Fix build for OpenSSL 3.0.0 . Bug 2810
[exim.git] / src / src / tls-openssl.c
1 /*************************************************
2 *     Exim - an Internet mail transport agent    *
3 *************************************************/
4
5 /* Copyright (c) University of Cambridge 1995 - 2019 */
6 /* Copyright (c) The Exim Maintainers 2020 - 2021 */
7 /* See the file NOTICE for conditions of use and distribution. */
8
9 /* Portions Copyright (c) The OpenSSL Project 1999 */
10
11 /* This module provides the TLS (aka SSL) support for Exim using the OpenSSL
12 library. It is #included into the tls.c file when that library is used. The
13 code herein is based on a patch that was originally contributed by Steve
14 Haslam. It was adapted from stunnel, a GPL program by Michal Trojnara.
15
16 No cryptographic code is included in Exim. All this module does is to call
17 functions from the OpenSSL library. */
18
19
20 /* Heading stuff */
21
22 #include <openssl/lhash.h>
23 #include <openssl/ssl.h>
24 #include <openssl/err.h>
25 #include <openssl/rand.h>
26 #ifndef OPENSSL_NO_ECDH
27 # include <openssl/ec.h>
28 #endif
29 #ifndef DISABLE_OCSP
30 # include <openssl/ocsp.h>
31 #endif
32 #ifdef SUPPORT_DANE
33 # include "danessl.h"
34 #endif
35
36
37 #ifndef DISABLE_OCSP
38 # define EXIM_OCSP_SKEW_SECONDS (300L)
39 # define EXIM_OCSP_MAX_AGE (-1L)
40 #endif
41
42 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x0090806fL && !defined(OPENSSL_NO_TLSEXT)
43 # define EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT
44 #endif
45 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x00908000L
46 # define EXIM_HAVE_RSA_GENKEY_EX
47 #endif
48 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x10100000L
49 # define EXIM_HAVE_OCSP_RESP_COUNT
50 # define OPENSSL_AUTO_SHA256
51 #else
52 # define EXIM_HAVE_EPHEM_RSA_KEX
53 # define EXIM_HAVE_RAND_PSEUDO
54 #endif
55 #if (OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x0090800fL) && !defined(OPENSSL_NO_SHA256)
56 # define EXIM_HAVE_SHA256
57 #endif
58
59 /* X509_check_host provides sane certificate hostname checking, but was added
60 to OpenSSL late, after other projects forked off the code-base.  So in
61 addition to guarding against the base version number, beware that LibreSSL
62 does not (at this time) support this function.
63
64 If LibreSSL gains a different API, perhaps via libtls, then we'll probably
65 opt to disentangle and ask a LibreSSL user to provide glue for a third
66 crypto provider for libtls instead of continuing to tie the OpenSSL glue
67 into even twistier knots.  If LibreSSL gains the same API, we can just
68 change this guard and punt the issue for a while longer. */
69
70 #ifndef LIBRESSL_VERSION_NUMBER
71 # if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x010100000L
72 #  define EXIM_HAVE_OPENSSL_CHECKHOST
73 #  define EXIM_HAVE_OPENSSL_DH_BITS
74 #  define EXIM_HAVE_OPENSSL_TLS_METHOD
75 #  define EXIM_HAVE_OPENSSL_KEYLOG
76 #  define EXIM_HAVE_OPENSSL_CIPHER_GET_ID
77 #  define EXIM_HAVE_SESSION_TICKET
78 #  define EXIM_HAVE_OPESSL_TRACE
79 #  define EXIM_HAVE_OPESSL_GET0_SERIAL
80 #  ifndef DISABLE_OCSP
81 #   define EXIM_HAVE_OCSP
82 #  endif
83 #  define EXIM_HAVE_ALPN /* fail ret from hshake-cb is ignored by LibreSSL */
84 # else
85 #  define EXIM_NEED_OPENSSL_INIT
86 # endif
87 # if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x010000000L \
88     && (OPENSSL_VERSION_NUMBER & 0x0000ff000L) >= 0x000002000L
89 #  define EXIM_HAVE_OPENSSL_CHECKHOST
90 # endif
91 #endif
92
93 #if LIBRESSL_VERSION_NUMBER >= 0x3040000fL
94 # define EXIM_HAVE_OPENSSL_CIPHER_GET_ID
95 #endif
96
97 #if !defined(LIBRESSL_VERSION_NUMBER) \
98     || LIBRESSL_VERSION_NUMBER >= 0x20010000L
99 # if !defined(OPENSSL_NO_ECDH)
100 #  if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x0090800fL
101 #   define EXIM_HAVE_ECDH
102 #  endif
103 #  if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x10002000L
104 #   define EXIM_HAVE_OPENSSL_EC_NIST2NID
105 #  endif
106 # endif
107 #endif
108
109 #ifndef LIBRESSL_VERSION_NUMBER
110 # if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x010101000L
111 #  define OPENSSL_HAVE_KEYLOG_CB
112 #  define OPENSSL_HAVE_NUM_TICKETS
113 #  define EXIM_HAVE_OPENSSL_CIPHER_STD_NAME
114 # else
115 #  define OPENSSL_BAD_SRVR_OURCERT
116 # endif
117 #endif
118
119 #if !defined(EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT) && !defined(DISABLE_OCSP)
120 # warning "OpenSSL library version too old; define DISABLE_OCSP in Makefile"
121 # define DISABLE_OCSP
122 #endif
123
124 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
125 # if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x0101010L
126 #  error OpenSSL version too old for session-resumption
127 # endif
128 #endif
129
130 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_CHECKHOST
131 # include <openssl/x509v3.h>
132 #endif
133
134 #ifndef EXIM_HAVE_OPENSSL_CIPHER_STD_NAME
135 # ifndef EXIM_HAVE_OPENSSL_CIPHER_GET_ID
136 #  define SSL_CIPHER_get_id(c) (c->id)
137 # endif
138 # ifndef MACRO_PREDEF
139 #  include "tls-cipher-stdname.c"
140 # endif
141 #endif
142
143 /*************************************************
144 *        OpenSSL option parse                    *
145 *************************************************/
146
147 typedef struct exim_openssl_option {
148   uschar *name;
149   long    value;
150 } exim_openssl_option;
151 /* We could use a macro to expand, but we need the ifdef and not all the
152 options document which version they were introduced in.  Policylet: include
153 all options unless explicitly for DTLS, let the administrator choose which
154 to apply.
155
156 This list is current as of:
157   ==>  1.1.1c  <==
158
159 XXX could we autobuild this list, as with predefined-macros?
160 Seems just parsing ssl.h for SSL_OP_.* would be enough (except to exclude DTLS).
161 Also allow a numeric literal?
162 */
163 static exim_openssl_option exim_openssl_options[] = {
164 /* KEEP SORTED ALPHABETICALLY! */
165 #ifdef SSL_OP_ALL
166   { US"all", (long) SSL_OP_ALL },
167 #endif
168 #ifdef SSL_OP_ALLOW_NO_DHE_KEX
169   { US"allow_no_dhe_kex", SSL_OP_ALLOW_NO_DHE_KEX },
170 #endif
171 #ifdef SSL_OP_ALLOW_UNSAFE_LEGACY_RENEGOTIATION
172   { US"allow_unsafe_legacy_renegotiation", SSL_OP_ALLOW_UNSAFE_LEGACY_RENEGOTIATION },
173 #endif
174 #ifdef SSL_OP_CIPHER_SERVER_PREFERENCE
175   { US"cipher_server_preference", SSL_OP_CIPHER_SERVER_PREFERENCE },
176 #endif
177 #ifdef SSL_OP_CRYPTOPRO_TLSEXT_BUG
178   { US"cryptopro_tlsext_bug", SSL_OP_CRYPTOPRO_TLSEXT_BUG },
179 #endif
180 #ifdef SSL_OP_DONT_INSERT_EMPTY_FRAGMENTS
181   { US"dont_insert_empty_fragments", SSL_OP_DONT_INSERT_EMPTY_FRAGMENTS },
182 #endif
183 #ifdef SSL_OP_ENABLE_MIDDLEBOX_COMPAT
184   { US"enable_middlebox_compat", SSL_OP_ENABLE_MIDDLEBOX_COMPAT },
185 #endif
186 #ifdef SSL_OP_EPHEMERAL_RSA
187   { US"ephemeral_rsa", SSL_OP_EPHEMERAL_RSA },
188 #endif
189 #ifdef SSL_OP_LEGACY_SERVER_CONNECT
190   { US"legacy_server_connect", SSL_OP_LEGACY_SERVER_CONNECT },
191 #endif
192 #ifdef SSL_OP_MICROSOFT_BIG_SSLV3_BUFFER
193   { US"microsoft_big_sslv3_buffer", SSL_OP_MICROSOFT_BIG_SSLV3_BUFFER },
194 #endif
195 #ifdef SSL_OP_MICROSOFT_SESS_ID_BUG
196   { US"microsoft_sess_id_bug", SSL_OP_MICROSOFT_SESS_ID_BUG },
197 #endif
198 #ifdef SSL_OP_MSIE_SSLV2_RSA_PADDING
199   { US"msie_sslv2_rsa_padding", SSL_OP_MSIE_SSLV2_RSA_PADDING },
200 #endif
201 #ifdef SSL_OP_NETSCAPE_CHALLENGE_BUG
202   { US"netscape_challenge_bug", SSL_OP_NETSCAPE_CHALLENGE_BUG },
203 #endif
204 #ifdef SSL_OP_NETSCAPE_REUSE_CIPHER_CHANGE_BUG
205   { US"netscape_reuse_cipher_change_bug", SSL_OP_NETSCAPE_REUSE_CIPHER_CHANGE_BUG },
206 #endif
207 #ifdef SSL_OP_NO_ANTI_REPLAY
208   { US"no_anti_replay", SSL_OP_NO_ANTI_REPLAY },
209 #endif
210 #ifdef SSL_OP_NO_COMPRESSION
211   { US"no_compression", SSL_OP_NO_COMPRESSION },
212 #endif
213 #ifdef SSL_OP_NO_ENCRYPT_THEN_MAC
214   { US"no_encrypt_then_mac", SSL_OP_NO_ENCRYPT_THEN_MAC },
215 #endif
216 #ifdef SSL_OP_NO_RENEGOTIATION
217   { US"no_renegotiation", SSL_OP_NO_RENEGOTIATION },
218 #endif
219 #ifdef SSL_OP_NO_SESSION_RESUMPTION_ON_RENEGOTIATION
220   { US"no_session_resumption_on_renegotiation", SSL_OP_NO_SESSION_RESUMPTION_ON_RENEGOTIATION },
221 #endif
222 #ifdef SSL_OP_NO_SSLv2
223   { US"no_sslv2", SSL_OP_NO_SSLv2 },
224 #endif
225 #ifdef SSL_OP_NO_SSLv3
226   { US"no_sslv3", SSL_OP_NO_SSLv3 },
227 #endif
228 #ifdef SSL_OP_NO_TICKET
229   { US"no_ticket", SSL_OP_NO_TICKET },
230 #endif
231 #ifdef SSL_OP_NO_TLSv1
232   { US"no_tlsv1", SSL_OP_NO_TLSv1 },
233 #endif
234 #ifdef SSL_OP_NO_TLSv1_1
235 # if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x30000000L
236 #  if SSL_OP_NO_TLSv1_1 == 0x00000400L
237   /* Error in chosen value in 1.0.1a; see first item in CHANGES for 1.0.1b */
238 #   warning OpenSSL 1.0.1a uses a bad value for SSL_OP_NO_TLSv1_1, ignoring
239 #   define NO_SSL_OP_NO_TLSv1_1
240 #  endif
241 # endif
242 # ifndef NO_SSL_OP_NO_TLSv1_1
243   { US"no_tlsv1_1", SSL_OP_NO_TLSv1_1 },
244 # endif
245 #endif
246 #ifdef SSL_OP_NO_TLSv1_2
247   { US"no_tlsv1_2", SSL_OP_NO_TLSv1_2 },
248 #endif
249 #ifdef SSL_OP_NO_TLSv1_3
250   { US"no_tlsv1_3", SSL_OP_NO_TLSv1_3 },
251 #endif
252 #ifdef SSL_OP_PRIORITIZE_CHACHA
253   { US"prioritize_chacha", SSL_OP_PRIORITIZE_CHACHA },
254 #endif
255 #ifdef SSL_OP_SAFARI_ECDHE_ECDSA_BUG
256   { US"safari_ecdhe_ecdsa_bug", SSL_OP_SAFARI_ECDHE_ECDSA_BUG },
257 #endif
258 #ifdef SSL_OP_SINGLE_DH_USE
259   { US"single_dh_use", SSL_OP_SINGLE_DH_USE },
260 #endif
261 #ifdef SSL_OP_SINGLE_ECDH_USE
262   { US"single_ecdh_use", SSL_OP_SINGLE_ECDH_USE },
263 #endif
264 #ifdef SSL_OP_SSLEAY_080_CLIENT_DH_BUG
265   { US"ssleay_080_client_dh_bug", SSL_OP_SSLEAY_080_CLIENT_DH_BUG },
266 #endif
267 #ifdef SSL_OP_SSLREF2_REUSE_CERT_TYPE_BUG
268   { US"sslref2_reuse_cert_type_bug", SSL_OP_SSLREF2_REUSE_CERT_TYPE_BUG },
269 #endif
270 #ifdef SSL_OP_TLS_BLOCK_PADDING_BUG
271   { US"tls_block_padding_bug", SSL_OP_TLS_BLOCK_PADDING_BUG },
272 #endif
273 #ifdef SSL_OP_TLS_D5_BUG
274   { US"tls_d5_bug", SSL_OP_TLS_D5_BUG },
275 #endif
276 #ifdef SSL_OP_TLS_ROLLBACK_BUG
277   { US"tls_rollback_bug", SSL_OP_TLS_ROLLBACK_BUG },
278 #endif
279 #ifdef SSL_OP_TLSEXT_PADDING
280   { US"tlsext_padding", SSL_OP_TLSEXT_PADDING },
281 #endif
282 };
283
284 #ifndef MACRO_PREDEF
285 static int exim_openssl_options_size = nelem(exim_openssl_options);
286 static long init_options = 0;
287 #endif
288
289 #ifdef MACRO_PREDEF
290 void
291 options_tls(void)
292 {
293 uschar buf[64];
294
295 for (struct exim_openssl_option * o = exim_openssl_options;
296      o < exim_openssl_options + nelem(exim_openssl_options); o++)
297   {
298   /* Trailing X is workaround for problem with _OPT_OPENSSL_NO_TLSV1
299   being a ".ifdef _OPT_OPENSSL_NO_TLSV1_3" match */
300
301   spf(buf, sizeof(buf), US"_OPT_OPENSSL_%T_X", o->name);
302   builtin_macro_create(buf);
303   }
304
305 # ifndef DISABLE_TLS_RESUME
306 builtin_macro_create_var(US"_RESUME_DECODE", RESUME_DECODE_STRING );
307 # endif
308 # ifdef SSL_OP_NO_TLSv1_3
309 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS1_3");
310 # endif
311 # ifdef OPENSSL_BAD_SRVR_OURCERT
312 builtin_macro_create(US"_TLS_BAD_MULTICERT_IN_OURCERT");
313 # endif
314 # ifdef EXIM_HAVE_OCSP
315 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS_OCSP");
316 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS_OCSP_LIST");
317 # endif
318 # ifdef EXIM_HAVE_ALPN
319 builtin_macro_create(US"_HAVE_TLS_ALPN");
320 # endif
321 }
322 #else
323
324 /******************************************************************************/
325
326 /* Structure for collecting random data for seeding. */
327
328 typedef struct randstuff {
329   struct timeval tv;
330   pid_t          p;
331 } randstuff;
332
333 /* Local static variables */
334
335 static BOOL client_verify_callback_called = FALSE;
336 static BOOL server_verify_callback_called = FALSE;
337 static const uschar *sid_ctx = US"exim";
338
339 /* We have three different contexts to care about.
340
341 Simple case: client, `client_ctx`
342  As a client, we can be doing a callout or cut-through delivery while receiving
343  a message.  So we have a client context, which should have options initialised
344  from the SMTP Transport.  We may also concurrently want to make TLS connections
345  to utility daemons, so client-contexts are allocated and passed around in call
346  args rather than using a gobal.
347
348 Server:
349  There are two cases: with and without ServerNameIndication from the client.
350  Given TLS SNI, we can be using different keys, certs and various other
351  configuration settings, because they're re-expanded with $tls_sni set.  This
352  allows vhosting with TLS.  This SNI is sent in the handshake.
353  A client might not send SNI, so we need a fallback, and an initial setup too.
354  So as a server, we start out using `server_ctx`.
355  If SNI is sent by the client, then we as server, mid-negotiation, try to clone
356  `server_sni` from `server_ctx` and then initialise settings by re-expanding
357  configuration.
358 */
359
360 typedef struct {
361   SSL_CTX *     ctx;
362   SSL *         ssl;
363   gstring *     corked;
364 } exim_openssl_client_tls_ctx;
365
366
367 /* static SSL_CTX *server_ctx = NULL; */
368 /* static SSL     *server_ssl = NULL; */
369
370 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT
371 static SSL_CTX *server_sni = NULL;
372 #endif
373 #ifdef EXIM_HAVE_ALPN
374 static BOOL server_seen_alpn = FALSE;
375 #endif
376
377 static char ssl_errstring[256];
378
379 static int  ssl_session_timeout = 7200;         /* Two hours */
380 static BOOL client_verify_optional = FALSE;
381 static BOOL server_verify_optional = FALSE;
382
383 static BOOL reexpand_tls_files_for_sni = FALSE;
384
385
386 typedef struct ocsp_resp {
387   struct ocsp_resp *    next;
388   OCSP_RESPONSE *       resp;
389 } ocsp_resplist;
390
391 typedef struct exim_openssl_state {
392   exim_tlslib_state     lib_state;
393 #define lib_ctx                 libdata0
394 #define lib_ssl                 libdata1
395
396   tls_support * tlsp;
397   uschar *      certificate;
398   uschar *      privatekey;
399   BOOL          is_server;
400 #ifndef DISABLE_OCSP
401   STACK_OF(X509) *verify_stack;         /* chain for verifying the proof */
402   union {
403     struct {
404       uschar        *file;
405       const uschar  *file_expanded;
406       ocsp_resplist *olist;
407     } server;
408     struct {
409       X509_STORE    *verify_store;      /* non-null if status requested */
410       BOOL          verify_required;
411     } client;
412   } u_ocsp;
413 #endif
414   uschar *      dhparam;
415   /* these are cached from first expand */
416   uschar *      server_cipher_list;
417   /* only passed down to tls_error: */
418   host_item *   host;
419   const uschar * verify_cert_hostnames;
420 #ifndef DISABLE_EVENT
421   uschar *      event_action;
422 #endif
423 } exim_openssl_state_st;
424
425 /* should figure out a cleanup of API to handle state preserved per
426 implementation, for various reasons, which can be void * in the APIs.
427 For now, we hack around it. */
428 exim_openssl_state_st *client_static_state = NULL;      /*XXX should not use static; multiple concurrent clients! */
429 exim_openssl_state_st state_server = {.is_server = TRUE};
430
431 static int
432 setup_certs(SSL_CTX *sctx, uschar *certs, uschar *crl, host_item *host,
433     uschar ** errstr );
434
435 /* Callbacks */
436 #ifndef DISABLE_OCSP
437 static int tls_server_stapling_cb(SSL *s, void *arg);
438 #endif
439
440
441
442 /* Daemon-called, before every connection, key create/rotate */
443 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
444 static void tk_init(void);
445 static int tls_exdata_idx = -1;
446 #endif
447
448 static void
449 tls_per_lib_daemon_tick(void)
450 {
451 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
452 tk_init();
453 #endif
454 }
455
456 /* Called once at daemon startup */
457
458 static void
459 tls_per_lib_daemon_init(void)
460 {
461 tls_daemon_creds_reload();
462 }
463
464
465 /*************************************************
466 *               Handle TLS error                 *
467 *************************************************/
468
469 /* Called from lots of places when errors occur before actually starting to do
470 the TLS handshake, that is, while the session is still in clear. Always returns
471 DEFER for a server and FAIL for a client so that most calls can use "return
472 tls_error(...)" to do this processing and then give an appropriate return. A
473 single function is used for both server and client, because it is called from
474 some shared functions.
475
476 Argument:
477   prefix    text to include in the logged error
478   host      NULL if setting up a server;
479             the connected host if setting up a client
480   msg       error message or NULL if we should ask OpenSSL
481   errstr    pointer to output error message
482
483 Returns:    OK/DEFER/FAIL
484 */
485
486 static int
487 tls_error(uschar * prefix, const host_item * host, uschar * msg, uschar ** errstr)
488 {
489 if (!msg)
490   {
491   ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
492   msg = US ssl_errstring;
493   }
494
495 msg = string_sprintf("(%s): %s", prefix, msg);
496 DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS error '%s'\n", msg);
497 if (errstr) *errstr = msg;
498 return host ? FAIL : DEFER;
499 }
500
501
502
503 /**************************************************
504 * General library initalisation                   *
505 **************************************************/
506
507 static BOOL
508 lib_rand_init(void * addr)
509 {
510 randstuff r;
511 if (!RAND_status()) return TRUE;
512
513 gettimeofday(&r.tv, NULL);
514 r.p = getpid();
515 RAND_seed(US (&r), sizeof(r));
516 RAND_seed(US big_buffer, big_buffer_size);
517 if (addr) RAND_seed(US addr, sizeof(addr));
518
519 return RAND_status();
520 }
521
522
523 static void
524 tls_openssl_init(void)
525 {
526 static BOOL once = FALSE;
527 if (once) return;
528 once = TRUE;
529
530 #ifdef EXIM_NEED_OPENSSL_INIT
531 SSL_load_error_strings();          /* basic set up */
532 OpenSSL_add_ssl_algorithms();
533 #endif
534
535 #if defined(EXIM_HAVE_SHA256) && !defined(OPENSSL_AUTO_SHA256)
536 /* SHA256 is becoming ever more popular. This makes sure it gets added to the
537 list of available digests. */
538 EVP_add_digest(EVP_sha256());
539 #endif
540
541 (void) lib_rand_init(NULL);
542 (void) tls_openssl_options_parse(openssl_options, &init_options);
543 }
544
545
546
547 /*************************************************
548 *                Initialize for DH               *
549 *************************************************/
550
551 /* If dhparam is set, expand it, and load up the parameters for DH encryption.
552
553 Arguments:
554   sctx      The current SSL CTX (inbound or outbound)
555   dhparam   DH parameter file or fixed parameter identity string
556   host      connected host, if client; NULL if server
557   errstr    error string pointer
558
559 Returns:    TRUE if OK (nothing to set up, or setup worked)
560 */
561
562 static BOOL
563 init_dh(SSL_CTX *sctx, uschar *dhparam, const host_item *host, uschar ** errstr)
564 {
565 BIO *bio;
566 DH *dh;
567 uschar *dhexpanded;
568 const char *pem;
569 int dh_bitsize;
570
571 if (!expand_check(dhparam, US"tls_dhparam", &dhexpanded, errstr))
572   return FALSE;
573
574 if (!dhexpanded || !*dhexpanded)
575   bio = BIO_new_mem_buf(CS std_dh_prime_default(), -1);
576 else if (dhexpanded[0] == '/')
577   {
578   if (!(bio = BIO_new_file(CS dhexpanded, "r")))
579     {
580     tls_error(string_sprintf("could not read dhparams file %s", dhexpanded),
581           host, US strerror(errno), errstr);
582     return FALSE;
583     }
584   }
585 else
586   {
587   if (Ustrcmp(dhexpanded, "none") == 0)
588     {
589     DEBUG(D_tls) debug_printf("Requested no DH parameters.\n");
590     return TRUE;
591     }
592
593   if (!(pem = std_dh_prime_named(dhexpanded)))
594     {
595     tls_error(string_sprintf("Unknown standard DH prime \"%s\"", dhexpanded),
596         host, US strerror(errno), errstr);
597     return FALSE;
598     }
599   bio = BIO_new_mem_buf(CS pem, -1);
600   }
601
602 if (!(dh = PEM_read_bio_DHparams(bio, NULL, NULL, NULL)))
603   {
604   BIO_free(bio);
605   tls_error(string_sprintf("Could not read tls_dhparams \"%s\"", dhexpanded),
606       host, NULL, errstr);
607   return FALSE;
608   }
609
610 /* note: our default limit of 2236 is not a multiple of 8; the limit comes from
611  * an NSS limit, and the GnuTLS APIs handle bit-sizes fine, so we went with
612  * 2236.  But older OpenSSL can only report in bytes (octets), not bits.
613  * If someone wants to dance at the edge, then they can raise the limit or use
614  * current libraries. */
615 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_DH_BITS
616 /* Added in commit 26c79d5641d; `git describe --contains` says OpenSSL_1_1_0-pre1~1022
617  * This predates OpenSSL_1_1_0 (before a, b, ...) so is in all 1.1.0 */
618 dh_bitsize = DH_bits(dh);
619 #else
620 dh_bitsize = 8 * DH_size(dh);
621 #endif
622
623 /* Even if it is larger, we silently return success rather than cause things
624  * to fail out, so that a too-large DH will not knock out all TLS; it's a
625  * debatable choice. */
626 if (dh_bitsize > tls_dh_max_bits)
627   {
628   DEBUG(D_tls)
629     debug_printf("dhparams file %d bits, is > tls_dh_max_bits limit of %d\n",
630         dh_bitsize, tls_dh_max_bits);
631   }
632 else
633   {
634   SSL_CTX_set_tmp_dh(sctx, dh);
635   DEBUG(D_tls)
636     debug_printf("Diffie-Hellman initialized from %s with %d-bit prime\n",
637       dhexpanded ? dhexpanded : US"default", dh_bitsize);
638   }
639
640 DH_free(dh);
641 BIO_free(bio);
642
643 return TRUE;
644 }
645
646
647
648
649 /*************************************************
650 *               Initialize for ECDH              *
651 *************************************************/
652
653 /* Load parameters for ECDH encryption.
654
655 For now, we stick to NIST P-256 because: it's simple and easy to configure;
656 it avoids any patent issues that might bite redistributors; despite events in
657 the news and concerns over curve choices, we're not cryptographers, we're not
658 pretending to be, and this is "good enough" to be better than no support,
659 protecting against most adversaries.  Given another year or two, there might
660 be sufficient clarity about a "right" way forward to let us make an informed
661 decision, instead of a knee-jerk reaction.
662
663 Longer-term, we should look at supporting both various named curves and
664 external files generated with "openssl ecparam", much as we do for init_dh().
665 We should also support "none" as a value, to explicitly avoid initialisation.
666
667 Patches welcome.
668
669 Arguments:
670   sctx      The current SSL CTX (inbound or outbound)
671   host      connected host, if client; NULL if server
672   errstr    error string pointer
673
674 Returns:    TRUE if OK (nothing to set up, or setup worked)
675 */
676
677 static BOOL
678 init_ecdh(SSL_CTX * sctx, host_item * host, uschar ** errstr)
679 {
680 #ifdef OPENSSL_NO_ECDH
681 return TRUE;
682 #else
683
684 EC_KEY * ecdh;
685 uschar * exp_curve;
686 int nid;
687 BOOL rv;
688
689 if (host)       /* No ECDH setup for clients, only for servers */
690   return TRUE;
691
692 # ifndef EXIM_HAVE_ECDH
693 DEBUG(D_tls)
694   debug_printf("No OpenSSL API to define ECDH parameters, skipping\n");
695 return TRUE;
696 # else
697
698 if (!expand_check(tls_eccurve, US"tls_eccurve", &exp_curve, errstr))
699   return FALSE;
700 if (!exp_curve || !*exp_curve)
701   return TRUE;
702
703 /* "auto" needs to be handled carefully.
704  * OpenSSL <  1.0.2: we do not select anything, but fallback to prime256v1
705  * OpenSSL <  1.1.0: we have to call SSL_CTX_set_ecdh_auto
706  *                   (openssl/ssl.h defines SSL_CTRL_SET_ECDH_AUTO)
707  * OpenSSL >= 1.1.0: we do not set anything, the libray does autoselection
708  *                   https://github.com/openssl/openssl/commit/fe6ef2472db933f01b59cad82aa925736935984b
709  */
710 if (Ustrcmp(exp_curve, "auto") == 0)
711   {
712 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x10002000L
713   DEBUG(D_tls) debug_printf(
714     "ECDH OpenSSL < 1.0.2: temp key parameter settings: overriding \"auto\" with \"prime256v1\"\n");
715   exp_curve = US"prime256v1";
716 #else
717 # if defined SSL_CTRL_SET_ECDH_AUTO
718   DEBUG(D_tls) debug_printf(
719     "ECDH OpenSSL 1.0.2+: temp key parameter settings: autoselection\n");
720   SSL_CTX_set_ecdh_auto(sctx, 1);
721   return TRUE;
722 # else
723   DEBUG(D_tls) debug_printf(
724     "ECDH OpenSSL 1.1.0+: temp key parameter settings: default selection\n");
725   return TRUE;
726 # endif
727 #endif
728   }
729
730 DEBUG(D_tls) debug_printf("ECDH: curve '%s'\n", exp_curve);
731 if (  (nid = OBJ_sn2nid       (CCS exp_curve)) == NID_undef
732 #   ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_EC_NIST2NID
733    && (nid = EC_curve_nist2nid(CCS exp_curve)) == NID_undef
734 #   endif
735    )
736   {
737   tls_error(string_sprintf("Unknown curve name tls_eccurve '%s'", exp_curve),
738     host, NULL, errstr);
739   return FALSE;
740   }
741
742 if (!(ecdh = EC_KEY_new_by_curve_name(nid)))
743   {
744   tls_error(US"Unable to create ec curve", host, NULL, errstr);
745   return FALSE;
746   }
747
748 /* The "tmp" in the name here refers to setting a temporary key
749 not to the stability of the interface. */
750
751 if ((rv = SSL_CTX_set_tmp_ecdh(sctx, ecdh) == 0))
752   tls_error(string_sprintf("Error enabling '%s' curve", exp_curve), host, NULL, errstr);
753 else
754   DEBUG(D_tls) debug_printf("ECDH: enabled '%s' curve\n", exp_curve);
755
756 EC_KEY_free(ecdh);
757 return !rv;
758
759 # endif /*EXIM_HAVE_ECDH*/
760 #endif /*OPENSSL_NO_ECDH*/
761 }
762
763
764
765 /*************************************************
766 *        Expand key and cert file specs          *
767 *************************************************/
768
769 /*
770 Arguments:
771   s          SSL connection (not used)
772   export     not used
773   keylength  keylength
774
775 Returns:     pointer to generated key
776 */
777
778 static RSA *
779 rsa_callback(SSL *s, int export, int keylength)
780 {
781 RSA *rsa_key;
782 #ifdef EXIM_HAVE_RSA_GENKEY_EX
783 BIGNUM *bn = BN_new();
784 #endif
785
786 DEBUG(D_tls) debug_printf("Generating %d bit RSA key...\n", keylength);
787
788 #ifdef EXIM_HAVE_RSA_GENKEY_EX
789 if (  !BN_set_word(bn, (unsigned long)RSA_F4)
790    || !(rsa_key = RSA_new())
791    || !RSA_generate_key_ex(rsa_key, keylength, bn, NULL)
792    )
793 #else
794 if (!(rsa_key = RSA_generate_key(keylength, RSA_F4, NULL, NULL)))
795 #endif
796
797   {
798   ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
799   log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC, "TLS error (RSA_generate_key): %s",
800     ssl_errstring);
801   return NULL;
802   }
803 return rsa_key;
804 }
805
806
807
808 /* Create and install a selfsigned certificate, for use in server mode */
809 /*XXX we could arrange to call this during prelo for a null tls_certificate option.
810 The normal cache inval + relo will suffice.
811 Just need a timer for inval. */
812
813 static int
814 tls_install_selfsign(SSL_CTX * sctx, uschar ** errstr)
815 {
816 X509 * x509 = NULL;
817 EVP_PKEY * pkey;
818 RSA * rsa;
819 X509_NAME * name;
820 uschar * where;
821
822 DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: generating selfsigned server cert\n");
823 where = US"allocating pkey";
824 if (!(pkey = EVP_PKEY_new()))
825   goto err;
826
827 where = US"allocating cert";
828 if (!(x509 = X509_new()))
829   goto err;
830
831 where = US"generating pkey";
832 if (!(rsa = rsa_callback(NULL, 0, 2048)))
833   goto err;
834
835 where = US"assigning pkey";
836 if (!EVP_PKEY_assign_RSA(pkey, rsa))
837   goto err;
838
839 X509_set_version(x509, 2);                              /* N+1 - version 3 */
840 ASN1_INTEGER_set(X509_get_serialNumber(x509), 1);
841 X509_gmtime_adj(X509_get_notBefore(x509), 0);
842 X509_gmtime_adj(X509_get_notAfter(x509), (long)2 * 60 * 60);    /* 2 hour */
843 X509_set_pubkey(x509, pkey);
844
845 name = X509_get_subject_name(x509);
846 X509_NAME_add_entry_by_txt(name, "C",
847                           MBSTRING_ASC, CUS "UK", -1, -1, 0);
848 X509_NAME_add_entry_by_txt(name, "O",
849                           MBSTRING_ASC, CUS "Exim Developers", -1, -1, 0);
850 X509_NAME_add_entry_by_txt(name, "CN",
851                           MBSTRING_ASC, CUS smtp_active_hostname, -1, -1, 0);
852 X509_set_issuer_name(x509, name);
853
854 where = US"signing cert";
855 if (!X509_sign(x509, pkey, EVP_md5()))
856   goto err;
857
858 where = US"installing selfsign cert";
859 if (!SSL_CTX_use_certificate(sctx, x509))
860   goto err;
861
862 where = US"installing selfsign key";
863 if (!SSL_CTX_use_PrivateKey(sctx, pkey))
864   goto err;
865
866 return OK;
867
868 err:
869   (void) tls_error(where, NULL, NULL, errstr);
870   if (x509) X509_free(x509);
871   if (pkey) EVP_PKEY_free(pkey);
872   return DEFER;
873 }
874
875
876
877
878
879
880
881 /*************************************************
882 *           Information callback                 *
883 *************************************************/
884
885 /* The SSL library functions call this from time to time to indicate what they
886 are doing. We copy the string to the debugging output when TLS debugging has
887 been requested.
888
889 Arguments:
890   s         the SSL connection
891   where
892   ret
893
894 Returns:    nothing
895 */
896
897 static void
898 info_callback(SSL *s, int where, int ret)
899 {
900 DEBUG(D_tls)
901   {
902   const uschar * str;
903
904   if (where & SSL_ST_CONNECT)
905      str = US"SSL_connect";
906   else if (where & SSL_ST_ACCEPT)
907      str = US"SSL_accept";
908   else
909      str = US"SSL info (undefined)";
910
911   if (where & SSL_CB_LOOP)
912      debug_printf("%s: %s\n", str, SSL_state_string_long(s));
913   else if (where & SSL_CB_ALERT)
914     debug_printf("SSL3 alert %s:%s:%s\n",
915           str = where & SSL_CB_READ ? US"read" : US"write",
916           SSL_alert_type_string_long(ret), SSL_alert_desc_string_long(ret));
917   else if (where & SSL_CB_EXIT)
918     {
919     if (ret == 0)
920       debug_printf("%s: failed in %s\n", str, SSL_state_string_long(s));
921     else if (ret < 0)
922       debug_printf("%s: error in %s\n", str, SSL_state_string_long(s));
923     }
924   else if (where & SSL_CB_HANDSHAKE_START)
925      debug_printf("%s: hshake start: %s\n", str, SSL_state_string_long(s));
926   else if (where & SSL_CB_HANDSHAKE_DONE)
927      debug_printf("%s: hshake done: %s\n", str, SSL_state_string_long(s));
928   }
929 }
930
931 #ifdef OPENSSL_HAVE_KEYLOG_CB
932 static void
933 keylog_callback(const SSL *ssl, const char *line)
934 {
935 char * filename;
936 FILE * fp;
937 DEBUG(D_tls) debug_printf("%.200s\n", line);
938 if (!(filename = getenv("SSLKEYLOGFILE"))) return;
939 if (!(fp = fopen(filename, "a"))) return;
940 fprintf(fp, "%s\n", line);
941 fclose(fp);
942 }
943 #endif
944
945
946
947
948
949 #ifndef DISABLE_EVENT
950 static int
951 verify_event(tls_support * tlsp, X509 * cert, int depth, const uschar * dn,
952   BOOL *calledp, const BOOL *optionalp, const uschar * what)
953 {
954 uschar * ev;
955 uschar * yield;
956 X509 * old_cert;
957
958 ev = tlsp == &tls_out ? client_static_state->event_action : event_action;
959 if (ev)
960   {
961   DEBUG(D_tls) debug_printf("verify_event: %s %d\n", what, depth);
962   old_cert = tlsp->peercert;
963   tlsp->peercert = X509_dup(cert);
964   /* NB we do not bother setting peerdn */
965   if ((yield = event_raise(ev, US"tls:cert", string_sprintf("%d", depth))))
966     {
967     log_write(0, LOG_MAIN, "[%s] %s verify denied by event-action: "
968                 "depth=%d cert=%s: %s",
969               tlsp == &tls_out ? deliver_host_address : sender_host_address,
970               what, depth, dn, yield);
971     *calledp = TRUE;
972     if (!*optionalp)
973       {
974       if (old_cert) tlsp->peercert = old_cert;  /* restore 1st failing cert */
975       return 1;                     /* reject (leaving peercert set) */
976       }
977     DEBUG(D_tls) debug_printf("Event-action verify failure overridden "
978       "(host in tls_try_verify_hosts)\n");
979     tlsp->verify_override = TRUE;
980     }
981   X509_free(tlsp->peercert);
982   tlsp->peercert = old_cert;
983   }
984 return 0;
985 }
986 #endif
987
988 /*************************************************
989 *        Callback for verification               *
990 *************************************************/
991
992 /* The SSL library does certificate verification if set up to do so. This
993 callback has the current yes/no state is in "state". If verification succeeded,
994 we set the certificate-verified flag. If verification failed, what happens
995 depends on whether the client is required to present a verifiable certificate
996 or not.
997
998 If verification is optional, we change the state to yes, but still log the
999 verification error. For some reason (it really would help to have proper
1000 documentation of OpenSSL), this callback function then gets called again, this
1001 time with state = 1.  We must take care not to set the private verified flag on
1002 the second time through.
1003
1004 Note: this function is not called if the client fails to present a certificate
1005 when asked. We get here only if a certificate has been received. Handling of
1006 optional verification for this case is done when requesting SSL to verify, by
1007 setting SSL_VERIFY_FAIL_IF_NO_PEER_CERT in the non-optional case.
1008
1009 May be called multiple times for different issues with a certificate, even
1010 for a given "depth" in the certificate chain.
1011
1012 Arguments:
1013   preverify_ok current yes/no state as 1/0
1014   x509ctx      certificate information.
1015   tlsp         per-direction (client vs. server) support data
1016   calledp      has-been-called flag
1017   optionalp    verification-is-optional flag
1018
1019 Returns:     0 if verification should fail, otherwise 1
1020 */
1021
1022 static int
1023 verify_callback(int preverify_ok, X509_STORE_CTX * x509ctx,
1024   tls_support * tlsp, BOOL * calledp, BOOL * optionalp)
1025 {
1026 X509 * cert = X509_STORE_CTX_get_current_cert(x509ctx);
1027 int depth = X509_STORE_CTX_get_error_depth(x509ctx);
1028 uschar dn[256];
1029
1030 if (!X509_NAME_oneline(X509_get_subject_name(cert), CS dn, sizeof(dn)))
1031   {
1032   DEBUG(D_tls) debug_printf("X509_NAME_oneline() error\n");
1033   log_write(0, LOG_MAIN, "[%s] SSL verify error: internal error",
1034     tlsp == &tls_out ? deliver_host_address : sender_host_address);
1035   return 0;
1036   }
1037 dn[sizeof(dn)-1] = '\0';
1038
1039 tlsp->verify_override = FALSE;
1040 if (preverify_ok == 0)
1041   {
1042   uschar * extra = verify_mode ? string_sprintf(" (during %c-verify for [%s])",
1043       *verify_mode, sender_host_address)
1044     : US"";
1045   log_write(0, LOG_MAIN, "[%s] SSL verify error%s: depth=%d error=%s cert=%s",
1046     tlsp == &tls_out ? deliver_host_address : sender_host_address,
1047     extra, depth,
1048     X509_verify_cert_error_string(X509_STORE_CTX_get_error(x509ctx)), dn);
1049   *calledp = TRUE;
1050   if (!*optionalp)
1051     {
1052     if (!tlsp->peercert)
1053       tlsp->peercert = X509_dup(cert);  /* record failing cert */
1054     return 0;                           /* reject */
1055     }
1056   DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL verify failure overridden (host in "
1057     "tls_try_verify_hosts)\n");
1058   tlsp->verify_override = TRUE;
1059   }
1060
1061 else if (depth != 0)
1062   {
1063   DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL verify ok: depth=%d SN=%s\n", depth, dn);
1064 #ifndef DISABLE_OCSP
1065   if (tlsp == &tls_out && client_static_state->u_ocsp.client.verify_store)
1066     {   /* client, wanting stapling  */
1067     /* Add the server cert's signing chain as the one
1068     for the verification of the OCSP stapled information. */
1069
1070     if (!X509_STORE_add_cert(client_static_state->u_ocsp.client.verify_store,
1071                              cert))
1072       ERR_clear_error();
1073     sk_X509_push(client_static_state->verify_stack, cert);
1074     }
1075 #endif
1076 #ifndef DISABLE_EVENT
1077     if (verify_event(tlsp, cert, depth, dn, calledp, optionalp, US"SSL"))
1078       return 0;                         /* reject, with peercert set */
1079 #endif
1080   }
1081 else
1082   {
1083   const uschar * verify_cert_hostnames;
1084
1085   if (  tlsp == &tls_out
1086      && ((verify_cert_hostnames = client_static_state->verify_cert_hostnames)))
1087         /* client, wanting hostname check */
1088     {
1089
1090 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_CHECKHOST
1091 # ifndef X509_CHECK_FLAG_NO_PARTIAL_WILDCARDS
1092 #  define X509_CHECK_FLAG_NO_PARTIAL_WILDCARDS 0
1093 # endif
1094 # ifndef X509_CHECK_FLAG_SINGLE_LABEL_SUBDOMAINS
1095 #  define X509_CHECK_FLAG_SINGLE_LABEL_SUBDOMAINS 0
1096 # endif
1097     int sep = 0;
1098     const uschar * list = verify_cert_hostnames;
1099     uschar * name;
1100     int rc;
1101     while ((name = string_nextinlist(&list, &sep, NULL, 0)))
1102       if ((rc = X509_check_host(cert, CCS name, 0,
1103                   X509_CHECK_FLAG_NO_PARTIAL_WILDCARDS
1104                   | X509_CHECK_FLAG_SINGLE_LABEL_SUBDOMAINS,
1105                   NULL)))
1106         {
1107         if (rc < 0)
1108           {
1109           log_write(0, LOG_MAIN, "[%s] SSL verify error: internal error",
1110             tlsp == &tls_out ? deliver_host_address : sender_host_address);
1111           name = NULL;
1112           }
1113         break;
1114         }
1115     if (!name)
1116 #else
1117     if (!tls_is_name_for_cert(verify_cert_hostnames, cert))
1118 #endif
1119       {
1120       uschar * extra = verify_mode
1121         ? string_sprintf(" (during %c-verify for [%s])",
1122           *verify_mode, sender_host_address)
1123         : US"";
1124       log_write(0, LOG_MAIN,
1125         "[%s] SSL verify error%s: certificate name mismatch: DN=\"%s\" H=\"%s\"",
1126         tlsp == &tls_out ? deliver_host_address : sender_host_address,
1127         extra, dn, verify_cert_hostnames);
1128       *calledp = TRUE;
1129       if (!*optionalp)
1130         {
1131         if (!tlsp->peercert)
1132           tlsp->peercert = X509_dup(cert);      /* record failing cert */
1133         return 0;                               /* reject */
1134         }
1135       DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL verify name failure overridden (host in "
1136         "tls_try_verify_hosts)\n");
1137       tlsp->verify_override = TRUE;
1138       }
1139     }
1140
1141 #ifndef DISABLE_EVENT
1142   if (verify_event(tlsp, cert, depth, dn, calledp, optionalp, US"SSL"))
1143     return 0;                           /* reject, with peercert set */
1144 #endif
1145
1146   DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL%s verify ok: depth=0 SN=%s\n",
1147     *calledp ? "" : " authenticated", dn);
1148   *calledp = TRUE;
1149   }
1150
1151 return 1;   /* accept, at least for this level */
1152 }
1153
1154 static int
1155 verify_callback_client(int preverify_ok, X509_STORE_CTX *x509ctx)
1156 {
1157 return verify_callback(preverify_ok, x509ctx, &tls_out,
1158   &client_verify_callback_called, &client_verify_optional);
1159 }
1160
1161 static int
1162 verify_callback_server(int preverify_ok, X509_STORE_CTX *x509ctx)
1163 {
1164 return verify_callback(preverify_ok, x509ctx, &tls_in,
1165   &server_verify_callback_called, &server_verify_optional);
1166 }
1167
1168
1169 #ifdef SUPPORT_DANE
1170
1171 /* This gets called *by* the dane library verify callback, which interposes
1172 itself.
1173 */
1174 static int
1175 verify_callback_client_dane(int preverify_ok, X509_STORE_CTX * x509ctx)
1176 {
1177 X509 * cert = X509_STORE_CTX_get_current_cert(x509ctx);
1178 uschar dn[256];
1179 int depth = X509_STORE_CTX_get_error_depth(x509ctx);
1180 #ifndef DISABLE_EVENT
1181 BOOL dummy_called, optional = FALSE;
1182 #endif
1183
1184 if (!X509_NAME_oneline(X509_get_subject_name(cert), CS dn, sizeof(dn)))
1185   {
1186   DEBUG(D_tls) debug_printf("X509_NAME_oneline() error\n");
1187   log_write(0, LOG_MAIN, "[%s] SSL verify error: internal error",
1188     deliver_host_address);
1189   return 0;
1190   }
1191 dn[sizeof(dn)-1] = '\0';
1192
1193 DEBUG(D_tls) debug_printf("verify_callback_client_dane: %s depth %d %s\n",
1194   preverify_ok ? "ok":"BAD", depth, dn);
1195
1196 #ifndef DISABLE_EVENT
1197   if (verify_event(&tls_out, cert, depth, dn,
1198           &dummy_called, &optional, US"DANE"))
1199     return 0;                           /* reject, with peercert set */
1200 #endif
1201
1202 if (preverify_ok == 1)
1203   {
1204   tls_out.dane_verified = TRUE;
1205 #ifndef DISABLE_OCSP
1206   if (client_static_state->u_ocsp.client.verify_store)
1207     {   /* client, wanting stapling  */
1208     /* Add the server cert's signing chain as the one
1209     for the verification of the OCSP stapled information. */
1210
1211     if (!X509_STORE_add_cert(client_static_state->u_ocsp.client.verify_store,
1212                              cert))
1213       ERR_clear_error();
1214     sk_X509_push(client_static_state->verify_stack, cert);
1215     }
1216 #endif
1217   }
1218 else
1219   {
1220   int err = X509_STORE_CTX_get_error(x509ctx);
1221   DEBUG(D_tls)
1222     debug_printf(" - err %d '%s'\n", err, X509_verify_cert_error_string(err));
1223   if (err == X509_V_ERR_APPLICATION_VERIFICATION)
1224     preverify_ok = 1;
1225   }
1226 return preverify_ok;
1227 }
1228
1229 #endif  /*SUPPORT_DANE*/
1230
1231
1232 #ifndef DISABLE_OCSP
1233 /*************************************************
1234 *       Load OCSP information into state         *
1235 *************************************************/
1236 /* Called to load the server OCSP response from the given file into memory, once
1237 caller has determined this is needed.  Checks validity.  Debugs a message
1238 if invalid.
1239
1240 ASSUMES: single response, for single cert.
1241
1242 Arguments:
1243   state           various parts of session state
1244   filename        the filename putatively holding an OCSP response
1245   is_pem          file is PEM format; otherwise is DER
1246 */
1247
1248 static void
1249 ocsp_load_response(exim_openssl_state_st * state, const uschar * filename,
1250   BOOL is_pem)
1251 {
1252 BIO * bio;
1253 OCSP_RESPONSE * resp;
1254 OCSP_BASICRESP * basic_response;
1255 OCSP_SINGLERESP * single_response;
1256 ASN1_GENERALIZEDTIME * rev, * thisupd, * nextupd;
1257 STACK_OF(X509) * sk;
1258 unsigned long verify_flags;
1259 int status, reason, i;
1260
1261 DEBUG(D_tls)
1262   debug_printf("tls_ocsp_file (%s)  '%s'\n", is_pem ? "PEM" : "DER", filename);
1263
1264 if (!filename || !*filename) return;
1265
1266 ERR_clear_error();
1267 if (!(bio = BIO_new_file(CS filename, "rb")))
1268   {
1269   log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
1270     "Failed to open OCSP response file \"%s\": %.100s",
1271     filename, ERR_reason_error_string(ERR_get_error()));
1272   return;
1273   }
1274
1275 if (is_pem)
1276   {
1277   uschar * data, * freep;
1278   char * dummy;
1279   long len;
1280   if (!PEM_read_bio(bio, &dummy, &dummy, &data, &len))
1281     {
1282     log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC, "Failed to read PEM file \"%s\": %.100s",
1283       filename, ERR_reason_error_string(ERR_get_error()));
1284     return;
1285     }
1286   freep = data;
1287   resp = d2i_OCSP_RESPONSE(NULL, CUSS &data, len);
1288   OPENSSL_free(freep);
1289   }
1290 else
1291   resp = d2i_OCSP_RESPONSE_bio(bio, NULL);
1292 BIO_free(bio);
1293
1294 if (!resp)
1295   {
1296   log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC, "Error reading OCSP response from \"%s\": %s",
1297       filename, ERR_reason_error_string(ERR_get_error()));
1298   return;
1299   }
1300
1301 if ((status = OCSP_response_status(resp)) != OCSP_RESPONSE_STATUS_SUCCESSFUL)
1302   {
1303   DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP response not valid: %s (%d)\n",
1304       OCSP_response_status_str(status), status);
1305   goto bad;
1306   }
1307
1308 #ifdef notdef
1309   {
1310   BIO * bp = BIO_new_fp(debug_file, BIO_NOCLOSE);
1311   OCSP_RESPONSE_print(bp, resp, 0);  /* extreme debug: stapling content */
1312   BIO_free(bp);
1313   }
1314 #endif
1315
1316 if (!(basic_response = OCSP_response_get1_basic(resp)))
1317   {
1318   DEBUG(D_tls)
1319     debug_printf("OCSP response parse error: unable to extract basic response.\n");
1320   goto bad;
1321   }
1322
1323 sk = state->verify_stack;
1324 verify_flags = OCSP_NOVERIFY; /* check sigs, but not purpose */
1325
1326 /* May need to expose ability to adjust those flags?
1327 OCSP_NOSIGS OCSP_NOVERIFY OCSP_NOCHAIN OCSP_NOCHECKS OCSP_NOEXPLICIT
1328 OCSP_TRUSTOTHER OCSP_NOINTERN */
1329
1330 /* This does a full verify on the OCSP proof before we load it for serving
1331 up; possibly overkill - just date-checks might be nice enough.
1332
1333 OCSP_basic_verify takes a "store" arg, but does not
1334 use it for the chain verification, which is all we do
1335 when OCSP_NOVERIFY is set.  The content from the wire
1336 "basic_response" and a cert-stack "sk" are all that is used.
1337
1338 We have a stack, loaded in setup_certs() if tls_verify_certificates
1339 was a file (not a directory, or "system").  It is unfortunate we
1340 cannot used the connection context store, as that would neatly
1341 handle the "system" case too, but there seems to be no library
1342 function for getting a stack from a store.
1343 [ In OpenSSL 1.1 - ?  X509_STORE_CTX_get0_chain(ctx) ? ]
1344 We do not free the stack since it could be needed a second time for
1345 SNI handling.
1346
1347 Separately we might try to replace using OCSP_basic_verify() - which seems to not
1348 be a public interface into the OpenSSL library (there's no manual entry) -
1349 But what with?  We also use OCSP_basic_verify in the client stapling callback.
1350 And there we NEED it; we must verify that status... unless the
1351 library does it for us anyway?  */
1352
1353 if ((i = OCSP_basic_verify(basic_response, sk, NULL, verify_flags)) < 0)
1354   {
1355   DEBUG(D_tls)
1356     {
1357     ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
1358     debug_printf("OCSP response verify failure: %s\n", US ssl_errstring);
1359     }
1360   goto bad;
1361   }
1362
1363 /* Here's the simplifying assumption: there's only one response, for the
1364 one certificate we use, and nothing for anything else in a chain.  If this
1365 proves false, we need to extract a cert id from our issued cert
1366 (tls_certificate) and use that for OCSP_resp_find_status() (which finds the
1367 right cert in the stack and then calls OCSP_single_get0_status()).
1368
1369 I'm hoping to avoid reworking a bunch more of how we handle state here.
1370
1371 XXX that will change when we add support for (TLS1.3) whole-chain stapling
1372 */
1373
1374 if (!(single_response = OCSP_resp_get0(basic_response, 0)))
1375   {
1376   DEBUG(D_tls)
1377     debug_printf("Unable to get first response from OCSP basic response.\n");
1378   goto bad;
1379   }
1380
1381 status = OCSP_single_get0_status(single_response, &reason, &rev, &thisupd, &nextupd);
1382 if (status != V_OCSP_CERTSTATUS_GOOD)
1383   {
1384   DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP response bad cert status: %s (%d) %s (%d)\n",
1385       OCSP_cert_status_str(status), status,
1386       OCSP_crl_reason_str(reason), reason);
1387   goto bad;
1388   }
1389
1390 if (!OCSP_check_validity(thisupd, nextupd, EXIM_OCSP_SKEW_SECONDS, EXIM_OCSP_MAX_AGE))
1391   {
1392   DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP status invalid times.\n");
1393   goto bad;
1394   }
1395
1396 supply_response:
1397   /* Add the resp to the list used by tls_server_stapling_cb() */
1398   {
1399   ocsp_resplist ** op = &state->u_ocsp.server.olist, * oentry;
1400   while (oentry = *op)
1401     op = &oentry->next;
1402   *op = oentry = store_get(sizeof(ocsp_resplist), FALSE);
1403   oentry->next = NULL;
1404   oentry->resp = resp;
1405   }
1406 return;
1407
1408 bad:
1409   if (f.running_in_test_harness)
1410     {
1411     extern char ** environ;
1412     if (environ) for (uschar ** p = USS environ; *p; p++)
1413       if (Ustrncmp(*p, "EXIM_TESTHARNESS_DISABLE_OCSPVALIDITYCHECK", 42) == 0)
1414         {
1415         DEBUG(D_tls) debug_printf("Supplying known bad OCSP response\n");
1416         goto supply_response;
1417         }
1418     }
1419 return;
1420 }
1421
1422
1423 static void
1424 ocsp_free_response_list(exim_openssl_state_st * cbinfo)
1425 {
1426 for (ocsp_resplist * olist = cbinfo->u_ocsp.server.olist; olist;
1427      olist = olist->next)
1428   OCSP_RESPONSE_free(olist->resp);
1429 cbinfo->u_ocsp.server.olist = NULL;
1430 }
1431 #endif  /*!DISABLE_OCSP*/
1432
1433
1434
1435
1436
1437 static int
1438 tls_add_certfile(SSL_CTX * sctx, exim_openssl_state_st * cbinfo, uschar * file,
1439   uschar ** errstr)
1440 {
1441 DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_certificate file '%s'\n", file);
1442 if (!SSL_CTX_use_certificate_chain_file(sctx, CS file))
1443   return tls_error(string_sprintf(
1444     "SSL_CTX_use_certificate_chain_file file=%s", file),
1445       cbinfo->host, NULL, errstr);
1446 return 0;
1447 }
1448
1449 static int
1450 tls_add_pkeyfile(SSL_CTX * sctx, exim_openssl_state_st * cbinfo, uschar * file,
1451   uschar ** errstr)
1452 {
1453 DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_privatekey file  '%s'\n", file);
1454 if (!SSL_CTX_use_PrivateKey_file(sctx, CS file, SSL_FILETYPE_PEM))
1455   return tls_error(string_sprintf(
1456     "SSL_CTX_use_PrivateKey_file file=%s", file), cbinfo->host, NULL, errstr);
1457 return 0;
1458 }
1459
1460
1461
1462
1463 /* Called once during tls_init and possibly again during TLS setup, for a
1464 new context, if Server Name Indication was used and tls_sni was seen in
1465 the certificate string.
1466
1467 Arguments:
1468   sctx            the SSL_CTX* to update
1469   state           various parts of session state
1470   errstr          error string pointer
1471
1472 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1473 */
1474
1475 static int
1476 tls_expand_session_files(SSL_CTX * sctx, exim_openssl_state_st * state,
1477   uschar ** errstr)
1478 {
1479 uschar * expanded;
1480
1481 if (!state->certificate)
1482   {
1483   if (!state->is_server)                /* client */
1484     return OK;
1485                                         /* server */
1486   if (tls_install_selfsign(sctx, errstr) != OK)
1487     return DEFER;
1488   }
1489 else
1490   {
1491   int err;
1492
1493   if ( !reexpand_tls_files_for_sni
1494      && (  Ustrstr(state->certificate, US"tls_sni")
1495         || Ustrstr(state->certificate, US"tls_in_sni")
1496         || Ustrstr(state->certificate, US"tls_out_sni")
1497      )  )
1498     reexpand_tls_files_for_sni = TRUE;
1499
1500   if (!expand_check(state->certificate, US"tls_certificate", &expanded, errstr))
1501     return DEFER;
1502
1503   if (expanded)
1504     if (state->is_server)
1505       {
1506       const uschar * file_list = expanded;
1507       int sep = 0;
1508       uschar * file;
1509 #ifndef DISABLE_OCSP
1510       const uschar * olist = state->u_ocsp.server.file;
1511       int osep = 0;
1512       uschar * ofile;
1513       BOOL fmt_pem = FALSE;
1514
1515       if (olist)
1516         if (!expand_check(olist, US"tls_ocsp_file", USS &olist, errstr))
1517           return DEFER;
1518       if (olist && !*olist)
1519         olist = NULL;
1520
1521       if (  state->u_ocsp.server.file_expanded && olist
1522          && (Ustrcmp(olist, state->u_ocsp.server.file_expanded) == 0))
1523         {
1524         DEBUG(D_tls) debug_printf(" - value unchanged, using existing values\n");
1525         olist = NULL;
1526         }
1527       else
1528         {
1529         ocsp_free_response_list(state);
1530         state->u_ocsp.server.file_expanded = olist;
1531         }
1532 #endif
1533
1534       while (file = string_nextinlist(&file_list, &sep, NULL, 0))
1535         {
1536         if ((err = tls_add_certfile(sctx, state, file, errstr)))
1537           return err;
1538
1539 #ifndef DISABLE_OCSP
1540         if (olist)
1541           if ((ofile = string_nextinlist(&olist, &osep, NULL, 0)))
1542             {
1543             if (Ustrncmp(ofile, US"PEM ", 4) == 0)
1544               {
1545               fmt_pem = TRUE;
1546               ofile += 4;
1547               }
1548             else if (Ustrncmp(ofile, US"DER ", 4) == 0)
1549               {
1550               fmt_pem = FALSE;
1551               ofile += 4;
1552               }
1553             ocsp_load_response(state, ofile, fmt_pem);
1554             }
1555           else
1556             DEBUG(D_tls) debug_printf("ran out of ocsp file list\n");
1557 #endif
1558         }
1559       }
1560     else        /* would there ever be a need for multiple client certs? */
1561       if ((err = tls_add_certfile(sctx, state, expanded, errstr)))
1562         return err;
1563
1564   if (  state->privatekey
1565      && !expand_check(state->privatekey, US"tls_privatekey", &expanded, errstr))
1566     return DEFER;
1567
1568   /* If expansion was forced to fail, key_expanded will be NULL. If the result
1569   of the expansion is an empty string, ignore it also, and assume the private
1570   key is in the same file as the certificate. */
1571
1572   if (expanded && *expanded)
1573     if (state->is_server)
1574       {
1575       const uschar * file_list = expanded;
1576       int sep = 0;
1577       uschar * file;
1578
1579       while (file = string_nextinlist(&file_list, &sep, NULL, 0))
1580         if ((err = tls_add_pkeyfile(sctx, state, file, errstr)))
1581           return err;
1582       }
1583     else        /* would there ever be a need for multiple client certs? */
1584       if ((err = tls_add_pkeyfile(sctx, state, expanded, errstr)))
1585         return err;
1586   }
1587
1588 return OK;
1589 }
1590
1591
1592
1593
1594 /**************************************************
1595 * One-time init credentials for server and client *
1596 **************************************************/
1597
1598 static int
1599 server_load_ciphers(SSL_CTX * ctx, exim_openssl_state_st * state,
1600   uschar * ciphers, uschar ** errstr)
1601 {
1602 for (uschar * s = ciphers; *s; s++ ) if (*s == '_') *s = '-';
1603 DEBUG(D_tls) debug_printf("required ciphers: %s\n", ciphers);
1604 if (!SSL_CTX_set_cipher_list(ctx, CS ciphers))
1605   return tls_error(US"SSL_CTX_set_cipher_list", NULL, NULL, errstr);
1606 state->server_cipher_list = ciphers;
1607 return OK;
1608 }
1609
1610
1611
1612 static int
1613 lib_ctx_new(SSL_CTX ** ctxp, host_item * host, uschar ** errstr)
1614 {
1615 SSL_CTX * ctx;
1616 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_TLS_METHOD
1617 if (!(ctx = SSL_CTX_new(host ? TLS_client_method() : TLS_server_method())))
1618 #else
1619 if (!(ctx = SSL_CTX_new(host ? SSLv23_client_method() : SSLv23_server_method())))
1620 #endif
1621   return tls_error(US"SSL_CTX_new", host, NULL, errstr);
1622
1623 /* Set up the information callback, which outputs if debugging is at a suitable
1624 level. */
1625
1626 DEBUG(D_tls)
1627   {
1628   SSL_CTX_set_info_callback(ctx, (void (*)())info_callback);
1629 #if defined(EXIM_HAVE_OPESSL_TRACE) && !defined(OPENSSL_NO_SSL_TRACE)
1630   /* this needs a debug build of OpenSSL */
1631   SSL_CTX_set_msg_callback(ctx, (void (*)())SSL_trace);
1632 #endif
1633 #ifdef OPENSSL_HAVE_KEYLOG_CB
1634   SSL_CTX_set_keylog_callback(ctx, (void (*)())keylog_callback);
1635 #endif
1636   }
1637
1638 /* Automatically re-try reads/writes after renegotiation. */
1639 (void) SSL_CTX_set_mode(ctx, SSL_MODE_AUTO_RETRY);
1640 *ctxp = ctx;
1641 return OK;
1642 }
1643
1644
1645 static unsigned
1646 tls_server_creds_init(void)
1647 {
1648 SSL_CTX * ctx;
1649 uschar * dummy_errstr;
1650 unsigned lifetime = 0;
1651
1652 tls_openssl_init();
1653
1654 state_server.lib_state = null_tls_preload;
1655
1656 if (lib_ctx_new(&ctx, NULL, &dummy_errstr) != OK)
1657   return 0;
1658 state_server.lib_state.lib_ctx = ctx;
1659
1660 /* Preload DH params and EC curve */
1661
1662 if (opt_unset_or_noexpand(tls_dhparam))
1663   {
1664   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: preloading DH params for server\n");
1665   if (init_dh(ctx, tls_dhparam, NULL, &dummy_errstr))
1666     state_server.lib_state.dh = TRUE;
1667   }
1668 if (opt_unset_or_noexpand(tls_eccurve))
1669   {
1670   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: preloading ECDH curve for server\n");
1671   if (init_ecdh(ctx, NULL, &dummy_errstr))
1672     state_server.lib_state.ecdh = TRUE;
1673   }
1674
1675 #if defined(EXIM_HAVE_INOTIFY) || defined(EXIM_HAVE_KEVENT)
1676 /* If we can, preload the server-side cert, key and ocsp */
1677
1678 if (  opt_set_and_noexpand(tls_certificate)
1679 # ifndef DISABLE_OCSP
1680    && opt_unset_or_noexpand(tls_ocsp_file)
1681 #endif
1682    && opt_unset_or_noexpand(tls_privatekey))
1683   {
1684   /* Set watches on the filenames.  The implementation does de-duplication
1685   so we can just blindly do them all.  */
1686
1687   if (  tls_set_watch(tls_certificate, TRUE)
1688 # ifndef DISABLE_OCSP
1689      && tls_set_watch(tls_ocsp_file, TRUE)
1690 #endif
1691      && tls_set_watch(tls_privatekey, TRUE))
1692     {
1693     state_server.certificate = tls_certificate;
1694     state_server.privatekey = tls_privatekey;
1695 #ifndef DISABLE_OCSP
1696     state_server.u_ocsp.server.file = tls_ocsp_file;
1697 #endif
1698
1699     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: preloading server certs\n");
1700     if (tls_expand_session_files(ctx, &state_server, &dummy_errstr) == OK)
1701       state_server.lib_state.conn_certs = TRUE;
1702     }
1703   }
1704 else if (  !tls_certificate && !tls_privatekey
1705 # ifndef DISABLE_OCSP
1706         && !tls_ocsp_file
1707 #endif
1708    )
1709   {             /* Generate & preload a selfsigned cert. No files to watch. */
1710   if (tls_expand_session_files(ctx, &state_server, &dummy_errstr) == OK)
1711     {
1712     state_server.lib_state.conn_certs = TRUE;
1713     lifetime = f.running_in_test_harness ? 2 : 60 * 60;         /* 1 hour */
1714     }
1715   }
1716 else
1717   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: not preloading server certs\n");
1718
1719
1720 /* If we can, preload the Authorities for checking client certs against.
1721 Actual choice to do verify is made (tls_{,try_}verify_hosts)
1722 at TLS conn startup */
1723
1724 if (  opt_set_and_noexpand(tls_verify_certificates)
1725    && opt_unset_or_noexpand(tls_crl))
1726   {
1727   /* Watch the default dir also as they are always included */
1728
1729   if (  tls_set_watch(CUS X509_get_default_cert_file(), FALSE)
1730      && tls_set_watch(tls_verify_certificates, FALSE)
1731      && tls_set_watch(tls_crl, FALSE))
1732     {
1733     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: preloading CA bundle for server\n");
1734
1735     if (setup_certs(ctx, tls_verify_certificates, tls_crl, NULL, &dummy_errstr)
1736         == OK)
1737       state_server.lib_state.cabundle = TRUE;
1738     }
1739   }
1740 else
1741   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: not preloading CA bundle for server\n");
1742 #endif  /* EXIM_HAVE_INOTIFY */
1743
1744
1745 /* If we can, preload the ciphers control string */
1746
1747 if (opt_set_and_noexpand(tls_require_ciphers))
1748   {
1749   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: preloading cipher list for server\n");
1750   if (server_load_ciphers(ctx, &state_server, tls_require_ciphers,
1751                           &dummy_errstr) == OK)
1752     state_server.lib_state.pri_string = TRUE;
1753   }
1754 else
1755   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: not preloading cipher list for server\n");
1756 return lifetime;
1757 }
1758
1759
1760
1761
1762 /* Preload whatever creds are static, onto a transport.  The client can then
1763 just copy the pointer as it starts up.
1764 Called from the daemon after a cache-invalidate with watch set; called from
1765 a queue-run startup with watch clear. */
1766
1767 static void
1768 tls_client_creds_init(transport_instance * t, BOOL watch)
1769 {
1770 smtp_transport_options_block * ob = t->options_block;
1771 exim_openssl_state_st tpt_dummy_state;
1772 host_item * dummy_host = (host_item *)1;
1773 uschar * dummy_errstr;
1774 SSL_CTX * ctx;
1775
1776 tls_openssl_init();
1777
1778 ob->tls_preload = null_tls_preload;
1779 if (lib_ctx_new(&ctx, dummy_host, &dummy_errstr) != OK)
1780   return;
1781 ob->tls_preload.lib_ctx = ctx;
1782
1783 tpt_dummy_state.lib_state = ob->tls_preload;
1784
1785 if (opt_unset_or_noexpand(tls_dhparam))
1786   {
1787   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: preloading DH params for transport '%s'\n", t->name);
1788   if (init_dh(ctx, tls_dhparam, NULL, &dummy_errstr))
1789     ob->tls_preload.dh = TRUE;
1790   }
1791 if (opt_unset_or_noexpand(tls_eccurve))
1792   {
1793   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: preloading ECDH curve for transport '%s'\n", t->name);
1794   if (init_ecdh(ctx, NULL, &dummy_errstr))
1795     ob->tls_preload.ecdh = TRUE;
1796   }
1797
1798 #if defined(EXIM_HAVE_INOTIFY) || defined(EXIM_HAVE_KEVENT)
1799 if (  opt_set_and_noexpand(ob->tls_certificate)
1800    && opt_unset_or_noexpand(ob->tls_privatekey))
1801   {
1802   if (  !watch
1803      || (  tls_set_watch(ob->tls_certificate, FALSE)
1804         && tls_set_watch(ob->tls_privatekey, FALSE)
1805      )  )
1806     {
1807     uschar * pkey = ob->tls_privatekey;
1808
1809     DEBUG(D_tls)
1810       debug_printf("TLS: preloading client certs for transport '%s'\n",t->name);
1811
1812     if (  tls_add_certfile(ctx, &tpt_dummy_state, ob->tls_certificate,
1813                                     &dummy_errstr) == 0
1814        && tls_add_pkeyfile(ctx, &tpt_dummy_state,
1815                                     pkey ? pkey : ob->tls_certificate,
1816                                     &dummy_errstr) == 0
1817        )
1818       ob->tls_preload.conn_certs = TRUE;
1819     }
1820   }
1821 else
1822   DEBUG(D_tls)
1823     debug_printf("TLS: not preloading client certs, for transport '%s'\n", t->name);
1824
1825
1826 if (  opt_set_and_noexpand(ob->tls_verify_certificates)
1827    && opt_unset_or_noexpand(ob->tls_crl))
1828   {
1829   if (  !watch
1830      ||    tls_set_watch(CUS X509_get_default_cert_file(), FALSE)
1831         && tls_set_watch(ob->tls_verify_certificates, FALSE)
1832         && tls_set_watch(ob->tls_crl, FALSE)
1833      )
1834     {
1835     DEBUG(D_tls)
1836       debug_printf("TLS: preloading CA bundle for transport '%s'\n", t->name);
1837
1838     if (setup_certs(ctx, ob->tls_verify_certificates,
1839           ob->tls_crl, dummy_host, &dummy_errstr) == OK)
1840       ob->tls_preload.cabundle = TRUE;
1841     }
1842   }
1843 else
1844   DEBUG(D_tls)
1845       debug_printf("TLS: not preloading CA bundle, for transport '%s'\n", t->name);
1846
1847 #endif /*EXIM_HAVE_INOTIFY*/
1848 }
1849
1850
1851 #if defined(EXIM_HAVE_INOTIFY) || defined(EXIM_HAVE_KEVENT)
1852 /* Invalidate the creds cached, by dropping the current ones.
1853 Call when we notice one of the source files has changed. */
1854  
1855 static void
1856 tls_server_creds_invalidate(void)
1857 {
1858 SSL_CTX_free(state_server.lib_state.lib_ctx);
1859 state_server.lib_state = null_tls_preload;
1860 }
1861
1862
1863 static void
1864 tls_client_creds_invalidate(transport_instance * t)
1865 {
1866 smtp_transport_options_block * ob = t->options_block;
1867 SSL_CTX_free(ob->tls_preload.lib_ctx);
1868 ob->tls_preload = null_tls_preload;
1869 }
1870
1871 #else
1872
1873 static void
1874 tls_server_creds_invalidate(void)
1875 { return; }
1876
1877 static void
1878 tls_client_creds_invalidate(transport_instance * t)
1879 { return; }
1880
1881 #endif  /*EXIM_HAVE_INOTIFY*/
1882
1883
1884 /* Extreme debug
1885 #ifndef DISABLE_OCSP
1886 void
1887 x509_store_dump_cert_s_names(X509_STORE * store)
1888 {
1889 STACK_OF(X509_OBJECT) * roots= store->objs;
1890 static uschar name[256];
1891
1892 for (int i= 0; i < sk_X509_OBJECT_num(roots); i++)
1893   {
1894   X509_OBJECT * tmp_obj= sk_X509_OBJECT_value(roots, i);
1895   if(tmp_obj->type == X509_LU_X509)
1896     {
1897     X509_NAME * sn = X509_get_subject_name(tmp_obj->data.x509);
1898     if (X509_NAME_oneline(sn, CS name, sizeof(name)))
1899       {
1900       name[sizeof(name)-1] = '\0';
1901       debug_printf(" %s\n", name);
1902       }
1903     }
1904   }
1905 }
1906 #endif
1907 */
1908
1909
1910 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
1911 /* Manage the keysets used for encrypting the session tickets, on the server. */
1912
1913 typedef struct {                        /* Session ticket encryption key */
1914   uschar        name[16];
1915
1916   const EVP_CIPHER *    aes_cipher;
1917   uschar                aes_key[32];    /* size needed depends on cipher. aes_128 implies 128/8 = 16? */
1918   const EVP_MD *        hmac_hash;
1919   uschar                hmac_key[16];
1920   time_t                renew;
1921   time_t                expire;
1922 } exim_stek;
1923
1924 static exim_stek exim_tk;       /* current key */
1925 static exim_stek exim_tk_old;   /* previous key */
1926
1927 static void
1928 tk_init(void)
1929 {
1930 time_t t = time(NULL);
1931
1932 if (exim_tk.name[0])
1933   {
1934   if (exim_tk.renew >= t) return;
1935   exim_tk_old = exim_tk;
1936   }
1937
1938 if (f.running_in_test_harness) ssl_session_timeout = 6;
1939
1940 DEBUG(D_tls) debug_printf("OpenSSL: %s STEK\n", exim_tk.name[0] ? "rotating" : "creating");
1941 if (RAND_bytes(exim_tk.aes_key, sizeof(exim_tk.aes_key)) <= 0) return;
1942 if (RAND_bytes(exim_tk.hmac_key, sizeof(exim_tk.hmac_key)) <= 0) return;
1943 if (RAND_bytes(exim_tk.name+1, sizeof(exim_tk.name)-1) <= 0) return;
1944
1945 exim_tk.name[0] = 'E';
1946 exim_tk.aes_cipher = EVP_aes_256_cbc();
1947 exim_tk.hmac_hash = EVP_sha256();
1948 exim_tk.expire = t + ssl_session_timeout;
1949 exim_tk.renew = t + ssl_session_timeout/2;
1950 }
1951
1952 static exim_stek *
1953 tk_current(void)
1954 {
1955 if (!exim_tk.name[0]) return NULL;
1956 return &exim_tk;
1957 }
1958
1959 static exim_stek *
1960 tk_find(const uschar * name)
1961 {
1962 return memcmp(name, exim_tk.name, sizeof(exim_tk.name)) == 0 ? &exim_tk
1963   : memcmp(name, exim_tk_old.name, sizeof(exim_tk_old.name)) == 0 ? &exim_tk_old
1964   : NULL;
1965 }
1966
1967 /* Callback for session tickets, on server */
1968 static int
1969 ticket_key_callback(SSL * ssl, uschar key_name[16],
1970   uschar * iv, EVP_CIPHER_CTX * c_ctx, HMAC_CTX * hctx, int enc)
1971 {
1972 tls_support * tlsp = state_server.tlsp;
1973 exim_stek * key;
1974
1975 if (enc)
1976   {
1977   DEBUG(D_tls) debug_printf("ticket_key_callback: create new session\n");
1978   tlsp->resumption |= RESUME_CLIENT_REQUESTED;
1979
1980   if (RAND_bytes(iv, EVP_MAX_IV_LENGTH) <= 0)
1981     return -1; /* insufficient random */
1982
1983   if (!(key = tk_current()))    /* current key doesn't exist or isn't valid */
1984      return 0;                  /* key couldn't be created */
1985   memcpy(key_name, key->name, 16);
1986   DEBUG(D_tls) debug_printf("STEK expire " TIME_T_FMT "\n", key->expire - time(NULL));
1987
1988   /*XXX will want these dependent on the ssl session strength */
1989   HMAC_Init_ex(hctx, key->hmac_key, sizeof(key->hmac_key),
1990                 key->hmac_hash, NULL);
1991   EVP_EncryptInit_ex(c_ctx, key->aes_cipher, NULL, key->aes_key, iv);
1992
1993   DEBUG(D_tls) debug_printf("ticket created\n");
1994   return 1;
1995   }
1996 else
1997   {
1998   time_t now = time(NULL);
1999
2000   DEBUG(D_tls) debug_printf("ticket_key_callback: retrieve session\n");
2001   tlsp->resumption |= RESUME_CLIENT_SUGGESTED;
2002
2003   if (!(key = tk_find(key_name)) || key->expire < now)
2004     {
2005     DEBUG(D_tls)
2006       {
2007       debug_printf("ticket not usable (%s)\n", key ? "expired" : "not found");
2008       if (key) debug_printf("STEK expire " TIME_T_FMT "\n", key->expire - now);
2009       }
2010     return 0;
2011     }
2012
2013   HMAC_Init_ex(hctx, key->hmac_key, sizeof(key->hmac_key),
2014                 key->hmac_hash, NULL);
2015   EVP_DecryptInit_ex(c_ctx, key->aes_cipher, NULL, key->aes_key, iv);
2016
2017   DEBUG(D_tls) debug_printf("ticket usable, STEK expire " TIME_T_FMT "\n", key->expire - now);
2018
2019   /* The ticket lifetime and renewal are the same as the STEK lifetime and
2020   renewal, which is overenthusiastic.  A factor of, say, 3x longer STEK would
2021   be better.  To do that we'd have to encode ticket lifetime in the name as
2022   we don't yet see the restored session.  Could check posthandshake for TLS1.3
2023   and trigger a new ticket then, but cannot do that for TLS1.2 */
2024   return key->renew < now ? 2 : 1;
2025   }
2026 }
2027 #endif
2028
2029
2030
2031 static void
2032 setup_cert_verify(SSL_CTX * ctx, BOOL optional,
2033     int (*cert_vfy_cb)(int, X509_STORE_CTX *))
2034 {
2035 /* If verification is optional, don't fail if no certificate */
2036
2037 SSL_CTX_set_verify(ctx,
2038     SSL_VERIFY_PEER | (optional ? 0 : SSL_VERIFY_FAIL_IF_NO_PEER_CERT),
2039     cert_vfy_cb);
2040 }
2041
2042
2043 /*************************************************
2044 *            Callback to handle SNI              *
2045 *************************************************/
2046
2047 /* Called when acting as server during the TLS session setup if a Server Name
2048 Indication extension was sent by the client.
2049
2050 API documentation is OpenSSL s_server.c implementation.
2051
2052 Arguments:
2053   s               SSL* of the current session
2054   ad              unknown (part of OpenSSL API) (unused)
2055   arg             Callback of "our" registered data
2056
2057 Returns:          SSL_TLSEXT_ERR_{OK,ALERT_WARNING,ALERT_FATAL,NOACK}
2058
2059 XXX might need to change to using ClientHello callback,
2060 per https://www.openssl.org/docs/manmaster/man3/SSL_client_hello_cb_fn.html
2061 */
2062
2063 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT
2064 static int
2065 tls_servername_cb(SSL *s, int *ad ARG_UNUSED, void *arg)
2066 {
2067 const char *servername = SSL_get_servername(s, TLSEXT_NAMETYPE_host_name);
2068 exim_openssl_state_st *state = (exim_openssl_state_st *) arg;
2069 int rc;
2070 int old_pool = store_pool;
2071 uschar * dummy_errstr;
2072
2073 if (!servername)
2074   return SSL_TLSEXT_ERR_OK;
2075
2076 DEBUG(D_tls) debug_printf("Received TLS SNI \"%s\"%s\n", servername,
2077     reexpand_tls_files_for_sni ? "" : " (unused for certificate selection)");
2078
2079 /* Make the extension value available for expansion */
2080 store_pool = POOL_PERM;
2081 tls_in.sni = string_copy_taint(US servername, TRUE);
2082 store_pool = old_pool;
2083
2084 if (!reexpand_tls_files_for_sni)
2085   return SSL_TLSEXT_ERR_OK;
2086
2087 /* Can't find an SSL_CTX_clone() or equivalent, so we do it manually;
2088 not confident that memcpy wouldn't break some internal reference counting.
2089 Especially since there's a references struct member, which would be off. */
2090
2091 if (lib_ctx_new(&server_sni, NULL, &dummy_errstr) != OK)
2092   goto bad;
2093
2094 /* Not sure how many of these are actually needed, since SSL object
2095 already exists.  Might even need this selfsame callback, for reneg? */
2096
2097   {
2098   SSL_CTX * ctx = state_server.lib_state.lib_ctx;
2099   SSL_CTX_set_info_callback(server_sni, SSL_CTX_get_info_callback(ctx));
2100   SSL_CTX_set_mode(server_sni, SSL_CTX_get_mode(ctx));
2101   SSL_CTX_set_options(server_sni, SSL_CTX_get_options(ctx));
2102   SSL_CTX_set_timeout(server_sni, SSL_CTX_get_timeout(ctx));
2103   SSL_CTX_set_tlsext_servername_callback(server_sni, tls_servername_cb);
2104   SSL_CTX_set_tlsext_servername_arg(server_sni, state);
2105   }
2106
2107 if (  !init_dh(server_sni, state->dhparam, NULL, &dummy_errstr)
2108    || !init_ecdh(server_sni, NULL, &dummy_errstr)
2109    )
2110   goto bad;
2111
2112 if (  state->server_cipher_list
2113    && !SSL_CTX_set_cipher_list(server_sni, CS state->server_cipher_list))
2114   goto bad;
2115
2116 #ifndef DISABLE_OCSP
2117 if (state->u_ocsp.server.file)
2118   {
2119   SSL_CTX_set_tlsext_status_cb(server_sni, tls_server_stapling_cb);
2120   SSL_CTX_set_tlsext_status_arg(server_sni, state);
2121   }
2122 #endif
2123
2124   {
2125   uschar * expcerts;
2126   if (  !expand_check(tls_verify_certificates, US"tls_verify_certificates",
2127                   &expcerts, &dummy_errstr)
2128      || (rc = setup_certs(server_sni, expcerts, tls_crl, NULL,
2129                         &dummy_errstr)) != OK)
2130     goto bad;
2131
2132   if (expcerts && *expcerts)
2133     setup_cert_verify(server_sni, FALSE, verify_callback_server);
2134   }
2135
2136 /* do this after setup_certs, because this can require the certs for verifying
2137 OCSP information. */
2138 if ((rc = tls_expand_session_files(server_sni, state, &dummy_errstr)) != OK)
2139   goto bad;
2140
2141 DEBUG(D_tls) debug_printf("Switching SSL context.\n");
2142 SSL_set_SSL_CTX(s, server_sni);
2143 return SSL_TLSEXT_ERR_OK;
2144
2145 bad: return SSL_TLSEXT_ERR_ALERT_FATAL;
2146 }
2147 #endif /* EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT */
2148
2149
2150
2151
2152 #ifdef EXIM_HAVE_ALPN
2153 /*************************************************
2154 *        Callback to handle ALPN                 *
2155 *************************************************/
2156
2157 /* Called on server if tls_alpn nonblank after expansion,
2158 when client offers ALPN, after the SNI callback.
2159 If set and not matching the list then we dump the connection */
2160
2161 static int
2162 tls_server_alpn_cb(SSL *ssl, const uschar ** out, uschar * outlen,
2163   const uschar * in, unsigned int inlen, void * arg)
2164 {
2165 server_seen_alpn = TRUE;
2166 DEBUG(D_tls)
2167   {
2168   debug_printf("Received TLS ALPN offer:");
2169   for (int pos = 0, siz; pos < inlen; pos += siz+1)
2170     {
2171     siz = in[pos];
2172     if (pos + 1 + siz > inlen) siz = inlen - pos - 1;
2173     debug_printf(" '%.*s'", siz, in + pos + 1);
2174     }
2175   debug_printf(".  Our list: '%s'\n", tls_alpn);
2176   }
2177
2178 /* Look for an acceptable ALPN */
2179
2180 if (  inlen > 1         /* at least one name */
2181    && in[0]+1 == inlen  /* filling the vector, so exactly one name */
2182    )
2183   {
2184   const uschar * list = tls_alpn;
2185   int sep = 0;
2186   for (uschar * name; name = string_nextinlist(&list, &sep, NULL, 0); )
2187     if (Ustrncmp(in+1, name, in[0]) == 0)
2188       {
2189       *out = in+1;                      /* we checked for exactly one, so can just point to it */
2190       *outlen = inlen;
2191       return SSL_TLSEXT_ERR_OK;         /* use ALPN */
2192       }
2193   }
2194
2195 /* More than one name from clilent, or name did not match our list. */
2196
2197 /* This will be fatal to the TLS conn; would be nice to kill TCP also.
2198 Maybe as an option in future; for now leave control to the config (must-tls). */
2199
2200 DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS ALPN rejected\n");
2201 return SSL_TLSEXT_ERR_ALERT_FATAL;
2202 }
2203 #endif  /* EXIM_HAVE_ALPN */
2204
2205
2206
2207 #ifndef DISABLE_OCSP
2208
2209 /*************************************************
2210 *        Callback to handle OCSP Stapling        *
2211 *************************************************/
2212
2213 /* Called when acting as server during the TLS session setup if the client
2214 requests OCSP information with a Certificate Status Request.
2215
2216 Documentation via openssl s_server.c and the Apache patch from the OpenSSL
2217 project.
2218
2219 */
2220
2221 static int
2222 tls_server_stapling_cb(SSL *s, void *arg)
2223 {
2224 const exim_openssl_state_st * state = arg;
2225 ocsp_resplist * olist = state->u_ocsp.server.olist;
2226 uschar * response_der;  /*XXX blob */
2227 int response_der_len;
2228
2229 DEBUG(D_tls)
2230   debug_printf("Received TLS status request (OCSP stapling); %s response list\n",
2231     olist ? "have" : "lack");
2232
2233 tls_in.ocsp = OCSP_NOT_RESP;
2234 if (!olist)
2235   return SSL_TLSEXT_ERR_NOACK;
2236
2237 #ifdef EXIM_HAVE_OPESSL_GET0_SERIAL
2238  {
2239   const X509 * cert_sent = SSL_get_certificate(s);
2240   const ASN1_INTEGER * cert_serial = X509_get0_serialNumber(cert_sent);
2241   const BIGNUM * cert_bn = ASN1_INTEGER_to_BN(cert_serial, NULL);
2242
2243   for (; olist; olist = olist->next)
2244     {
2245     OCSP_BASICRESP * bs = OCSP_response_get1_basic(olist->resp);
2246     const OCSP_SINGLERESP * single = OCSP_resp_get0(bs, 0);
2247     const OCSP_CERTID * cid = OCSP_SINGLERESP_get0_id(single);
2248     ASN1_INTEGER * res_cert_serial;
2249     const BIGNUM * resp_bn;
2250     ASN1_OCTET_STRING * res_cert_iNameHash;
2251
2252
2253     (void) OCSP_id_get0_info(&res_cert_iNameHash, NULL, NULL, &res_cert_serial,
2254       (OCSP_CERTID *) cid);
2255     resp_bn = ASN1_INTEGER_to_BN(res_cert_serial, NULL);
2256
2257     DEBUG(D_tls)
2258       {
2259       debug_printf("cert serial: %s\n", BN_bn2hex(cert_bn));
2260       debug_printf("resp serial: %s\n", BN_bn2hex(resp_bn));
2261       }
2262
2263     if (BN_cmp(cert_bn, resp_bn) == 0)
2264       {
2265       DEBUG(D_tls) debug_printf("matched serial for ocsp\n");
2266
2267       /*XXX TODO: check the rest of the list for duplicate matches.
2268       If any, need to also check the Issuer Name hash.
2269       Without this, we will provide the wrong status in the case of
2270       duplicate id. */
2271
2272       break;
2273       }
2274     DEBUG(D_tls) debug_printf("not match serial for ocsp\n");
2275     }
2276   if (!olist)
2277     {
2278     DEBUG(D_tls) debug_printf("failed to find match for ocsp\n");
2279     return SSL_TLSEXT_ERR_NOACK;
2280     }
2281  }
2282 #else
2283 if (olist->next)
2284   {
2285   DEBUG(D_tls) debug_printf("OpenSSL version too early to support multi-leaf OCSP\n");
2286   return SSL_TLSEXT_ERR_NOACK;
2287   }
2288 #endif
2289
2290 /*XXX could we do the i2d earlier, rather than during the callback? */
2291 response_der = NULL;
2292 response_der_len = i2d_OCSP_RESPONSE(olist->resp, &response_der);
2293 if (response_der_len <= 0)
2294   return SSL_TLSEXT_ERR_NOACK;
2295
2296 SSL_set_tlsext_status_ocsp_resp(state_server.lib_state.lib_ssl,
2297                                 response_der, response_der_len);
2298 tls_in.ocsp = OCSP_VFIED;
2299 return SSL_TLSEXT_ERR_OK;
2300 }
2301
2302
2303 static void
2304 time_print(BIO * bp, const char * str, ASN1_GENERALIZEDTIME * time)
2305 {
2306 BIO_printf(bp, "\t%s: ", str);
2307 ASN1_GENERALIZEDTIME_print(bp, time);
2308 BIO_puts(bp, "\n");
2309 }
2310
2311 static int
2312 tls_client_stapling_cb(SSL *s, void *arg)
2313 {
2314 exim_openssl_state_st * cbinfo = arg;
2315 const unsigned char * p;
2316 int len;
2317 OCSP_RESPONSE * rsp;
2318 OCSP_BASICRESP * bs;
2319 int i;
2320
2321 DEBUG(D_tls) debug_printf("Received TLS status callback (OCSP stapling):\n");
2322 len = SSL_get_tlsext_status_ocsp_resp(s, &p);
2323 if(!p)
2324  {
2325   /* Expect this when we requested ocsp but got none */
2326   if (cbinfo->u_ocsp.client.verify_required && LOGGING(tls_cipher))
2327     log_write(0, LOG_MAIN, "Required TLS certificate status not received");
2328   else
2329     DEBUG(D_tls) debug_printf(" null\n");
2330   return cbinfo->u_ocsp.client.verify_required ? 0 : 1;
2331  }
2332
2333 if (!(rsp = d2i_OCSP_RESPONSE(NULL, &p, len)))
2334   {
2335   tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;   /*XXX should use tlsp-> to permit concurrent outbound */
2336   if (LOGGING(tls_cipher))
2337     log_write(0, LOG_MAIN, "Received TLS cert status response, parse error");
2338   else
2339     DEBUG(D_tls) debug_printf(" parse error\n");
2340   return 0;
2341   }
2342
2343 if (!(bs = OCSP_response_get1_basic(rsp)))
2344   {
2345   tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;
2346   if (LOGGING(tls_cipher))
2347     log_write(0, LOG_MAIN, "Received TLS cert status response, error parsing response");
2348   else
2349     DEBUG(D_tls) debug_printf(" error parsing response\n");
2350   OCSP_RESPONSE_free(rsp);
2351   return 0;
2352   }
2353
2354 /* We'd check the nonce here if we'd put one in the request. */
2355 /* However that would defeat cacheability on the server so we don't. */
2356
2357 /* This section of code reworked from OpenSSL apps source;
2358    The OpenSSL Project retains copyright:
2359    Copyright (c) 1999 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
2360 */
2361   {
2362     BIO * bp = NULL;
2363 #ifndef EXIM_HAVE_OCSP_RESP_COUNT
2364     STACK_OF(OCSP_SINGLERESP) * sresp = bs->tbsResponseData->responses;
2365 #endif
2366
2367     DEBUG(D_tls) bp = BIO_new_fp(debug_file, BIO_NOCLOSE);
2368
2369     /*OCSP_RESPONSE_print(bp, rsp, 0);   extreme debug: stapling content */
2370
2371     /* Use the chain that verified the server cert to verify the stapled info */
2372     /* DEBUG(D_tls) x509_store_dump_cert_s_names(cbinfo->u_ocsp.client.verify_store); */
2373
2374     if ((i = OCSP_basic_verify(bs, cbinfo->verify_stack,
2375               cbinfo->u_ocsp.client.verify_store, OCSP_NOEXPLICIT)) <= 0)
2376       if (ERR_peek_error())
2377         {
2378         tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;
2379         if (LOGGING(tls_cipher)) log_write(0, LOG_MAIN,
2380                 "Received TLS cert status response, itself unverifiable: %s",
2381                 ERR_reason_error_string(ERR_peek_error()));
2382         BIO_printf(bp, "OCSP response verify failure\n");
2383         ERR_print_errors(bp);
2384         OCSP_RESPONSE_print(bp, rsp, 0);
2385         goto failed;
2386         }
2387       else
2388         DEBUG(D_tls) debug_printf("no explicit trust for OCSP signing"
2389           " in the root CA certificate; ignoring\n");
2390
2391     DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP response well-formed and signed OK\n");
2392
2393     /*XXX So we have a good stapled OCSP status.  How do we know
2394     it is for the cert of interest?  OpenSSL 1.1.0 has a routine
2395     OCSP_resp_find_status() which matches on a cert id, which presumably
2396     we should use. Making an id needs OCSP_cert_id_new(), which takes
2397     issuerName, issuerKey, serialNumber.  Are they all in the cert?
2398
2399     For now, carry on blindly accepting the resp. */
2400
2401     for (int idx =
2402 #ifdef EXIM_HAVE_OCSP_RESP_COUNT
2403             OCSP_resp_count(bs) - 1;
2404 #else
2405             sk_OCSP_SINGLERESP_num(sresp) - 1;
2406 #endif
2407          idx >= 0; idx--)
2408       {
2409       OCSP_SINGLERESP * single = OCSP_resp_get0(bs, idx);
2410       int status, reason;
2411       ASN1_GENERALIZEDTIME * rev, * thisupd, * nextupd;
2412
2413   /*XXX so I can see putting a loop in here to handle a rsp with >1 singleresp
2414   - but what happens with a GnuTLS-style input?
2415
2416   we could do with a debug label for each singleresp
2417   - it has a certID with a serialNumber, but I see no API to get that
2418   */
2419       status = OCSP_single_get0_status(single, &reason, &rev,
2420                   &thisupd, &nextupd);
2421
2422       DEBUG(D_tls) time_print(bp, "This OCSP Update", thisupd);
2423       DEBUG(D_tls) if(nextupd) time_print(bp, "Next OCSP Update", nextupd);
2424       if (!OCSP_check_validity(thisupd, nextupd,
2425             EXIM_OCSP_SKEW_SECONDS, EXIM_OCSP_MAX_AGE))
2426         {
2427         tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;
2428         DEBUG(D_tls) ERR_print_errors(bp);
2429         log_write(0, LOG_MAIN, "Server OSCP dates invalid");
2430         goto failed;
2431         }
2432
2433       DEBUG(D_tls) BIO_printf(bp, "Certificate status: %s\n",
2434                     OCSP_cert_status_str(status));
2435       switch(status)
2436         {
2437         case V_OCSP_CERTSTATUS_GOOD:
2438           continue;     /* the idx loop */
2439         case V_OCSP_CERTSTATUS_REVOKED:
2440           log_write(0, LOG_MAIN, "Server certificate revoked%s%s",
2441               reason != -1 ? "; reason: " : "",
2442               reason != -1 ? OCSP_crl_reason_str(reason) : "");
2443           DEBUG(D_tls) time_print(bp, "Revocation Time", rev);
2444           break;
2445         default:
2446           log_write(0, LOG_MAIN,
2447               "Server certificate status unknown, in OCSP stapling");
2448           break;
2449         }
2450
2451       goto failed;
2452       }
2453
2454     i = 1;
2455     tls_out.ocsp = OCSP_VFIED;
2456     goto good;
2457
2458   failed:
2459     tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;
2460     i = cbinfo->u_ocsp.client.verify_required ? 0 : 1;
2461   good:
2462     BIO_free(bp);
2463   }
2464
2465 OCSP_RESPONSE_free(rsp);
2466 return i;
2467 }
2468 #endif  /*!DISABLE_OCSP*/
2469
2470
2471 /*************************************************
2472 *            Initialize for TLS                  *
2473 *************************************************/
2474 /* Called from both server and client code, to do preliminary initialization
2475 of the library.  We allocate and return a context structure.
2476
2477 Arguments:
2478   host            connected host, if client; NULL if server
2479   ob              transport options block, if client; NULL if server
2480   ocsp_file       file of stapling info (server); flag for require ocsp (client)
2481   addr            address if client; NULL if server (for some randomness)
2482   caller_state    place to put pointer to allocated state-struct
2483   errstr          error string pointer
2484
2485 Returns:          OK/DEFER/FAIL
2486 */
2487
2488 static int
2489 tls_init(host_item * host, smtp_transport_options_block * ob,
2490 #ifndef DISABLE_OCSP
2491   uschar *ocsp_file,
2492 #endif
2493   address_item *addr, exim_openssl_state_st ** caller_state,
2494   tls_support * tlsp,
2495   uschar ** errstr)
2496 {
2497 SSL_CTX * ctx;
2498 exim_openssl_state_st * state;
2499 int rc;
2500
2501 if (host)                       /* client */
2502   {
2503   state = store_malloc(sizeof(exim_openssl_state_st));
2504   memset(state, 0, sizeof(*state));
2505   state->certificate = ob->tls_certificate;
2506   state->privatekey =  ob->tls_privatekey;
2507   state->is_server = FALSE;
2508   state->dhparam = NULL;
2509   state->lib_state = ob->tls_preload;
2510   }
2511 else                            /* server */
2512   {
2513   state = &state_server;
2514   state->certificate = tls_certificate;
2515   state->privatekey =  tls_privatekey;
2516   state->is_server = TRUE;
2517   state->dhparam = tls_dhparam;
2518   state->lib_state = state_server.lib_state;
2519   }
2520
2521 state->tlsp = tlsp;
2522 state->host = host;
2523
2524 if (!state->lib_state.pri_string)
2525   state->server_cipher_list = NULL;
2526
2527 #ifndef DISABLE_EVENT
2528 state->event_action = NULL;
2529 #endif
2530
2531 tls_openssl_init();
2532
2533 /* It turns out that we need to seed the random number generator this early in
2534 order to get the full complement of ciphers to work. It took me roughly a day
2535 of work to discover this by experiment.
2536
2537 On systems that have /dev/urandom, SSL may automatically seed itself from
2538 there. Otherwise, we have to make something up as best we can. Double check
2539 afterwards.
2540
2541 Although we likely called this before, at daemon startup, this is a chance
2542 to mix in further variable info (time, pid) if needed. */
2543
2544 if (!lib_rand_init(addr))
2545   return tls_error(US"RAND_status", host,
2546     US"unable to seed random number generator", errstr);
2547
2548 /* Apply administrator-supplied work-arounds.
2549 Historically we applied just one requested option,
2550 SSL_OP_DONT_INSERT_EMPTY_FRAGMENTS, but when bug 994 requested a second, we
2551 moved to an administrator-controlled list of options to specify and
2552 grandfathered in the first one as the default value for "openssl_options".
2553
2554 No OpenSSL version number checks: the options we accept depend upon the
2555 availability of the option value macros from OpenSSL.  */
2556
2557 if (!init_options)
2558   if (!tls_openssl_options_parse(openssl_options, &init_options))
2559     return tls_error(US"openssl_options parsing failed", host, NULL, errstr);
2560
2561 /* Create a context.
2562 The OpenSSL docs in 1.0.1b have not been updated to clarify TLS variant
2563 negotiation in the different methods; as far as I can tell, the only
2564 *_{server,client}_method which allows negotiation is SSLv23, which exists even
2565 when OpenSSL is built without SSLv2 support.
2566 By disabling with openssl_options, we can let admins re-enable with the
2567 existing knob. */
2568
2569 if (!(ctx = state->lib_state.lib_ctx))
2570   {
2571   if ((rc = lib_ctx_new(&ctx, host, errstr)) != OK)
2572     return rc;
2573   state->lib_state.lib_ctx = ctx;
2574   }
2575
2576 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
2577 tlsp->resumption = RESUME_SUPPORTED;
2578 #endif
2579 if (init_options)
2580   {
2581 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
2582   /* Should the server offer session resumption? */
2583   if (!host && verify_check_host(&tls_resumption_hosts) == OK)
2584     {
2585     DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_resumption_hosts overrides openssl_options\n");
2586     init_options &= ~SSL_OP_NO_TICKET;
2587     tlsp->resumption |= RESUME_SERVER_TICKET; /* server will give ticket on request */
2588     tlsp->host_resumable = TRUE;
2589     }
2590 #endif
2591
2592   DEBUG(D_tls) debug_printf("setting SSL CTX options: %#lx\n", init_options);
2593   if (!(SSL_CTX_set_options(ctx, init_options)))
2594     return tls_error(string_sprintf(
2595           "SSL_CTX_set_option(%#lx)", init_options), host, NULL, errstr);
2596   }
2597 else
2598   DEBUG(D_tls) debug_printf("no SSL CTX options to set\n");
2599
2600 /* We'd like to disable session cache unconditionally, but foolish Outlook
2601 Express clients then give up the first TLS connection and make a second one
2602 (which works).  Only when there is an IMAP service on the same machine.
2603 Presumably OE is trying to use the cache for A on B.  Leave it enabled for
2604 now, until we work out a decent way of presenting control to the config.  It
2605 will never be used because we use a new context every time. */
2606 #ifdef notdef
2607 (void) SSL_CTX_set_session_cache_mode(ctx, SSL_SESS_CACHE_OFF);
2608 #endif
2609
2610 /* Initialize with DH parameters if supplied */
2611 /* Initialize ECDH temp key parameter selection */
2612
2613 if (state->lib_state.dh)
2614   { DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: DH params were preloaded\n"); }
2615 else
2616   if (!init_dh(ctx, state->dhparam, host, errstr)) return DEFER;
2617
2618 if (state->lib_state.ecdh)
2619   { DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: ECDH curve was preloaded\n"); }
2620 else
2621   if (!init_ecdh(ctx, host, errstr)) return DEFER;
2622
2623 /* Set up certificate and key (and perhaps OCSP info) */
2624
2625 if (state->lib_state.conn_certs)
2626   {
2627   DEBUG(D_tls)
2628     debug_printf("TLS: %s certs were preloaded\n", host ? "client":"server");
2629   }
2630 else
2631   {
2632 #ifndef DISABLE_OCSP
2633   if (!host)
2634     {
2635     state->u_ocsp.server.file = ocsp_file;
2636     state->u_ocsp.server.file_expanded = NULL;
2637     state->u_ocsp.server.olist = NULL;
2638     }
2639 #endif
2640   if ((rc = tls_expand_session_files(ctx, state, errstr)) != OK) return rc;
2641   }
2642
2643 /* If we need to handle SNI or OCSP, do so */
2644
2645 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT
2646 # ifndef DISABLE_OCSP
2647   if (!(state->verify_stack = sk_X509_new_null()))
2648     {
2649     DEBUG(D_tls) debug_printf("failed to create stack for stapling verify\n");
2650     return FAIL;
2651     }
2652 # endif
2653
2654 if (!host)              /* server */
2655   {
2656 # ifndef DISABLE_OCSP
2657   /* We check u_ocsp.server.file, not server.olist, because we care about if
2658   the option exists, not what the current expansion might be, as SNI might
2659   change the certificate and OCSP file in use between now and the time the
2660   callback is invoked. */
2661   if (state->u_ocsp.server.file)
2662     {
2663     SSL_CTX_set_tlsext_status_cb(ctx, tls_server_stapling_cb);
2664     SSL_CTX_set_tlsext_status_arg(ctx, state);
2665     }
2666 # endif
2667   /* We always do this, so that $tls_sni is available even if not used in
2668   tls_certificate */
2669   SSL_CTX_set_tlsext_servername_callback(ctx, tls_servername_cb);
2670   SSL_CTX_set_tlsext_servername_arg(ctx, state);
2671
2672 # ifdef EXIM_HAVE_ALPN
2673   if (tls_alpn && *tls_alpn)
2674     {
2675     uschar * exp_alpn;
2676     if (  expand_check(tls_alpn, US"tls_alpn", &exp_alpn, errstr)
2677        && *exp_alpn && !isblank(*exp_alpn))
2678       {
2679       tls_alpn = exp_alpn;      /* subprocess so ok to overwrite */
2680       SSL_CTX_set_alpn_select_cb(ctx, tls_server_alpn_cb, state);
2681       }
2682     else
2683       tls_alpn = NULL;
2684     }
2685 # endif
2686   }
2687 # ifndef DISABLE_OCSP
2688 else                    /* client */
2689   if(ocsp_file)         /* wanting stapling */
2690     {
2691     if (!(state->u_ocsp.client.verify_store = X509_STORE_new()))
2692       {
2693       DEBUG(D_tls) debug_printf("failed to create store for stapling verify\n");
2694       return FAIL;
2695       }
2696     SSL_CTX_set_tlsext_status_cb(ctx, tls_client_stapling_cb);
2697     SSL_CTX_set_tlsext_status_arg(ctx, state);
2698     }
2699 # endif
2700 #endif
2701
2702 state->verify_cert_hostnames = NULL;
2703
2704 #ifdef EXIM_HAVE_EPHEM_RSA_KEX
2705 /* Set up the RSA callback */
2706 SSL_CTX_set_tmp_rsa_callback(ctx, rsa_callback);
2707 #endif
2708
2709 /* Finally, set the session cache timeout, and we are done.
2710 The period appears to be also used for (server-generated) session tickets */
2711
2712 SSL_CTX_set_timeout(ctx, ssl_session_timeout);
2713 DEBUG(D_tls) debug_printf("Initialized TLS\n");
2714
2715 *caller_state = state;
2716
2717 return OK;
2718 }
2719
2720
2721
2722
2723 /*************************************************
2724 *           Get name of cipher in use            *
2725 *************************************************/
2726
2727 /*
2728 Argument:   pointer to an SSL structure for the connection
2729             pointer to number of bits for cipher
2730 Returns:    pointer to allocated string in perm-pool
2731 */
2732
2733 static uschar *
2734 construct_cipher_name(SSL * ssl, const uschar * ver, int * bits)
2735 {
2736 int pool = store_pool;
2737 /* With OpenSSL 1.0.0a, 'c' needs to be const but the documentation doesn't
2738 yet reflect that.  It should be a safe change anyway, even 0.9.8 versions have
2739 the accessor functions use const in the prototype. */
2740
2741 const SSL_CIPHER * c = (const SSL_CIPHER *) SSL_get_current_cipher(ssl);
2742 uschar * s;
2743
2744 SSL_CIPHER_get_bits(c, bits);
2745
2746 store_pool = POOL_PERM;
2747 s = string_sprintf("%s:%s:%u", ver, SSL_CIPHER_get_name(c), *bits);
2748 store_pool = pool;
2749 DEBUG(D_tls) debug_printf("Cipher: %s\n", s);
2750 return s;
2751 }
2752
2753
2754 /* Get IETF-standard name for ciphersuite.
2755 Argument:   pointer to an SSL structure for the connection
2756 Returns:    pointer to string
2757 */
2758
2759 static const uschar *
2760 cipher_stdname_ssl(SSL * ssl)
2761 {
2762 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_CIPHER_STD_NAME
2763 return CUS SSL_CIPHER_standard_name(SSL_get_current_cipher(ssl));
2764 #else
2765 ushort id = 0xffff & SSL_CIPHER_get_id(SSL_get_current_cipher(ssl));
2766 return cipher_stdname(id >> 8, id & 0xff);
2767 #endif
2768 }
2769
2770
2771 static const uschar *
2772 tlsver_name(SSL * ssl)
2773 {
2774 uschar * s, * p;
2775 int pool = store_pool;
2776
2777 store_pool = POOL_PERM;
2778 s = string_copy(US SSL_get_version(ssl));
2779 store_pool = pool;
2780 if ((p = Ustrchr(s, 'v')))      /* TLSv1.2 -> TLS1.2 */
2781   for (;; p++) if (!(*p = p[1])) break;
2782 return CUS s;
2783 }
2784
2785
2786 static void
2787 peer_cert(SSL * ssl, tls_support * tlsp, uschar * peerdn, unsigned siz)
2788 {
2789 /*XXX we might consider a list-of-certs variable for the cert chain.
2790 SSL_get_peer_cert_chain(SSL*).  We'd need a new variable type and support
2791 in list-handling functions, also consider the difference between the entire
2792 chain and the elements sent by the peer. */
2793
2794 tlsp->peerdn = NULL;
2795
2796 /* Will have already noted peercert on a verify fail; possibly not the leaf */
2797 if (!tlsp->peercert)
2798   tlsp->peercert = SSL_get_peer_certificate(ssl);
2799 /* Beware anonymous ciphers which lead to server_cert being NULL */
2800 if (tlsp->peercert)
2801   if (!X509_NAME_oneline(X509_get_subject_name(tlsp->peercert), CS peerdn, siz))
2802     { DEBUG(D_tls) debug_printf("X509_NAME_oneline() error\n"); }
2803   else
2804     {
2805     int oldpool = store_pool;
2806
2807     peerdn[siz-1] = '\0';               /* paranoia */
2808     store_pool = POOL_PERM;
2809     tlsp->peerdn = string_copy(peerdn);
2810     store_pool = oldpool;
2811
2812     /* We used to set CV in the cert-verify callbacks (either plain or dane)
2813     but they don't get called on session-resumption.  So use the official
2814     interface, which uses the resumed value.  Unfortunately this claims verified
2815     when it actually failed but we're in try-verify mode, due to us wanting the
2816     knowlege that it failed so needing to have the callback and forcing a
2817     permissive return.  If we don't force it, the TLS startup is failed.
2818     The extra bit of information is set in verify_override in the cb, stashed
2819     for resumption next to the TLS session, and used here. */
2820
2821     if (!tlsp->verify_override)
2822       tlsp->certificate_verified =
2823 #ifdef SUPPORT_DANE
2824         tlsp->dane_verified ||
2825 #endif
2826         SSL_get_verify_result(ssl) == X509_V_OK;
2827     }
2828 }
2829
2830
2831
2832
2833
2834 /*************************************************
2835 *        Set up for verifying certificates       *
2836 *************************************************/
2837
2838 #ifndef DISABLE_OCSP
2839 /* Load certs from file, return TRUE on success */
2840
2841 static BOOL
2842 chain_from_pem_file(const uschar * file, STACK_OF(X509) ** vp)
2843 {
2844 BIO * bp;
2845 STACK_OF(X509) * verify_stack = *vp;
2846
2847 if (verify_stack)
2848   while (sk_X509_num(verify_stack) > 0)
2849     X509_free(sk_X509_pop(verify_stack));
2850 else
2851   verify_stack = sk_X509_new_null();
2852
2853 if (!(bp = BIO_new_file(CS file, "r"))) return FALSE;
2854 for (X509 * x; x = PEM_read_bio_X509(bp, NULL, 0, NULL); )
2855   sk_X509_push(verify_stack, x);
2856 BIO_free(bp);
2857 *vp = verify_stack;
2858 return TRUE;
2859 }
2860 #endif
2861
2862
2863
2864 /* Called by both client and server startup; on the server possibly
2865 repeated after a Server Name Indication.
2866
2867 Arguments:
2868   sctx          SSL_CTX* to initialise
2869   certs         certs file, expanded
2870   crl           CRL file or NULL
2871   host          NULL in a server; the remote host in a client
2872   errstr        error string pointer
2873
2874 Returns:        OK/DEFER/FAIL
2875 */
2876
2877 static int
2878 setup_certs(SSL_CTX *sctx, uschar *certs, uschar *crl, host_item *host,
2879     uschar ** errstr)
2880 {
2881 uschar *expcerts, *expcrl;
2882
2883 if (!expand_check(certs, US"tls_verify_certificates", &expcerts, errstr))
2884   return DEFER;
2885 DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_verify_certificates: %s\n", expcerts);
2886
2887 if (expcerts && *expcerts)
2888   {
2889   /* Tell the library to use its compiled-in location for the system default
2890   CA bundle. Then add the ones specified in the config, if any. */
2891
2892   if (!SSL_CTX_set_default_verify_paths(sctx))
2893     return tls_error(US"SSL_CTX_set_default_verify_paths", host, NULL, errstr);
2894
2895   if (Ustrcmp(expcerts, "system") != 0 && Ustrncmp(expcerts, "system,", 7) != 0)
2896     {
2897     struct stat statbuf;
2898
2899     if (Ustat(expcerts, &statbuf) < 0)
2900       {
2901       log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
2902         "failed to stat %s for certificates", expcerts);
2903       return DEFER;
2904       }
2905     else
2906       {
2907       uschar *file, *dir;
2908       if ((statbuf.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR)
2909         { file = NULL; dir = expcerts; }
2910       else
2911         {
2912         STACK_OF(X509) * verify_stack =
2913 #ifndef DISABLE_OCSP
2914           !host ? state_server.verify_stack :
2915 #endif
2916           NULL;
2917         STACK_OF(X509) ** vp = &verify_stack;
2918
2919         file = expcerts; dir = NULL;
2920 #ifndef DISABLE_OCSP
2921         /* In the server if we will be offering an OCSP proof, load chain from
2922         file for verifying the OCSP proof at load time. */
2923
2924 /*XXX Glitch!   The file here is tls_verify_certs: the chain for verifying the client cert.
2925 This is inconsistent with the need to verify the OCSP proof of the server cert.
2926 */
2927         if (  !host
2928            && statbuf.st_size > 0
2929            && state_server.u_ocsp.server.file
2930            && !chain_from_pem_file(file, vp)
2931            )
2932           {
2933           log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
2934             "failed to load cert chain from %s", file);
2935           return DEFER;
2936           }
2937 #endif
2938         }
2939
2940       /* If a certificate file is empty, the load function fails with an
2941       unhelpful error message. If we skip it, we get the correct behaviour (no
2942       certificates are recognized, but the error message is still misleading (it
2943       says no certificate was supplied).  But this is better. */
2944
2945       if (  (!file || statbuf.st_size > 0)
2946          && !SSL_CTX_load_verify_locations(sctx, CS file, CS dir))
2947           return tls_error(US"SSL_CTX_load_verify_locations",
2948                             host, NULL, errstr);
2949
2950       /* On the server load the list of CAs for which we will accept certs, for
2951       sending to the client.  This is only for the one-file
2952       tls_verify_certificates variant.
2953       If a list isn't loaded into the server, but some verify locations are set,
2954       the server end appears to make a wildcard request for client certs.
2955       Meanwhile, the client library as default behaviour *ignores* the list
2956       we send over the wire - see man SSL_CTX_set_client_cert_cb.
2957       Because of this, and that the dir variant is likely only used for
2958       the public-CA bundle (not for a private CA), not worth fixing.  */
2959
2960       if (file)
2961         {
2962         STACK_OF(X509_NAME) * names = SSL_load_client_CA_file(CS file);
2963         int i = sk_X509_NAME_num(names);
2964
2965         if (!host) SSL_CTX_set_client_CA_list(sctx, names);
2966         DEBUG(D_tls) debug_printf("Added %d additional certificate authorit%s\n",
2967                                     i, i>1 ? "ies":"y");
2968         }
2969       else
2970         DEBUG(D_tls)
2971           debug_printf("Added dir for additional certificate authorities\n");
2972       }
2973     }
2974
2975   /* Handle a certificate revocation list. */
2976
2977 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER > 0x00907000L
2978
2979   /* This bit of code is now the version supplied by Lars Mainka. (I have
2980   merely reformatted it into the Exim code style.)
2981
2982   "From here I changed the code to add support for multiple crl's
2983   in pem format in one file or to support hashed directory entries in
2984   pem format instead of a file. This method now uses the library function
2985   X509_STORE_load_locations to add the CRL location to the SSL context.
2986   OpenSSL will then handle the verify against CA certs and CRLs by
2987   itself in the verify callback." */
2988
2989   if (!expand_check(crl, US"tls_crl", &expcrl, errstr)) return DEFER;
2990   if (expcrl && *expcrl)
2991     {
2992     struct stat statbufcrl;
2993     if (Ustat(expcrl, &statbufcrl) < 0)
2994       {
2995       log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
2996         "failed to stat %s for certificates revocation lists", expcrl);
2997       return DEFER;
2998       }
2999     else
3000       {
3001       /* is it a file or directory? */
3002       uschar *file, *dir;
3003       X509_STORE *cvstore = SSL_CTX_get_cert_store(sctx);
3004       if ((statbufcrl.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR)
3005         {
3006         file = NULL;
3007         dir = expcrl;
3008         DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL CRL value is a directory %s\n", dir);
3009         }
3010       else
3011         {
3012         file = expcrl;
3013         dir = NULL;
3014         DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL CRL value is a file %s\n", file);
3015         }
3016       if (X509_STORE_load_locations(cvstore, CS file, CS dir) == 0)
3017         return tls_error(US"X509_STORE_load_locations", host, NULL, errstr);
3018
3019       /* setting the flags to check against the complete crl chain */
3020
3021       X509_STORE_set_flags(cvstore,
3022         X509_V_FLAG_CRL_CHECK|X509_V_FLAG_CRL_CHECK_ALL);
3023       }
3024     }
3025
3026 #endif  /* OPENSSL_VERSION_NUMBER > 0x00907000L */
3027   }
3028
3029 return OK;
3030 }
3031
3032
3033
3034 /*************************************************
3035 *       Start a TLS session in a server          *
3036 *************************************************/
3037 /* This is called when Exim is running as a server, after having received
3038 the STARTTLS command. It must respond to that command, and then negotiate
3039 a TLS session.
3040
3041 Arguments:
3042   errstr            pointer to error message
3043
3044 Returns:            OK on success
3045                     DEFER for errors before the start of the negotiation
3046                     FAIL for errors during the negotiation; the server can't
3047                       continue running.
3048 */
3049
3050 int
3051 tls_server_start(uschar ** errstr)
3052 {
3053 int rc;
3054 uschar * expciphers;
3055 exim_openssl_state_st * dummy_statep;
3056 SSL_CTX * ctx;
3057 SSL * ssl;
3058 static uschar peerdn[256];
3059
3060 /* Check for previous activation */
3061
3062 if (tls_in.active.sock >= 0)
3063   {
3064   tls_error(US"STARTTLS received after TLS started", NULL, US"", errstr);
3065   smtp_printf("554 Already in TLS\r\n", FALSE);
3066   return FAIL;
3067   }
3068
3069 /* Initialize the SSL library. If it fails, it will already have logged
3070 the error. */
3071
3072 rc = tls_init(NULL, NULL,
3073 #ifndef DISABLE_OCSP
3074     tls_ocsp_file,
3075 #endif
3076     NULL, &dummy_statep, &tls_in, errstr);
3077 if (rc != OK) return rc;
3078 ctx = state_server.lib_state.lib_ctx;
3079
3080 /* In OpenSSL, cipher components are separated by hyphens. In GnuTLS, they
3081 were historically separated by underscores. So that I can use either form in my
3082 tests, and also for general convenience, we turn underscores into hyphens here.
3083
3084 XXX SSL_CTX_set_cipher_list() is replaced by SSL_CTX_set_ciphersuites()
3085 for TLS 1.3 .  Since we do not call it at present we get the default list:
3086 TLS_AES_256_GCM_SHA384:TLS_CHACHA20_POLY1305_SHA256:TLS_AES_128_GCM_SHA256
3087 */
3088
3089 if (state_server.lib_state.pri_string)
3090   { DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cipher list was preloaded\n"); }
3091 else 
3092   {
3093   if (!expand_check(tls_require_ciphers, US"tls_require_ciphers", &expciphers, errstr))
3094     return FAIL;
3095
3096   if (  expciphers
3097      && (rc = server_load_ciphers(ctx, &state_server, expciphers, errstr)) != OK)
3098     return rc;
3099   }
3100
3101 /* If this is a host for which certificate verification is mandatory or
3102 optional, set up appropriately. */
3103
3104 tls_in.certificate_verified = FALSE;
3105 #ifdef SUPPORT_DANE
3106 tls_in.dane_verified = FALSE;
3107 #endif
3108 server_verify_callback_called = FALSE;
3109
3110 if (verify_check_host(&tls_verify_hosts) == OK)
3111   server_verify_optional = FALSE;
3112 else if (verify_check_host(&tls_try_verify_hosts) == OK)
3113   server_verify_optional = TRUE;
3114 else
3115   goto skip_certs;
3116
3117   {
3118   uschar * expcerts;
3119   if (!expand_check(tls_verify_certificates, US"tls_verify_certificates",
3120                     &expcerts, errstr))
3121     return DEFER;
3122   DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_verify_certificates: %s\n", expcerts);
3123
3124   if (state_server.lib_state.cabundle)
3125     { DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: CA bundle for server was preloaded\n"); }
3126   else
3127     if ((rc = setup_certs(ctx, expcerts, tls_crl, NULL, errstr)) != OK)
3128       return rc;
3129
3130   if (expcerts && *expcerts)
3131     setup_cert_verify(ctx, server_verify_optional, verify_callback_server);
3132   }
3133 skip_certs: ;
3134
3135 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
3136 SSL_CTX_set_tlsext_ticket_key_cb(ctx, ticket_key_callback);
3137 /* despite working, appears to always return failure, so ignoring */
3138 #endif
3139 #ifdef OPENSSL_HAVE_NUM_TICKETS
3140 # ifndef DISABLE_TLS_RESUME
3141 SSL_CTX_set_num_tickets(ctx, tls_in.host_resumable ? 1 : 0);
3142 # else
3143 SSL_CTX_set_num_tickets(ctx, 0);        /* send no TLS1.3 stateful-tickets */
3144 # endif
3145 #endif
3146
3147
3148 /* Prepare for new connection */
3149
3150 if (!(ssl = SSL_new(ctx)))
3151   return tls_error(US"SSL_new", NULL, NULL, errstr);
3152 state_server.lib_state.lib_ssl = ssl;
3153
3154 /* Warning: we used to SSL_clear(ssl) here, it was removed.
3155  *
3156  * With the SSL_clear(), we get strange interoperability bugs with
3157  * OpenSSL 1.0.1b and TLS1.1/1.2.  It looks as though this may be a bug in
3158  * OpenSSL itself, as a clear should not lead to inability to follow protocols.
3159  *
3160  * The SSL_clear() call is to let an existing SSL* be reused, typically after
3161  * session shutdown.  In this case, we have a brand new object and there's no
3162  * obvious reason to immediately clear it.  I'm guessing that this was
3163  * originally added because of incomplete initialisation which the clear fixed,
3164  * in some historic release.
3165  */
3166
3167 /* Set context and tell client to go ahead, except in the case of TLS startup
3168 on connection, where outputting anything now upsets the clients and tends to
3169 make them disconnect. We need to have an explicit fflush() here, to force out
3170 the response. Other smtp_printf() calls do not need it, because in non-TLS
3171 mode, the fflush() happens when smtp_getc() is called. */
3172
3173 SSL_set_session_id_context(ssl, sid_ctx, Ustrlen(sid_ctx));
3174 if (!tls_in.on_connect)
3175   {
3176   smtp_printf("220 TLS go ahead\r\n", FALSE);
3177   fflush(smtp_out);
3178   }
3179
3180 /* Now negotiate the TLS session. We put our own timer on it, since it seems
3181 that the OpenSSL library doesn't. */
3182
3183 SSL_set_wfd(ssl, fileno(smtp_out));
3184 SSL_set_rfd(ssl, fileno(smtp_in));
3185 SSL_set_accept_state(ssl);
3186
3187 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling SSL_accept\n");
3188
3189 ERR_clear_error();
3190 sigalrm_seen = FALSE;
3191 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM(smtp_receive_timeout);
3192 rc = SSL_accept(ssl);
3193 ALARM_CLR(0);
3194
3195 if (rc <= 0)
3196   {
3197   int error = SSL_get_error(ssl, rc);
3198   switch(error)
3199     {
3200     case SSL_ERROR_NONE:
3201       break;
3202
3203     case SSL_ERROR_ZERO_RETURN:
3204       DEBUG(D_tls) debug_printf("Got SSL_ERROR_ZERO_RETURN\n");
3205       (void) tls_error(US"SSL_accept", NULL, sigalrm_seen ? US"timed out" : NULL, errstr);
3206
3207       if (SSL_get_shutdown(ssl) == SSL_RECEIVED_SHUTDOWN)
3208             SSL_shutdown(ssl);
3209
3210       tls_close(NULL, TLS_NO_SHUTDOWN);
3211       return FAIL;
3212
3213     /* Handle genuine errors */
3214     case SSL_ERROR_SSL:
3215       {
3216       uschar * s = NULL;
3217       int r = ERR_GET_REASON(ERR_peek_error());
3218       if (  r == SSL_R_WRONG_VERSION_NUMBER
3219 #ifdef SSL_R_VERSION_TOO_LOW
3220          || r == SSL_R_VERSION_TOO_LOW
3221 #endif
3222          || r == SSL_R_UNKNOWN_PROTOCOL || r == SSL_R_UNSUPPORTED_PROTOCOL)
3223         s = string_sprintf("%s (%s)", s, SSL_get_version(ssl));
3224       (void) tls_error(US"SSL_accept", NULL, sigalrm_seen ? US"timed out" : s, errstr);
3225       return FAIL;
3226       }
3227
3228     default:
3229       DEBUG(D_tls) debug_printf("Got SSL error %d\n", error);
3230       if (error == SSL_ERROR_SYSCALL)
3231         {
3232         if (!errno)
3233           {
3234           *errstr = US"SSL_accept: TCP connection closed by peer";
3235           return FAIL;
3236           }
3237         DEBUG(D_tls) debug_printf(" - syscall %s\n", strerror(errno));
3238         }
3239       (void) tls_error(US"SSL_accept", NULL,
3240                       sigalrm_seen ? US"timed out"
3241                       : ERR_peek_error() ? NULL : string_sprintf("ret %d", error),
3242                       errstr);
3243       return FAIL;
3244     }
3245   }
3246
3247 DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL_accept was successful\n");
3248 ERR_clear_error();      /* Even success can leave errors in the stack. Seen with
3249                         anon-authentication ciphersuite negotiated. */
3250
3251 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
3252 if (SSL_session_reused(ssl))
3253   {
3254   tls_in.resumption |= RESUME_USED;
3255   DEBUG(D_tls) debug_printf("Session reused\n");
3256   }
3257 #endif
3258
3259 #ifdef EXIM_HAVE_ALPN
3260 /* If require-alpn, check server_seen_alpn here.  Else abort TLS */
3261 if (!tls_alpn || !*tls_alpn)
3262   { DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: was not watching for ALPN\n"); }
3263 else if (!server_seen_alpn)
3264   if (verify_check_host(&hosts_require_alpn) == OK)
3265     {
3266     /* We'd like to send a definitive Alert but OpenSSL provides no facility */
3267     SSL_shutdown(ssl);
3268     tls_error(US"handshake", NULL, US"ALPN required but not negotiated", errstr);
3269     return FAIL;
3270     }
3271   else
3272     { DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: no ALPN presented in handshake\n"); }
3273 else DEBUG(D_tls)
3274   {
3275   const uschar * name;
3276   unsigned len;
3277   SSL_get0_alpn_selected(ssl, &name, &len);
3278   if (len && name)
3279     debug_printf("ALPN negotiated: '%.*s'\n", (int)*name, name+1);
3280   else
3281     debug_printf("ALPN: no protocol negotiated\n");
3282   }
3283 #endif
3284
3285
3286 /* TLS has been set up. Record data for the connection,
3287 adjust the input functions to read via TLS, and initialize things. */
3288
3289 #ifdef SSL_get_extms_support
3290 tls_in.ext_master_secret = SSL_get_extms_support(ssl) == 1;
3291 #endif
3292 peer_cert(ssl, &tls_in, peerdn, sizeof(peerdn));
3293
3294 tls_in.ver = tlsver_name(ssl);
3295 tls_in.cipher = construct_cipher_name(ssl, tls_in.ver, &tls_in.bits);
3296 tls_in.cipher_stdname = cipher_stdname_ssl(ssl);
3297
3298 DEBUG(D_tls)
3299   {
3300   uschar buf[2048];
3301   if (SSL_get_shared_ciphers(ssl, CS buf, sizeof(buf)))
3302     debug_printf("Shared ciphers: %s\n", buf);
3303
3304 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_KEYLOG
3305   {
3306   BIO * bp = BIO_new_fp(debug_file, BIO_NOCLOSE);
3307   SSL_SESSION_print_keylog(bp, SSL_get_session(ssl));
3308   BIO_free(bp);
3309   }
3310 #endif
3311
3312 #ifdef EXIM_HAVE_SESSION_TICKET
3313   {
3314   SSL_SESSION * ss = SSL_get_session(ssl);
3315   if (SSL_SESSION_has_ticket(ss))       /* 1.1.0 */
3316     debug_printf("The session has a ticket, life %lu seconds\n",
3317       SSL_SESSION_get_ticket_lifetime_hint(ss));
3318   }
3319 #endif
3320   }
3321
3322 /* Record the certificate we presented */
3323   {
3324   X509 * crt = SSL_get_certificate(ssl);
3325   tls_in.ourcert = crt ? X509_dup(crt) : NULL;
3326   }
3327
3328 /* Channel-binding info for authenticators
3329 See description in https://paquier.xyz/postgresql-2/channel-binding-openssl/ */
3330   {
3331   uschar c, * s;
3332   size_t len = SSL_get_peer_finished(ssl, &c, 0);
3333   int old_pool = store_pool;
3334
3335   SSL_get_peer_finished(ssl, s = store_get((int)len, FALSE), len);
3336   store_pool = POOL_PERM;
3337     tls_in.channelbinding = b64encode_taint(CUS s, (int)len, FALSE);
3338   store_pool = old_pool;
3339   DEBUG(D_tls) debug_printf("Have channel bindings cached for possible auth usage %p\n", tls_in.channelbinding);
3340   }
3341
3342 /* Only used by the server-side tls (tls_in), including tls_getc.
3343    Client-side (tls_out) reads (seem to?) go via
3344    smtp_read_response()/ip_recv().
3345    Hence no need to duplicate for _in and _out.
3346  */
3347 if (!ssl_xfer_buffer) ssl_xfer_buffer = store_malloc(ssl_xfer_buffer_size);
3348 ssl_xfer_buffer_lwm = ssl_xfer_buffer_hwm = 0;
3349 ssl_xfer_eof = ssl_xfer_error = FALSE;
3350
3351 receive_getc = tls_getc;
3352 receive_getbuf = tls_getbuf;
3353 receive_get_cache = tls_get_cache;
3354 receive_hasc = tls_hasc;
3355 receive_ungetc = tls_ungetc;
3356 receive_feof = tls_feof;
3357 receive_ferror = tls_ferror;
3358
3359 tls_in.active.sock = fileno(smtp_out);
3360 tls_in.active.tls_ctx = NULL;   /* not using explicit ctx for server-side */
3361 return OK;
3362 }
3363
3364
3365
3366
3367 static int
3368 tls_client_basic_ctx_init(SSL_CTX * ctx,
3369     host_item * host, smtp_transport_options_block * ob, exim_openssl_state_st * state,
3370     uschar ** errstr)
3371 {
3372 int rc;
3373
3374 /* Back-compatible old behaviour if tls_verify_certificates is set but both
3375 tls_verify_hosts and tls_try_verify_hosts are not set. Check only the specified
3376 host patterns if one of them is set with content. */
3377
3378 if (  (  (  !ob->tls_verify_hosts || !ob->tls_verify_hosts
3379          || Ustrcmp(ob->tls_try_verify_hosts, ":") == 0
3380          )
3381       && (  !ob->tls_try_verify_hosts || !*ob->tls_try_verify_hosts
3382          || Ustrcmp(ob->tls_try_verify_hosts, ":") == 0
3383          )
3384       )
3385    || verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_verify_hosts, host) == OK
3386    )
3387   client_verify_optional = FALSE;
3388 else if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_try_verify_hosts, host) == OK)
3389   client_verify_optional = TRUE;
3390 else
3391   return OK;
3392
3393   {
3394   uschar * expcerts;
3395   if (!expand_check(ob->tls_verify_certificates, US"tls_verify_certificates",
3396                     &expcerts, errstr))
3397     return DEFER;
3398   DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_verify_certificates: %s\n", expcerts);
3399
3400   if (state->lib_state.cabundle)
3401     { DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: CA bundle was preloaded\n"); }
3402   else
3403     if ((rc = setup_certs(ctx, expcerts, ob->tls_crl, host, errstr)) != OK)
3404       return rc;
3405
3406   if (expcerts && *expcerts)
3407     setup_cert_verify(ctx, client_verify_optional, verify_callback_client);
3408   }
3409
3410 if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_verify_cert_hostnames, host) == OK)
3411   {
3412   state->verify_cert_hostnames =
3413 #ifdef SUPPORT_I18N
3414     string_domain_utf8_to_alabel(host->certname, NULL);
3415 #else
3416     host->certname;
3417 #endif
3418   DEBUG(D_tls) debug_printf("Cert hostname to check: \"%s\"\n",
3419                     state->verify_cert_hostnames);
3420   }
3421 return OK;
3422 }
3423
3424
3425 #ifdef SUPPORT_DANE
3426 static int
3427 dane_tlsa_load(SSL * ssl, host_item * host, dns_answer * dnsa, uschar ** errstr)
3428 {
3429 dns_scan dnss;
3430 const char * hostnames[2] = { CS host->name, NULL };
3431 int found = 0;
3432
3433 if (DANESSL_init(ssl, NULL, hostnames) != 1)
3434   return tls_error(US"hostnames load", host, NULL, errstr);
3435
3436 for (dns_record * rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_ANSWERS); rr;
3437      rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_NEXT)
3438     ) if (rr->type == T_TLSA && rr->size > 3)
3439   {
3440   const uschar * p = rr->data;
3441   uint8_t usage, selector, mtype;
3442   const char * mdname;
3443
3444   usage = *p++;
3445
3446   /* Only DANE-TA(2) and DANE-EE(3) are supported */
3447   if (usage != 2 && usage != 3) continue;
3448
3449   selector = *p++;
3450   mtype = *p++;
3451
3452   switch (mtype)
3453     {
3454     default: continue;  /* Only match-types 0, 1, 2 are supported */
3455     case 0:  mdname = NULL; break;
3456     case 1:  mdname = "sha256"; break;
3457     case 2:  mdname = "sha512"; break;
3458     }
3459
3460   found++;
3461   switch (DANESSL_add_tlsa(ssl, usage, selector, mdname, p, rr->size - 3))
3462     {
3463     default:
3464       return tls_error(US"tlsa load", host, NULL, errstr);
3465     case 0:     /* action not taken */
3466     case 1:     break;
3467     }
3468
3469   tls_out.tlsa_usage |= 1<<usage;
3470   }
3471
3472 if (found)
3473   return OK;
3474
3475 log_write(0, LOG_MAIN, "DANE error: No usable TLSA records");
3476 return DEFER;
3477 }
3478 #endif  /*SUPPORT_DANE*/
3479
3480
3481
3482 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
3483 /* On the client, get any stashed session for the given IP from hints db
3484 and apply it to the ssl-connection for attempted resumption. */
3485
3486 static void
3487 tls_retrieve_session(tls_support * tlsp, SSL * ssl, const uschar * key)
3488 {
3489 tlsp->resumption |= RESUME_SUPPORTED;
3490 if (tlsp->host_resumable)
3491   {
3492   dbdata_tls_session * dt;
3493   int len;
3494   open_db dbblock, * dbm_file;
3495
3496   tlsp->resumption |= RESUME_CLIENT_REQUESTED;
3497   DEBUG(D_tls) debug_printf("checking for resumable session for %s\n", key);
3498   if ((dbm_file = dbfn_open(US"tls", O_RDWR, &dbblock, FALSE, FALSE)))
3499     {
3500     /* key for the db is the IP */
3501     if ((dt = dbfn_read_with_length(dbm_file, key, &len)))
3502       {
3503       SSL_SESSION * ss = NULL;
3504       const uschar * sess_asn1 = dt->session;
3505
3506       len -= sizeof(dbdata_tls_session);
3507       if (!(d2i_SSL_SESSION(&ss, &sess_asn1, (long)len)))
3508         {
3509         DEBUG(D_tls)
3510           {
3511           ERR_error_string_n(ERR_get_error(),
3512             ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
3513           debug_printf("decoding session: %s\n", ssl_errstring);
3514           }
3515         }
3516       else
3517         {
3518         unsigned long lifetime =
3519 #ifdef EXIM_HAVE_SESSION_TICKET
3520           SSL_SESSION_get_ticket_lifetime_hint(ss);
3521 #else                   /* Use, fairly arbitrilarily, what we as server would */
3522           f.running_in_test_harness ? 6 : ssl_session_timeout;
3523 #endif
3524         if (lifetime + dt->time_stamp < time(NULL))
3525           {
3526           DEBUG(D_tls) debug_printf("session expired\n");
3527           dbfn_delete(dbm_file, key);
3528           }
3529         else if (!SSL_set_session(ssl, ss))
3530           {
3531           DEBUG(D_tls)
3532             {
3533             ERR_error_string_n(ERR_get_error(),
3534               ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
3535             debug_printf("applying session to ssl: %s\n", ssl_errstring);
3536             }
3537           }
3538         else
3539           {
3540           DEBUG(D_tls) debug_printf("good session\n");
3541           tlsp->resumption |= RESUME_CLIENT_SUGGESTED;
3542           tlsp->verify_override = dt->verify_override;
3543           tlsp->ocsp = dt->ocsp;
3544           }
3545         }
3546       }
3547     else
3548       DEBUG(D_tls) debug_printf("no session record\n");
3549     dbfn_close(dbm_file);
3550     }
3551   }
3552 }
3553
3554
3555 /* On the client, save the session for later resumption */
3556
3557 static int
3558 tls_save_session_cb(SSL * ssl, SSL_SESSION * ss)
3559 {
3560 exim_openssl_state_st * cbinfo = SSL_get_ex_data(ssl, tls_exdata_idx);
3561 tls_support * tlsp;
3562
3563 DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_save_session_cb\n");
3564
3565 if (!cbinfo || !(tlsp = cbinfo->tlsp)->host_resumable) return 0;
3566
3567 # ifdef OPENSSL_HAVE_NUM_TICKETS
3568 if (SSL_SESSION_is_resumable(ss))       /* 1.1.1 */
3569 # endif
3570   {
3571   int len = i2d_SSL_SESSION(ss, NULL);
3572   int dlen = sizeof(dbdata_tls_session) + len;
3573   dbdata_tls_session * dt = store_get(dlen, TRUE);
3574   uschar * s = dt->session;
3575   open_db dbblock, * dbm_file;
3576
3577   DEBUG(D_tls) debug_printf("session is resumable\n");
3578   tlsp->resumption |= RESUME_SERVER_TICKET;     /* server gave us a ticket */
3579
3580   dt->verify_override = tlsp->verify_override;
3581   dt->ocsp = tlsp->ocsp;
3582   (void) i2d_SSL_SESSION(ss, &s);               /* s gets bumped to end */
3583
3584   if ((dbm_file = dbfn_open(US"tls", O_RDWR, &dbblock, FALSE, FALSE)))
3585     {
3586     const uschar * key = cbinfo->host->address;
3587     dbfn_delete(dbm_file, key);
3588     dbfn_write(dbm_file, key, dt, dlen);
3589     dbfn_close(dbm_file);
3590     DEBUG(D_tls) debug_printf("wrote session (len %u) to db\n",
3591                   (unsigned)dlen);
3592     }
3593   }
3594 return 1;
3595 }
3596
3597
3598 static void
3599 tls_client_ctx_resume_prehandshake(
3600   exim_openssl_client_tls_ctx * exim_client_ctx, tls_support * tlsp,
3601   smtp_transport_options_block * ob, host_item * host)
3602 {
3603 /* Should the client request a session resumption ticket? */
3604 if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_resumption_hosts, host) == OK)
3605   {
3606   tlsp->host_resumable = TRUE;
3607
3608   SSL_CTX_set_session_cache_mode(exim_client_ctx->ctx,
3609         SSL_SESS_CACHE_CLIENT
3610         | SSL_SESS_CACHE_NO_INTERNAL | SSL_SESS_CACHE_NO_AUTO_CLEAR);
3611   SSL_CTX_sess_set_new_cb(exim_client_ctx->ctx, tls_save_session_cb);
3612   }
3613 }
3614
3615 static BOOL
3616 tls_client_ssl_resume_prehandshake(SSL * ssl, tls_support * tlsp,
3617   host_item * host, uschar ** errstr)
3618 {
3619 if (tlsp->host_resumable)
3620   {
3621   DEBUG(D_tls)
3622     debug_printf("tls_resumption_hosts overrides openssl_options, enabling tickets\n");
3623   SSL_clear_options(ssl, SSL_OP_NO_TICKET);
3624
3625   tls_exdata_idx = SSL_get_ex_new_index(0, 0, 0, 0, 0);
3626   if (!SSL_set_ex_data(ssl, tls_exdata_idx, client_static_state))
3627     {
3628     tls_error(US"set ex_data", host, NULL, errstr);
3629     return FALSE;
3630     }
3631   debug_printf("tls_exdata_idx %d cbinfo %p\n", tls_exdata_idx, client_static_state);
3632   }
3633
3634 tlsp->resumption = RESUME_SUPPORTED;
3635 /* Pick up a previous session, saved on an old ticket */
3636 tls_retrieve_session(tlsp, ssl, host->address);
3637 return TRUE;
3638 }
3639
3640 static void
3641 tls_client_resume_posthandshake(exim_openssl_client_tls_ctx * exim_client_ctx,
3642   tls_support * tlsp)
3643 {
3644 if (SSL_session_reused(exim_client_ctx->ssl))
3645   {
3646   DEBUG(D_tls) debug_printf("The session was reused\n");
3647   tlsp->resumption |= RESUME_USED;
3648   }
3649 }
3650 #endif  /* !DISABLE_TLS_RESUME */
3651
3652
3653 #ifdef EXIM_HAVE_ALPN
3654 /* Expand and convert an Exim list to an ALPN list.  False return for fail.
3655 NULL plist return for silent no-ALPN.
3656 */
3657
3658 static BOOL
3659 tls_alpn_plist(const uschar * tls_alpn, const uschar ** plist, unsigned * plen,
3660   uschar ** errstr)
3661 {
3662 uschar * exp_alpn;
3663
3664 if (!expand_check(tls_alpn, US"tls_alpn", &exp_alpn, errstr))
3665   return FALSE;
3666
3667 if (!exp_alpn)
3668   {
3669   DEBUG(D_tls) debug_printf("Setting TLS ALPN forced to fail, not sending\n");
3670   *plist = NULL;
3671   }
3672 else
3673   {
3674   /* The server implementation only accepts exactly one protocol name
3675   but it's little extra code complexity in the client. */
3676
3677   const uschar * list = exp_alpn;
3678   uschar * p = store_get(Ustrlen(exp_alpn), is_tainted(exp_alpn)), * s, * t;
3679   int sep = 0;
3680   uschar len;
3681
3682   for (t = p; s = string_nextinlist(&list, &sep, NULL, 0); t += len)
3683     {
3684     *t++ = len = (uschar) Ustrlen(s);
3685     memcpy(t, s, len);
3686     }
3687   *plist = (*plen = t - p) ? p : NULL;
3688   }
3689 return TRUE;
3690 }
3691 #endif  /* EXIM_HAVE_ALPN */
3692
3693
3694 /*************************************************
3695 *    Start a TLS session in a client             *
3696 *************************************************/
3697
3698 /* Called from the smtp transport after STARTTLS has been accepted.
3699
3700 Arguments:
3701   cctx          connection context
3702   conn_args     connection details
3703   cookie        datum for randomness; can be NULL
3704   tlsp          record details of TLS channel configuration here; must be non-NULL
3705   errstr        error string pointer
3706
3707 Returns:        TRUE for success with TLS session context set in connection context,
3708                 FALSE on error
3709 */
3710
3711 BOOL
3712 tls_client_start(client_conn_ctx * cctx, smtp_connect_args * conn_args,
3713   void * cookie, tls_support * tlsp, uschar ** errstr)
3714 {
3715 host_item * host = conn_args->host;             /* for msgs and option-tests */
3716 transport_instance * tb = conn_args->tblock;    /* always smtp or NULL */
3717 smtp_transport_options_block * ob = tb
3718   ? (smtp_transport_options_block *)tb->options_block
3719   : &smtp_transport_option_defaults;
3720 exim_openssl_client_tls_ctx * exim_client_ctx;
3721 uschar * expciphers;
3722 int rc;
3723 static uschar peerdn[256];
3724
3725 #ifndef DISABLE_OCSP
3726 BOOL request_ocsp = FALSE;
3727 BOOL require_ocsp = FALSE;
3728 #endif
3729
3730 rc = store_pool;
3731 store_pool = POOL_PERM;
3732 exim_client_ctx = store_get(sizeof(exim_openssl_client_tls_ctx), FALSE);
3733 exim_client_ctx->corked = NULL;
3734 store_pool = rc;
3735
3736 #ifdef SUPPORT_DANE
3737 tlsp->tlsa_usage = 0;
3738 #endif
3739
3740 #ifndef DISABLE_OCSP
3741   {
3742 # ifdef SUPPORT_DANE
3743   /*XXX this should be moved to caller, to be common across gnutls/openssl */
3744   if (  conn_args->dane
3745      && ob->hosts_request_ocsp[0] == '*'
3746      && ob->hosts_request_ocsp[1] == '\0'
3747      )
3748     {
3749     /* Unchanged from default.  Use a safer one under DANE */
3750     request_ocsp = TRUE;
3751     ob->hosts_request_ocsp = US"${if or { {= {0}{$tls_out_tlsa_usage}} "
3752                                       "   {= {4}{$tls_out_tlsa_usage}} } "
3753                                  " {*}{}}";
3754     }
3755 # endif
3756
3757   if ((require_ocsp =
3758         verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_require_ocsp, host) == OK))
3759     request_ocsp = TRUE;
3760   else
3761 # ifdef SUPPORT_DANE
3762     if (!request_ocsp)
3763 # endif
3764       request_ocsp =
3765         verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_request_ocsp, host) == OK;
3766   }
3767 #endif
3768
3769 rc = tls_init(host, ob,
3770 #ifndef DISABLE_OCSP
3771     (void *)(long)request_ocsp,
3772 #endif
3773     cookie, &client_static_state, tlsp, errstr);
3774 if (rc != OK) return FALSE;
3775
3776 exim_client_ctx->ctx = client_static_state->lib_state.lib_ctx;
3777
3778 tlsp->certificate_verified = FALSE;
3779 client_verify_callback_called = FALSE;
3780
3781 expciphers = NULL;
3782 #ifdef SUPPORT_DANE
3783 if (conn_args->dane)
3784   {
3785   /* We fall back to tls_require_ciphers if unset, empty or forced failure, but
3786   other failures should be treated as problems. */
3787   if (ob->dane_require_tls_ciphers &&
3788       !expand_check(ob->dane_require_tls_ciphers, US"dane_require_tls_ciphers",
3789         &expciphers, errstr))
3790     return FALSE;
3791   if (expciphers && *expciphers == '\0')
3792     expciphers = NULL;
3793   }
3794 #endif
3795 if (!expciphers &&
3796     !expand_check(ob->tls_require_ciphers, US"tls_require_ciphers",
3797       &expciphers, errstr))
3798   return FALSE;
3799
3800 /* In OpenSSL, cipher components are separated by hyphens. In GnuTLS, they
3801 are separated by underscores. So that I can use either form in my tests, and
3802 also for general convenience, we turn underscores into hyphens here. */
3803
3804 if (expciphers)
3805   {
3806   uschar *s = expciphers;
3807   while (*s) { if (*s == '_') *s = '-'; s++; }
3808   DEBUG(D_tls) debug_printf("required ciphers: %s\n", expciphers);
3809   if (!SSL_CTX_set_cipher_list(exim_client_ctx->ctx, CS expciphers))
3810     {
3811     tls_error(US"SSL_CTX_set_cipher_list", host, NULL, errstr);
3812     return FALSE;
3813     }
3814   }
3815
3816 #ifdef SUPPORT_DANE
3817 if (conn_args->dane)
3818   {
3819   SSL_CTX_set_verify(exim_client_ctx->ctx,
3820     SSL_VERIFY_PEER | SSL_VERIFY_FAIL_IF_NO_PEER_CERT,
3821     verify_callback_client_dane);
3822
3823   if (!DANESSL_library_init())
3824     {
3825     tls_error(US"library init", host, NULL, errstr);
3826     return FALSE;
3827     }
3828   if (DANESSL_CTX_init(exim_client_ctx->ctx) <= 0)
3829     {
3830     tls_error(US"context init", host, NULL, errstr);
3831     return FALSE;
3832     }
3833   }
3834 else
3835
3836 #endif
3837
3838 if (tls_client_basic_ctx_init(exim_client_ctx->ctx, host, ob,
3839       client_static_state, errstr) != OK)
3840   return FALSE;
3841
3842 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
3843 tls_client_ctx_resume_prehandshake(exim_client_ctx, tlsp, ob, host);
3844 #endif
3845
3846
3847 if (!(exim_client_ctx->ssl = SSL_new(exim_client_ctx->ctx)))
3848   {
3849   tls_error(US"SSL_new", host, NULL, errstr);
3850   return FALSE;
3851   }
3852 SSL_set_session_id_context(exim_client_ctx->ssl, sid_ctx, Ustrlen(sid_ctx));
3853
3854 SSL_set_fd(exim_client_ctx->ssl, cctx->sock);
3855 SSL_set_connect_state(exim_client_ctx->ssl);
3856
3857 if (ob->tls_sni)
3858   {
3859   if (!expand_check(ob->tls_sni, US"tls_sni", &tlsp->sni, errstr))
3860     return FALSE;
3861   if (!tlsp->sni)
3862     {
3863     DEBUG(D_tls) debug_printf("Setting TLS SNI forced to fail, not sending\n");
3864     }
3865   else if (!Ustrlen(tlsp->sni))
3866     tlsp->sni = NULL;
3867   else
3868     {
3869 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT
3870     DEBUG(D_tls) debug_printf("Setting TLS SNI \"%s\"\n", tlsp->sni);
3871     SSL_set_tlsext_host_name(exim_client_ctx->ssl, tlsp->sni);
3872 #else
3873     log_write(0, LOG_MAIN, "SNI unusable with this OpenSSL library version; ignoring \"%s\"\n",
3874           tlsp->sni);
3875 #endif
3876     }
3877   }
3878
3879 if (ob->tls_alpn)
3880 #ifdef EXIM_HAVE_ALPN
3881   {
3882   const uschar * plist;
3883   unsigned plen;
3884
3885   if (!tls_alpn_plist(ob->tls_alpn, &plist, &plen, errstr))
3886     return FALSE;
3887   if (plist)
3888     if (SSL_set_alpn_protos(exim_client_ctx->ssl, plist, plen) != 0)
3889       {
3890       tls_error(US"alpn init", host, NULL, errstr);
3891       return FALSE;
3892       }
3893     else
3894       DEBUG(D_tls) debug_printf("Setting TLS ALPN '%s'\n", ob->tls_alpn);
3895   }
3896 #else
3897   log_write(0, LOG_MAIN, "ALPN unusable with this OpenSSL library version; ignoring \"%s\"\n",
3898           ob->tls_alpn);
3899 #endif
3900
3901 #ifdef SUPPORT_DANE
3902 if (conn_args->dane)
3903   if (dane_tlsa_load(exim_client_ctx->ssl, host, &conn_args->tlsa_dnsa, errstr) != OK)
3904     return FALSE;
3905 #endif
3906
3907 #ifndef DISABLE_OCSP
3908 /* Request certificate status at connection-time.  If the server
3909 does OCSP stapling we will get the callback (set in tls_init()) */
3910 # ifdef SUPPORT_DANE
3911 if (request_ocsp)
3912   {
3913   const uschar * s;
3914   if (  ((s = ob->hosts_require_ocsp) && Ustrstr(s, US"tls_out_tlsa_usage"))
3915      || ((s = ob->hosts_request_ocsp) && Ustrstr(s, US"tls_out_tlsa_usage"))
3916      )
3917     {   /* Re-eval now $tls_out_tlsa_usage is populated.  If
3918         this means we avoid the OCSP request, we wasted the setup
3919         cost in tls_init(). */
3920     require_ocsp = verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_require_ocsp, host) == OK;
3921     request_ocsp = require_ocsp
3922       || verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_request_ocsp, host) == OK;
3923     }
3924   }
3925 # endif
3926
3927 if (request_ocsp)
3928   {
3929   SSL_set_tlsext_status_type(exim_client_ctx->ssl, TLSEXT_STATUSTYPE_ocsp);
3930   client_static_state->u_ocsp.client.verify_required = require_ocsp;
3931   tlsp->ocsp = OCSP_NOT_RESP;
3932   }
3933 #endif
3934
3935 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
3936 if (!tls_client_ssl_resume_prehandshake(exim_client_ctx->ssl, tlsp, host,
3937       errstr))
3938   return FALSE;
3939 #endif
3940
3941 #ifndef DISABLE_EVENT
3942 client_static_state->event_action = tb ? tb->event_action : NULL;
3943 #endif
3944
3945 /* There doesn't seem to be a built-in timeout on connection. */
3946
3947 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling SSL_connect\n");
3948 sigalrm_seen = FALSE;
3949 ALARM(ob->command_timeout);
3950 rc = SSL_connect(exim_client_ctx->ssl);
3951 ALARM_CLR(0);
3952
3953 #ifdef SUPPORT_DANE
3954 if (conn_args->dane)
3955   DANESSL_cleanup(exim_client_ctx->ssl);
3956 #endif
3957
3958 if (rc <= 0)
3959   {
3960   tls_error(US"SSL_connect", host, sigalrm_seen ? US"timed out" : NULL, errstr);
3961   return FALSE;
3962   }
3963
3964 DEBUG(D_tls)
3965   {
3966   debug_printf("SSL_connect succeeded\n");
3967 #ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_KEYLOG
3968   {
3969   BIO * bp = BIO_new_fp(debug_file, BIO_NOCLOSE);
3970   SSL_SESSION_print_keylog(bp, SSL_get_session(exim_client_ctx->ssl));
3971   BIO_free(bp);
3972   }
3973 #endif
3974   }
3975
3976 #ifndef DISABLE_TLS_RESUME
3977 tls_client_resume_posthandshake(exim_client_ctx, tlsp);
3978 #endif
3979
3980 #ifdef EXIM_HAVE_ALPN
3981 if (ob->tls_alpn)       /* We requested. See what was negotiated. */
3982   {
3983   const uschar * name;
3984   unsigned len;
3985
3986   SSL_get0_alpn_selected(exim_client_ctx->ssl, &name, &len);
3987   if (len > 0)
3988     { DEBUG(D_tls) debug_printf("ALPN negotiated %u: '%.*s'\n", len, (int)*name, name+1); }
3989   else if (verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_require_alpn, host) == OK)
3990     {
3991     /* Would like to send a relevant fatal Alert, but OpenSSL has no API */
3992     tls_error(US"handshake", host, US"ALPN required but not negotiated", errstr);
3993     return FALSE;
3994     }
3995   }
3996 #endif
3997
3998 #ifdef SSL_get_extms_support
3999 tlsp->ext_master_secret = SSL_get_extms_support(exim_client_ctx->ssl) == 1;
4000 #endif
4001 peer_cert(exim_client_ctx->ssl, tlsp, peerdn, sizeof(peerdn));
4002
4003 tlsp->ver = tlsver_name(exim_client_ctx->ssl);
4004 tlsp->cipher = construct_cipher_name(exim_client_ctx->ssl, tlsp->ver, &tlsp->bits);
4005 tlsp->cipher_stdname = cipher_stdname_ssl(exim_client_ctx->ssl);
4006
4007 /* Record the certificate we presented */
4008   {
4009   X509 * crt = SSL_get_certificate(exim_client_ctx->ssl);
4010   tlsp->ourcert = crt ? X509_dup(crt) : NULL;
4011   }
4012
4013 /*XXX will this work with continued-TLS? */
4014 /* Channel-binding info for authenticators */
4015   {
4016   uschar c, * s;
4017   size_t len = SSL_get_finished(exim_client_ctx->ssl, &c, 0);
4018   int old_pool = store_pool;
4019
4020   SSL_get_finished(exim_client_ctx->ssl, s = store_get((int)len, TRUE), len);
4021   store_pool = POOL_PERM;
4022     tlsp->channelbinding = b64encode_taint(CUS s, (int)len, TRUE);
4023   store_pool = old_pool;
4024   DEBUG(D_tls) debug_printf("Have channel bindings cached for possible auth usage %p %p\n", tlsp->channelbinding, tlsp);
4025   }
4026
4027 tlsp->active.sock = cctx->sock;
4028 tlsp->active.tls_ctx = exim_client_ctx;
4029 cctx->tls_ctx = exim_client_ctx;
4030 return TRUE;
4031 }
4032
4033
4034
4035
4036
4037 static BOOL
4038 tls_refill(unsigned lim)
4039 {
4040 SSL * ssl = state_server.lib_state.lib_ssl;
4041 int error;
4042 int inbytes;
4043
4044 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling SSL_read(%p, %p, %u)\n", ssl,
4045   ssl_xfer_buffer, ssl_xfer_buffer_size);
4046
4047 ERR_clear_error();
4048 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM(smtp_receive_timeout);
4049 inbytes = SSL_read(ssl, CS ssl_xfer_buffer,
4050                   MIN(ssl_xfer_buffer_size, lim));
4051 error = SSL_get_error(ssl, inbytes);
4052 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM_CLR(0);
4053
4054 if (had_command_timeout)                /* set by signal handler */
4055   smtp_command_timeout_exit();          /* does not return */
4056 if (had_command_sigterm)
4057   smtp_command_sigterm_exit();
4058 if (had_data_timeout)
4059   smtp_data_timeout_exit();
4060 if (had_data_sigint)
4061   smtp_data_sigint_exit();
4062
4063 /* SSL_ERROR_ZERO_RETURN appears to mean that the SSL session has been
4064 closed down, not that the socket itself has been closed down. Revert to
4065 non-SSL handling. */
4066
4067 switch(error)
4068   {
4069   case SSL_ERROR_NONE:
4070     break;
4071
4072   case SSL_ERROR_ZERO_RETURN:
4073     DEBUG(D_tls) debug_printf("Got SSL_ERROR_ZERO_RETURN\n");
4074
4075     if (SSL_get_shutdown(ssl) == SSL_RECEIVED_SHUTDOWN)
4076           SSL_shutdown(ssl);
4077
4078     tls_close(NULL, TLS_NO_SHUTDOWN);
4079     return FALSE;
4080
4081   /* Handle genuine errors */
4082   case SSL_ERROR_SSL:
4083     ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
4084     log_write(0, LOG_MAIN, "TLS error (SSL_read): %s", ssl_errstring);
4085     ssl_xfer_error = TRUE;
4086     return FALSE;
4087
4088   default:
4089     DEBUG(D_tls) debug_printf("Got SSL error %d\n", error);
4090     DEBUG(D_tls) if (error == SSL_ERROR_SYSCALL)
4091       debug_printf(" - syscall %s\n", strerror(errno));
4092     ssl_xfer_error = TRUE;
4093     return FALSE;
4094   }
4095
4096 #ifndef DISABLE_DKIM
4097 dkim_exim_verify_feed(ssl_xfer_buffer, inbytes);
4098 #endif
4099 ssl_xfer_buffer_hwm = inbytes;
4100 ssl_xfer_buffer_lwm = 0;
4101 return TRUE;
4102 }
4103
4104
4105 /*************************************************
4106 *            TLS version of getc                 *
4107 *************************************************/
4108
4109 /* This gets the next byte from the TLS input buffer. If the buffer is empty,
4110 it refills the buffer via the SSL reading function.
4111
4112 Arguments:  lim         Maximum amount to read/buffer
4113 Returns:    the next character or EOF
4114
4115 Only used by the server-side TLS.
4116 */
4117
4118 int
4119 tls_getc(unsigned lim)
4120 {
4121 if (ssl_xfer_buffer_lwm >= ssl_xfer_buffer_hwm)
4122   if (!tls_refill(lim))
4123     return ssl_xfer_error ? EOF : smtp_getc(lim);
4124
4125 /* Something in the buffer; return next uschar */
4126
4127 return ssl_xfer_buffer[ssl_xfer_buffer_lwm++];
4128 }
4129
4130 BOOL
4131 tls_hasc(void)
4132 {
4133 return ssl_xfer_buffer_lwm < ssl_xfer_buffer_hwm;
4134 }
4135
4136 uschar *
4137 tls_getbuf(unsigned * len)
4138 {
4139 unsigned size;
4140 uschar * buf;
4141
4142 if (ssl_xfer_buffer_lwm >= ssl_xfer_buffer_hwm)
4143   if (!tls_refill(*len))
4144     {
4145     if (!ssl_xfer_error) return smtp_getbuf(len);
4146     *len = 0;
4147     return NULL;
4148     }
4149
4150 if ((size = ssl_xfer_buffer_hwm - ssl_xfer_buffer_lwm) > *len)
4151   size = *len;
4152 buf = &ssl_xfer_buffer[ssl_xfer_buffer_lwm];
4153 ssl_xfer_buffer_lwm += size;
4154 *len = size;
4155 return buf;
4156 }
4157
4158
4159 void
4160 tls_get_cache(unsigned lim)
4161 {
4162 #ifndef DISABLE_DKIM
4163 int n = ssl_xfer_buffer_hwm - ssl_xfer_buffer_lwm;
4164 debug_printf("tls_get_cache\n");
4165 if (n > lim)
4166   n = lim;
4167 if (n > 0)
4168   dkim_exim_verify_feed(ssl_xfer_buffer+ssl_xfer_buffer_lwm, n);
4169 #endif
4170 }
4171
4172
4173 BOOL
4174 tls_could_getc(void)
4175 {
4176 return ssl_xfer_buffer_lwm < ssl_xfer_buffer_hwm
4177     || SSL_pending(state_server.lib_state.lib_ssl) > 0;
4178 }
4179
4180
4181 /*************************************************
4182 *          Read bytes from TLS channel           *
4183 *************************************************/
4184
4185 /*
4186 Arguments:
4187   ct_ctx    client context pointer, or NULL for the one global server context
4188   buff      buffer of data
4189   len       size of buffer
4190
4191 Returns:    the number of bytes read
4192             -1 after a failed read, including EOF
4193
4194 Only used by the client-side TLS.
4195 */
4196
4197 int
4198 tls_read(void * ct_ctx, uschar *buff, size_t len)
4199 {
4200 SSL * ssl = ct_ctx ? ((exim_openssl_client_tls_ctx *)ct_ctx)->ssl
4201                   : state_server.lib_state.lib_ssl;
4202 int inbytes;
4203 int error;
4204
4205 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling SSL_read(%p, %p, %u)\n", ssl,
4206   buff, (unsigned int)len);
4207
4208 ERR_clear_error();
4209 inbytes = SSL_read(ssl, CS buff, len);
4210 error = SSL_get_error(ssl, inbytes);
4211
4212 if (error == SSL_ERROR_ZERO_RETURN)
4213   {
4214   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got SSL_ERROR_ZERO_RETURN\n");
4215   return -1;
4216   }
4217 else if (error != SSL_ERROR_NONE)
4218   return -1;
4219
4220 return inbytes;
4221 }
4222
4223
4224
4225
4226
4227 /*************************************************
4228 *         Write bytes down TLS channel           *
4229 *************************************************/
4230
4231 /*
4232 Arguments:
4233   ct_ctx    client context pointer, or NULL for the one global server context
4234   buff      buffer of data
4235   len       number of bytes
4236   more      further data expected soon
4237
4238 Returns:    the number of bytes after a successful write,
4239             -1 after a failed write
4240
4241 Used by both server-side and client-side TLS.  Calling with len zero and more unset
4242 will flush buffered writes; buff can be null for this case.
4243 */
4244
4245 int
4246 tls_write(void * ct_ctx, const uschar * buff, size_t len, BOOL more)
4247 {
4248 size_t olen = len;
4249 int outbytes, error;
4250 SSL * ssl = ct_ctx
4251   ? ((exim_openssl_client_tls_ctx *)ct_ctx)->ssl
4252   : state_server.lib_state.lib_ssl;
4253 static gstring * server_corked = NULL;
4254 gstring ** corkedp = ct_ctx
4255   ? &((exim_openssl_client_tls_ctx *)ct_ctx)->corked : &server_corked;
4256 gstring * corked = *corkedp;
4257
4258 DEBUG(D_tls) debug_printf("%s(%p, %lu%s)\n", __FUNCTION__,
4259   buff, (unsigned long)len, more ? ", more" : "");
4260
4261 /* Lacking a CORK or MSG_MORE facility (such as GnuTLS has) we copy data when
4262 "more" is notified.  This hack is only ok if small amounts are involved AND only
4263 one stream does it, in one context (i.e. no store reset).  Currently it is used
4264 for the responses to the received SMTP MAIL , RCPT, DATA sequence, only.
4265 We support callouts done by the server process by using a separate client
4266 context for the stashed information. */
4267 /* + if PIPE_COMMAND, banner & ehlo-resp for smmtp-on-connect. Suspect there's
4268 a store reset there, so use POOL_PERM. */
4269 /* + if CHUNKING, cmds EHLO,MAIL,RCPT(s),BDAT */
4270
4271 if (more || corked)
4272   {
4273   if (!len) buff = US &error;   /* dummy just so that string_catn is ok */
4274
4275   int save_pool = store_pool;
4276   store_pool = POOL_PERM;
4277
4278   corked = string_catn(corked, buff, len);
4279
4280   store_pool = save_pool;
4281
4282   if (more)
4283     {
4284     *corkedp = corked;
4285     return len;
4286     }
4287   buff = CUS corked->s;
4288   len = corked->ptr;
4289   *corkedp = NULL;
4290   }
4291
4292 for (int left = len; left > 0;)
4293   {
4294   DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL_write(%p, %p, %d)\n", ssl, buff, left);
4295   ERR_clear_error();
4296   outbytes = SSL_write(ssl, CS buff, left);
4297   error = SSL_get_error(ssl, outbytes);
4298   DEBUG(D_tls) debug_printf("outbytes=%d error=%d\n", outbytes, error);
4299   switch (error)
4300     {
4301     case SSL_ERROR_NONE:        /* the usual case */
4302       left -= outbytes;
4303       buff += outbytes;
4304       break;
4305
4306     case SSL_ERROR_SSL:
4307       ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
4308       log_write(0, LOG_MAIN, "TLS error (SSL_write): %s", ssl_errstring);
4309       return -1;
4310
4311     case SSL_ERROR_ZERO_RETURN:
4312       log_write(0, LOG_MAIN, "SSL channel closed on write");
4313       return -1;
4314
4315     case SSL_ERROR_SYSCALL:
4316       if (ct_ctx || errno != ECONNRESET || !f.smtp_in_quit)
4317         log_write(0, LOG_MAIN, "SSL_write: (from %s) syscall: %s",
4318           sender_fullhost ? sender_fullhost : US"<unknown>",
4319           strerror(errno));
4320       else if (LOGGING(protocol_detail))
4321         log_write(0, LOG_MAIN, "[%s] after QUIT, client reset TCP before"
4322           " SMTP response and TLS close\n", sender_host_address);
4323       else
4324         DEBUG(D_tls) debug_printf("[%s] SSL_write: after QUIT,"
4325           " client reset TCP before TLS close\n", sender_host_address);
4326       return -1;
4327
4328     default:
4329       log_write(0, LOG_MAIN, "SSL_write error %d", error);
4330       return -1;
4331     }
4332   }
4333 return olen;
4334 }
4335
4336
4337
4338 /*
4339 Arguments:
4340   ct_ctx        client TLS context pointer, or NULL for the one global server context
4341 */
4342
4343 void
4344 tls_shutdown_wr(void * ct_ctx)
4345 {
4346 exim_openssl_client_tls_ctx * o_ctx = ct_ctx;
4347 SSL ** sslp = o_ctx ? &o_ctx->ssl : (SSL **) &state_server.lib_state.lib_ssl;
4348 int * fdp = o_ctx ? &tls_out.active.sock : &tls_in.active.sock;
4349 int rc;
4350
4351 if (*fdp < 0) return;  /* TLS was not active */
4352
4353 tls_write(ct_ctx, NULL, 0, FALSE);      /* flush write buffer */
4354
4355 HDEBUG(D_transport|D_tls|D_acl|D_v) debug_printf_indent("  SMTP(TLS shutdown)>>\n");
4356 rc = SSL_shutdown(*sslp);
4357 if (rc < 0) DEBUG(D_tls)
4358   {
4359   ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
4360   debug_printf("SSL_shutdown: %s\n", ssl_errstring);
4361   }
4362 }
4363
4364 /*************************************************
4365 *         Close down a TLS session               *
4366 *************************************************/
4367
4368 /* This is also called from within a delivery subprocess forked from the
4369 daemon, to shut down the TLS library, without actually doing a shutdown (which
4370 would tamper with the SSL session in the parent process).
4371
4372 Arguments:
4373   ct_ctx        client TLS context pointer, or NULL for the one global server context
4374   do_shutdown   0 no data-flush or TLS close-alert
4375                 1 if TLS close-alert is to be sent,
4376                 2 if also response to be waited for
4377
4378 Returns:     nothing
4379
4380 Used by both server-side and client-side TLS.
4381 */
4382
4383 void
4384 tls_close(void * ct_ctx, int do_shutdown)
4385 {
4386 exim_openssl_client_tls_ctx * o_ctx = ct_ctx;
4387 SSL ** sslp = o_ctx ? &o_ctx->ssl : (SSL **) &state_server.lib_state.lib_ssl;
4388 int * fdp = o_ctx ? &tls_out.active.sock : &tls_in.active.sock;
4389
4390 if (*fdp < 0) return;  /* TLS was not active */
4391
4392 if (do_shutdown)
4393   {
4394   int rc;
4395   DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_close(): shutting down TLS%s\n",
4396     do_shutdown > 1 ? " (with response-wait)" : "");
4397
4398   tls_write(ct_ctx, NULL, 0, FALSE);    /* flush write buffer */
4399
4400   if (  (rc = SSL_shutdown(*sslp)) == 0 /* send "close notify" alert */
4401      && do_shutdown > 1)
4402     {
4403     ALARM(2);
4404     rc = SSL_shutdown(*sslp);           /* wait for response */
4405     ALARM_CLR(0);
4406     }
4407
4408   if (rc < 0) DEBUG(D_tls)
4409     {
4410     ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
4411     debug_printf("SSL_shutdown: %s\n", ssl_errstring);
4412     }
4413   }
4414
4415 if (!o_ctx)             /* server side */
4416   {
4417 #ifndef DISABLE_OCSP
4418   sk_X509_pop_free(state_server.verify_stack, X509_free);
4419   state_server.verify_stack = NULL;
4420 #endif
4421
4422   receive_getc =        smtp_getc;
4423   receive_getbuf =      smtp_getbuf;
4424   receive_get_cache =   smtp_get_cache;
4425   receive_hasc =        smtp_hasc;
4426   receive_ungetc =      smtp_ungetc;
4427   receive_feof =        smtp_feof;
4428   receive_ferror =      smtp_ferror;
4429   tls_in.active.tls_ctx = NULL;
4430   tls_in.sni = NULL;
4431   /* Leave bits, peercert, cipher, peerdn, certificate_verified set, for logging */
4432   }
4433
4434 SSL_free(*sslp);
4435 *sslp = NULL;
4436 *fdp = -1;
4437 }
4438
4439
4440
4441
4442 /*************************************************
4443 *  Let tls_require_ciphers be checked at startup *
4444 *************************************************/
4445
4446 /* The tls_require_ciphers option, if set, must be something which the
4447 library can parse.
4448
4449 Returns:     NULL on success, or error message
4450 */
4451
4452 uschar *
4453 tls_validate_require_cipher(void)
4454 {
4455 SSL_CTX *ctx;
4456 uschar *s, *expciphers, *err;
4457
4458 tls_openssl_init();
4459
4460 if (!(tls_require_ciphers && *tls_require_ciphers))
4461   return NULL;
4462
4463 if (!expand_check(tls_require_ciphers, US"tls_require_ciphers", &expciphers,
4464                   &err))
4465   return US"failed to expand tls_require_ciphers";
4466
4467 if (!(expciphers && *expciphers))
4468   return NULL;
4469
4470 /* normalisation ripped from above */
4471 s = expciphers;
4472 while (*s != 0) { if (*s == '_') *s = '-'; s++; }
4473
4474 err = NULL;
4475
4476 if (lib_ctx_new(&ctx, NULL, &err) == OK)
4477   {
4478   DEBUG(D_tls)
4479     debug_printf("tls_require_ciphers expands to \"%s\"\n", expciphers);
4480
4481   if (!SSL_CTX_set_cipher_list(ctx, CS expciphers))
4482     {
4483     ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
4484     err = string_sprintf("SSL_CTX_set_cipher_list(%s) failed: %s",
4485                         expciphers, ssl_errstring);
4486     }
4487
4488   SSL_CTX_free(ctx);
4489   }
4490 return err;
4491 }
4492
4493
4494
4495
4496 /*************************************************
4497 *         Report the library versions.           *
4498 *************************************************/
4499
4500 /* There have historically been some issues with binary compatibility in
4501 OpenSSL libraries; if Exim (like many other applications) is built against
4502 one version of OpenSSL but the run-time linker picks up another version,
4503 it can result in serious failures, including crashing with a SIGSEGV.  So
4504 report the version found by the compiler and the run-time version.
4505
4506 Note: some OS vendors backport security fixes without changing the version
4507 number/string, and the version date remains unchanged.  The _build_ date
4508 will change, so we can more usefully assist with version diagnosis by also
4509 reporting the build date.
4510
4511 Arguments:   a FILE* to print the results to
4512 Returns:     nothing
4513 */
4514
4515 void
4516 tls_version_report(FILE *f)
4517 {
4518 fprintf(f, "Library version: OpenSSL: Compile: %s\n"
4519            "                          Runtime: %s\n"
4520            "                                 : %s\n",
4521            OPENSSL_VERSION_TEXT,
4522            SSLeay_version(SSLEAY_VERSION),
4523            SSLeay_version(SSLEAY_BUILT_ON));
4524 /* third line is 38 characters for the %s and the line is 73 chars long;
4525 the OpenSSL output includes a "built on: " prefix already. */
4526 }
4527
4528
4529
4530
4531 /*************************************************
4532 *            Random number generation            *
4533 *************************************************/
4534
4535 /* Pseudo-random number generation.  The result is not expected to be
4536 cryptographically strong but not so weak that someone will shoot themselves
4537 in the foot using it as a nonce in input in some email header scheme or
4538 whatever weirdness they'll twist this into.  The result should handle fork()
4539 and avoid repeating sequences.  OpenSSL handles that for us.
4540
4541 Arguments:
4542   max       range maximum
4543 Returns     a random number in range [0, max-1]
4544 */
4545
4546 int
4547 vaguely_random_number(int max)
4548 {
4549 unsigned int r;
4550 int i, needed_len;
4551 static pid_t pidlast = 0;
4552 pid_t pidnow;
4553 uschar smallbuf[sizeof(r)];
4554
4555 if (max <= 1)
4556   return 0;
4557
4558 pidnow = getpid();
4559 if (pidnow != pidlast)
4560   {
4561   /* Although OpenSSL documents that "OpenSSL makes sure that the PRNG state
4562   is unique for each thread", this doesn't apparently apply across processes,
4563   so our own warning from vaguely_random_number_fallback() applies here too.
4564   Fix per PostgreSQL. */
4565   if (pidlast != 0)
4566     RAND_cleanup();
4567   pidlast = pidnow;
4568   }
4569
4570 /* OpenSSL auto-seeds from /dev/random, etc, but this a double-check. */
4571 if (!RAND_status())
4572   {
4573   randstuff r;
4574   gettimeofday(&r.tv, NULL);
4575   r.p = getpid();
4576
4577   RAND_seed(US (&r), sizeof(r));
4578   }
4579 /* We're after pseudo-random, not random; if we still don't have enough data
4580 in the internal PRNG then our options are limited.  We could sleep and hope
4581 for entropy to come along (prayer technique) but if the system is so depleted
4582 in the first place then something is likely to just keep taking it.  Instead,
4583 we'll just take whatever little bit of pseudo-random we can still manage to
4584 get. */
4585
4586 needed_len = sizeof(r);
4587 /* Don't take 8 times more entropy than needed if int is 8 octets and we were
4588 asked for a number less than 10. */
4589 for (r = max, i = 0; r; ++i)
4590   r >>= 1;
4591 i = (i + 7) / 8;
4592 if (i < needed_len)
4593   needed_len = i;
4594
4595 #ifdef EXIM_HAVE_RAND_PSEUDO
4596 /* We do not care if crypto-strong */
4597 i = RAND_pseudo_bytes(smallbuf, needed_len);
4598 #else
4599 i = RAND_bytes(smallbuf, needed_len);
4600 #endif
4601
4602 if (i < 0)
4603   {
4604   DEBUG(D_all)
4605     debug_printf("OpenSSL RAND_pseudo_bytes() not supported by RAND method, using fallback.\n");
4606   return vaguely_random_number_fallback(max);
4607   }
4608
4609 r = 0;
4610 for (uschar * p = smallbuf; needed_len; --needed_len, ++p)
4611   r = 256 * r + *p;
4612
4613 /* We don't particularly care about weighted results; if someone wants
4614 smooth distribution and cares enough then they should submit a patch then. */
4615 return r % max;
4616 }
4617
4618
4619
4620
4621 /*************************************************
4622 *        OpenSSL option parse                    *
4623 *************************************************/
4624
4625 /* Parse one option for tls_openssl_options_parse below
4626
4627 Arguments:
4628   name    one option name
4629   value   place to store a value for it
4630 Returns   success or failure in parsing
4631 */
4632
4633
4634
4635 static BOOL
4636 tls_openssl_one_option_parse(uschar *name, long *value)
4637 {
4638 int first = 0;
4639 int last = exim_openssl_options_size;
4640 while (last > first)
4641   {
4642   int middle = (first + last)/2;
4643   int c = Ustrcmp(name, exim_openssl_options[middle].name);
4644   if (c == 0)
4645     {
4646     *value = exim_openssl_options[middle].value;
4647     return TRUE;
4648     }
4649   else if (c > 0)
4650     first = middle + 1;
4651   else
4652     last = middle;
4653   }
4654 return FALSE;
4655 }
4656
4657
4658
4659
4660 /*************************************************
4661 *        OpenSSL option parsing logic            *
4662 *************************************************/
4663
4664 /* OpenSSL has a number of compatibility options which an administrator might
4665 reasonably wish to set.  Interpret a list similarly to decode_bits(), so that
4666 we look like log_selector.
4667
4668 Arguments:
4669   option_spec  the administrator-supplied string of options
4670   results      ptr to long storage for the options bitmap
4671 Returns        success or failure
4672 */
4673
4674 BOOL
4675 tls_openssl_options_parse(uschar *option_spec, long *results)
4676 {
4677 long result, item;
4678 uschar * exp, * end;
4679 BOOL adding, item_parsed;
4680
4681 /* Server: send no (<= TLS1.2) session tickets */
4682 result = SSL_OP_NO_TICKET;
4683
4684 /* Prior to 4.80 we or'd in SSL_OP_DONT_INSERT_EMPTY_FRAGMENTS; removed
4685 from default because it increases BEAST susceptibility. */
4686 #ifdef SSL_OP_NO_SSLv2
4687 result |= SSL_OP_NO_SSLv2;
4688 #endif
4689 #ifdef SSL_OP_NO_SSLv3
4690 result |= SSL_OP_NO_SSLv3;
4691 #endif
4692 #ifdef SSL_OP_SINGLE_DH_USE
4693 result |= SSL_OP_SINGLE_DH_USE;
4694 #endif
4695 #ifdef SSL_OP_NO_RENEGOTIATION
4696 result |= SSL_OP_NO_RENEGOTIATION;
4697 #endif
4698
4699 if (!option_spec)
4700   {
4701   *results = result;
4702   return TRUE;
4703   }
4704
4705 if (!expand_check(option_spec, US"openssl_options", &exp, &end))
4706   return FALSE;
4707
4708 for (uschar * s = exp; *s; /**/)
4709   {
4710   while (isspace(*s)) ++s;
4711   if (*s == '\0')
4712     break;
4713   if (*s != '+' && *s != '-')
4714     {
4715     DEBUG(D_tls) debug_printf("malformed openssl option setting: "
4716         "+ or - expected but found \"%s\"\n", s);
4717     return FALSE;
4718     }
4719   adding = *s++ == '+';
4720   for (end = s; *end && !isspace(*end); ) end++;
4721   item_parsed = tls_openssl_one_option_parse(string_copyn(s, end-s), &item);
4722   if (!item_parsed)
4723     {
4724     DEBUG(D_tls) debug_printf("openssl option setting unrecognised: \"%s\"\n", s);
4725     return FALSE;
4726     }
4727   DEBUG(D_tls) debug_printf("openssl option, %s %08lx: %08lx (%s)\n",
4728       adding ? "adding to    " : "removing from", result, item, s);
4729   if (adding)
4730     result |= item;
4731   else
4732     result &= ~item;
4733   s = end;
4734   }
4735
4736 *results = result;
4737 return TRUE;
4738 }
4739
4740 #endif  /*!MACRO_PREDEF*/
4741 /* vi: aw ai sw=2
4742 */
4743 /* End of tls-openssl.c */