CVE-2020-28018: Use-after-free in tls-openssl.c
[exim.git] / src / src / tls-openssl.c
index db154448fcb09e0d04ba1068a3209db64d38ff4b..499384b50e34c6e6159c79a9858abe8bcc4bb133 100644 (file)
@@ -3,6 +3,7 @@
 *************************************************/
 
 /* Copyright (c) University of Cambridge 1995 - 2019 */
+/* Copyright (c) The Exim Maintainers 2020 */
 /* See the file NOTICE for conditions of use and distribution. */
 
 /* Portions Copyright (c) The OpenSSL Project 1999 */
@@ -148,13 +149,10 @@ all options unless explicitly for DTLS, let the administrator choose which
 to apply.
 
 This list is current as of:
-  ==>  1.0.1b  <==
-Plus SSL_OP_SAFARI_ECDHE_ECDSA_BUG from 2013-June patch/discussion on openssl-dev
-Plus SSL_OP_NO_TLSv1_3 for 1.1.2-dev
-Plus SSL_OP_NO_RENEGOTIATION for 1.1.1
+  ==>  1.1.1c  <==
 
 XXX could we autobuild this list, as with predefined-macros?
-Seems just parsing ssl.h for SSL_OP_.* would be enough.
+Seems just parsing ssl.h for SSL_OP_.* would be enough (except to exclude DTLS).
 Also allow a numeric literal?
 */
 static exim_openssl_option exim_openssl_options[] = {
@@ -162,15 +160,24 @@ static exim_openssl_option exim_openssl_options[] = {
 #ifdef SSL_OP_ALL
   { US"all", (long) SSL_OP_ALL },
 #endif
+#ifdef SSL_OP_ALLOW_NO_DHE_KEX
+  { US"allow_no_dhe_kex", SSL_OP_ALLOW_NO_DHE_KEX },
+#endif
 #ifdef SSL_OP_ALLOW_UNSAFE_LEGACY_RENEGOTIATION
   { US"allow_unsafe_legacy_renegotiation", SSL_OP_ALLOW_UNSAFE_LEGACY_RENEGOTIATION },
 #endif
 #ifdef SSL_OP_CIPHER_SERVER_PREFERENCE
   { US"cipher_server_preference", SSL_OP_CIPHER_SERVER_PREFERENCE },
 #endif
+#ifdef SSL_OP_CRYPTOPRO_TLSEXT_BUG
+  { US"cryptopro_tlsext_bug", SSL_OP_CRYPTOPRO_TLSEXT_BUG },
+#endif
 #ifdef SSL_OP_DONT_INSERT_EMPTY_FRAGMENTS
   { US"dont_insert_empty_fragments", SSL_OP_DONT_INSERT_EMPTY_FRAGMENTS },
 #endif
+#ifdef SSL_OP_ENABLE_MIDDLEBOX_COMPAT
+  { US"enable_middlebox_compat", SSL_OP_ENABLE_MIDDLEBOX_COMPAT },
+#endif
 #ifdef SSL_OP_EPHEMERAL_RSA
   { US"ephemeral_rsa", SSL_OP_EPHEMERAL_RSA },
 #endif
@@ -192,9 +199,15 @@ static exim_openssl_option exim_openssl_options[] = {
 #ifdef SSL_OP_NETSCAPE_REUSE_CIPHER_CHANGE_BUG
   { US"netscape_reuse_cipher_change_bug", SSL_OP_NETSCAPE_REUSE_CIPHER_CHANGE_BUG },
 #endif
+#ifdef SSL_OP_NO_ANTI_REPLAY
+  { US"no_anti_replay", SSL_OP_NO_ANTI_REPLAY },
+#endif
 #ifdef SSL_OP_NO_COMPRESSION
   { US"no_compression", SSL_OP_NO_COMPRESSION },
 #endif
+#ifdef SSL_OP_NO_ENCRYPT_THEN_MAC
+  { US"no_encrypt_then_mac", SSL_OP_NO_ENCRYPT_THEN_MAC },
+#endif
 #ifdef SSL_OP_NO_RENEGOTIATION
   { US"no_renegotiation", SSL_OP_NO_RENEGOTIATION },
 #endif
@@ -227,6 +240,9 @@ static exim_openssl_option exim_openssl_options[] = {
 #ifdef SSL_OP_NO_TLSv1_3
   { US"no_tlsv1_3", SSL_OP_NO_TLSv1_3 },
 #endif
+#ifdef SSL_OP_PRIORITIZE_CHACHA
+  { US"prioritize_chacha", SSL_OP_PRIORITIZE_CHACHA },
+#endif
 #ifdef SSL_OP_SAFARI_ECDHE_ECDSA_BUG
   { US"safari_ecdhe_ecdsa_bug", SSL_OP_SAFARI_ECDHE_ECDSA_BUG },
 #endif
@@ -251,6 +267,9 @@ static exim_openssl_option exim_openssl_options[] = {
 #ifdef SSL_OP_TLS_ROLLBACK_BUG
   { US"tls_rollback_bug", SSL_OP_TLS_ROLLBACK_BUG },
 #endif
+#ifdef SSL_OP_TLSEXT_PADDING
+  { US"tlsext_padding", SSL_OP_TLSEXT_PADDING },
+#endif
 };
 
 #ifndef MACRO_PREDEF
@@ -353,10 +372,10 @@ typedef struct ocsp_resp {
 } ocsp_resplist;
 
 typedef struct tls_ext_ctx_cb {
-  tls_support * tlsp;
-  uschar *certificate;
-  uschar *privatekey;
-  BOOL is_server;
+  tls_support *        tlsp;
+  uschar *     certificate;
+  uschar *     privatekey;
+  BOOL         is_server;
 #ifndef DISABLE_OCSP
   STACK_OF(X509) *verify_stack;                /* chain for verifying the proof */
   union {
@@ -371,14 +390,14 @@ typedef struct tls_ext_ctx_cb {
     } client;
   } u_ocsp;
 #endif
-  uschar *dhparam;
+  uschar *     dhparam;
   /* these are cached from first expand */
-  uschar *server_cipher_list;
+  uschar *     server_cipher_list;
   /* only passed down to tls_error: */
-  host_item *host;
+  host_item *  host;
   const uschar * verify_cert_hostnames;
 #ifndef DISABLE_EVENT
-  uschar * event_action;
+  uschar *     event_action;
 #endif
 } tls_ext_ctx_cb;
 
@@ -2281,14 +2300,13 @@ Returns:    pointer to allocated string in perm-pool
 */
 
 static uschar *
-construct_cipher_name(SSL * ssl, int * bits)
+construct_cipher_name(SSL * ssl, const uschar * ver, int * bits)
 {
 int pool = store_pool;
 /* With OpenSSL 1.0.0a, 'c' needs to be const but the documentation doesn't
 yet reflect that.  It should be a safe change anyway, even 0.9.8 versions have
 the accessor functions use const in the prototype. */
 
-const uschar * ver = CUS SSL_get_version(ssl);
 const SSL_CIPHER * c = (const SSL_CIPHER *) SSL_get_current_cipher(ssl);
 uschar * s;
 
@@ -2319,6 +2337,21 @@ return cipher_stdname(id >> 8, id & 0xff);
 }
 
 
+static const uschar *
+tlsver_name(SSL * ssl)
+{
+uschar * s, * p;
+int pool = store_pool;
+
+store_pool = POOL_PERM;
+s = string_copy(US SSL_get_version(ssl));
+store_pool = pool;
+if ((p = Ustrchr(s, 'v')))     /* TLSv1.2 -> TLS1.2 */
+  for (;; p++) if (!(*p = p[1])) break;
+return CUS s;
+}
+
+
 static void
 peer_cert(SSL * ssl, tls_support * tlsp, uschar * peerdn, unsigned siz)
 {
@@ -2466,7 +2499,7 @@ This is inconsistent with the need to verify the OCSP proof of the server cert.
 #endif
        }
 
-      /* If a certificate file is empty, the next function fails with an
+      /* If a certificate file is empty, the load function fails with an
       unhelpful error message. If we skip it, we get the correct behaviour (no
       certificates are recognized, but the error message is still misleading (it
       says no certificate was supplied).  But this is better. */
@@ -2475,9 +2508,9 @@ This is inconsistent with the need to verify the OCSP proof of the server cert.
          && !SSL_CTX_load_verify_locations(sctx, CS file, CS dir))
        return tls_error(US"SSL_CTX_load_verify_locations", host, NULL, errstr);
 
-      /* Load the list of CAs for which we will accept certs, for sending
-      to the client.  This is only for the one-file tls_verify_certificates
-      variant.
+      /* On the server load the list of CAs for which we will accept certs, for
+      sending to the client.  This is only for the one-file
+      tls_verify_certificates variant.
       If a list isn't loaded into the server, but some verify locations are set,
       the server end appears to make a wildcard request for client certs.
       Meanwhile, the client library as default behaviour *ignores* the list
@@ -2489,7 +2522,7 @@ This is inconsistent with the need to verify the OCSP proof of the server cert.
        {
        STACK_OF(X509_NAME) * names = SSL_load_client_CA_file(CS file);
 
-       SSL_CTX_set_client_CA_list(sctx, names);
+       if (!host) SSL_CTX_set_client_CA_list(sctx, names);
        DEBUG(D_tls) debug_printf("Added %d certificate authorities.\n",
                                    sk_X509_NAME_num(names));
        }
@@ -2732,8 +2765,12 @@ if (rc <= 0)
     case SSL_ERROR_SSL:
       {
       uschar * s = US"SSL_accept";
-      unsigned long e = ERR_peek_error();
-      if (ERR_GET_REASON(e) == SSL_R_WRONG_VERSION_NUMBER)
+      int r = ERR_GET_REASON(ERR_peek_error());
+      if (  r == SSL_R_WRONG_VERSION_NUMBER
+#ifdef SSL_R_VERSION_TOO_LOW
+         || r == SSL_R_VERSION_TOO_LOW
+#endif
+         || r == SSL_R_UNKNOWN_PROTOCOL || r == SSL_R_UNSUPPORTED_PROTOCOL)
        s = string_sprintf("%s (%s)", s, SSL_get_version(server_ssl));
       (void) tls_error(s, NULL, sigalrm_seen ? US"timed out" : NULL, errstr);
       return FAIL;
@@ -2767,12 +2804,16 @@ if (SSL_session_reused(server_ssl))
   }
 #endif
 
-/* TLS has been set up. Adjust the input functions to read via TLS,
-and initialize things. */
+/* TLS has been set up. Record data for the connection,
+adjust the input functions to read via TLS, and initialize things. */
 
+#ifdef SSL_get_extms_support
+tls_in.ext_master_secret = SSL_get_extms_support(server_ssl) == 1;
+#endif
 peer_cert(server_ssl, &tls_in, peerdn, sizeof(peerdn));
 
-tls_in.cipher = construct_cipher_name(server_ssl, &tls_in.bits);
+tls_in.ver = tlsver_name(server_ssl);
+tls_in.cipher = construct_cipher_name(server_ssl, tls_in.ver, &tls_in.bits);
 tls_in.cipher_stdname = cipher_stdname_ssl(server_ssl);
 
 DEBUG(D_tls)
@@ -2805,6 +2846,20 @@ DEBUG(D_tls)
   tls_in.ourcert = crt ? X509_dup(crt) : NULL;
   }
 
+/* Channel-binding info for authenticators
+See description in https://paquier.xyz/postgresql-2/channel-binding-openssl/ */
+  {
+  uschar c, * s;
+  size_t len = SSL_get_peer_finished(server_ssl, &c, 0);
+  int old_pool = store_pool;
+
+  SSL_get_peer_finished(server_ssl, s = store_get((int)len, FALSE), len);
+  store_pool = POOL_PERM;
+    tls_in.channelbinding = b64encode_taint(CUS s, (int)len, FALSE);
+  store_pool = old_pool;
+  DEBUG(D_tls) debug_printf("Have channel bindings cached for possible auth usage %p\n", tls_in.channelbinding);
+  }
+
 /* Only used by the server-side tls (tls_in), including tls_getc.
    Client-side (tls_out) reads (seem to?) go via
    smtp_read_response()/ip_recv().
@@ -2860,9 +2915,9 @@ if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_verify_cert_hostnames, host) == OK)
   {
   cbinfo->verify_cert_hostnames =
 #ifdef SUPPORT_I18N
-    string_domain_utf8_to_alabel(host->name, NULL);
+    string_domain_utf8_to_alabel(host->certname, NULL);
 #else
-    host->name;
+    host->certname;
 #endif
   DEBUG(D_tls) debug_printf("Cert hostname to check: \"%s\"\n",
                    cbinfo->verify_cert_hostnames);
@@ -2944,7 +2999,7 @@ if (tlsp->host_resumable)
 
   tlsp->resumption |= RESUME_CLIENT_REQUESTED;
   DEBUG(D_tls) debug_printf("checking for resumable session for %s\n", key);
-  if ((dbm_file = dbfn_open(US"tls", O_RDONLY, &dbblock, FALSE, FALSE)))
+  if ((dbm_file = dbfn_open(US"tls", O_RDWR, &dbblock, FALSE, FALSE)))
     {
     /* key for the db is the IP */
     if ((dt = dbfn_read_with_length(dbm_file, key, &len)))
@@ -3142,6 +3197,7 @@ tlsp->tlsa_usage = 0;
 #ifndef DISABLE_OCSP
   {
 # ifdef SUPPORT_DANE
+  /*XXX this should be moved to caller, to be common across gnutls/openssl */
   if (  conn_args->dane
      && ob->hosts_request_ocsp[0] == '*'
      && ob->hosts_request_ocsp[1] == '\0'
@@ -3355,9 +3411,13 @@ DEBUG(D_tls)
 tls_client_resume_posthandshake(exim_client_ctx, tlsp);
 #endif
 
+#ifdef SSL_get_extms_support
+tlsp->ext_master_secret = SSL_get_extms_support(exim_client_ctx->ssl) == 1;
+#endif
 peer_cert(exim_client_ctx->ssl, tlsp, peerdn, sizeof(peerdn));
 
-tlsp->cipher = construct_cipher_name(exim_client_ctx->ssl, &tlsp->bits);
+tlsp->ver = tlsver_name(exim_client_ctx->ssl);
+tlsp->cipher = construct_cipher_name(exim_client_ctx->ssl, tlsp->ver, &tlsp->bits);
 tlsp->cipher_stdname = cipher_stdname_ssl(exim_client_ctx->ssl);
 
 /* Record the certificate we presented */
@@ -3366,6 +3426,20 @@ tlsp->cipher_stdname = cipher_stdname_ssl(exim_client_ctx->ssl);
   tlsp->ourcert = crt ? X509_dup(crt) : NULL;
   }
 
+/*XXX will this work with continued-TLS? */
+/* Channel-binding info for authenticators */
+  {
+  uschar c, * s;
+  size_t len = SSL_get_finished(exim_client_ctx->ssl, &c, 0);
+  int old_pool = store_pool;
+
+  SSL_get_finished(exim_client_ctx->ssl, s = store_get((int)len, TRUE), len);
+  store_pool = POOL_PERM;
+    tlsp->channelbinding = b64encode_taint(CUS s, (int)len, TRUE);
+  store_pool = old_pool;
+  DEBUG(D_tls) debug_printf("Have channel bindings cached for possible auth usage %p %p\n", tlsp->channelbinding, tlsp);
+  }
+
 tlsp->active.sock = cctx->sock;
 tlsp->active.tls_ctx = exim_client_ctx;
 cctx->tls_ctx = exim_client_ctx;
@@ -3385,6 +3459,7 @@ int inbytes;
 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling SSL_read(%p, %p, %u)\n", server_ssl,
   ssl_xfer_buffer, ssl_xfer_buffer_size);
 
+ERR_clear_error();
 if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM(smtp_receive_timeout);
 inbytes = SSL_read(server_ssl, CS ssl_xfer_buffer,
                  MIN(ssl_xfer_buffer_size, lim));
@@ -3534,6 +3609,7 @@ int error;
 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling SSL_read(%p, %p, %u)\n", ssl,
   buff, (unsigned int)len);
 
+ERR_clear_error();
 inbytes = SSL_read(ssl, CS buff, len);
 error = SSL_get_error(ssl, inbytes);
 
@@ -3566,11 +3642,12 @@ Arguments:
 Returns:    the number of bytes after a successful write,
             -1 after a failed write
 
-Used by both server-side and client-side TLS.
+Used by both server-side and client-side TLS.  Calling with len zero and more unset
+will flush buffered writes; buff can be null for this case.
 */
 
 int
-tls_write(void * ct_ctx, const uschar *buff, size_t len, BOOL more)
+tls_write(void * ct_ctx, const uschar * buff, size_t len, BOOL more)
 {
 size_t olen = len;
 int outbytes, error;
@@ -3596,16 +3673,14 @@ a store reset there, so use POOL_PERM. */
 
 if ((more || corked))
   {
-#ifdef SUPPORT_PIPE_CONNECT
+  if (!len) buff = US &error;  /* dummy just so that string_catn is ok */
+
   int save_pool = store_pool;
   store_pool = POOL_PERM;
-#endif
 
   corked = string_catn(corked, buff, len);
 
-#ifdef SUPPORT_PIPE_CONNECT
   store_pool = save_pool;
-#endif
 
   if (more)
     {
@@ -3620,21 +3695,22 @@ if ((more || corked))
 for (int left = len; left > 0;)
   {
   DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL_write(%p, %p, %d)\n", ssl, buff, left);
+  ERR_clear_error();
   outbytes = SSL_write(ssl, CS buff, left);
   error = SSL_get_error(ssl, outbytes);
   DEBUG(D_tls) debug_printf("outbytes=%d error=%d\n", outbytes, error);
   switch (error)
     {
+    case SSL_ERROR_NONE:       /* the usual case */
+      left -= outbytes;
+      buff += outbytes;
+      break;
+
     case SSL_ERROR_SSL:
       ERR_error_string_n(ERR_get_error(), ssl_errstring, sizeof(ssl_errstring));
       log_write(0, LOG_MAIN, "TLS error (SSL_write): %s", ssl_errstring);
       return -1;
 
-    case SSL_ERROR_NONE:
-      left -= outbytes;
-      buff += outbytes;
-      break;
-
     case SSL_ERROR_ZERO_RETURN:
       log_write(0, LOG_MAIN, "SSL channel closed on write");
       return -1;
@@ -3995,7 +4071,7 @@ result |= SSL_OP_NO_SSLv3;
 #ifdef SSL_OP_SINGLE_DH_USE
 result |= SSL_OP_SINGLE_DH_USE;
 #endif
-#ifdef SSL_OP_SINGLE_DH_USE
+#ifdef SSL_OP_NO_RENEGOTIATION
 result |= SSL_OP_NO_RENEGOTIATION;
 #endif