check_hostname(state->tlsp->peercert,
2471           CS state->host->name))
2472       {
2473       state->peer_dane_verified = state->peer_cert_verified = TRUE;
2474       goto goodcert;
2475       }
2476 # endif
2477     }
2478 #endif  /*SUPPORT_DANE*/
2479
2480   rc = gnutls_certificate_verify_peers2(state->session, &verify);
2481   }
2482
2483 /* Handle the result of verification. INVALID is set if any others are. */
2484
2485 if (rc < 0 || verify & (GNUTLS_CERT_INVALID|GNUTLS_CERT_REVOKED))
2486   {
2487   state->peer_cert_verified = FALSE;
2488   if (!*errstr)
2489     {
2490 #ifdef GNUTLS_CERT_VFY_STATUS_PRINT
2491     DEBUG(D_tls)
2492       {
2493       gnutls_datum_t txt;
2494
2495       if (gnutls_certificate_verification_status_print(verify,
2496             gnutls_certificate_type_get(state->session), &txt, 0)
2497           == GNUTLS_E_SUCCESS)
2498         {
2499         debug_printf("%s\n", txt.data);
2500         gnutls_free(txt.data);
2501         }
2502       }
2503 #endif
2504     *errstr = verify & GNUTLS_CERT_REVOKED
2505       ? US"certificate revoked" : US"certificate invalid";
2506     }
2507
2508   DEBUG(D_tls)
2509     debug_printf("TLS certificate verification failed (%s): peerdn=\"%s\"\n",
2510         *errstr, state->peerdn ? state->peerdn : US"<unset>");
2511
2512   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
2513     goto badcert;
2514   DEBUG(D_tls)
2515     debug_printf("TLS verify failure overridden (host in tls_try_verify_hosts)\n");
2516   }
2517
2518 else
2519   {
2520   /* Client side, check the server's certificate name versus the name on the
2521   A-record for the connection we made.  What to do for server side - what name
2522   to use for client?  We document that there is no such checking for server
2523   side. */
2524
2525   if (  state->exp_tls_verify_cert_hostnames
2526      && !gnutls_x509_crt_check_hostname(state->tlsp->peercert,
2527                 CS state->exp_tls_verify_cert_hostnames)
2528      )
2529     {
2530     DEBUG(D_tls)
2531       debug_printf("TLS certificate verification failed: cert name mismatch\n");
2532     if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
2533       goto badcert;
2534     return TRUE;
2535     }
2536
2537   state->peer_cert_verified = TRUE;
2538   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS certificate verified: peerdn=\"%s\"\n",
2539       state->peerdn ? state->peerdn : US"<unset>");
2540   }
2541
2542 goodcert:
2543   state->tlsp->peerdn = state->peerdn;
2544   return TRUE;
2545
2546 #ifdef SUPPORT_DANE
2547 tlsa_prob:
2548   *errstr = string_sprintf("TLSA record problem: %s",
2549     rc == DANE_E_REQUESTED_DATA_NOT_AVAILABLE ? "none usable" : dane_strerror(rc));
2550 #endif
2551
2552 badcert:
2553   gnutls_alert_send(state->session, GNUTLS_AL_FATAL, GNUTLS_A_BAD_CERTIFICATE);
2554   return FALSE;
2555 }
2556
2557
2558
2559
2560 /* ------------------------------------------------------------------------ */
2561 /* Callbacks */
2562
2563 /* Logging function which can be registered with
2564  *   gnutls_global_set_log_function()
2565  *   gnutls_global_set_log_level() 0..9
2566  */
2567 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
2568 static void
2569 exim_gnutls_logger_cb(int level, const char *message)
2570 {
2571   size_t len = strlen(message);
2572   if (len < 1)
2573     {
2574     DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS<%d> empty debug message\n", level);
2575     return;
2576     }
2577   DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS<%d>: %s%s", level, message,
2578       message[len-1] == '\n' ? "" : "\n");
2579 }
2580 #endif
2581
2582
2583 /* Called after client hello, should handle SNI work.
2584 This will always set tls_sni (state->received_sni) if available,
2585 and may trigger presenting different certificates,
2586 if state->trigger_sni_changes is TRUE.
2587
2588 Should be registered with
2589   gnutls_handshake_set_post_client_hello_function()
2590
2591 "This callback must return 0 on success or a gnutls error code to terminate the
2592 handshake.".
2593
2594 For inability to get SNI information, we return 0.
2595 We only return non-zero if re-setup failed.
2596 Only used for server-side TLS.
2597 */
2598
2599 static int
2600 exim_sni_handling_cb(gnutls_session_t session)
2601 {
2602 char sni_name[MAX_HOST_LEN];
2603 size_t data_len = MAX_HOST_LEN;
2604 exim_gnutls_state_st *state = &state_server;
2605 unsigned int sni_type;
2606 int rc, old_pool;
2607 uschar * dummy_errstr;
2608
2609 rc = gnutls_server_name_get(session, sni_name, &data_len, &sni_type, 0);
2610 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
2611   {
2612   DEBUG(D_tls)
2613     if (rc == GNUTLS_E_REQUESTED_DATA_NOT_AVAILABLE)
2614       debug_printf("TLS: no SNI presented in handshake\n");
2615     else
2616       debug_printf("TLS failure: gnutls_server_name_get(): %s [%d]\n",
2617         gnutls_strerror(rc), rc);
2618   return 0;
2619   }
2620
2621 if (sni_type != GNUTLS_NAME_DNS)
2622   {
2623   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: ignoring SNI of unhandled type %u\n", sni_type);
2624   return 0;
2625   }
2626
2627 /* We now have a UTF-8 string in sni_name */
2628 old_pool = store_pool;
2629 store_pool = POOL_PERM;
2630 state->received_sni = string_copy_taint(US sni_name, TRUE);
2631 store_pool = old_pool;
2632
2633 /* We set this one now so that variable expansions below will work */
2634 state->tlsp->sni = state->received_sni;
2635
2636 DEBUG(D_tls) debug_printf("Received TLS SNI \"%s\"%s\n", sni_name,
2637     state->trigger_sni_changes ? "" : " (unused for certificate selection)");
2638
2639 if (!state->trigger_sni_changes)
2640   return 0;
2641
2642 if ((rc = tls_expand_session_files(state, &dummy_errstr)) != OK)
2643   {
2644   /* If the setup of certs/etc failed before handshake, TLS would not have
2645   been offered.  The best we can do now is abort. */
2646   return GNUTLS_E_APPLICATION_ERROR_MIN;
2647   }
2648
2649 rc = tls_set_remaining_x509(state, &dummy_errstr);
2650 if (rc != OK) return GNUTLS_E_APPLICATION_ERROR_MIN;
2651
2652 return 0;
2653 }
2654
2655
2656
2657 #ifndef DISABLE_EVENT
2658 /*
2659 We use this callback to get observability and detail-level control
2660 for an exim TLS connection (either direction), raising a tls:cert event
2661 for each cert in the chain presented by the peer.  Any event
2662 can deny verification.
2663
2664 Return 0 for the handshake to continue or non-zero to terminate.
2665 */
2666
2667 static int
2668 verify_cb(gnutls_session_t session)
2669 {
2670 const gnutls_datum_t * cert_list;
2671 unsigned int cert_list_size = 0;
2672 gnutls_x509_crt_t crt;
2673 int rc;
2674 uschar * yield;
2675 exim_gnutls_state_st * state = gnutls_session_get_ptr(session);
2676
2677 if ((cert_list = gnutls_certificate_get_peers(session, &cert_list_size)))
2678   while (cert_list_size--)
2679   {
2680   if ((rc = import_cert(&cert_list[cert_list_size], &crt)) != GNUTLS_E_SUCCESS)
2681     {
2682     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: peer cert problem: depth %d: %s\n",
2683       cert_list_size, gnutls_strerror(rc));
2684     break;
2685     }
2686
2687   state->tlsp->peercert = crt;
2688   if ((yield = event_raise(state->event_action,
2689               US"tls:cert", string_sprintf("%d", cert_list_size))))
2690     {
2691     log_write(0, LOG_MAIN,
2692               "SSL verify denied by event-action: depth=%d: %s",
2693               cert_list_size, yield);
2694     return 1;                     /* reject */
2695     }
2696   state->tlsp->peercert = NULL;
2697   }
2698
2699 return 0;
2700 }
2701
2702 #endif
2703
2704
2705 static gstring *
2706 ddump(gnutls_datum_t * d)
2707 {
2708 gstring * g = string_get((d->size+1) * 2);
2709 uschar * s = d->data;
2710 for (unsigned i = d->size; i > 0; i--, s++)
2711   {
2712   g = string_catn(g, US "0123456789abcdef" + (*s >> 4), 1);
2713   g = string_catn(g, US "0123456789abcdef" + (*s & 0xf), 1);
2714   }
2715 return g;
2716 }
2717
2718 static void
2719 post_handshake_debug(exim_gnutls_state_st * state)
2720 {
2721 #ifdef SUPPORT_GNUTLS_SESS_DESC
2722 debug_printf("%s\n", gnutls_session_get_desc(state->session));
2723 #endif
2724
2725 #ifdef SUPPORT_GNUTLS_KEYLOG
2726 # ifdef EXIM_HAVE_TLS1_3
2727 if (gnutls_protocol_get_version(state->session) < GNUTLS_TLS1_3)
2728 # else
2729 if (TRUE)
2730 # endif
2731   {
2732   gnutls_datum_t c, s;
2733   gstring * gc, * gs;
2734   /* For TLS1.2 we only want the client random and the master secret */
2735   gnutls_session_get_random(state->session, &c, &s);
2736   gnutls_session_get_master_secret(state->session, &s);
2737   gc = ddump(&c);
2738   gs = ddump(&s);
2739   debug_printf("CLIENT_RANDOM %.*s %.*s\n", (int)gc->ptr, gc->s, (int)gs->ptr, gs->s);
2740   }
2741 else
2742   debug_printf("To get keying info for TLS1.3 is hard:\n"
2743     " Set environment variable SSLKEYLOGFILE to a filename relative to the spool directory,\n"
2744     " and make sure it is writable by the Exim runtime user.\n"
2745     " Add SSLKEYLOGFILE to keep_environment in the exim config.\n"
2746     " Start Exim as root.\n"
2747     " If using sudo, add SSLKEYLOGFILE to env_keep in /etc/sudoers\n"
2748     " (works for TLS1.2 also, and saves cut-paste into file).\n"
2749     " Trying to use add_environment for this will not work\n");
2750 #endif
2751 }
2752
2753
2754 #ifdef EXIM_HAVE_TLS_RESUME
2755 static int
2756 tls_server_ticket_cb(gnutls_session_t sess, u_int htype, unsigned when,
2757   unsigned incoming, const gnutls_datum_t * msg)
2758 {
2759 DEBUG(D_tls) debug_printf("newticket cb\n");
2760 tls_in.resumption |= RESUME_CLIENT_REQUESTED;
2761 return 0;
2762 }
2763
2764 static void
2765 tls_server_resume_prehandshake(exim_gnutls_state_st * state)
2766 {
2767 /* Should the server offer session resumption? */
2768 tls_in.resumption = RESUME_SUPPORTED;
2769 if (verify_check_host(&tls_resumption_hosts) == OK)
2770   {
2771   int rc;
2772   /* GnuTLS appears to not do ticket overlap, but does emit a fresh ticket when
2773   an offered resumption is unacceptable.  We lose one resumption per ticket
2774   lifetime, and sessions cannot be indefinitely re-used.  There seems to be no
2775   way (3.6.7) of changing the default number of 2 TLS1.3 tickets issued, but at
2776   least they go out in a single packet. */
2777
2778   if (!(rc = gnutls_session_ticket_enable_server(state->session,
2779               &server_sessticket_key)))
2780     tls_in.resumption |= RESUME_SERVER_TICKET;
2781   else
2782     DEBUG(D_tls)
2783       debug_printf("enabling session tickets: %s\n", US gnutls_strerror(rc));
2784
2785   /* Try to tell if we see a ticket request */
2786   gnutls_handshake_set_hook_function(state->session,
2787     GNUTLS_HANDSHAKE_ANY, GNUTLS_HOOK_POST, tls_server_hook_cb);
2788   }
2789 }
2790
2791 static void
2792 tls_server_resume_posthandshake(exim_gnutls_state_st * state)
2793 {
2794 if (gnutls_session_resumption_requested(state->session))
2795   {
2796   /* This tells us the client sent a full ticket.  We use a
2797   callback on session-ticket request, elsewhere, to tell
2798   if a client asked for a ticket. */
2799
2800   tls_in.resumption |= RESUME_CLIENT_SUGGESTED;
2801   DEBUG(D_tls) debug_printf("client requested resumption\n");
2802   }
2803 if (gnutls_session_is_resumed(state->session))
2804   {
2805   tls_in.resumption |= RESUME_USED;
2806   DEBUG(D_tls) debug_printf("Session resumed\n");
2807   }
2808 }
2809 #endif
2810
2811
2812 #ifdef EXIM_HAVE_ALPN
2813 static void
2814 tls_server_set_acceptable_alpns(exim_gnutls_state_st * state)
2815 {
2816 int rc;
2817 gnutls_datum_t protocols[2] = {[0] = {.data = US"smtp", .size = 4},
2818                                [1] = {.data = US"esmtp", .size = 5}};
2819
2820 /* Set non-mandatory set of protocol names */
2821 if (!(rc = gnutls_alpn_set_protocols(state->session, protocols, 2, 0)))
2822   gnutls_handshake_set_hook_function(state->session,
2823     GNUTLS_HANDSHAKE_ANY, GNUTLS_HOOK_POST, tls_server_hook_cb);
2824 else
2825   DEBUG(D_tls)
2826     debug_printf("setting alpn protocols: %s\n", US gnutls_strerror(rc));
2827 }
2828 #endif
2829
2830 /* ------------------------------------------------------------------------ */
2831 /* Exported functions */
2832
2833
2834
2835
2836 /*************************************************
2837 *       Start a TLS session in a server          *
2838 *************************************************/
2839
2840 /* This is called when Exim is running as a server, after having received
2841 the STARTTLS command. It must respond to that command, and then negotiate
2842 a TLS session.
2843
2844 Arguments:
2845   errstr           pointer to error string
2846
2847 Returns:           OK on success
2848                    DEFER for errors before the start of the negotiation
2849                    FAIL for errors during the negotiation; the server can't
2850                      continue running.
2851 */
2852
2853 int
2854 tls_server_start(uschar ** errstr)
2855 {
2856 int rc;
2857 exim_gnutls_state_st * state = NULL;
2858
2859 /* Check for previous activation */
2860 if (tls_in.active.sock >= 0)
2861   {
2862   tls_error(US"STARTTLS received after TLS started", US "", NULL, errstr);
2863   smtp_printf("554 Already in TLS\r\n", FALSE);
2864   return FAIL;
2865   }
2866
2867 /* Initialize the library. If it fails, it will already have logged the error
2868 and sent an SMTP response. */
2869
2870 DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS as a server\n");
2871
2872   {
2873 #ifdef MEASURE_TIMING
2874   struct timeval t0;
2875   gettimeofday(&t0, NULL);
2876 #endif
2877
2878   if ((rc = tls_init(NULL, NULL,
2879       tls_require_ciphers, &state, &tls_in, errstr)) != OK) return rc;
2880
2881 #ifdef MEASURE_TIMING
2882   report_time_since(&t0, US"server tls_init (delta)");
2883 #endif
2884   }
2885
2886 #ifdef EXIM_HAVE_ALPN
2887 tls_server_set_acceptable_alpns(state);
2888 #endif
2889
2890 #ifdef EXIM_HAVE_TLS_RESUME
2891 tls_server_resume_prehandshake(state);
2892 #endif
2893
2894 /* If this is a host for which certificate verification is mandatory or
2895 optional, set up appropriately. */
2896
2897 if (verify_check_host(&tls_verify_hosts) == OK)
2898   {
2899   DEBUG(D_tls)
2900     debug_printf("TLS: a client certificate will be 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_host(&tls_try_verify_hosts) == OK)
2905   {
2906   DEBUG(D_tls)
2907     debug_printf("TLS: a client certificate will be requested but not required\n");
2908   state->verify_requirement = VERIFY_OPTIONAL;
2909   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUEST);
2910   }
2911 else
2912   {
2913   DEBUG(D_tls)
2914     debug_printf("TLS: a client certificate will not be requested\n");
2915   state->verify_requirement = VERIFY_NONE;
2916   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_IGNORE);
2917   }
2918
2919 #ifndef DISABLE_EVENT
2920 if (event_action)
2921   {
2922   state->event_action = event_action;
2923   gnutls_session_set_ptr(state->session, state);
2924   gnutls_certificate_set_verify_function(state->lib_state.x509_cred, verify_cb);
2925   }
2926 #endif
2927
2928 /* Register SNI handling; always, even if not in tls_certificate, so that the
2929 expansion variable $tls_sni is always available. */
2930
2931 gnutls_handshake_set_post_client_hello_function(state->session,
2932     exim_sni_handling_cb);
2933
2934 /* Set context and tell client to go ahead, except in the case of TLS startup
2935 on connection, where outputting anything now upsets the clients and tends to
2936 make them disconnect. We need to have an explicit fflush() here, to force out
2937 the response. Other smtp_printf() calls do not need it, because in non-TLS
2938 mode, the fflush() happens when smtp_getc() is called. */
2939
2940 if (!state->tlsp->on_connect)
2941   {
2942   smtp_printf("220 TLS go ahead\r\n", FALSE);
2943   fflush(smtp_out);
2944   }
2945
2946 /* Now negotiate the TLS session. We put our own timer on it, since it seems
2947 that the GnuTLS library doesn't.
2948 From 3.1.0 there is gnutls_handshake_set_timeout() - but it requires you
2949 to set (and clear down afterwards) up a pull-timeout callback function that does
2950 a select, so we're no better off unless avoiding signals becomes an issue. */
2951
2952 gnutls_transport_set_ptr2(state->session,
2953     (gnutls_transport_ptr_t)(long) fileno(smtp_in),
2954     (gnutls_transport_ptr_t)(long) fileno(smtp_out));
2955 state->fd_in = fileno(smtp_in);
2956 state->fd_out = fileno(smtp_out);
2957
2958 sigalrm_seen = FALSE;
2959 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM(smtp_receive_timeout);
2960 do
2961   rc = gnutls_handshake(state->session);
2962 while (rc == GNUTLS_E_AGAIN ||  rc == GNUTLS_E_INTERRUPTED && !sigalrm_seen);
2963 ALARM_CLR(0);
2964
2965 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
2966   {
2967   /* It seems that, except in the case of a timeout, we have to close the
2968   connection right here; otherwise if the other end is running OpenSSL it hangs
2969   until the server times out. */
2970
2971   if (sigalrm_seen)
2972     {
2973     tls_error(US"gnutls_handshake", US"timed out", NULL, errstr);
2974     gnutls_db_remove_session(state->session);
2975     }
2976   else
2977     {
2978     tls_error_gnu(US"gnutls_handshake", rc, NULL, errstr);
2979     (void) gnutls_alert_send_appropriate(state->session, rc);
2980     gnutls_deinit(state->session);
2981     gnutls_certificate_free_credentials(state->lib_state.x509_cred);
2982     state->lib_state = null_tls_preload;
2983     millisleep(500);
2984     shutdown(state->fd_out, SHUT_WR);
2985     for (int i = 1024; fgetc(smtp_in) != EOF && i > 0; ) i--;   /* drain skt */
2986     (void)fclose(smtp_out);
2987     (void)fclose(smtp_in);
2988     smtp_out = smtp_in = NULL;
2989     }
2990
2991   return FAIL;
2992   }
2993
2994 #ifdef GNUTLS_SFLAGS_EXT_MASTER_SECRET
2995 if (gnutls_session_get_flags(state->session) & GNUTLS_SFLAGS_EXT_MASTER_SECRET)
2996   tls_in.ext_master_secret = TRUE;
2997 #endif
2998
2999 #ifdef EXIM_HAVE_TLS_RESUME
3000 tls_server_resume_posthandshake(state);
3001 #endif
3002
3003 DEBUG(D_tls) post_handshake_debug(state);
3004
3005 #ifdef EXIM_HAVE_ALPN
3006 if (server_seen_alpn)
3007   {
3008   /* The client offered ALPN.  We were set up with a nonmandatory list;
3009   see what was negotiated.  We require a match now, given that something
3010   was offered. */
3011   gnutls_datum_t p = {.size = 0};
3012   int rc = gnutls_alpn_get_selected_protocol(state->session, &p);
3013   if (!rc || rc == GNUTLS_E_REQUESTED_DATA_NOT_AVAILABLE)
3014     {
3015     if (p.size == 0)
3016       {
3017       *errstr = US"ALPN rejected";
3018       return FAIL;
3019       }
3020     else
3021       DEBUG(D_tls)
3022         debug_printf("ALPN negotiated: %.*s\n", (int)p.size, p.data);
3023     }
3024   else
3025     DEBUG(D_tls)
3026       debug_printf("getting alpn protocol: %s\n", US gnutls_strerror(rc));
3027
3028   }
3029 #endif
3030
3031 /* Verify after the fact */
3032
3033 if (!verify_certificate(state, errstr))
3034   {
3035   if (state->verify_requirement != VERIFY_OPTIONAL)
3036     {
3037     (void) tls_error(US"certificate verification failed", *errstr, NULL, errstr);
3038     return FAIL;
3039     }
3040   DEBUG(D_tls)
3041     debug_printf("TLS: continuing on only because verification was optional, after: %s\n",
3042         *errstr);
3043   }
3044
3045 /* Sets various Exim expansion variables; always safe within server */
3046
3047 extract_exim_vars_from_tls_state(state);
3048
3049 /* TLS has been set up. Adjust the input functions to read via TLS,
3050 and initialize appropriately. */
3051
3052 state->xfer_buffer = store_malloc(ssl_xfer_buffer_size);
3053
3054 receive_getc = tls_getc;
3055 receive_getbuf = tls_getbuf;
3056 receive_get_cache = tls_get_cache;
3057 receive_ungetc = tls_ungetc;
3058 receive_feof = tls_feof;
3059 receive_ferror = tls_ferror;
3060 receive_smtp_buffered = tls_smtp_buffered;
3061
3062 return OK;
3063 }
3064
3065
3066
3067
3068 static void
3069 tls_client_setup_hostname_checks(host_item * host, exim_gnutls_state_st * state,
3070   smtp_transport_options_block * ob)
3071 {
3072 if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_verify_cert_hostnames, host) == OK)
3073   {
3074   state->exp_tls_verify_cert_hostnames =
3075 #ifdef SUPPORT_I18N
3076     string_domain_utf8_to_alabel(host->certname, NULL);
3077 #else
3078     host->certname;
3079 #endif
3080   DEBUG(D_tls)
3081     debug_printf("TLS: server cert verification includes hostname: \"%s\"\n",
3082                     state->exp_tls_verify_cert_hostnames);
3083   }
3084 }
3085
3086
3087
3088
3089 #ifdef SUPPORT_DANE
3090 /* Given our list of RRs from the TLSA lookup, build a lookup block in
3091 GnuTLS-DANE's preferred format.  Hang it on the state str for later
3092 use in DANE verification.
3093
3094 We point at the dnsa data not copy it, so it must remain valid until
3095 after verification is done.*/
3096
3097 static BOOL
3098 dane_tlsa_load(exim_gnutls_state_st * state, dns_answer * dnsa)
3099 {
3100 dns_scan dnss;
3101 int i;
3102 const char **   dane_data;
3103 int *           dane_data_len;
3104
3105 i = 1;
3106 for (dns_record * rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_ANSWERS); rr;
3107      rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_NEXT)
3108     ) if (rr->type == T_TLSA) i++;
3109
3110 dane_data = store_get(i * sizeof(uschar *), FALSE);
3111 dane_data_len = store_get(i * sizeof(int), FALSE);
3112
3113 i = 0;
3114 for (dns_record * rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_ANSWERS); rr;
3115      rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_NEXT)
3116     ) if (rr->type == T_TLSA && rr->size > 3)
3117   {
3118   const uschar * p = rr->data;
3119 /*XXX need somehow to mark rr and its data as tainted.  Doues this mean copying it? */
3120   uint8_t usage = p[0], sel = p[1], type = p[2];
3121
3122   DEBUG(D_tls)
3123     debug_printf("TLSA: %d %d %d size %d\n", usage, sel, type, rr->size);
3124
3125   if (  (usage != DANESSL_USAGE_DANE_TA && usage != DANESSL_USAGE_DANE_EE)
3126      || (sel != 0 && sel != 1)
3127      )
3128     continue;
3129   switch(type)
3130     {
3131     case 0:     /* Full: cannot check at present */
3132                 break;
3133     case 1:     if (rr->size != 3 + 256/8) continue;    /* sha2-256 */
3134                 break;
3135     case 2:     if (rr->size != 3 + 512/8) continue;    /* sha2-512 */
3136                 break;
3137     default:    continue;
3138     }
3139
3140   tls_out.tlsa_usage |= 1<<usage;
3141   dane_data[i] = CS p;
3142   dane_data_len[i++] = rr->size;
3143   }
3144
3145 if (!i) return FALSE;
3146
3147 dane_data[i] = NULL;
3148 dane_data_len[i] = 0;
3149
3150 state->dane_data = (char * const *)dane_data;
3151 state->dane_data_len = dane_data_len;
3152 return TRUE;
3153 }
3154 #endif
3155
3156
3157
3158 #ifdef EXIM_HAVE_TLS_RESUME
3159 /* On the client, get any stashed session for the given IP from hints db
3160 and apply it to the ssl-connection for attempted resumption.  Although
3161 there is a gnutls_session_ticket_enable_client() interface it is
3162 documented as unnecessary (as of 3.6.7) as "session tickets are emabled
3163 by deafult".  There seems to be no way to disable them, so even hosts not
3164 enabled by the transport option will be sent a ticket request.  We will
3165 however avoid storing and retrieving session information. */
3166
3167 static void
3168 tls_retrieve_session(tls_support * tlsp, gnutls_session_t session,
3169   host_item * host, smtp_transport_options_block * ob)
3170 {
3171 tlsp->resumption = RESUME_SUPPORTED;
3172 if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_resumption_hosts, host) == OK)
3173   {
3174   dbdata_tls_session * dt;
3175   int len, rc;
3176   open_db dbblock, * dbm_file;
3177
3178   DEBUG(D_tls)
3179     debug_printf("check for resumable session for %s\n", host->address);
3180   tlsp->host_resumable = TRUE;
3181   tlsp->resumption |= RESUME_CLIENT_REQUESTED;
3182   if ((dbm_file = dbfn_open(US"tls", O_RDONLY, &dbblock, FALSE, FALSE)))
3183     {
3184     /* Key for the db is the IP.  We'd like to filter the retrieved session
3185     for ticket advisory expiry, but 3.6.1 seems to give no access to that */
3186
3187     if ((dt = dbfn_read_with_length(dbm_file, host->address, &len)))
3188       if (!(rc = gnutls_session_set_data(session,
3189                     CUS dt->session, (size_t)len - sizeof(dbdata_tls_session))))
3190         {
3191         DEBUG(D_tls) debug_printf("good session\n");
3192         tlsp->resumption |= RESUME_CLIENT_SUGGESTED;
3193         }
3194       else DEBUG(D_tls) debug_printf("setting session resumption data: %s\n",
3195             US gnutls_strerror(rc));
3196     dbfn_close(dbm_file);
3197     }
3198   }
3199 }
3200
3201
3202 static void
3203 tls_save_session(tls_support * tlsp, gnutls_session_t session, const host_item * host)
3204 {
3205 /* TLS 1.2 - we get both the callback and the direct posthandshake call,
3206 but this flag is not set until the second.  TLS 1.3 it's the other way about.
3207 Keep both calls as the session data cannot be extracted before handshake
3208 completes. */
3209
3210 if (gnutls_session_get_flags(session) & GNUTLS_SFLAGS_SESSION_TICKET)
3211   {
3212   gnutls_datum_t tkt;
3213   int rc;
3214
3215   DEBUG(D_tls) debug_printf("server offered session ticket\n");
3216   tlsp->ticket_received = TRUE;
3217   tlsp->resumption |= RESUME_SERVER_TICKET;
3218
3219   if (tlsp->host_resumable)
3220     if (!(rc = gnutls_session_get_data2(session, &tkt)))
3221       {
3222       open_db dbblock, * dbm_file;
3223       int dlen = sizeof(dbdata_tls_session) + tkt.size;
3224       dbdata_tls_session * dt = store_get(dlen, TRUE);
3225
3226       DEBUG(D_tls) debug_printf("session data size %u\n", (unsigned)tkt.size);
3227       memcpy(dt->session, tkt.data, tkt.size);
3228       gnutls_free(tkt.data);
3229
3230       if ((dbm_file = dbfn_open(US"tls", O_RDWR, &dbblock, FALSE, FALSE)))
3231         {
3232         /* key for the db is the IP */
3233         dbfn_delete(dbm_file, host->address);
3234         dbfn_write(dbm_file, host->address, dt, dlen);
3235         dbfn_close(dbm_file);
3236
3237         DEBUG(D_tls)
3238           debug_printf("wrote session db (len %u)\n", (unsigned)dlen);
3239         }
3240       }
3241     else DEBUG(D_tls)
3242       debug_printf("extract session data: %s\n", US gnutls_strerror(rc));
3243   }
3244 }
3245
3246
3247 /* With a TLS1.3 session, the ticket(s) are not seen until
3248 the first data read is attempted.  And there's often two of them.
3249 Pick them up with this callback.  We are also called for 1.2
3250 but we do nothing.
3251 */
3252 static int
3253 tls_client_ticket_cb(gnutls_session_t sess, u_int htype, unsigned when,
3254   unsigned incoming, const gnutls_datum_t * msg)
3255 {
3256 exim_gnutls_state_st * state = gnutls_session_get_ptr(sess);
3257 tls_support * tlsp = state->tlsp;
3258
3259 DEBUG(D_tls) debug_printf("newticket cb\n");
3260
3261 if (!tlsp->ticket_received)
3262   tls_save_session(tlsp, sess, state->host);
3263 return 0;
3264 }
3265
3266
3267 static void
3268 tls_client_resume_prehandshake(exim_gnutls_state_st * state,
3269   tls_support * tlsp, host_item * host,
3270   smtp_transport_options_block * ob)
3271 {
3272 gnutls_session_set_ptr(state->session, state);
3273 gnutls_handshake_set_hook_function(state->session,
3274   GNUTLS_HANDSHAKE_NEW_SESSION_TICKET, GNUTLS_HOOK_POST, tls_client_ticket_cb);
3275
3276 tls_retrieve_session(tlsp, state->session, host, ob);
3277 }
3278
3279 static void
3280 tls_client_resume_posthandshake(exim_gnutls_state_st * state,
3281   tls_support * tlsp, host_item * host)
3282 {
3283 if (gnutls_session_is_resumed(state->session))
3284   {
3285   DEBUG(D_tls) debug_printf("Session resumed\n");
3286   tlsp->resumption |= RESUME_USED;
3287   }
3288
3289 tls_save_session(tlsp, state->session, host);
3290 }
3291 #endif  /* !DISABLE_TLS_RESUME */
3292
3293
3294 /*************************************************
3295 *    Start a TLS session in a client             *
3296 *************************************************/
3297
3298 /* Called from the smtp transport after STARTTLS has been accepted.
3299
3300 Arguments:
3301   cctx          connection context
3302   conn_args     connection details
3303   cookie        datum for randomness (not used)
3304   tlsp          record details of channel configuration here; must be non-NULL
3305   errstr        error string pointer
3306
3307 Returns:        TRUE for success with TLS session context set in smtp context,
3308                 FALSE on error
3309 */
3310
3311 BOOL
3312 tls_client_start(client_conn_ctx * cctx, smtp_connect_args * conn_args,
3313   void * cookie ARG_UNUSED,
3314   tls_support * tlsp, uschar ** errstr)
3315 {
3316 host_item * host = conn_args->host;          /* for msgs and option-tests */
3317 transport_instance * tb = conn_args->tblock; /* always smtp or NULL */
3318 smtp_transport_options_block * ob = tb
3319   ? (smtp_transport_options_block *)tb->options_block
3320   : &smtp_transport_option_defaults;
3321 int rc;
3322 exim_gnutls_state_st * state = NULL;
3323 uschar * cipher_list = NULL;
3324
3325 #ifndef DISABLE_OCSP
3326 BOOL require_ocsp =
3327   verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_require_ocsp, host) == OK;
3328 BOOL request_ocsp = require_ocsp ? TRUE
3329   : verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_request_ocsp, host) == OK;
3330 #endif
3331
3332 DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS as a client on fd %d\n", cctx->sock);
3333
3334 #ifdef SUPPORT_DANE
3335 /* If dane is flagged, have either request or require dane for this host, and
3336 a TLSA record found.  Therefore, dane verify required.  Which implies cert must
3337 be requested and supplied, dane verify must pass, and cert verify irrelevant
3338 (incl.  hostnames), and (caller handled) require_tls and sni=$domain */
3339
3340 if (conn_args->dane && ob->dane_require_tls_ciphers)
3341   {
3342   /* not using Expand_check_tlsvar because not yet in state */
3343   if (!expand_check(ob->dane_require_tls_ciphers, US"dane_require_tls_ciphers",
3344       &cipher_list, errstr))
3345     return FALSE;
3346   cipher_list = cipher_list && *cipher_list
3347     ? ob->dane_require_tls_ciphers : ob->tls_require_ciphers;
3348   }
3349 #endif
3350
3351 if (!cipher_list)
3352   cipher_list = ob->tls_require_ciphers;
3353
3354   {
3355 #ifdef MEASURE_TIMING
3356   struct timeval t0;
3357   gettimeofday(&t0, NULL);
3358 #endif
3359
3360   if (tls_init(host, ob, cipher_list, &state, tlsp, errstr) != OK)
3361     return FALSE;
3362
3363 #ifdef MEASURE_TIMING
3364   report_time_since(&t0, US"client tls_init (delta)");
3365 #endif
3366   }
3367
3368   {
3369   int dh_min_bits = ob->tls_dh_min_bits;
3370   if (dh_min_bits < EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS)
3371     {
3372     DEBUG(D_tls)
3373       debug_printf("WARNING: tls_dh_min_bits far too low,"
3374                     " clamping %d up to %d\n",
3375           dh_min_bits, EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS);
3376     dh_min_bits = EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS;
3377     }
3378
3379   DEBUG(D_tls) debug_printf("Setting D-H prime minimum"
3380                     " acceptable bits to %d\n",
3381       dh_min_bits);
3382   gnutls_dh_set_prime_bits(state->session, dh_min_bits);
3383   }
3384
3385 /* Stick to the old behaviour for compatibility if tls_verify_certificates is
3386 set but both tls_verify_hosts and tls_try_verify_hosts are unset. Check only
3387 the specified host patterns if one of them is defined */
3388
3389 #ifdef SUPPORT_DANE
3390 if (conn_args->dane && dane_tlsa_load(state, &conn_args->tlsa_dnsa))
3391   {
3392   DEBUG(D_tls)
3393     debug_printf("TLS: server certificate DANE required\n");
3394   state->verify_requirement = VERIFY_DANE;
3395   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUIRE);
3396   }
3397 else
3398 #endif
3399     if (  (  state->exp_tls_verify_certificates
3400           && !ob->tls_verify_hosts
3401           && (!ob->tls_try_verify_hosts || !*ob->tls_try_verify_hosts)
3402           )
3403         || verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_verify_hosts, host) == OK
3404        )
3405   {
3406   tls_client_setup_hostname_checks(host, state, ob);
3407   DEBUG(D_tls)
3408     debug_printf("TLS: server certificate verification required\n");
3409   state->verify_requirement = VERIFY_REQUIRED;
3410   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUIRE);
3411   }
3412 else if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_try_verify_hosts, host) == OK)
3413   {
3414   tls_client_setup_hostname_checks(host, state, ob);
3415   DEBUG(D_tls)
3416     debug_printf("TLS: server certificate verification optional\n");
3417   state->verify_requirement = VERIFY_OPTIONAL;
3418   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUEST);
3419   }
3420 else
3421   {
3422   DEBUG(D_tls)
3423     debug_printf("TLS: server certificate verification not required\n");
3424   state->verify_requirement = VERIFY_NONE;
3425   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_IGNORE);
3426   }
3427
3428 #ifndef DISABLE_OCSP
3429                         /* supported since GnuTLS 3.1.3 */
3430 if (request_ocsp)
3431   {
3432   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: will request OCSP stapling\n");
3433   if ((rc = gnutls_ocsp_status_request_enable_client(state->session,
3434                     NULL, 0, NULL)) != OK)
3435     {
3436     tls_error_gnu(US"cert-status-req", rc, state->host, errstr);
3437     return FALSE;
3438     }
3439   tlsp->ocsp = OCSP_NOT_RESP;
3440   }
3441 #endif
3442
3443 #ifdef EXIM_HAVE_TLS_RESUME
3444 tls_client_resume_prehandshake(state, tlsp, host, ob);
3445 #endif
3446
3447 #ifndef DISABLE_EVENT
3448 if (tb && tb->event_action)
3449   {
3450   state->event_action = tb->event_action;
3451   gnutls_session_set_ptr(state->session, state);
3452   gnutls_certificate_set_verify_function(state->lib_state.x509_cred, verify_cb);
3453   }
3454 #endif
3455
3456 gnutls_transport_set_ptr(state->session, (gnutls_transport_ptr_t)(long) cctx->sock);
3457 state->fd_in = cctx->sock;
3458 state->fd_out = cctx->sock;
3459
3460 DEBUG(D_tls) debug_printf("about to gnutls_handshake\n");
3461 /* There doesn't seem to be a built-in timeout on connection. */
3462
3463 sigalrm_seen = FALSE;
3464 ALARM(ob->command_timeout);
3465 do
3466   rc = gnutls_handshake(state->session);
3467 while (rc == GNUTLS_E_AGAIN || rc == GNUTLS_E_INTERRUPTED && !sigalrm_seen);
3468 ALARM_CLR(0);
3469
3470 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
3471   {
3472   if (sigalrm_seen)
3473     {
3474     gnutls_alert_send(state->session, GNUTLS_AL_FATAL, GNUTLS_A_USER_CANCELED);
3475     tls_error(US"gnutls_handshake", US"timed out", state->host, errstr);
3476     }
3477   else
3478     tls_error_gnu(US"gnutls_handshake", rc, state->host, errstr);
3479   return FALSE;
3480   }
3481
3482 DEBUG(D_tls) post_handshake_debug(state);
3483
3484 /* Verify late */
3485
3486 if (!verify_certificate(state, errstr))
3487   {
3488   tls_error(US"certificate verification failed", *errstr, state->host, errstr);
3489   return FALSE;
3490   }
3491
3492 #ifdef GNUTLS_SFLAGS_EXT_MASTER_SECRET
3493 if (gnutls_session_get_flags(state->session) & GNUTLS_SFLAGS_EXT_MASTER_SECRET)
3494   tlsp->ext_master_secret = TRUE;
3495 #endif
3496
3497 #ifndef DISABLE_OCSP
3498 if (request_ocsp)
3499   {
3500   DEBUG(D_tls)
3501     {
3502     gnutls_datum_t stapling;
3503     gnutls_ocsp_resp_t resp;
3504     gnutls_datum_t printed;
3505     unsigned idx = 0;
3506
3507     for (;
3508 # ifdef GNUTLS_OCSP_STATUS_REQUEST_GET2
3509          (rc = gnutls_ocsp_status_request_get2(state->session, idx, &stapling)) == 0;
3510 #else
3511          (rc = gnutls_ocsp_status_request_get(state->session, &stapling)) == 0;
3512 #endif
3513          idx++)
3514       if (  (rc= gnutls_ocsp_resp_init(&resp)) == 0
3515          && (rc= gnutls_ocsp_resp_import(resp, &stapling)) == 0
3516          && (rc= gnutls_ocsp_resp_print(resp, GNUTLS_OCSP_PRINT_COMPACT, &printed)) == 0
3517          )
3518         {
3519         debug_printf("%.4096s", printed.data);
3520         gnutls_free(printed.data);
3521         }
3522       else
3523         (void) tls_error_gnu(US"ocsp decode", rc, state->host, errstr);
3524     if (idx == 0 && rc)
3525       (void) tls_error_gnu(US"ocsp decode", rc, state->host, errstr);
3526     }
3527
3528   if (gnutls_ocsp_status_request_is_checked(state->session, 0) == 0)
3529     {
3530     tlsp->ocsp = OCSP_FAILED;
3531     tls_error(US"certificate status check failed", NULL, state->host, errstr);
3532     if (require_ocsp)
3533       return FALSE;
3534     }
3535   else
3536     {
3537     DEBUG(D_tls) debug_printf("Passed OCSP checking\n");
3538     tlsp->ocsp = OCSP_VFIED;
3539     }
3540   }
3541 #endif
3542
3543 #ifdef EXIM_HAVE_TLS_RESUME
3544 tls_client_resume_posthandshake(state, tlsp, host);
3545 #endif
3546
3547 /* Sets various Exim expansion variables; may need to adjust for ACL callouts */
3548
3549 extract_exim_vars_from_tls_state(state);
3550
3551 cctx->tls_ctx = state;
3552 return TRUE;
3553 }
3554
3555
3556
3557
3558 /*
3559 Arguments:
3560   ct_ctx        client TLS context pointer, or NULL for the one global server context
3561 */
3562
3563 void
3564 tls_shutdown_wr(void * ct_ctx)
3565 {
3566 exim_gnutls_state_st * state = ct_ctx ? ct_ctx : &state_server;
3567 tls_support * tlsp = state->tlsp;
3568
3569 if (!tlsp || tlsp->active.sock < 0) return;  /* TLS was not active */
3570
3571 tls_write(ct_ctx, NULL, 0, FALSE);      /* flush write buffer */
3572
3573 HDEBUG(D_transport|D_tls|D_acl|D_v) debug_printf_indent("  SMTP(TLS shutdown)>>\n");
3574 gnutls_bye(state->session, GNUTLS_SHUT_WR);
3575 }
3576
3577 /*************************************************
3578 *         Close down a TLS session               *
3579 *************************************************/
3580
3581 /* This is also called from within a delivery subprocess forked from the
3582 daemon, to shut down the TLS library, without actually doing a shutdown (which
3583 would tamper with the TLS session in the parent process).
3584
3585 Arguments:
3586   ct_ctx        client context pointer, or NULL for the one global server context
3587   do_shutdown   0 no data-flush or TLS close-alert
3588                 1 if TLS close-alert is to be sent,
3589                 2 if also response to be waited for (2s timeout)
3590
3591 Returns:     nothing
3592 */
3593
3594 void
3595 tls_close(void * ct_ctx, int do_shutdown)
3596 {
3597 exim_gnutls_state_st * state = ct_ctx ? ct_ctx : &state_server;
3598 tls_support * tlsp = state->tlsp;
3599
3600 if (!tlsp || tlsp->active.sock < 0) return;  /* TLS was not active */
3601
3602 if (do_shutdown)
3603   {
3604   DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_close(): shutting down TLS%s\n",
3605     do_shutdown > 1 ? " (with response-wait)" : "");
3606
3607   tls_write(ct_ctx, NULL, 0, FALSE);    /* flush write buffer */
3608
3609   ALARM(2);
3610   gnutls_bye(state->session, do_shutdown > 1 ? GNUTLS_SHUT_RDWR : GNUTLS_SHUT_WR);
3611   ALARM_CLR(0);
3612   }
3613
3614 if (!ct_ctx)    /* server */
3615   {
3616   receive_getc =        smtp_getc;
3617   receive_getbuf =      smtp_getbuf;
3618   receive_get_cache =   smtp_get_cache;
3619   receive_ungetc =      smtp_ungetc;
3620   receive_feof =        smtp_feof;
3621   receive_ferror =      smtp_ferror;
3622   receive_smtp_buffered = smtp_buffered;
3623   }
3624
3625 gnutls_deinit(state->session);
3626 gnutls_certificate_free_credentials(state->lib_state.x509_cred);
3627 state->lib_state = null_tls_preload;
3628
3629 tlsp->active.sock = -1;
3630 tlsp->active.tls_ctx = NULL;
3631 /* Leave bits, peercert, cipher, peerdn, certificate_verified set, for logging */
3632 tlsp->channelbinding = NULL;
3633
3634
3635 if (state->xfer_buffer) store_free(state->xfer_buffer);
3636 }
3637
3638
3639
3640
3641 static BOOL
3642 tls_refill(unsigned lim)
3643 {
3644 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
3645 ssize_t inbytes;
3646
3647 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling gnutls_record_recv(session=%p, buffer=%p, buffersize=%u)\n",
3648   state->session, state->xfer_buffer, ssl_xfer_buffer_size);
3649
3650 sigalrm_seen = FALSE;
3651 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM(smtp_receive_timeout);
3652
3653 errno = 0;
3654 do
3655   inbytes = gnutls_record_recv(state->session, state->xfer_buffer,
3656     MIN(ssl_xfer_buffer_size, lim));
3657 while (inbytes == GNUTLS_E_AGAIN);
3658
3659 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM_CLR(0);
3660
3661 if (had_command_timeout)                /* set by signal handler */
3662   smtp_command_timeout_exit();          /* does not return */
3663 if (had_command_sigterm)
3664   smtp_command_sigterm_exit();
3665 if (had_data_timeout)
3666   smtp_data_timeout_exit();
3667 if (had_data_sigint)
3668   smtp_data_sigint_exit();
3669
3670 /* Timeouts do not get this far.  A zero-byte return appears to mean that the
3671 TLS session has been closed down, not that the socket itself has been closed
3672 down. Revert to non-TLS handling. */
3673
3674 if (sigalrm_seen)
3675   {
3676   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got tls read timeout\n");
3677   state->xfer_error = TRUE;
3678   return FALSE;
3679   }
3680
3681 else if (inbytes == 0)
3682   {
3683   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got TLS_EOF\n");
3684   tls_close(NULL, TLS_NO_SHUTDOWN);
3685   return FALSE;
3686   }
3687
3688 /* Handle genuine errors */
3689
3690 else if (inbytes < 0)
3691   {
3692   DEBUG(D_tls) debug_printf("%s: err from gnutls_record_recv\n", __FUNCTION__);
3693   record_io_error(state, (int) inbytes, US"recv", NULL);
3694   state->xfer_error = TRUE;
3695   return FALSE;
3696   }
3697 #ifndef DISABLE_DKIM
3698 dkim_exim_verify_feed(state->xfer_buffer, inbytes);
3699 #endif
3700 state->xfer_buffer_hwm = (int) inbytes;
3701 state->xfer_buffer_lwm = 0;
3702 return TRUE;
3703 }
3704
3705 /*************************************************
3706 *            TLS version of getc                 *
3707 *************************************************/
3708
3709 /* This gets the next byte from the TLS input buffer. If the buffer is empty,
3710 it refills the buffer via the GnuTLS reading function.
3711 Only used by the server-side TLS.
3712
3713 This feeds DKIM and should be used for all message-body reads.
3714
3715 Arguments:  lim         Maximum amount to read/buffer
3716 Returns:    the next character or EOF
3717 */
3718
3719 int
3720 tls_getc(unsigned lim)
3721 {
3722 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
3723
3724 if (state->xfer_buffer_lwm >= state->xfer_buffer_hwm)
3725   if (!tls_refill(lim))
3726     return state->xfer_error ? EOF : smtp_getc(lim);
3727
3728 /* Something in the buffer; return next uschar */
3729
3730 return state->xfer_buffer[state->xfer_buffer_lwm++];
3731 }
3732
3733 uschar *
3734 tls_getbuf(unsigned * len)
3735 {
3736 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
3737 unsigned size;
3738 uschar * buf;
3739
3740 if (state->xfer_buffer_lwm >= state->xfer_buffer_hwm)
3741   if (!tls_refill(*len))
3742     {
3743     if (!state->xfer_error) return smtp_getbuf(len);
3744     *len = 0;
3745     return NULL;
3746     }
3747
3748 if ((size = state->xfer_buffer_hwm - state->xfer_buffer_lwm) > *len)
3749   size = *len;
3750 buf = &state->xfer_buffer[state->xfer_buffer_lwm];
3751 state->xfer_buffer_lwm += size;
3752 *len = size;
3753 return buf;
3754 }
3755
3756
3757 void
3758 tls_get_cache(void)
3759 {
3760 #ifndef DISABLE_DKIM
3761 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
3762 int n = state->xfer_buffer_hwm - state->xfer_buffer_lwm;
3763 if (n > 0)
3764   dkim_exim_verify_feed(state->xfer_buffer+state->xfer_buffer_lwm, n);
3765 #endif
3766 }
3767
3768
3769 BOOL
3770 tls_could_read(void)
3771 {
3772 return state_server.xfer_buffer_lwm < state_server.xfer_buffer_hwm
3773  || gnutls_record_check_pending(state_server.session) > 0;
3774 }
3775
3776
3777 /*************************************************
3778 *          Read bytes from TLS channel           *
3779 *************************************************/
3780
3781 /* This does not feed DKIM, so if the caller uses this for reading message body,
3782 then the caller must feed DKIM.
3783
3784 Arguments:
3785   ct_ctx    client context pointer, or NULL for the one global server context
3786   buff      buffer of data
3787   len       size of buffer
3788
3789 Returns:    the number of bytes read
3790             -1 after a failed read, including EOF
3791 */
3792
3793 int
3794 tls_read(void * ct_ctx, uschar *buff, size_t len)
3795 {
3796 exim_gnutls_state_st * state = ct_ctx ? ct_ctx : &state_server;
3797 ssize_t inbytes;
3798
3799 if (len > INT_MAX)
3800   len = INT_MAX;
3801
3802 if (state->xfer_buffer_lwm < state->xfer_buffer_hwm)
3803   DEBUG(D_tls)
3804     debug_printf("*** PROBABLY A BUG *** " \
3805         "tls_read() called with data in the tls_getc() buffer, %d ignored\n",
3806         state->xfer_buffer_hwm - state->xfer_buffer_lwm);
3807
3808 DEBUG(D_tls)
3809   debug_printf("Calling gnutls_record_recv(session=%p, buffer=%p, len=" SIZE_T_FMT ")\n",
3810       state->session, buff, len);
3811
3812 errno = 0;
3813 do
3814   inbytes = gnutls_record_recv(state->session, buff, len);
3815 while (inbytes == GNUTLS_E_AGAIN);
3816
3817 if (inbytes > 0) return inbytes;
3818 if (inbytes == 0)
3819   {
3820   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got TLS_EOF\n");
3821   }
3822 else
3823   {
3824   DEBUG(D_tls) debug_printf("%s: err from gnutls_record_recv\n", __FUNCTION__);
3825   record_io_error(state, (int)inbytes, US"recv", NULL);
3826   }
3827
3828 return -1;
3829 }
3830
3831
3832
3833
3834 /*************************************************
3835 *         Write bytes down TLS channel           *
3836 *************************************************/
3837
3838 /*
3839 Arguments:
3840   ct_ctx    client context pointer, or NULL for the one global server context
3841   buff      buffer of data
3842   len       number of bytes
3843   more      more data expected soon
3844
3845 Calling with len zero and more unset will flush buffered writes.  The buff
3846 argument can be null for that case.
3847
3848 Returns:    the number of bytes after a successful write,
3849             -1 after a failed write
3850 */
3851
3852 int
3853 tls_write(void * ct_ctx, const uschar * buff, size_t len, BOOL more)
3854 {
3855 ssize_t outbytes;
3856 size_t left = len;
3857 exim_gnutls_state_st * state = ct_ctx ? ct_ctx : &state_server;
3858
3859 #ifdef SUPPORT_CORK
3860 if (more && !state->corked)
3861   {
3862   DEBUG(D_tls) debug_printf("gnutls_record_cork(session=%p)\n", state->session);
3863   gnutls_record_cork(state->session);
3864   state->corked = TRUE;
3865   }
3866 #endif
3867
3868 DEBUG(D_tls) debug_printf("%s(%p, " SIZE_T_FMT "%s)\n", __FUNCTION__,
3869   buff, left, more ? ", more" : "");
3870
3871 while (left > 0)
3872   {
3873   DEBUG(D_tls) debug_printf("gnutls_record_send(session=%p, buffer=%p, left=" SIZE_T_FMT ")\n",
3874       state->session, buff, left);
3875
3876   errno = 0;
3877   do
3878     outbytes = gnutls_record_send(state->session, buff, left);
3879   while (outbytes == GNUTLS_E_AGAIN);
3880
3881   DEBUG(D_tls) debug_printf("outbytes=" SSIZE_T_FMT "\n", outbytes);
3882
3883   if (outbytes < 0)
3884     {
3885 #ifdef GNUTLS_E_PREMATURE_TERMINATION
3886     if (  outbytes == GNUTLS_E_PREMATURE_TERMINATION && errno == ECONNRESET
3887        && !ct_ctx && f.smtp_in_quit
3888        )
3889       {                                 /* Outlook, dammit */
3890       if (LOGGING(protocol_detail))
3891         log_write(0, LOG_MAIN, "[%s] after QUIT, client reset TCP before"
3892           " SMTP response and TLS close\n", sender_host_address);
3893       else
3894         DEBUG(D_tls) debug_printf("[%s] SSL_write: after QUIT,"
3895           " client reset TCP before TLS close\n", sender_host_address);
3896       }
3897     else
3898 #endif
3899       {
3900       DEBUG(D_tls) debug_printf("%s: gnutls_record_send err\n", __FUNCTION__);
3901       record_io_error(state, outbytes, US"send", NULL);
3902       }
3903     return -1;
3904     }
3905   if (outbytes == 0)
3906     {
3907     record_io_error(state, 0, US"send", US"TLS channel closed on write");
3908     return -1;
3909     }
3910
3911   left -= outbytes;
3912   buff += outbytes;
3913   }
3914
3915 if (len > INT_MAX)
3916   {
3917   DEBUG(D_tls)
3918     debug_printf("Whoops!  Wrote more bytes (" SIZE_T_FMT ") than INT_MAX\n",
3919         len);
3920   len = INT_MAX;
3921   }
3922
3923 #ifdef SUPPORT_CORK
3924 if (!more && state->corked)
3925   {
3926   DEBUG(D_tls) debug_printf("gnutls_record_uncork(session=%p)\n", state->session);
3927   do
3928     /* We can't use GNUTLS_RECORD_WAIT here, as it retries on
3929     GNUTLS_E_AGAIN || GNUTLS_E_INTR, which would break our timeout set by alarm().
3930     The GNUTLS_E_AGAIN should not happen ever, as our sockets are blocking anyway.
3931     But who knows. (That all relies on the fact that GNUTLS_E_INTR and GNUTLS_E_AGAIN
3932     match the EINTR and EAGAIN errno values.) */
3933     outbytes = gnutls_record_uncork(state->session, 0);
3934   while (outbytes == GNUTLS_E_AGAIN);
3935
3936   if (outbytes < 0)
3937     {
3938     record_io_error(state, len, US"uncork", NULL);
3939     return -1;
3940     }
3941
3942   state->corked = FALSE;
3943   }
3944 #endif
3945
3946 return (int) len;
3947 }
3948
3949
3950
3951
3952 /*************************************************
3953 *            Random number generation            *
3954 *************************************************/
3955
3956 /* Pseudo-random number generation.  The result is not expected to be
3957 cryptographically strong but not so weak that someone will shoot themselves
3958 in the foot using it as a nonce in input in some email header scheme or
3959 whatever weirdness they'll twist this into.  The result should handle fork()
3960 and avoid repeating sequences.  OpenSSL handles that for us.
3961
3962 Arguments:
3963   max       range maximum
3964 Returns     a random number in range [0, max-1]
3965 */
3966
3967 #ifdef HAVE_GNUTLS_RND
3968 int
3969 vaguely_random_number(int max)
3970 {
3971 unsigned int r;
3972 int i, needed_len;
3973 uschar smallbuf[sizeof(r)];
3974
3975 if (max <= 1)
3976   return 0;
3977
3978 needed_len = sizeof(r);
3979 /* Don't take 8 times more entropy than needed if int is 8 octets and we were
3980 asked for a number less than 10. */
3981
3982 for (r = max, i = 0; r; ++i)
3983   r >>= 1;
3984 i = (i + 7) / 8;
3985 if (i < needed_len)
3986   needed_len = i;
3987
3988 i = gnutls_rnd(GNUTLS_RND_NONCE, smallbuf, needed_len);
3989 if (i < 0)
3990   {
3991   DEBUG(D_all) debug_printf("gnutls_rnd() failed, using fallback\n");
3992   return vaguely_random_number_fallback(max);
3993   }
3994 r = 0;
3995 for (uschar * p = smallbuf; needed_len; --needed_len, ++p)
3996   r = r * 256 + *p;
3997
3998 /* We don't particularly care about weighted results; if someone wants
3999  * smooth distribution and cares enough then they should submit a patch then. */
4000 return r % max;
4001 }
4002 #else /* HAVE_GNUTLS_RND */
4003 int
4004 vaguely_random_number(int max)
4005 {
4006   return vaguely_random_number_fallback(max);
4007 }
4008 #endif /* HAVE_GNUTLS_RND */
4009
4010
4011
4012
4013 /*************************************************
4014 *  Let tls_require_ciphers be checked at startup *
4015 *************************************************/
4016
4017 /* The tls_require_ciphers option, if set, must be something which the
4018 library can parse.
4019
4020 Returns:     NULL on success, or error message
4021 */
4022
4023 uschar *
4024 tls_validate_require_cipher(void)
4025 {
4026 int rc;
4027 uschar *expciphers = NULL;
4028 gnutls_priority_t priority_cache;
4029 const char *errpos;
4030 uschar * dummy_errstr;
4031
4032 #ifdef GNUTLS_AUTO_GLOBAL_INIT
4033 # define validate_check_rc(Label) do { \
4034   if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) { if (exim_gnutls_base_init_done) \
4035     return string_sprintf("%s failed: %s", (Label), gnutls_strerror(rc)); } } while (0)
4036 # define return_deinit(Label) do { return (Label); } while (0)
4037 #else
4038 # define validate_check_rc(Label) do { \
4039   if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) { if (exim_gnutls_base_init_done) gnutls_global_deinit(); \
4040     return string_sprintf("%s failed: %s", (Label), gnutls_strerror(rc)); } } while (0)
4041 # define return_deinit(Label) do { gnutls_global_deinit(); return (Label); } while (0)
4042 #endif
4043
4044 if (exim_gnutls_base_init_done)
4045   log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
4046       "already initialised GnuTLS, Exim developer bug");
4047
4048 #if defined(HAVE_GNUTLS_PKCS11) && !defined(GNUTLS_AUTO_PKCS11_MANUAL)
4049 if (!gnutls_allow_auto_pkcs11)
4050   {
4051   rc = gnutls_pkcs11_init(GNUTLS_PKCS11_FLAG_MANUAL, NULL);
4052   validate_check_rc(US"gnutls_pkcs11_init");
4053   }
4054 #endif
4055 #ifndef GNUTLS_AUTO_GLOBAL_INIT
4056 rc = gnutls_global_init();
4057 validate_check_rc(US"gnutls_global_init()");
4058 #endif
4059 exim_gnutls_base_init_done = TRUE;
4060
4061 if (!(tls_require_ciphers && *tls_require_ciphers))
4062   return_deinit(NULL);
4063
4064 if (!expand_check(tls_require_ciphers, US"tls_require_ciphers", &expciphers,
4065                   &dummy_errstr))
4066   return_deinit(US"failed to expand tls_require_ciphers");
4067
4068 if (!(expciphers && *expciphers))
4069   return_deinit(NULL);
4070
4071 DEBUG(D_tls)
4072   debug_printf("tls_require_ciphers expands to \"%s\"\n", expciphers);
4073
4074 rc = gnutls_priority_init(&priority_cache, CS expciphers, &errpos);
4075 validate_check_rc(string_sprintf(
4076       "gnutls_priority_init(%s) failed at offset %ld, \"%.8s..\"",
4077       expciphers, errpos - CS expciphers, errpos));
4078
4079 #undef return_deinit
4080 #undef validate_check_rc
4081 #ifndef GNUTLS_AUTO_GLOBAL_INIT
4082 gnutls_global_deinit();
4083 #endif
4084
4085 return NULL;
4086 }
4087
4088
4089
4090
4091 /*************************************************
4092 *         Report the library versions.           *
4093 *************************************************/
4094
4095 /* See a description in tls-openssl.c for an explanation of why this exists.
4096
4097 Arguments:   a FILE* to print the results to
4098 Returns:     nothing
4099 */
4100
4101 void
4102 tls_version_report(FILE *f)
4103 {
4104 fprintf(f, "Library version: GnuTLS: Compile: %s\n"
4105            "                         Runtime: %s\n",
4106            LIBGNUTLS_VERSION,
4107            gnutls_check_version(NULL));
4108 }
4109
4110 #endif  /*!MACRO_PREDEF*/
4111 /* vi: aw ai sw=2
4112 */
4113 /* End of tls-gnu.c */