fd18a601e5bbd60cb2d617f65a713d6b206f13ee
[users/heiko/exim.git] / src / src / tls-gnu.c
1 /*************************************************
2 *     Exim - an Internet mail transport agent    *
3 *************************************************/
4
5 /* Copyright (c) University of Cambridge 1995 - 2018 */
6 /* See the file NOTICE for conditions of use and distribution. */
7
8 /* Copyright (c) Phil Pennock 2012 */
9
10 /* This file provides TLS/SSL support for Exim using the GnuTLS library,
11 one of the available supported implementations.  This file is #included into
12 tls.c when USE_GNUTLS has been set.
13
14 The code herein is a revamp of GnuTLS integration using the current APIs; the
15 original tls-gnu.c was based on a patch which was contributed by Nikos
16 Mavrogiannopoulos.  The revamp is partially a rewrite, partially cut&paste as
17 appropriate.
18
19 APIs current as of GnuTLS 2.12.18; note that the GnuTLS manual is for GnuTLS 3,
20 which is not widely deployed by OS vendors.  Will note issues below, which may
21 assist in updating the code in the future.  Another sources of hints is
22 mod_gnutls for Apache (SNI callback registration and handling).
23
24 Keeping client and server variables more split than before and is currently
25 the norm, in anticipation of TLS in ACL callouts.
26
27 I wanted to switch to gnutls_certificate_set_verify_function() so that
28 certificate rejection could happen during handshake where it belongs, rather
29 than being dropped afterwards, but that was introduced in 2.10.0 and Debian
30 (6.0.5) is still on 2.8.6.  So for now we have to stick with sub-par behaviour.
31
32 (I wasn't looking for libraries quite that old, when updating to get rid of
33 compiler warnings of deprecated APIs.  If it turns out that a lot of the rest
34 require current GnuTLS, then we'll drop support for the ancient libraries).
35 */
36
37 #include <gnutls/gnutls.h>
38 /* needed for cert checks in verification and DN extraction: */
39 #include <gnutls/x509.h>
40 /* man-page is incorrect, gnutls_rnd() is not in gnutls.h: */
41 #include <gnutls/crypto.h>
42 /* needed to disable PKCS11 autoload unless requested */
43 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x020c00
44 # include <gnutls/pkcs11.h>
45 # define SUPPORT_PARAM_TO_PK_BITS
46 #endif
47 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x030103 && !defined(DISABLE_OCSP)
48 # warning "GnuTLS library version too old; define DISABLE_OCSP in Makefile"
49 # define DISABLE_OCSP
50 #endif
51 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x020a00 && !defined(DISABLE_EVENT)
52 # warning "GnuTLS library version too old; tls:cert event unsupported"
53 # define DISABLE_EVENT
54 #endif
55 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030306
56 # define SUPPORT_CA_DIR
57 #else
58 # undef  SUPPORT_CA_DIR
59 #endif
60 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030014
61 # define SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
62 #endif
63 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030109
64 # define SUPPORT_CORK
65 #endif
66 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030506 && !defined(DISABLE_OCSP)
67 # define SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
68 #endif
69
70 #ifdef SUPPORT_DANE
71 # if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030000
72 #  define DANESSL_USAGE_DANE_TA 2
73 #  define DANESSL_USAGE_DANE_EE 3
74 # else
75 #  error GnuTLS version too early for DANE
76 # endif
77 # if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x999999
78 #  define GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
79 # endif
80 #endif
81
82 #ifndef DISABLE_OCSP
83 # include <gnutls/ocsp.h>
84 #endif
85 #ifdef SUPPORT_DANE
86 # include <gnutls/dane.h>
87 #endif
88
89 /* GnuTLS 2 vs 3
90
91 GnuTLS 3 only:
92   gnutls_global_set_audit_log_function()
93
94 Changes:
95   gnutls_certificate_verify_peers2(): is new, drop the 2 for old version
96 */
97
98 /* Local static variables for GnuTLS */
99
100 /* Values for verify_requirement */
101
102 enum peer_verify_requirement
103   { VERIFY_NONE, VERIFY_OPTIONAL, VERIFY_REQUIRED, VERIFY_DANE };
104
105 /* This holds most state for server or client; with this, we can set up an
106 outbound TLS-enabled connection in an ACL callout, while not stomping all
107 over the TLS variables available for expansion.
108
109 Some of these correspond to variables in globals.c; those variables will
110 be set to point to content in one of these instances, as appropriate for
111 the stage of the process lifetime.
112
113 Not handled here: global tls_channelbinding_b64.
114 */
115
116 typedef struct exim_gnutls_state {
117   gnutls_session_t      session;
118   gnutls_certificate_credentials_t x509_cred;
119   gnutls_priority_t     priority_cache;
120   enum peer_verify_requirement verify_requirement;
121   int                   fd_in;
122   int                   fd_out;
123   BOOL                  peer_cert_verified;
124   BOOL                  peer_dane_verified;
125   BOOL                  trigger_sni_changes;
126   BOOL                  have_set_peerdn;
127   const struct host_item *host;         /* NULL if server */
128   gnutls_x509_crt_t     peercert;
129   uschar                *peerdn;
130   uschar                *ciphersuite;
131   uschar                *received_sni;
132
133   const uschar *tls_certificate;
134   const uschar *tls_privatekey;
135   const uschar *tls_sni; /* client send only, not received */
136   const uschar *tls_verify_certificates;
137   const uschar *tls_crl;
138   const uschar *tls_require_ciphers;
139
140   uschar *exp_tls_certificate;
141   uschar *exp_tls_privatekey;
142   uschar *exp_tls_verify_certificates;
143   uschar *exp_tls_crl;
144   uschar *exp_tls_require_ciphers;
145   const uschar *exp_tls_verify_cert_hostnames;
146 #ifndef DISABLE_EVENT
147   uschar *event_action;
148 #endif
149 #ifdef SUPPORT_DANE
150   char * const *        dane_data;
151   const int *           dane_data_len;
152 #endif
153
154   tls_support *tlsp;    /* set in tls_init() */
155
156   uschar *xfer_buffer;
157   int xfer_buffer_lwm;
158   int xfer_buffer_hwm;
159   BOOL xfer_eof;        /*XXX never gets set! */
160   BOOL xfer_error;
161 } exim_gnutls_state_st;
162
163 static const exim_gnutls_state_st exim_gnutls_state_init = {
164   .session =            NULL,
165   .x509_cred =          NULL,
166   .priority_cache =     NULL,
167   .verify_requirement = VERIFY_NONE,
168   .fd_in =              -1,
169   .fd_out =             -1,
170   .peer_cert_verified = FALSE,
171   .peer_dane_verified = FALSE,
172   .trigger_sni_changes =FALSE,
173   .have_set_peerdn =    FALSE,
174   .host =               NULL,
175   .peercert =           NULL,
176   .peerdn =             NULL,
177   .ciphersuite =        NULL,
178   .received_sni =       NULL,
179
180   .tls_certificate =    NULL,
181   .tls_privatekey =     NULL,
182   .tls_sni =            NULL,
183   .tls_verify_certificates = NULL,
184   .tls_crl =            NULL,
185   .tls_require_ciphers =NULL,
186
187   .exp_tls_certificate = NULL,
188   .exp_tls_privatekey = NULL,
189   .exp_tls_verify_certificates = NULL,
190   .exp_tls_crl =        NULL,
191   .exp_tls_require_ciphers = NULL,
192   .exp_tls_verify_cert_hostnames = NULL,
193 #ifndef DISABLE_EVENT
194   .event_action =       NULL,
195 #endif
196   .tlsp =               NULL,
197
198   .xfer_buffer =        NULL,
199   .xfer_buffer_lwm =    0,
200   .xfer_buffer_hwm =    0,
201   .xfer_eof =           FALSE,
202   .xfer_error =         FALSE,
203 };
204
205 /* Not only do we have our own APIs which don't pass around state, assuming
206 it's held in globals, GnuTLS doesn't appear to let us register callback data
207 for callbacks, or as part of the session, so we have to keep a "this is the
208 context we're currently dealing with" pointer and rely upon being
209 single-threaded to keep from processing data on an inbound TLS connection while
210 talking to another TLS connection for an outbound check.  This does mean that
211 there's no way for heart-beats to be responded to, for the duration of the
212 second connection.
213 XXX But see gnutls_session_get_ptr()
214 */
215
216 static exim_gnutls_state_st state_server;
217
218 /* dh_params are initialised once within the lifetime of a process using TLS;
219 if we used TLS in a long-lived daemon, we'd have to reconsider this.  But we
220 don't want to repeat this. */
221
222 static gnutls_dh_params_t dh_server_params = NULL;
223
224 /* No idea how this value was chosen; preserving it.  Default is 3600. */
225
226 static const int ssl_session_timeout = 200;
227
228 static const char * const exim_default_gnutls_priority = "NORMAL";
229
230 /* Guard library core initialisation */
231
232 static BOOL exim_gnutls_base_init_done = FALSE;
233
234 #ifndef DISABLE_OCSP
235 static BOOL gnutls_buggy_ocsp = FALSE;
236 #endif
237
238
239 /* ------------------------------------------------------------------------ */
240 /* macros */
241
242 #define MAX_HOST_LEN 255
243
244 /* Set this to control gnutls_global_set_log_level(); values 0 to 9 will setup
245 the library logging; a value less than 0 disables the calls to set up logging
246 callbacks.  Possibly GNuTLS also looks for an environment variable
247 "GNUTLS_DEBUG_LEVEL". */
248 #ifndef EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL
249 # define EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL -1
250 #endif
251
252 #ifndef EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS
253 # define EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS 1024
254 #endif
255
256 /* With GnuTLS 2.12.x+ we have gnutls_sec_param_to_pk_bits() with which we
257 can ask for a bit-strength.  Without that, we stick to the constant we had
258 before, for now. */
259 #ifndef EXIM_SERVER_DH_BITS_PRE2_12
260 # define EXIM_SERVER_DH_BITS_PRE2_12 1024
261 #endif
262
263 #define exim_gnutls_err_check(rc, Label) do { \
264   if ((rc) != GNUTLS_E_SUCCESS) \
265     return tls_error((Label), gnutls_strerror(rc), host, errstr); \
266   } while (0)
267
268 #define expand_check_tlsvar(Varname, errstr) \
269   expand_check(state->Varname, US #Varname, &state->exp_##Varname, errstr)
270
271 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x020c00
272 # define HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
273 # define HAVE_GNUTLS_SEC_PARAM_CONSTANTS
274 # define HAVE_GNUTLS_RND
275 /* The security fix we provide with the gnutls_allow_auto_pkcs11 option
276  * (4.82 PP/09) introduces a compatibility regression. The symbol simply
277  * isn't available sometimes, so this needs to become a conditional
278  * compilation; the sanest way to deal with this being a problem on
279  * older OSes is to block it in the Local/Makefile with this compiler
280  * definition  */
281 # ifndef AVOID_GNUTLS_PKCS11
282 #  define HAVE_GNUTLS_PKCS11
283 # endif /* AVOID_GNUTLS_PKCS11 */
284 #endif
285
286
287
288
289 /* ------------------------------------------------------------------------ */
290 /* Callback declarations */
291
292 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
293 static void exim_gnutls_logger_cb(int level, const char *message);
294 #endif
295
296 static int exim_sni_handling_cb(gnutls_session_t session);
297
298 #ifndef DISABLE_OCSP
299 static int server_ocsp_stapling_cb(gnutls_session_t session, void * ptr,
300   gnutls_datum_t * ocsp_response);
301 #endif
302
303
304
305 /* ------------------------------------------------------------------------ */
306 /* Static functions */
307
308 /*************************************************
309 *               Handle TLS error                 *
310 *************************************************/
311
312 /* Called from lots of places when errors occur before actually starting to do
313 the TLS handshake, that is, while the session is still in clear. Always returns
314 DEFER for a server and FAIL for a client so that most calls can use "return
315 tls_error(...)" to do this processing and then give an appropriate return. A
316 single function is used for both server and client, because it is called from
317 some shared functions.
318
319 Argument:
320   prefix    text to include in the logged error
321   msg       additional error string (may be NULL)
322             usually obtained from gnutls_strerror()
323   host      NULL if setting up a server;
324             the connected host if setting up a client
325   errstr    pointer to returned error string
326
327 Returns:    OK/DEFER/FAIL
328 */
329
330 static int
331 tls_error(const uschar *prefix, const char *msg, const host_item *host,
332   uschar ** errstr)
333 {
334 if (errstr)
335   *errstr = string_sprintf("(%s)%s%s", prefix, msg ? ": " : "", msg ? msg : "");
336 return host ? FAIL : DEFER;
337 }
338
339
340
341
342 /*************************************************
343 *    Deal with logging errors during I/O         *
344 *************************************************/
345
346 /* We have to get the identity of the peer from saved data.
347
348 Argument:
349   state    the current GnuTLS exim state container
350   rc       the GnuTLS error code, or 0 if it's a local error
351   when     text identifying read or write
352   text     local error text when ec is 0
353
354 Returns:   nothing
355 */
356
357 static void
358 record_io_error(exim_gnutls_state_st *state, int rc, uschar *when, uschar *text)
359 {
360 const char * msg;
361 uschar * errstr;
362
363 if (rc == GNUTLS_E_FATAL_ALERT_RECEIVED)
364   msg = CS string_sprintf("%s: %s", US gnutls_strerror(rc),
365     US gnutls_alert_get_name(gnutls_alert_get(state->session)));
366 else
367   msg = gnutls_strerror(rc);
368
369 (void) tls_error(when, msg, state->host, &errstr);
370
371 if (state->host)
372   log_write(0, LOG_MAIN, "H=%s [%s] TLS error on connection %s",
373     state->host->name, state->host->address, errstr);
374 else
375   {
376   uschar * conn_info = smtp_get_connection_info();
377   if (Ustrncmp(conn_info, US"SMTP ", 5) == 0) conn_info += 5;
378   /* I'd like to get separated H= here, but too hard for now */
379   log_write(0, LOG_MAIN, "TLS error on %s %s", conn_info, errstr);
380   }
381 }
382
383
384
385
386 /*************************************************
387 *        Set various Exim expansion vars         *
388 *************************************************/
389
390 #define exim_gnutls_cert_err(Label) \
391   do \
392     { \
393     if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) \
394       { \
395       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cert problem: %s: %s\n", \
396         (Label), gnutls_strerror(rc)); \
397       return rc; \
398       } \
399     } while (0)
400
401 static int
402 import_cert(const gnutls_datum_t * cert, gnutls_x509_crt_t * crtp)
403 {
404 int rc;
405
406 rc = gnutls_x509_crt_init(crtp);
407 exim_gnutls_cert_err(US"gnutls_x509_crt_init (crt)");
408
409 rc = gnutls_x509_crt_import(*crtp, cert, GNUTLS_X509_FMT_DER);
410 exim_gnutls_cert_err(US"failed to import certificate [gnutls_x509_crt_import(cert)]");
411
412 return rc;
413 }
414
415 #undef exim_gnutls_cert_err
416
417
418 /* We set various Exim global variables from the state, once a session has
419 been established.  With TLS callouts, may need to change this to stack
420 variables, or just re-call it with the server state after client callout
421 has finished.
422
423 Make sure anything set here is unset in tls_getc().
424
425 Sets:
426   tls_active                fd
427   tls_bits                  strength indicator
428   tls_certificate_verified  bool indicator
429   tls_channelbinding_b64    for some SASL mechanisms
430   tls_cipher                a string
431   tls_peercert              pointer to library internal
432   tls_peerdn                a string
433   tls_sni                   a (UTF-8) string
434   tls_ourcert               pointer to library internal
435
436 Argument:
437   state      the relevant exim_gnutls_state_st *
438 */
439
440 static void
441 extract_exim_vars_from_tls_state(exim_gnutls_state_st * state)
442 {
443 gnutls_cipher_algorithm_t cipher;
444 #ifdef HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
445 int old_pool;
446 int rc;
447 gnutls_datum_t channel;
448 #endif
449 tls_support * tlsp = state->tlsp;
450
451 tlsp->active.sock = state->fd_out;
452 tlsp->active.tls_ctx = state;
453
454 cipher = gnutls_cipher_get(state->session);
455 /* returns size in "bytes" */
456 tlsp->bits = gnutls_cipher_get_key_size(cipher) * 8;
457
458 tlsp->cipher = state->ciphersuite;
459
460 DEBUG(D_tls) debug_printf("cipher: %s\n", state->ciphersuite);
461
462 tlsp->certificate_verified = state->peer_cert_verified;
463 #ifdef SUPPORT_DANE
464 tlsp->dane_verified = state->peer_dane_verified;
465 #endif
466
467 /* note that tls_channelbinding_b64 is not saved to the spool file, since it's
468 only available for use for authenticators while this TLS session is running. */
469
470 tls_channelbinding_b64 = NULL;
471 #ifdef HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
472 channel.data = NULL;
473 channel.size = 0;
474 rc = gnutls_session_channel_binding(state->session, GNUTLS_CB_TLS_UNIQUE, &channel);
475 if (rc) {
476   DEBUG(D_tls) debug_printf("Channel binding error: %s\n", gnutls_strerror(rc));
477 } else {
478   old_pool = store_pool;
479   store_pool = POOL_PERM;
480   tls_channelbinding_b64 = b64encode(channel.data, (int)channel.size);
481   store_pool = old_pool;
482   DEBUG(D_tls) debug_printf("Have channel bindings cached for possible auth usage.\n");
483 }
484 #endif
485
486 /* peercert is set in peer_status() */
487 tlsp->peerdn = state->peerdn;
488 tlsp->sni =    state->received_sni;
489
490 /* record our certificate */
491   {
492   const gnutls_datum_t * cert = gnutls_certificate_get_ours(state->session);
493   gnutls_x509_crt_t crt;
494
495   tlsp->ourcert = cert && import_cert(cert, &crt)==0 ? crt : NULL;
496   }
497 }
498
499
500
501
502 /*************************************************
503 *            Setup up DH parameters              *
504 *************************************************/
505
506 /* Generating the D-H parameters may take a long time. They only need to
507 be re-generated every so often, depending on security policy. What we do is to
508 keep these parameters in a file in the spool directory. If the file does not
509 exist, we generate them. This means that it is easy to cause a regeneration.
510
511 The new file is written as a temporary file and renamed, so that an incomplete
512 file is never present. If two processes both compute some new parameters, you
513 waste a bit of effort, but it doesn't seem worth messing around with locking to
514 prevent this.
515
516 Returns:     OK/DEFER/FAIL
517 */
518
519 static int
520 init_server_dh(uschar ** errstr)
521 {
522 int fd, rc;
523 unsigned int dh_bits;
524 gnutls_datum_t m;
525 uschar filename_buf[PATH_MAX];
526 uschar *filename = NULL;
527 size_t sz;
528 uschar *exp_tls_dhparam;
529 BOOL use_file_in_spool = FALSE;
530 BOOL use_fixed_file = FALSE;
531 host_item *host = NULL; /* dummy for macros */
532
533 DEBUG(D_tls) debug_printf("Initialising GnuTLS server params.\n");
534
535 rc = gnutls_dh_params_init(&dh_server_params);
536 exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_dh_params_init");
537
538 m.data = NULL;
539 m.size = 0;
540
541 if (!expand_check(tls_dhparam, US"tls_dhparam", &exp_tls_dhparam, errstr))
542   return DEFER;
543
544 if (!exp_tls_dhparam)
545   {
546   DEBUG(D_tls) debug_printf("Loading default hard-coded DH params\n");
547   m.data = US std_dh_prime_default();
548   m.size = Ustrlen(m.data);
549   }
550 else if (Ustrcmp(exp_tls_dhparam, "historic") == 0)
551   use_file_in_spool = TRUE;
552 else if (Ustrcmp(exp_tls_dhparam, "none") == 0)
553   {
554   DEBUG(D_tls) debug_printf("Requested no DH parameters.\n");
555   return OK;
556   }
557 else if (exp_tls_dhparam[0] != '/')
558   {
559   if (!(m.data = US std_dh_prime_named(exp_tls_dhparam)))
560     return tls_error(US"No standard prime named", CS exp_tls_dhparam, NULL, errstr);
561   m.size = Ustrlen(m.data);
562   }
563 else
564   {
565   use_fixed_file = TRUE;
566   filename = exp_tls_dhparam;
567   }
568
569 if (m.data)
570   {
571   rc = gnutls_dh_params_import_pkcs3(dh_server_params, &m, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
572   exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_dh_params_import_pkcs3");
573   DEBUG(D_tls) debug_printf("Loaded fixed standard D-H parameters\n");
574   return OK;
575   }
576
577 #ifdef HAVE_GNUTLS_SEC_PARAM_CONSTANTS
578 /* If you change this constant, also change dh_param_fn_ext so that we can use a
579 different filename and ensure we have sufficient bits. */
580 dh_bits = gnutls_sec_param_to_pk_bits(GNUTLS_PK_DH, GNUTLS_SEC_PARAM_NORMAL);
581 if (!dh_bits)
582   return tls_error(US"gnutls_sec_param_to_pk_bits() failed", NULL, NULL, errstr);
583 DEBUG(D_tls)
584   debug_printf("GnuTLS tells us that for D-H PK, NORMAL is %d bits.\n",
585       dh_bits);
586 #else
587 dh_bits = EXIM_SERVER_DH_BITS_PRE2_12;
588 DEBUG(D_tls)
589   debug_printf("GnuTLS lacks gnutls_sec_param_to_pk_bits(), using %d bits.\n",
590       dh_bits);
591 #endif
592
593 /* Some clients have hard-coded limits. */
594 if (dh_bits > tls_dh_max_bits)
595   {
596   DEBUG(D_tls)
597     debug_printf("tls_dh_max_bits clamping override, using %d bits instead.\n",
598         tls_dh_max_bits);
599   dh_bits = tls_dh_max_bits;
600   }
601
602 if (use_file_in_spool)
603   {
604   if (!string_format(filename_buf, sizeof(filename_buf),
605         "%s/gnutls-params-%d", spool_directory, dh_bits))
606     return tls_error(US"overlong filename", NULL, NULL, errstr);
607   filename = filename_buf;
608   }
609
610 /* Open the cache file for reading and if successful, read it and set up the
611 parameters. */
612
613 if ((fd = Uopen(filename, O_RDONLY, 0)) >= 0)
614   {
615   struct stat statbuf;
616   FILE *fp;
617   int saved_errno;
618
619   if (fstat(fd, &statbuf) < 0)  /* EIO */
620     {
621     saved_errno = errno;
622     (void)close(fd);
623     return tls_error(US"TLS cache stat failed", strerror(saved_errno), NULL, errstr);
624     }
625   if (!S_ISREG(statbuf.st_mode))
626     {
627     (void)close(fd);
628     return tls_error(US"TLS cache not a file", NULL, NULL, errstr);
629     }
630   if (!(fp = fdopen(fd, "rb")))
631     {
632     saved_errno = errno;
633     (void)close(fd);
634     return tls_error(US"fdopen(TLS cache stat fd) failed",
635         strerror(saved_errno), NULL, errstr);
636     }
637
638   m.size = statbuf.st_size;
639   if (!(m.data = malloc(m.size)))
640     {
641     fclose(fp);
642     return tls_error(US"malloc failed", strerror(errno), NULL, errstr);
643     }
644   if (!(sz = fread(m.data, m.size, 1, fp)))
645     {
646     saved_errno = errno;
647     fclose(fp);
648     free(m.data);
649     return tls_error(US"fread failed", strerror(saved_errno), NULL, errstr);
650     }
651   fclose(fp);
652
653   rc = gnutls_dh_params_import_pkcs3(dh_server_params, &m, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
654   free(m.data);
655   exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_dh_params_import_pkcs3");
656   DEBUG(D_tls) debug_printf("read D-H parameters from file \"%s\"\n", filename);
657   }
658
659 /* If the file does not exist, fall through to compute new data and cache it.
660 If there was any other opening error, it is serious. */
661
662 else if (errno == ENOENT)
663   {
664   rc = -1;
665   DEBUG(D_tls)
666     debug_printf("D-H parameter cache file \"%s\" does not exist\n", filename);
667   }
668 else
669   return tls_error(string_open_failed(errno, "\"%s\" for reading", filename),
670       NULL, NULL, errstr);
671
672 /* If ret < 0, either the cache file does not exist, or the data it contains
673 is not useful. One particular case of this is when upgrading from an older
674 release of Exim in which the data was stored in a different format. We don't
675 try to be clever and support both formats; we just regenerate new data in this
676 case. */
677
678 if (rc < 0)
679   {
680   uschar *temp_fn;
681   unsigned int dh_bits_gen = dh_bits;
682
683   if ((PATH_MAX - Ustrlen(filename)) < 10)
684     return tls_error(US"Filename too long to generate replacement",
685         CS filename, NULL, errstr);
686
687   temp_fn = string_copy(US "%s.XXXXXXX");
688   if ((fd = mkstemp(CS temp_fn)) < 0)   /* modifies temp_fn */
689     return tls_error(US"Unable to open temp file", strerror(errno), NULL, errstr);
690   (void)fchown(fd, exim_uid, exim_gid);   /* Probably not necessary */
691
692   /* GnuTLS overshoots!
693    * If we ask for 2236, we might get 2237 or more.
694    * But there's no way to ask GnuTLS how many bits there really are.
695    * We can ask how many bits were used in a TLS session, but that's it!
696    * The prime itself is hidden behind too much abstraction.
697    * So we ask for less, and proceed on a wing and a prayer.
698    * First attempt, subtracted 3 for 2233 and got 2240.
699    */
700   if (dh_bits >= EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS + 10)
701     {
702     dh_bits_gen = dh_bits - 10;
703     DEBUG(D_tls)
704       debug_printf("being paranoid about DH generation, make it '%d' bits'\n",
705           dh_bits_gen);
706     }
707
708   DEBUG(D_tls)
709     debug_printf("requesting generation of %d bit Diffie-Hellman prime ...\n",
710         dh_bits_gen);
711   rc = gnutls_dh_params_generate2(dh_server_params, dh_bits_gen);
712   exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_dh_params_generate2");
713
714   /* gnutls_dh_params_export_pkcs3() will tell us the exact size, every time,
715   and I confirmed that a NULL call to get the size first is how the GnuTLS
716   sample apps handle this. */
717
718   sz = 0;
719   m.data = NULL;
720   rc = gnutls_dh_params_export_pkcs3(dh_server_params, GNUTLS_X509_FMT_PEM,
721       m.data, &sz);
722   if (rc != GNUTLS_E_SHORT_MEMORY_BUFFER)
723     exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_dh_params_export_pkcs3(NULL) sizing");
724   m.size = sz;
725   if (!(m.data = malloc(m.size)))
726     return tls_error(US"memory allocation failed", strerror(errno), NULL, errstr);
727
728   /* this will return a size 1 less than the allocation size above */
729   rc = gnutls_dh_params_export_pkcs3(dh_server_params, GNUTLS_X509_FMT_PEM,
730       m.data, &sz);
731   if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
732     {
733     free(m.data);
734     exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_dh_params_export_pkcs3() real");
735     }
736   m.size = sz; /* shrink by 1, probably */
737
738   if ((sz = write_to_fd_buf(fd, m.data, (size_t) m.size)) != m.size)
739     {
740     free(m.data);
741     return tls_error(US"TLS cache write D-H params failed",
742         strerror(errno), NULL, errstr);
743     }
744   free(m.data);
745   if ((sz = write_to_fd_buf(fd, US"\n", 1)) != 1)
746     return tls_error(US"TLS cache write D-H params final newline failed",
747         strerror(errno), NULL, errstr);
748
749   if ((rc = close(fd)))
750     return tls_error(US"TLS cache write close() failed", strerror(errno), NULL, errstr);
751
752   if (Urename(temp_fn, filename) < 0)
753     return tls_error(string_sprintf("failed to rename \"%s\" as \"%s\"",
754           temp_fn, filename), strerror(errno), NULL, errstr);
755
756   DEBUG(D_tls) debug_printf("wrote D-H parameters to file \"%s\"\n", filename);
757   }
758
759 DEBUG(D_tls) debug_printf("initialized server D-H parameters\n");
760 return OK;
761 }
762
763
764
765
766 /* Create and install a selfsigned certificate, for use in server mode */
767
768 static int
769 tls_install_selfsign(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
770 {
771 gnutls_x509_crt_t cert = NULL;
772 time_t now;
773 gnutls_x509_privkey_t pkey = NULL;
774 const uschar * where;
775 int rc;
776
777 where = US"initialising pkey";
778 if ((rc = gnutls_x509_privkey_init(&pkey))) goto err;
779
780 where = US"initialising cert";
781 if ((rc = gnutls_x509_crt_init(&cert))) goto err;
782
783 where = US"generating pkey";
784 if ((rc = gnutls_x509_privkey_generate(pkey, GNUTLS_PK_RSA,
785 #ifdef SUPPORT_PARAM_TO_PK_BITS
786             gnutls_sec_param_to_pk_bits(GNUTLS_PK_RSA, GNUTLS_SEC_PARAM_LOW),
787 #else
788             1024,
789 #endif
790             0)))
791   goto err;
792
793 where = US"configuring cert";
794 now = 1;
795 if (  (rc = gnutls_x509_crt_set_version(cert, 3))
796    || (rc = gnutls_x509_crt_set_serial(cert, &now, sizeof(now)))
797    || (rc = gnutls_x509_crt_set_activation_time(cert, now = time(NULL)))
798    || (rc = gnutls_x509_crt_set_expiration_time(cert, now + 60 * 60)) /* 1 hr */
799    || (rc = gnutls_x509_crt_set_key(cert, pkey))
800
801    || (rc = gnutls_x509_crt_set_dn_by_oid(cert,
802               GNUTLS_OID_X520_COUNTRY_NAME, 0, "UK", 2))
803    || (rc = gnutls_x509_crt_set_dn_by_oid(cert,
804               GNUTLS_OID_X520_ORGANIZATION_NAME, 0, "Exim Developers", 15))
805    || (rc = gnutls_x509_crt_set_dn_by_oid(cert,
806               GNUTLS_OID_X520_COMMON_NAME, 0,
807               smtp_active_hostname, Ustrlen(smtp_active_hostname)))
808    )
809   goto err;
810
811 where = US"signing cert";
812 if ((rc = gnutls_x509_crt_sign(cert, cert, pkey))) goto err;
813
814 where = US"installing selfsign cert";
815                                         /* Since: 2.4.0 */
816 if ((rc = gnutls_certificate_set_x509_key(state->x509_cred, &cert, 1, pkey)))
817   goto err;
818
819 rc = OK;
820
821 out:
822   if (cert) gnutls_x509_crt_deinit(cert);
823   if (pkey) gnutls_x509_privkey_deinit(pkey);
824   return rc;
825
826 err:
827   rc = tls_error(where, gnutls_strerror(rc), NULL, errstr);
828   goto out;
829 }
830
831
832
833
834 /* Add certificate and key, from files.
835
836 Return:
837   Zero or negative: good.  Negate value for certificate index if < 0.
838   Greater than zero: FAIL or DEFER code.
839 */
840
841 static int
842 tls_add_certfile(exim_gnutls_state_st * state, const host_item * host,
843   uschar * certfile, uschar * keyfile, uschar ** errstr)
844 {
845 int rc = gnutls_certificate_set_x509_key_file(state->x509_cred,
846     CS certfile, CS keyfile, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
847 if (rc < 0)
848   return tls_error(
849     string_sprintf("cert/key setup: cert=%s key=%s", certfile, keyfile),
850     gnutls_strerror(rc), host, errstr);
851 return -rc;
852 }
853
854
855 /*************************************************
856 *       Variables re-expanded post-SNI           *
857 *************************************************/
858
859 /* Called from both server and client code, via tls_init(), and also from
860 the SNI callback after receiving an SNI, if tls_certificate includes "tls_sni".
861
862 We can tell the two apart by state->received_sni being non-NULL in callback.
863
864 The callback should not call us unless state->trigger_sni_changes is true,
865 which we are responsible for setting on the first pass through.
866
867 Arguments:
868   state           exim_gnutls_state_st *
869   errstr          error string pointer
870
871 Returns:          OK/DEFER/FAIL
872 */
873
874 static int
875 tls_expand_session_files(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
876 {
877 struct stat statbuf;
878 int rc;
879 const host_item *host = state->host;  /* macro should be reconsidered? */
880 uschar *saved_tls_certificate = NULL;
881 uschar *saved_tls_privatekey = NULL;
882 uschar *saved_tls_verify_certificates = NULL;
883 uschar *saved_tls_crl = NULL;
884 int cert_count;
885
886 /* We check for tls_sni *before* expansion. */
887 if (!host)      /* server */
888   if (!state->received_sni)
889     {
890     if (  state->tls_certificate
891        && (  Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_sni")
892           || Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_in_sni")
893           || Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_out_sni")
894        )  )
895       {
896       DEBUG(D_tls) debug_printf("We will re-expand TLS session files if we receive SNI.\n");
897       state->trigger_sni_changes = TRUE;
898       }
899     }
900   else
901     {
902     /* useful for debugging */
903     saved_tls_certificate = state->exp_tls_certificate;
904     saved_tls_privatekey = state->exp_tls_privatekey;
905     saved_tls_verify_certificates = state->exp_tls_verify_certificates;
906     saved_tls_crl = state->exp_tls_crl;
907     }
908
909 rc = gnutls_certificate_allocate_credentials(&state->x509_cred);
910 exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_certificate_allocate_credentials");
911
912 #ifdef SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
913 gnutls_certificate_set_flags(state->x509_cred, GNUTLS_CERTIFICATE_API_V2);
914 #endif
915
916 /* remember: expand_check_tlsvar() is expand_check() but fiddling with
917 state members, assuming consistent naming; and expand_check() returns
918 false if expansion failed, unless expansion was forced to fail. */
919
920 /* check if we at least have a certificate, before doing expensive
921 D-H generation. */
922
923 if (!expand_check_tlsvar(tls_certificate, errstr))
924   return DEFER;
925
926 /* certificate is mandatory in server, optional in client */
927
928 if (  !state->exp_tls_certificate
929    || !*state->exp_tls_certificate
930    )
931   if (!host)
932     return tls_install_selfsign(state, errstr);
933   else
934     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: no client certificate specified; okay\n");
935
936 if (state->tls_privatekey && !expand_check_tlsvar(tls_privatekey, errstr))
937   return DEFER;
938
939 /* tls_privatekey is optional, defaulting to same file as certificate */
940
941 if (state->tls_privatekey == NULL || *state->tls_privatekey == '\0')
942   {
943   state->tls_privatekey = state->tls_certificate;
944   state->exp_tls_privatekey = state->exp_tls_certificate;
945   }
946
947
948 if (state->exp_tls_certificate && *state->exp_tls_certificate)
949   {
950   DEBUG(D_tls) debug_printf("certificate file = %s\nkey file = %s\n",
951       state->exp_tls_certificate, state->exp_tls_privatekey);
952
953   if (state->received_sni)
954     if (  Ustrcmp(state->exp_tls_certificate, saved_tls_certificate) == 0
955        && Ustrcmp(state->exp_tls_privatekey,  saved_tls_privatekey)  == 0
956        )
957       {
958       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS SNI: cert and key unchanged\n");
959       }
960     else
961       {
962       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS SNI: have a changed cert/key pair.\n");
963       }
964
965   if (!host)    /* server */
966     {
967     const uschar * clist = state->exp_tls_certificate;
968     const uschar * klist = state->exp_tls_privatekey;
969     const uschar * olist;
970     int csep = 0, ksep = 0, osep = 0, cnt = 0;
971     uschar * cfile, * kfile, * ofile;
972
973 #ifndef DISABLE_OCSP
974     if (!expand_check(tls_ocsp_file, US"tls_ocsp_file", &ofile, errstr))
975       return DEFER;
976     olist = ofile;
977 #endif
978
979     while (cfile = string_nextinlist(&clist, &csep, NULL, 0))
980
981       if (!(kfile = string_nextinlist(&klist, &ksep, NULL, 0)))
982         return tls_error(US"cert/key setup: out of keys", NULL, host, errstr);
983       else if (0 < (rc = tls_add_certfile(state, host, cfile, kfile, errstr)))
984         return rc;
985       else
986         {
987         int gnutls_cert_index = -rc;
988         DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cert/key %s registered\n", cfile);
989
990         /* Set the OCSP stapling server info */
991
992 #ifndef DISABLE_OCSP
993         if (tls_ocsp_file)
994           if (gnutls_buggy_ocsp)
995             {
996             DEBUG(D_tls)
997               debug_printf("GnuTLS library is buggy for OCSP; avoiding\n");
998             }
999           else if ((ofile = string_nextinlist(&olist, &osep, NULL, 0)))
1000             {
1001             /* Use the full callback method for stapling just to get
1002             observability.  More efficient would be to read the file once only,
1003             if it never changed (due to SNI). Would need restart on file update,
1004             or watch datestamp.  */
1005
1006 # ifdef SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
1007             rc = gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function2(
1008               state->x509_cred, gnutls_cert_index,
1009               server_ocsp_stapling_cb, ofile);
1010
1011             exim_gnutls_err_check(rc,
1012               US"gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function2");
1013 # else
1014             if (cnt++ > 0)
1015               {
1016               DEBUG(D_tls)
1017                 debug_printf("oops; multiple OCSP files not supported\n");
1018               break;
1019               }
1020               gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function(
1021                 state->x509_cred, server_ocsp_stapling_cb, ofile);
1022 # endif
1023
1024             DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP response file = %s\n", ofile);
1025             }
1026           else
1027             DEBUG(D_tls) debug_printf("ran out of OCSP response files in list\n");
1028 #endif
1029         }
1030     }
1031   else
1032     {
1033     if (0 < (rc = tls_add_certfile(state, host,
1034                 state->exp_tls_certificate, state->exp_tls_privatekey, errstr)))
1035       return rc;
1036     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cert/key registered\n");
1037     }
1038
1039   } /* tls_certificate */
1040
1041
1042 /* Set the trusted CAs file if one is provided, and then add the CRL if one is
1043 provided. Experiment shows that, if the certificate file is empty, an unhelpful
1044 error message is provided. However, if we just refrain from setting anything up
1045 in that case, certificate verification fails, which seems to be the correct
1046 behaviour. */
1047
1048 if (state->tls_verify_certificates && *state->tls_verify_certificates)
1049   {
1050   if (!expand_check_tlsvar(tls_verify_certificates, errstr))
1051     return DEFER;
1052 #ifndef SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
1053   if (Ustrcmp(state->exp_tls_verify_certificates, "system") == 0)
1054     state->exp_tls_verify_certificates = NULL;
1055 #endif
1056   if (state->tls_crl && *state->tls_crl)
1057     if (!expand_check_tlsvar(tls_crl, errstr))
1058       return DEFER;
1059
1060   if (!(state->exp_tls_verify_certificates &&
1061         *state->exp_tls_verify_certificates))
1062     {
1063     DEBUG(D_tls)
1064       debug_printf("TLS: tls_verify_certificates expanded empty, ignoring\n");
1065     /* With no tls_verify_certificates, we ignore tls_crl too */
1066     return OK;
1067     }
1068   }
1069 else
1070   {
1071   DEBUG(D_tls)
1072     debug_printf("TLS: tls_verify_certificates not set or empty, ignoring\n");
1073   return OK;
1074   }
1075
1076 #ifdef SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
1077 if (Ustrcmp(state->exp_tls_verify_certificates, "system") == 0)
1078   cert_count = gnutls_certificate_set_x509_system_trust(state->x509_cred);
1079 else
1080 #endif
1081   {
1082   if (Ustat(state->exp_tls_verify_certificates, &statbuf) < 0)
1083     {
1084     log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC, "could not stat %s "
1085         "(tls_verify_certificates): %s", state->exp_tls_verify_certificates,
1086         strerror(errno));
1087     return DEFER;
1088     }
1089
1090 #ifndef SUPPORT_CA_DIR
1091   /* The test suite passes in /dev/null; we could check for that path explicitly,
1092   but who knows if someone has some weird FIFO which always dumps some certs, or
1093   other weirdness.  The thing we really want to check is that it's not a
1094   directory, since while OpenSSL supports that, GnuTLS does not.
1095   So s/!S_ISREG/S_ISDIR/ and change some messaging ... */
1096   if (S_ISDIR(statbuf.st_mode))
1097     {
1098     DEBUG(D_tls)
1099       debug_printf("verify certificates path is a dir: \"%s\"\n",
1100           state->exp_tls_verify_certificates);
1101     log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
1102         "tls_verify_certificates \"%s\" is a directory",
1103         state->exp_tls_verify_certificates);
1104     return DEFER;
1105     }
1106 #endif
1107
1108   DEBUG(D_tls) debug_printf("verify certificates = %s size=" OFF_T_FMT "\n",
1109           state->exp_tls_verify_certificates, statbuf.st_size);
1110
1111   if (statbuf.st_size == 0)
1112     {
1113     DEBUG(D_tls)
1114       debug_printf("cert file empty, no certs, no verification, ignoring any CRL\n");
1115     return OK;
1116     }
1117
1118   cert_count =
1119
1120 #ifdef SUPPORT_CA_DIR
1121     (statbuf.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR
1122     ?
1123     gnutls_certificate_set_x509_trust_dir(state->x509_cred,
1124       CS state->exp_tls_verify_certificates, GNUTLS_X509_FMT_PEM)
1125     :
1126 #endif
1127     gnutls_certificate_set_x509_trust_file(state->x509_cred,
1128       CS state->exp_tls_verify_certificates, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
1129   }
1130
1131 if (cert_count < 0)
1132   {
1133   rc = cert_count;
1134   exim_gnutls_err_check(rc, US"setting certificate trust");
1135   }
1136 DEBUG(D_tls) debug_printf("Added %d certificate authorities.\n", cert_count);
1137
1138 if (state->tls_crl && *state->tls_crl &&
1139     state->exp_tls_crl && *state->exp_tls_crl)
1140   {
1141   DEBUG(D_tls) debug_printf("loading CRL file = %s\n", state->exp_tls_crl);
1142   cert_count = gnutls_certificate_set_x509_crl_file(state->x509_cred,
1143       CS state->exp_tls_crl, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
1144   if (cert_count < 0)
1145     {
1146     rc = cert_count;
1147     exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_certificate_set_x509_crl_file");
1148     }
1149   DEBUG(D_tls) debug_printf("Processed %d CRLs.\n", cert_count);
1150   }
1151
1152 return OK;
1153 }
1154
1155
1156
1157
1158 /*************************************************
1159 *          Set X.509 state variables             *
1160 *************************************************/
1161
1162 /* In GnuTLS, the registered cert/key are not replaced by a later
1163 set of a cert/key, so for SNI support we need a whole new x509_cred
1164 structure.  Which means various other non-re-expanded pieces of state
1165 need to be re-set in the new struct, so the setting logic is pulled
1166 out to this.
1167
1168 Arguments:
1169   state           exim_gnutls_state_st *
1170   errstr          error string pointer
1171
1172 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1173 */
1174
1175 static int
1176 tls_set_remaining_x509(exim_gnutls_state_st *state, uschar ** errstr)
1177 {
1178 int rc;
1179 const host_item *host = state->host;  /* macro should be reconsidered? */
1180
1181 /* Create D-H parameters, or read them from the cache file. This function does
1182 its own SMTP error messaging. This only happens for the server, TLS D-H ignores
1183 client-side params. */
1184
1185 if (!state->host)
1186   {
1187   if (!dh_server_params)
1188     {
1189     rc = init_server_dh(errstr);
1190     if (rc != OK) return rc;
1191     }
1192   gnutls_certificate_set_dh_params(state->x509_cred, dh_server_params);
1193   }
1194
1195 /* Link the credentials to the session. */
1196
1197 rc = gnutls_credentials_set(state->session, GNUTLS_CRD_CERTIFICATE, state->x509_cred);
1198 exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_credentials_set");
1199
1200 return OK;
1201 }
1202
1203 /*************************************************
1204 *            Initialize for GnuTLS               *
1205 *************************************************/
1206
1207
1208 #ifndef DISABLE_OCSP
1209
1210 static BOOL
1211 tls_is_buggy_ocsp(void)
1212 {
1213 const uschar * s;
1214 uschar maj, mid, mic;
1215
1216 s = CUS gnutls_check_version(NULL);
1217 maj = atoi(CCS s);
1218 if (maj == 3)
1219   {
1220   while (*s && *s != '.') s++;
1221   mid = atoi(CCS ++s);
1222   if (mid <= 2)
1223     return TRUE;
1224   else if (mid >= 5)
1225     return FALSE;
1226   else
1227     {
1228     while (*s && *s != '.') s++;
1229     mic = atoi(CCS ++s);
1230     return mic <= (mid == 3 ? 16 : 3);
1231     }
1232   }
1233 return FALSE;
1234 }
1235
1236 #endif
1237
1238
1239 /* Called from both server and client code. In the case of a server, errors
1240 before actual TLS negotiation return DEFER.
1241
1242 Arguments:
1243   host            connected host, if client; NULL if server
1244   certificate     certificate file
1245   privatekey      private key file
1246   sni             TLS SNI to send, sometimes when client; else NULL
1247   cas             CA certs file
1248   crl             CRL file
1249   require_ciphers tls_require_ciphers setting
1250   caller_state    returned state-info structure
1251   errstr          error string pointer
1252
1253 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1254 */
1255
1256 static int
1257 tls_init(
1258     const host_item *host,
1259     const uschar *certificate,
1260     const uschar *privatekey,
1261     const uschar *sni,
1262     const uschar *cas,
1263     const uschar *crl,
1264     const uschar *require_ciphers,
1265     exim_gnutls_state_st **caller_state,
1266     tls_support * tlsp,
1267     uschar ** errstr)
1268 {
1269 exim_gnutls_state_st *state;
1270 int rc;
1271 size_t sz;
1272 const char *errpos;
1273 uschar *p;
1274 BOOL want_default_priorities;
1275
1276 if (!exim_gnutls_base_init_done)
1277   {
1278   DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS global init required.\n");
1279
1280 #ifdef HAVE_GNUTLS_PKCS11
1281   /* By default, gnutls_global_init will init PKCS11 support in auto mode,
1282   which loads modules from a config file, which sounds good and may be wanted
1283   by some sysadmin, but also means in common configurations that GNOME keyring
1284   environment variables are used and so breaks for users calling mailq.
1285   To prevent this, we init PKCS11 first, which is the documented approach. */
1286   if (!gnutls_allow_auto_pkcs11)
1287     {
1288     rc = gnutls_pkcs11_init(GNUTLS_PKCS11_FLAG_MANUAL, NULL);
1289     exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_pkcs11_init");
1290     }
1291 #endif
1292
1293   rc = gnutls_global_init();
1294   exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_global_init");
1295
1296 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
1297   DEBUG(D_tls)
1298     {
1299     gnutls_global_set_log_function(exim_gnutls_logger_cb);
1300     /* arbitrarily chosen level; bump upto 9 for more */
1301     gnutls_global_set_log_level(EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL);
1302     }
1303 #endif
1304
1305 #ifndef DISABLE_OCSP
1306   if (tls_ocsp_file && (gnutls_buggy_ocsp = tls_is_buggy_ocsp()))
1307     log_write(0, LOG_MAIN, "OCSP unusable with this GnuTLS library version");
1308 #endif
1309
1310   exim_gnutls_base_init_done = TRUE;
1311   }
1312
1313 if (host)
1314   {
1315   /* For client-side sessions we allocate a context. This lets us run
1316   several in parallel. */
1317   int old_pool = store_pool;
1318   store_pool = POOL_PERM;
1319   state = store_get(sizeof(exim_gnutls_state_st));
1320   store_pool = old_pool;
1321
1322   memcpy(state, &exim_gnutls_state_init, sizeof(exim_gnutls_state_init));
1323   state->tlsp = tlsp;
1324   DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS client session\n");
1325   rc = gnutls_init(&state->session, GNUTLS_CLIENT);
1326   }
1327 else
1328   {
1329   state = &state_server;
1330   memcpy(state, &exim_gnutls_state_init, sizeof(exim_gnutls_state_init));
1331   state->tlsp = tlsp;
1332   DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS server session\n");
1333   rc = gnutls_init(&state->session, GNUTLS_SERVER);
1334   }
1335 exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_init");
1336
1337 state->host = host;
1338
1339 state->tls_certificate = certificate;
1340 state->tls_privatekey = privatekey;
1341 state->tls_require_ciphers = require_ciphers;
1342 state->tls_sni = sni;
1343 state->tls_verify_certificates = cas;
1344 state->tls_crl = crl;
1345
1346 /* This handles the variables that might get re-expanded after TLS SNI;
1347 that's tls_certificate, tls_privatekey, tls_verify_certificates, tls_crl */
1348
1349 DEBUG(D_tls)
1350   debug_printf("Expanding various TLS configuration options for session credentials.\n");
1351 if ((rc = tls_expand_session_files(state, errstr)) != OK) return rc;
1352
1353 /* These are all other parts of the x509_cred handling, since SNI in GnuTLS
1354 requires a new structure afterwards. */
1355
1356 if ((rc = tls_set_remaining_x509(state, errstr)) != OK) return rc;
1357
1358 /* set SNI in client, only */
1359 if (host)
1360   {
1361   if (!expand_check(sni, US"tls_out_sni", &state->tlsp->sni, errstr))
1362     return DEFER;
1363   if (state->tlsp->sni && *state->tlsp->sni)
1364     {
1365     DEBUG(D_tls)
1366       debug_printf("Setting TLS client SNI to \"%s\"\n", state->tlsp->sni);
1367     sz = Ustrlen(state->tlsp->sni);
1368     rc = gnutls_server_name_set(state->session,
1369         GNUTLS_NAME_DNS, state->tlsp->sni, sz);
1370     exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_server_name_set");
1371     }
1372   }
1373 else if (state->tls_sni)
1374   DEBUG(D_tls) debug_printf("*** PROBABLY A BUG *** " \
1375       "have an SNI set for a server [%s]\n", state->tls_sni);
1376
1377 /* This is the priority string support,
1378 http://www.gnutls.org/manual/html_node/Priority-Strings.html
1379 and replaces gnutls_require_kx, gnutls_require_mac & gnutls_require_protocols.
1380 This was backwards incompatible, but means Exim no longer needs to track
1381 all algorithms and provide string forms for them. */
1382
1383 want_default_priorities = TRUE;
1384
1385 if (state->tls_require_ciphers && *state->tls_require_ciphers)
1386   {
1387   if (!expand_check_tlsvar(tls_require_ciphers, errstr))
1388     return DEFER;
1389   if (state->exp_tls_require_ciphers && *state->exp_tls_require_ciphers)
1390     {
1391     DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS session cipher/priority \"%s\"\n",
1392         state->exp_tls_require_ciphers);
1393
1394     rc = gnutls_priority_init(&state->priority_cache,
1395         CS state->exp_tls_require_ciphers, &errpos);
1396     want_default_priorities = FALSE;
1397     p = state->exp_tls_require_ciphers;
1398     }
1399   }
1400 if (want_default_priorities)
1401   {
1402   DEBUG(D_tls)
1403     debug_printf("GnuTLS using default session cipher/priority \"%s\"\n",
1404         exim_default_gnutls_priority);
1405   rc = gnutls_priority_init(&state->priority_cache,
1406       exim_default_gnutls_priority, &errpos);
1407   p = US exim_default_gnutls_priority;
1408   }
1409
1410 exim_gnutls_err_check(rc, string_sprintf(
1411       "gnutls_priority_init(%s) failed at offset %ld, \"%.6s..\"",
1412       p, errpos - CS p, errpos));
1413
1414 rc = gnutls_priority_set(state->session, state->priority_cache);
1415 exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_priority_set");
1416
1417 gnutls_db_set_cache_expiration(state->session, ssl_session_timeout);
1418
1419 /* Reduce security in favour of increased compatibility, if the admin
1420 decides to make that trade-off. */
1421 if (gnutls_compat_mode)
1422   {
1423 #if LIBGNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x020104
1424   DEBUG(D_tls) debug_printf("lowering GnuTLS security, compatibility mode\n");
1425   gnutls_session_enable_compatibility_mode(state->session);
1426 #else
1427   DEBUG(D_tls) debug_printf("Unable to set gnutls_compat_mode - GnuTLS version too old\n");
1428 #endif
1429   }
1430
1431 *caller_state = state;
1432 return OK;
1433 }
1434
1435
1436
1437 /*************************************************
1438 *            Extract peer information            *
1439 *************************************************/
1440
1441 /* Called from both server and client code.
1442 Only this is allowed to set state->peerdn and state->have_set_peerdn
1443 and we use that to detect double-calls.
1444
1445 NOTE: the state blocks last while the TLS connection is up, which is fine
1446 for logging in the server side, but for the client side, we log after teardown
1447 in src/deliver.c.  While the session is up, we can twist about states and
1448 repoint tls_* globals, but those variables used for logging or other variable
1449 expansion that happens _after_ delivery need to have a longer life-time.
1450
1451 So for those, we get the data from POOL_PERM; the re-invoke guard keeps us from
1452 doing this more than once per generation of a state context.  We set them in
1453 the state context, and repoint tls_* to them.  After the state goes away, the
1454 tls_* copies of the pointers remain valid and client delivery logging is happy.
1455
1456 tls_certificate_verified is a BOOL, so the tls_peerdn and tls_cipher issues
1457 don't apply.
1458
1459 Arguments:
1460   state           exim_gnutls_state_st *
1461   errstr          pointer to error string
1462
1463 Returns:          OK/DEFER/FAIL
1464 */
1465
1466 static int
1467 peer_status(exim_gnutls_state_st *state, uschar ** errstr)
1468 {
1469 uschar cipherbuf[256];
1470 const gnutls_datum_t *cert_list;
1471 int old_pool, rc;
1472 unsigned int cert_list_size = 0;
1473 gnutls_protocol_t protocol;
1474 gnutls_cipher_algorithm_t cipher;
1475 gnutls_kx_algorithm_t kx;
1476 gnutls_mac_algorithm_t mac;
1477 gnutls_certificate_type_t ct;
1478 gnutls_x509_crt_t crt;
1479 uschar *p, *dn_buf;
1480 size_t sz;
1481
1482 if (state->have_set_peerdn)
1483   return OK;
1484 state->have_set_peerdn = TRUE;
1485
1486 state->peerdn = NULL;
1487
1488 /* tls_cipher */
1489 cipher = gnutls_cipher_get(state->session);
1490 protocol = gnutls_protocol_get_version(state->session);
1491 mac = gnutls_mac_get(state->session);
1492 kx = gnutls_kx_get(state->session);
1493
1494 string_format(cipherbuf, sizeof(cipherbuf),
1495     "%s:%s:%d",
1496     gnutls_protocol_get_name(protocol),
1497     gnutls_cipher_suite_get_name(kx, cipher, mac),
1498     (int) gnutls_cipher_get_key_size(cipher) * 8);
1499
1500 /* I don't see a way that spaces could occur, in the current GnuTLS
1501 code base, but it was a concern in the old code and perhaps older GnuTLS
1502 releases did return "TLS 1.0"; play it safe, just in case. */
1503 for (p = cipherbuf; *p != '\0'; ++p)
1504   if (isspace(*p))
1505     *p = '-';
1506 old_pool = store_pool;
1507 store_pool = POOL_PERM;
1508 state->ciphersuite = string_copy(cipherbuf);
1509 store_pool = old_pool;
1510 state->tlsp->cipher = state->ciphersuite;
1511
1512 /* tls_peerdn */
1513 cert_list = gnutls_certificate_get_peers(state->session, &cert_list_size);
1514
1515 if (cert_list == NULL || cert_list_size == 0)
1516   {
1517   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: no certificate from peer (%p & %d)\n",
1518       cert_list, cert_list_size);
1519   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
1520     return tls_error(US"certificate verification failed",
1521         "no certificate received from peer", state->host, errstr);
1522   return OK;
1523   }
1524
1525 ct = gnutls_certificate_type_get(state->session);
1526 if (ct != GNUTLS_CRT_X509)
1527   {
1528   const char *ctn = gnutls_certificate_type_get_name(ct);
1529   DEBUG(D_tls)
1530     debug_printf("TLS: peer cert not X.509 but instead \"%s\"\n", ctn);
1531   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
1532     return tls_error(US"certificate verification not possible, unhandled type",
1533         ctn, state->host, errstr);
1534   return OK;
1535   }
1536
1537 #define exim_gnutls_peer_err(Label) \
1538   do { \
1539     if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) \
1540       { \
1541       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: peer cert problem: %s: %s\n", \
1542         (Label), gnutls_strerror(rc)); \
1543       if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED) \
1544         return tls_error((Label), gnutls_strerror(rc), state->host, errstr); \
1545       return OK; \
1546       } \
1547     } while (0)
1548
1549 rc = import_cert(&cert_list[0], &crt);
1550 exim_gnutls_peer_err(US"cert 0");
1551
1552 state->tlsp->peercert = state->peercert = crt;
1553
1554 sz = 0;
1555 rc = gnutls_x509_crt_get_dn(crt, NULL, &sz);
1556 if (rc != GNUTLS_E_SHORT_MEMORY_BUFFER)
1557   {
1558   exim_gnutls_peer_err(US"getting size for cert DN failed");
1559   return FAIL; /* should not happen */
1560   }
1561 dn_buf = store_get_perm(sz);
1562 rc = gnutls_x509_crt_get_dn(crt, CS dn_buf, &sz);
1563 exim_gnutls_peer_err(US"failed to extract certificate DN [gnutls_x509_crt_get_dn(cert 0)]");
1564
1565 state->peerdn = dn_buf;
1566
1567 return OK;
1568 #undef exim_gnutls_peer_err
1569 }
1570
1571
1572
1573
1574 /*************************************************
1575 *            Verify peer certificate             *
1576 *************************************************/
1577
1578 /* Called from both server and client code.
1579 *Should* be using a callback registered with
1580 gnutls_certificate_set_verify_function() to fail the handshake if we dislike
1581 the peer information, but that's too new for some OSes.
1582
1583 Arguments:
1584   state         exim_gnutls_state_st *
1585   errstr        where to put an error message
1586
1587 Returns:
1588   FALSE     if the session should be rejected
1589   TRUE      if the cert is okay or we just don't care
1590 */
1591
1592 static BOOL
1593 verify_certificate(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
1594 {
1595 int rc;
1596 uint verify;
1597
1598 if (state->verify_requirement == VERIFY_NONE)
1599   return TRUE;
1600
1601 DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: checking peer certificate\n");
1602 *errstr = NULL;
1603
1604 if ((rc = peer_status(state, errstr)) != OK)
1605   {
1606   verify = GNUTLS_CERT_INVALID;
1607   *errstr = US"certificate not supplied";
1608   }
1609 else
1610
1611   {
1612 #ifdef SUPPORT_DANE
1613   if (state->verify_requirement == VERIFY_DANE && state->host)
1614     {
1615     /* Using dane_verify_session_crt() would be easy, as it does it all for us
1616     including talking to a DNS resolver.  But we want to do that bit ourselves
1617     as the testsuite intercepts and fakes its own DNS environment. */
1618
1619     dane_state_t s;
1620     dane_query_t r;
1621     uint lsize;
1622     const gnutls_datum_t * certlist =
1623       gnutls_certificate_get_peers(state->session, &lsize);
1624     int usage = tls_out.tlsa_usage;
1625
1626 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
1627     /* Split the TLSA records into two sets, TA and EE selectors.  Run the
1628     dane-verification separately so that we know which selector verified;
1629     then we know whether to do name-verification (needed for TA but not EE). */
1630
1631     if (usage == ((1<<DANESSL_USAGE_DANE_TA) | (1<<DANESSL_USAGE_DANE_EE)))
1632       {                                         /* a mixed-usage bundle */
1633       int i, j, nrec;
1634       const char ** dd;
1635       int * ddl;
1636
1637       for(nrec = 0; state->dane_data_len[nrec]; ) nrec++;
1638       nrec++;
1639
1640       dd = store_get(nrec * sizeof(uschar *));
1641       ddl = store_get(nrec * sizeof(int));
1642       nrec--;
1643
1644       if ((rc = dane_state_init(&s, 0)))
1645         goto tlsa_prob;
1646
1647       for (usage = DANESSL_USAGE_DANE_EE;
1648            usage >= DANESSL_USAGE_DANE_TA; usage--)
1649         {                               /* take records with this usage */
1650         for (j = i = 0; i < nrec; i++)
1651           if (state->dane_data[i][0] == usage)
1652             {
1653             dd[j] = state->dane_data[i];
1654             ddl[j++] = state->dane_data_len[i];
1655             }
1656         if (j)
1657           {
1658           dd[j] = NULL;
1659           ddl[j] = 0;
1660
1661           if ((rc = dane_raw_tlsa(s, &r, (char * const *)dd, ddl, 1, 0)))
1662             goto tlsa_prob;
1663
1664           if ((rc = dane_verify_crt_raw(s, certlist, lsize,
1665                             gnutls_certificate_type_get(state->session),
1666                             r, 0,
1667                             usage == DANESSL_USAGE_DANE_EE
1668                             ? DANE_VFLAG_ONLY_CHECK_EE_USAGE : 0,
1669                             &verify)))
1670             {
1671             DEBUG(D_tls)
1672               debug_printf("TLSA record problem: %s\n", dane_strerror(rc));
1673             }
1674           else if (verify == 0) /* verification passed */
1675             {
1676             usage = 1 << usage;
1677             break;
1678             }
1679           }
1680         }
1681
1682         if (rc) goto tlsa_prob;
1683       }
1684     else
1685 # endif
1686       {
1687       if (  (rc = dane_state_init(&s, 0))
1688          || (rc = dane_raw_tlsa(s, &r, state->dane_data, state->dane_data_len,
1689                         1, 0))
1690          || (rc = dane_verify_crt_raw(s, certlist, lsize,
1691                         gnutls_certificate_type_get(state->session),
1692                         r, 0,
1693 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
1694                         usage == (1 << DANESSL_USAGE_DANE_EE)
1695                         ? DANE_VFLAG_ONLY_CHECK_EE_USAGE : 0,
1696 # else
1697                         0,
1698 # endif
1699                         &verify))
1700          )
1701         goto tlsa_prob;
1702       }
1703
1704     if (verify != 0)            /* verification failed */
1705       {
1706       gnutls_datum_t str;
1707       (void) dane_verification_status_print(verify, &str, 0);
1708       *errstr = US str.data;    /* don't bother to free */
1709       goto badcert;
1710       }
1711
1712 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
1713     /* If a TA-mode TLSA record was used for verification we must additionally
1714     verify the cert name (but not the CA chain).  For EE-mode, skip it. */
1715
1716     if (usage & (1 << DANESSL_USAGE_DANE_EE))
1717 # endif
1718       {
1719       state->peer_dane_verified = state->peer_cert_verified = TRUE;
1720       goto goodcert;
1721       }
1722 # ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
1723     /* Assume that the name on the A-record is the one that should be matching
1724     the cert.  An alternate view is that the domain part of the email address
1725     is also permissible. */
1726
1727     if (gnutls_x509_crt_check_hostname(state->tlsp->peercert,
1728           CS state->host->name))
1729       {
1730       state->peer_dane_verified = state->peer_cert_verified = TRUE;
1731       goto goodcert;
1732       }
1733 # endif
1734     }
1735 #endif  /*SUPPORT_DANE*/
1736
1737   rc = gnutls_certificate_verify_peers2(state->session, &verify);
1738   }
1739
1740 /* Handle the result of verification. INVALID is set if any others are. */
1741
1742 if (rc < 0 || verify & (GNUTLS_CERT_INVALID|GNUTLS_CERT_REVOKED))
1743   {
1744   state->peer_cert_verified = FALSE;
1745   if (!*errstr)
1746     *errstr = verify & GNUTLS_CERT_REVOKED
1747       ? US"certificate revoked" : US"certificate invalid";
1748
1749   DEBUG(D_tls)
1750     debug_printf("TLS certificate verification failed (%s): peerdn=\"%s\"\n",
1751         *errstr, state->peerdn ? state->peerdn : US"<unset>");
1752
1753   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
1754     goto badcert;
1755   DEBUG(D_tls)
1756     debug_printf("TLS verify failure overridden (host in tls_try_verify_hosts)\n");
1757   }
1758
1759 else
1760   {
1761   /* Client side, check the server's certificate name versus the name on the
1762   A-record for the connection we made.  What to do for server side - what name
1763   to use for client?  We document that there is no such checking for server
1764   side. */
1765
1766   if (  state->exp_tls_verify_cert_hostnames
1767      && !gnutls_x509_crt_check_hostname(state->tlsp->peercert,
1768                 CS state->exp_tls_verify_cert_hostnames)
1769      )
1770     {
1771     DEBUG(D_tls)
1772       debug_printf("TLS certificate verification failed: cert name mismatch\n");
1773     if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
1774       goto badcert;
1775     return TRUE;
1776     }
1777
1778   state->peer_cert_verified = TRUE;
1779   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS certificate verified: peerdn=\"%s\"\n",
1780       state->peerdn ? state->peerdn : US"<unset>");
1781   }
1782
1783 goodcert:
1784   state->tlsp->peerdn = state->peerdn;
1785   return TRUE;
1786
1787 #ifdef SUPPORT_DANE
1788 tlsa_prob:
1789   *errstr = string_sprintf("TLSA record problem: %s",
1790     rc == DANE_E_REQUESTED_DATA_NOT_AVAILABLE ? "none usable" : dane_strerror(rc));
1791 #endif
1792
1793 badcert:
1794   gnutls_alert_send(state->session, GNUTLS_AL_FATAL, GNUTLS_A_BAD_CERTIFICATE);
1795   return FALSE;
1796 }
1797
1798
1799
1800
1801 /* ------------------------------------------------------------------------ */
1802 /* Callbacks */
1803
1804 /* Logging function which can be registered with
1805  *   gnutls_global_set_log_function()
1806  *   gnutls_global_set_log_level() 0..9
1807  */
1808 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
1809 static void
1810 exim_gnutls_logger_cb(int level, const char *message)
1811 {
1812   size_t len = strlen(message);
1813   if (len < 1)
1814     {
1815     DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS<%d> empty debug message\n", level);
1816     return;
1817     }
1818   DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS<%d>: %s%s", level, message,
1819       message[len-1] == '\n' ? "" : "\n");
1820 }
1821 #endif
1822
1823
1824 /* Called after client hello, should handle SNI work.
1825 This will always set tls_sni (state->received_sni) if available,
1826 and may trigger presenting different certificates,
1827 if state->trigger_sni_changes is TRUE.
1828
1829 Should be registered with
1830   gnutls_handshake_set_post_client_hello_function()
1831
1832 "This callback must return 0 on success or a gnutls error code to terminate the
1833 handshake.".
1834
1835 For inability to get SNI information, we return 0.
1836 We only return non-zero if re-setup failed.
1837 Only used for server-side TLS.
1838 */
1839
1840 static int
1841 exim_sni_handling_cb(gnutls_session_t session)
1842 {
1843 char sni_name[MAX_HOST_LEN];
1844 size_t data_len = MAX_HOST_LEN;
1845 exim_gnutls_state_st *state = &state_server;
1846 unsigned int sni_type;
1847 int rc, old_pool;
1848 uschar * dummy_errstr;
1849
1850 rc = gnutls_server_name_get(session, sni_name, &data_len, &sni_type, 0);
1851 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
1852   {
1853   DEBUG(D_tls) {
1854     if (rc == GNUTLS_E_REQUESTED_DATA_NOT_AVAILABLE)
1855       debug_printf("TLS: no SNI presented in handshake.\n");
1856     else
1857       debug_printf("TLS failure: gnutls_server_name_get(): %s [%d]\n",
1858         gnutls_strerror(rc), rc);
1859     }
1860   return 0;
1861   }
1862
1863 if (sni_type != GNUTLS_NAME_DNS)
1864   {
1865   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: ignoring SNI of unhandled type %u\n", sni_type);
1866   return 0;
1867   }
1868
1869 /* We now have a UTF-8 string in sni_name */
1870 old_pool = store_pool;
1871 store_pool = POOL_PERM;
1872 state->received_sni = string_copyn(US sni_name, data_len);
1873 store_pool = old_pool;
1874
1875 /* We set this one now so that variable expansions below will work */
1876 state->tlsp->sni = state->received_sni;
1877
1878 DEBUG(D_tls) debug_printf("Received TLS SNI \"%s\"%s\n", sni_name,
1879     state->trigger_sni_changes ? "" : " (unused for certificate selection)");
1880
1881 if (!state->trigger_sni_changes)
1882   return 0;
1883
1884 if ((rc = tls_expand_session_files(state, &dummy_errstr)) != OK)
1885   {
1886   /* If the setup of certs/etc failed before handshake, TLS would not have
1887   been offered.  The best we can do now is abort. */
1888   return GNUTLS_E_APPLICATION_ERROR_MIN;
1889   }
1890
1891 rc = tls_set_remaining_x509(state, &dummy_errstr);
1892 if (rc != OK) return GNUTLS_E_APPLICATION_ERROR_MIN;
1893
1894 return 0;
1895 }
1896
1897
1898
1899 #ifndef DISABLE_OCSP
1900
1901 static int
1902 server_ocsp_stapling_cb(gnutls_session_t session, void * ptr,
1903   gnutls_datum_t * ocsp_response)
1904 {
1905 int ret;
1906 DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP stapling callback: %s\n", US ptr);
1907
1908 if ((ret = gnutls_load_file(ptr, ocsp_response)) < 0)
1909   {
1910   DEBUG(D_tls) debug_printf("Failed to load ocsp stapling file %s\n",
1911                               CS ptr);
1912   tls_in.ocsp = OCSP_NOT_RESP;
1913   return GNUTLS_E_NO_CERTIFICATE_STATUS;
1914   }
1915
1916 tls_in.ocsp = OCSP_VFY_NOT_TRIED;
1917 return 0;
1918 }
1919
1920 #endif
1921
1922
1923 #ifndef DISABLE_EVENT
1924 /*
1925 We use this callback to get observability and detail-level control
1926 for an exim TLS connection (either direction), raising a tls:cert event
1927 for each cert in the chain presented by the peer.  Any event
1928 can deny verification.
1929
1930 Return 0 for the handshake to continue or non-zero to terminate.
1931 */
1932
1933 static int
1934 verify_cb(gnutls_session_t session)
1935 {
1936 const gnutls_datum_t * cert_list;
1937 unsigned int cert_list_size = 0;
1938 gnutls_x509_crt_t crt;
1939 int rc;
1940 uschar * yield;
1941 exim_gnutls_state_st * state = gnutls_session_get_ptr(session);
1942
1943 if ((cert_list = gnutls_certificate_get_peers(session, &cert_list_size)))
1944   while (cert_list_size--)
1945   {
1946   if ((rc = import_cert(&cert_list[cert_list_size], &crt)) != GNUTLS_E_SUCCESS)
1947     {
1948     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: peer cert problem: depth %d: %s\n",
1949       cert_list_size, gnutls_strerror(rc));
1950     break;
1951     }
1952
1953   state->tlsp->peercert = crt;
1954   if ((yield = event_raise(state->event_action,
1955               US"tls:cert", string_sprintf("%d", cert_list_size))))
1956     {
1957     log_write(0, LOG_MAIN,
1958               "SSL verify denied by event-action: depth=%d: %s",
1959               cert_list_size, yield);
1960     return 1;                     /* reject */
1961     }
1962   state->tlsp->peercert = NULL;
1963   }
1964
1965 return 0;
1966 }
1967
1968 #endif
1969
1970
1971
1972 /* ------------------------------------------------------------------------ */
1973 /* Exported functions */
1974
1975
1976
1977
1978 /*************************************************
1979 *       Start a TLS session in a server          *
1980 *************************************************/
1981
1982 /* This is called when Exim is running as a server, after having received
1983 the STARTTLS command. It must respond to that command, and then negotiate
1984 a TLS session.
1985
1986 Arguments:
1987   require_ciphers  list of allowed ciphers or NULL
1988   errstr           pointer to error string
1989
1990 Returns:           OK on success
1991                    DEFER for errors before the start of the negotiation
1992                    FAIL for errors during the negotiation; the server can't
1993                      continue running.
1994 */
1995
1996 int
1997 tls_server_start(const uschar * require_ciphers, uschar ** errstr)
1998 {
1999 int rc;
2000 exim_gnutls_state_st * state = NULL;
2001
2002 /* Check for previous activation */
2003 if (tls_in.active.sock >= 0)
2004   {
2005   tls_error(US"STARTTLS received after TLS started", "", NULL, errstr);
2006   smtp_printf("554 Already in TLS\r\n", FALSE);
2007   return FAIL;
2008   }
2009
2010 /* Initialize the library. If it fails, it will already have logged the error
2011 and sent an SMTP response. */
2012
2013 DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS as a server\n");
2014
2015 if ((rc = tls_init(NULL, tls_certificate, tls_privatekey,
2016     NULL, tls_verify_certificates, tls_crl,
2017     require_ciphers, &state, &tls_in, errstr)) != OK) return rc;
2018
2019 /* If this is a host for which certificate verification is mandatory or
2020 optional, set up appropriately. */
2021
2022 if (verify_check_host(&tls_verify_hosts) == OK)
2023   {
2024   DEBUG(D_tls)
2025     debug_printf("TLS: a client certificate will be required.\n");
2026   state->verify_requirement = VERIFY_REQUIRED;
2027   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUIRE);
2028   }
2029 else if (verify_check_host(&tls_try_verify_hosts) == OK)
2030   {
2031   DEBUG(D_tls)
2032     debug_printf("TLS: a client certificate will be requested but not required.\n");
2033   state->verify_requirement = VERIFY_OPTIONAL;
2034   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUEST);
2035   }
2036 else
2037   {
2038   DEBUG(D_tls)
2039     debug_printf("TLS: a client certificate will not be requested.\n");
2040   state->verify_requirement = VERIFY_NONE;
2041   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_IGNORE);
2042   }
2043
2044 #ifndef DISABLE_EVENT
2045 if (event_action)
2046   {
2047   state->event_action = event_action;
2048   gnutls_session_set_ptr(state->session, state);
2049   gnutls_certificate_set_verify_function(state->x509_cred, verify_cb);
2050   }
2051 #endif
2052
2053 /* Register SNI handling; always, even if not in tls_certificate, so that the
2054 expansion variable $tls_sni is always available. */
2055
2056 gnutls_handshake_set_post_client_hello_function(state->session,
2057     exim_sni_handling_cb);
2058
2059 /* Set context and tell client to go ahead, except in the case of TLS startup
2060 on connection, where outputting anything now upsets the clients and tends to
2061 make them disconnect. We need to have an explicit fflush() here, to force out
2062 the response. Other smtp_printf() calls do not need it, because in non-TLS
2063 mode, the fflush() happens when smtp_getc() is called. */
2064
2065 if (!state->tlsp->on_connect)
2066   {
2067   smtp_printf("220 TLS go ahead\r\n", FALSE);
2068   fflush(smtp_out);
2069   }
2070
2071 /* Now negotiate the TLS session. We put our own timer on it, since it seems
2072 that the GnuTLS library doesn't.
2073 From 3.1.0 there is gnutls_handshake_set_timeout() - but it requires you
2074 to set (and clear down afterwards) up a pull-timeout callback function that does
2075 a select, so we're no better off unless avoiding signals becomes an issue. */
2076
2077 gnutls_transport_set_ptr2(state->session,
2078     (gnutls_transport_ptr_t)(long) fileno(smtp_in),
2079     (gnutls_transport_ptr_t)(long) fileno(smtp_out));
2080 state->fd_in = fileno(smtp_in);
2081 state->fd_out = fileno(smtp_out);
2082
2083 sigalrm_seen = FALSE;
2084 if (smtp_receive_timeout > 0) alarm(smtp_receive_timeout);
2085 do
2086   rc = gnutls_handshake(state->session);
2087 while (rc == GNUTLS_E_AGAIN ||  rc == GNUTLS_E_INTERRUPTED && !sigalrm_seen);
2088 alarm(0);
2089
2090 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
2091   {
2092   /* It seems that, except in the case of a timeout, we have to close the
2093   connection right here; otherwise if the other end is running OpenSSL it hangs
2094   until the server times out. */
2095
2096   if (sigalrm_seen)
2097     {
2098     tls_error(US"gnutls_handshake", "timed out", NULL, errstr);
2099     gnutls_db_remove_session(state->session);
2100     }
2101   else
2102     {
2103     tls_error(US"gnutls_handshake", gnutls_strerror(rc), NULL, errstr);
2104     (void) gnutls_alert_send_appropriate(state->session, rc);
2105     gnutls_deinit(state->session);
2106     gnutls_certificate_free_credentials(state->x509_cred);
2107     millisleep(500);
2108     shutdown(state->fd_out, SHUT_WR);
2109     for (rc = 1024; fgetc(smtp_in) != EOF && rc > 0; ) rc--;    /* drain skt */
2110     (void)fclose(smtp_out);
2111     (void)fclose(smtp_in);
2112     smtp_out = smtp_in = NULL;
2113     }
2114
2115   return FAIL;
2116   }
2117
2118 DEBUG(D_tls) debug_printf("gnutls_handshake was successful\n");
2119
2120 /* Verify after the fact */
2121
2122 if (!verify_certificate(state, errstr))
2123   {
2124   if (state->verify_requirement != VERIFY_OPTIONAL)
2125     {
2126     (void) tls_error(US"certificate verification failed", *errstr, NULL, errstr);
2127     return FAIL;
2128     }
2129   DEBUG(D_tls)
2130     debug_printf("TLS: continuing on only because verification was optional, after: %s\n",
2131         *errstr);
2132   }
2133
2134 /* Figure out peer DN, and if authenticated, etc. */
2135
2136 if ((rc = peer_status(state, NULL)) != OK) return rc;
2137
2138 /* Sets various Exim expansion variables; always safe within server */
2139
2140 extract_exim_vars_from_tls_state(state);
2141
2142 /* TLS has been set up. Adjust the input functions to read via TLS,
2143 and initialize appropriately. */
2144
2145 state->xfer_buffer = store_malloc(ssl_xfer_buffer_size);
2146
2147 receive_getc = tls_getc;
2148 receive_getbuf = tls_getbuf;
2149 receive_get_cache = tls_get_cache;
2150 receive_ungetc = tls_ungetc;
2151 receive_feof = tls_feof;
2152 receive_ferror = tls_ferror;
2153 receive_smtp_buffered = tls_smtp_buffered;
2154
2155 return OK;
2156 }
2157
2158
2159
2160
2161 static void
2162 tls_client_setup_hostname_checks(host_item * host, exim_gnutls_state_st * state,
2163   smtp_transport_options_block * ob)
2164 {
2165 if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_verify_cert_hostnames, host) == OK)
2166   {
2167   state->exp_tls_verify_cert_hostnames =
2168 #ifdef SUPPORT_I18N
2169     string_domain_utf8_to_alabel(host->name, NULL);
2170 #else
2171     host->name;
2172 #endif
2173   DEBUG(D_tls)
2174     debug_printf("TLS: server cert verification includes hostname: \"%s\".\n",
2175                     state->exp_tls_verify_cert_hostnames);
2176   }
2177 }
2178
2179
2180
2181
2182 #ifdef SUPPORT_DANE
2183 /* Given our list of RRs from the TLSA lookup, build a lookup block in
2184 GnuTLS-DANE's preferred format.  Hang it on the state str for later
2185 use in DANE verification.
2186
2187 We point at the dnsa data not copy it, so it must remain valid until
2188 after verification is done.*/
2189
2190 static BOOL
2191 dane_tlsa_load(exim_gnutls_state_st * state, dns_answer * dnsa)
2192 {
2193 dns_record * rr;
2194 dns_scan dnss;
2195 int i;
2196 const char **   dane_data;
2197 int *           dane_data_len;
2198
2199 for (rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_ANSWERS), i = 1;
2200      rr;
2201      rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_NEXT)
2202     ) if (rr->type == T_TLSA) i++;
2203
2204 dane_data = store_get(i * sizeof(uschar *));
2205 dane_data_len = store_get(i * sizeof(int));
2206
2207 for (rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_ANSWERS), i = 0;
2208      rr;
2209      rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_NEXT)
2210     ) if (rr->type == T_TLSA)
2211   {
2212   const uschar * p = rr->data;
2213   uint8_t usage = p[0], sel = p[1], type = p[2];
2214
2215   DEBUG(D_tls)
2216     debug_printf("TLSA: %d %d %d size %d\n", usage, sel, type, rr->size);
2217
2218   if (  (usage != DANESSL_USAGE_DANE_TA && usage != DANESSL_USAGE_DANE_EE)
2219      || (sel != 0 && sel != 1)
2220      )
2221     continue;
2222   switch(type)
2223     {
2224     case 0:     /* Full: cannot check at present */
2225                 break;
2226     case 1:     if (rr->size != 3 + 256/8) continue;    /* sha2-256 */
2227                 break;
2228     case 2:     if (rr->size != 3 + 512/8) continue;    /* sha2-512 */
2229                 break;
2230     default:    continue;
2231     }
2232
2233   tls_out.tlsa_usage |= 1<<usage;
2234   dane_data[i] = p;
2235   dane_data_len[i++] = rr->size;
2236   }
2237
2238 if (!i) return FALSE;
2239
2240 dane_data[i] = NULL;
2241 dane_data_len[i] = 0;
2242
2243 state->dane_data = (char * const *)dane_data;
2244 state->dane_data_len = dane_data_len;
2245 return TRUE;
2246 }
2247 #endif
2248
2249
2250
2251 /*************************************************
2252 *    Start a TLS session in a client             *
2253 *************************************************/
2254
2255 /* Called from the smtp transport after STARTTLS has been accepted.
2256
2257 Arguments:
2258   fd                the fd of the connection
2259   host              connected host (for messages and option-tests)
2260   addr              the first address (not used)
2261   tb                transport (always smtp)
2262   tlsa_dnsa         non-NULL, either request or require dane for this host, and
2263                     a TLSA record found.  Therefore, dane verify required.
2264                     Which implies cert must be requested and supplied, dane
2265                     verify must pass, and cert verify irrelevant (incl.
2266                     hostnames), and (caller handled) require_tls
2267   tlsp              record details of channel configuration
2268   errstr            error string pointer
2269
2270 Returns:            Pointer to TLS session context, or NULL on error
2271 */
2272
2273 void *
2274 tls_client_start(int fd, host_item *host,
2275     address_item *addr ARG_UNUSED,
2276     transport_instance * tb,
2277 #ifdef SUPPORT_DANE
2278     dns_answer * tlsa_dnsa,
2279 #endif
2280     tls_support * tlsp, uschar ** errstr)
2281 {
2282 smtp_transport_options_block *ob = tb
2283   ? (smtp_transport_options_block *)tb->options_block
2284   : &smtp_transport_option_defaults;
2285 int rc;
2286 exim_gnutls_state_st * state = NULL;
2287 uschar *cipher_list = NULL;
2288
2289 #ifndef DISABLE_OCSP
2290 BOOL require_ocsp =
2291   verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_require_ocsp, host) == OK;
2292 BOOL request_ocsp = require_ocsp ? TRUE
2293   : verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_request_ocsp, host) == OK;
2294 #endif
2295
2296 DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS as a client on fd %d\n", fd);
2297
2298 #ifdef SUPPORT_DANE
2299 if (tlsa_dnsa && ob->dane_require_tls_ciphers)
2300   {
2301   /* not using expand_check_tlsvar because not yet in state */
2302   if (!expand_check(ob->dane_require_tls_ciphers, US"dane_require_tls_ciphers",
2303       &cipher_list, errstr))
2304     return NULL;
2305   cipher_list = cipher_list && *cipher_list
2306     ? ob->dane_require_tls_ciphers : ob->tls_require_ciphers;
2307   }
2308 #endif
2309
2310 if (!cipher_list)
2311   cipher_list = ob->tls_require_ciphers;
2312
2313 if (tls_init(host, ob->tls_certificate, ob->tls_privatekey,
2314     ob->tls_sni, ob->tls_verify_certificates, ob->tls_crl,
2315     cipher_list, &state, tlsp, errstr) != OK)
2316   return NULL;
2317
2318   {
2319   int dh_min_bits = ob->tls_dh_min_bits;
2320   if (dh_min_bits < EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS)
2321     {
2322     DEBUG(D_tls)
2323       debug_printf("WARNING: tls_dh_min_bits far too low,"
2324                     " clamping %d up to %d\n",
2325           dh_min_bits, EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS);
2326     dh_min_bits = EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS;
2327     }
2328
2329   DEBUG(D_tls) debug_printf("Setting D-H prime minimum"
2330                     " acceptable bits to %d\n",
2331       dh_min_bits);
2332   gnutls_dh_set_prime_bits(state->session, dh_min_bits);
2333   }
2334
2335 /* Stick to the old behaviour for compatibility if tls_verify_certificates is
2336 set but both tls_verify_hosts and tls_try_verify_hosts are unset. Check only
2337 the specified host patterns if one of them is defined */
2338
2339 #ifdef SUPPORT_DANE
2340 if (tlsa_dnsa && dane_tlsa_load(state, tlsa_dnsa))
2341   {
2342   DEBUG(D_tls)
2343     debug_printf("TLS: server certificate DANE required.\n");
2344   state->verify_requirement = VERIFY_DANE;
2345   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUIRE);
2346   }
2347 else
2348 #endif
2349     if (  (  state->exp_tls_verify_certificates
2350           && !ob->tls_verify_hosts
2351           && (!ob->tls_try_verify_hosts || !*ob->tls_try_verify_hosts)
2352           )
2353         || verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_verify_hosts, host) == OK
2354        )
2355   {
2356   tls_client_setup_hostname_checks(host, state, ob);
2357   DEBUG(D_tls)
2358     debug_printf("TLS: server certificate verification required.\n");
2359   state->verify_requirement = VERIFY_REQUIRED;
2360   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUIRE);
2361   }
2362 else if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_try_verify_hosts, host) == OK)
2363   {
2364   tls_client_setup_hostname_checks(host, state, ob);
2365   DEBUG(D_tls)
2366     debug_printf("TLS: server certificate verification optional.\n");
2367   state->verify_requirement = VERIFY_OPTIONAL;
2368   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUEST);
2369   }
2370 else
2371   {
2372   DEBUG(D_tls)
2373     debug_printf("TLS: server certificate verification not required.\n");
2374   state->verify_requirement = VERIFY_NONE;
2375   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_IGNORE);
2376   }
2377
2378 #ifndef DISABLE_OCSP
2379                         /* supported since GnuTLS 3.1.3 */
2380 if (request_ocsp)
2381   {
2382   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: will request OCSP stapling\n");
2383   if ((rc = gnutls_ocsp_status_request_enable_client(state->session,
2384                     NULL, 0, NULL)) != OK)
2385     {
2386     tls_error(US"cert-status-req", gnutls_strerror(rc), state->host, errstr);
2387     return NULL;
2388     }
2389   tlsp->ocsp = OCSP_NOT_RESP;
2390   }
2391 #endif
2392
2393 #ifndef DISABLE_EVENT
2394 if (tb && tb->event_action)
2395   {
2396   state->event_action = tb->event_action;
2397   gnutls_session_set_ptr(state->session, state);
2398   gnutls_certificate_set_verify_function(state->x509_cred, verify_cb);
2399   }
2400 #endif
2401
2402 gnutls_transport_set_ptr(state->session, (gnutls_transport_ptr_t)(long) fd);
2403 state->fd_in = fd;
2404 state->fd_out = fd;
2405
2406 DEBUG(D_tls) debug_printf("about to gnutls_handshake\n");
2407 /* There doesn't seem to be a built-in timeout on connection. */
2408
2409 sigalrm_seen = FALSE;
2410 alarm(ob->command_timeout);
2411 do
2412   rc = gnutls_handshake(state->session);
2413 while (rc == GNUTLS_E_AGAIN || rc == GNUTLS_E_INTERRUPTED && !sigalrm_seen);
2414 alarm(0);
2415
2416 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
2417   {
2418   if (sigalrm_seen)
2419     {
2420     gnutls_alert_send(state->session, GNUTLS_AL_FATAL, GNUTLS_A_USER_CANCELED);
2421     tls_error(US"gnutls_handshake", "timed out", state->host, errstr);
2422     }
2423   else
2424     tls_error(US"gnutls_handshake", gnutls_strerror(rc), state->host, errstr);
2425   return NULL;
2426   }
2427
2428 DEBUG(D_tls) debug_printf("gnutls_handshake was successful\n");
2429
2430 /* Verify late */
2431
2432 if (!verify_certificate(state, errstr))
2433   {
2434   tls_error(US"certificate verification failed", *errstr, state->host, errstr);
2435   return NULL;
2436   }
2437
2438 #ifndef DISABLE_OCSP
2439 if (require_ocsp)
2440   {
2441   DEBUG(D_tls)
2442     {
2443     gnutls_datum_t stapling;
2444     gnutls_ocsp_resp_t resp;
2445     gnutls_datum_t printed;
2446     if (  (rc= gnutls_ocsp_status_request_get(state->session, &stapling)) == 0
2447        && (rc= gnutls_ocsp_resp_init(&resp)) == 0
2448        && (rc= gnutls_ocsp_resp_import(resp, &stapling)) == 0
2449        && (rc= gnutls_ocsp_resp_print(resp, GNUTLS_OCSP_PRINT_FULL, &printed)) == 0
2450        )
2451       {
2452       debug_printf("%.4096s", printed.data);
2453       gnutls_free(printed.data);
2454       }
2455     else
2456       (void) tls_error(US"ocsp decode", gnutls_strerror(rc), state->host, errstr);
2457     }
2458
2459   if (gnutls_ocsp_status_request_is_checked(state->session, 0) == 0)
2460     {
2461     tlsp->ocsp = OCSP_FAILED;
2462     tls_error(US"certificate status check failed", NULL, state->host, errstr);
2463     return NULL;
2464     }
2465   DEBUG(D_tls) debug_printf("Passed OCSP checking\n");
2466   tlsp->ocsp = OCSP_VFIED;
2467   }
2468 #endif
2469
2470 /* Figure out peer DN, and if authenticated, etc. */
2471
2472 if (peer_status(state, errstr) != OK)
2473   return NULL;
2474
2475 /* Sets various Exim expansion variables; may need to adjust for ACL callouts */
2476
2477 extract_exim_vars_from_tls_state(state);
2478
2479 return state;
2480 }
2481
2482
2483
2484
2485 /*************************************************
2486 *         Close down a TLS session               *
2487 *************************************************/
2488
2489 /* This is also called from within a delivery subprocess forked from the
2490 daemon, to shut down the TLS library, without actually doing a shutdown (which
2491 would tamper with the TLS session in the parent process).
2492
2493 Arguments:
2494   ct_ctx        client context pointer, or NULL for the one global server context
2495   shutdown      1 if TLS close-alert is to be sent,
2496                 2 if also response to be waited for
2497
2498 Returns:     nothing
2499 */
2500
2501 void
2502 tls_close(void * ct_ctx, int shutdown)
2503 {
2504 exim_gnutls_state_st * state = ct_ctx ? ct_ctx : &state_server;
2505
2506 if (!state->tlsp || state->tlsp->active.sock < 0) return;  /* TLS was not active */
2507
2508 if (shutdown)
2509   {
2510   DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_close(): shutting down TLS%s\n",
2511     shutdown > 1 ? " (with response-wait)" : "");
2512
2513   alarm(2);
2514   gnutls_bye(state->session, shutdown > 1 ? GNUTLS_SHUT_RDWR : GNUTLS_SHUT_WR);
2515   alarm(0);
2516   }
2517
2518 gnutls_deinit(state->session);
2519 gnutls_certificate_free_credentials(state->x509_cred);
2520
2521
2522 state->tlsp->active.sock = -1;
2523 state->tlsp->active.tls_ctx = NULL;
2524 if (state->xfer_buffer) store_free(state->xfer_buffer);
2525 memcpy(state, &exim_gnutls_state_init, sizeof(exim_gnutls_state_init));
2526 }
2527
2528
2529
2530
2531 static BOOL
2532 tls_refill(unsigned lim)
2533 {
2534 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
2535 ssize_t inbytes;
2536
2537 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling gnutls_record_recv(%p, %p, %u)\n",
2538   state->session, state->xfer_buffer, ssl_xfer_buffer_size);
2539
2540 sigalrm_seen = FALSE;
2541 if (smtp_receive_timeout > 0) alarm(smtp_receive_timeout);
2542 inbytes = gnutls_record_recv(state->session, state->xfer_buffer,
2543   MIN(ssl_xfer_buffer_size, lim));
2544 if (smtp_receive_timeout > 0) alarm(0);
2545
2546 if (had_command_timeout)                /* set by signal handler */
2547   smtp_command_timeout_exit();          /* does not return */
2548 if (had_command_sigterm)
2549   smtp_command_sigterm_exit();
2550 if (had_data_timeout)
2551   smtp_data_timeout_exit();
2552 if (had_data_sigint)
2553   smtp_data_sigint_exit();
2554
2555 /* Timeouts do not get this far.  A zero-byte return appears to mean that the
2556 TLS session has been closed down, not that the socket itself has been closed
2557 down. Revert to non-TLS handling. */
2558
2559 if (sigalrm_seen)
2560   {
2561   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got tls read timeout\n");
2562   state->xfer_error = TRUE;
2563   return FALSE;
2564   }
2565
2566 else if (inbytes == 0)
2567   {
2568   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got TLS_EOF\n");
2569
2570   receive_getc = smtp_getc;
2571   receive_getbuf = smtp_getbuf;
2572   receive_get_cache = smtp_get_cache;
2573   receive_ungetc = smtp_ungetc;
2574   receive_feof = smtp_feof;
2575   receive_ferror = smtp_ferror;
2576   receive_smtp_buffered = smtp_buffered;
2577
2578   gnutls_deinit(state->session);
2579   gnutls_certificate_free_credentials(state->x509_cred);
2580
2581   state->session = NULL;
2582   state->tlsp->active.sock = -1;
2583   state->tlsp->active.tls_ctx = NULL;
2584   state->tlsp->bits = 0;
2585   state->tlsp->certificate_verified = FALSE;
2586   tls_channelbinding_b64 = NULL;
2587   state->tlsp->cipher = NULL;
2588   state->tlsp->peercert = NULL;
2589   state->tlsp->peerdn = NULL;
2590
2591   return FALSE;
2592   }
2593
2594 /* Handle genuine errors */
2595
2596 else if (inbytes < 0)
2597   {
2598 debug_printf("%s: err from gnutls_record_recv(\n", __FUNCTION__);
2599   record_io_error(state, (int) inbytes, US"recv", NULL);
2600   state->xfer_error = TRUE;
2601   return FALSE;
2602   }
2603 #ifndef DISABLE_DKIM
2604 dkim_exim_verify_feed(state->xfer_buffer, inbytes);
2605 #endif
2606 state->xfer_buffer_hwm = (int) inbytes;
2607 state->xfer_buffer_lwm = 0;
2608 return TRUE;
2609 }
2610
2611 /*************************************************
2612 *            TLS version of getc                 *
2613 *************************************************/
2614
2615 /* This gets the next byte from the TLS input buffer. If the buffer is empty,
2616 it refills the buffer via the GnuTLS reading function.
2617 Only used by the server-side TLS.
2618
2619 This feeds DKIM and should be used for all message-body reads.
2620
2621 Arguments:  lim         Maximum amount to read/bufffer
2622 Returns:    the next character or EOF
2623 */
2624
2625 int
2626 tls_getc(unsigned lim)
2627 {
2628 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
2629
2630 if (state->xfer_buffer_lwm >= state->xfer_buffer_hwm)
2631   if (!tls_refill(lim))
2632     return state->xfer_error ? EOF : smtp_getc(lim);
2633
2634 /* Something in the buffer; return next uschar */
2635
2636 return state->xfer_buffer[state->xfer_buffer_lwm++];
2637 }
2638
2639 uschar *
2640 tls_getbuf(unsigned * len)
2641 {
2642 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
2643 unsigned size;
2644 uschar * buf;
2645
2646 if (state->xfer_buffer_lwm >= state->xfer_buffer_hwm)
2647   if (!tls_refill(*len))
2648     {
2649     if (!state->xfer_error) return smtp_getbuf(len);
2650     *len = 0;
2651     return NULL;
2652     }
2653
2654 if ((size = state->xfer_buffer_hwm - state->xfer_buffer_lwm) > *len)
2655   size = *len;
2656 buf = &state->xfer_buffer[state->xfer_buffer_lwm];
2657 state->xfer_buffer_lwm += size;
2658 *len = size;
2659 return buf;
2660 }
2661
2662
2663 void
2664 tls_get_cache()
2665 {
2666 #ifndef DISABLE_DKIM
2667 exim_gnutls_state_st * state = &state_server;
2668 int n = state->xfer_buffer_hwm - state->xfer_buffer_lwm;
2669 if (n > 0)
2670   dkim_exim_verify_feed(state->xfer_buffer+state->xfer_buffer_lwm, n);
2671 #endif
2672 }
2673
2674
2675 BOOL
2676 tls_could_read(void)
2677 {
2678 return state_server.xfer_buffer_lwm < state_server.xfer_buffer_hwm
2679  || gnutls_record_check_pending(state_server.session) > 0;
2680 }
2681
2682
2683
2684
2685 /*************************************************
2686 *          Read bytes from TLS channel           *
2687 *************************************************/
2688
2689 /* This does not feed DKIM, so if the caller uses this for reading message body,
2690 then the caller must feed DKIM.
2691
2692 Arguments:
2693   ct_ctx    client context pointer, or NULL for the one global server context
2694   buff      buffer of data
2695   len       size of buffer
2696
2697 Returns:    the number of bytes read
2698             -1 after a failed read, including EOF
2699 */
2700
2701 int
2702 tls_read(void * ct_ctx, uschar *buff, size_t len)
2703 {
2704 exim_gnutls_state_st * state = ct_ctx ? ct_ctx : &state_server;
2705 ssize_t inbytes;
2706
2707 if (len > INT_MAX)
2708   len = INT_MAX;
2709
2710 if (state->xfer_buffer_lwm < state->xfer_buffer_hwm)
2711   DEBUG(D_tls)
2712     debug_printf("*** PROBABLY A BUG *** " \
2713         "tls_read() called with data in the tls_getc() buffer, %d ignored\n",
2714         state->xfer_buffer_hwm - state->xfer_buffer_lwm);
2715
2716 DEBUG(D_tls)
2717   debug_printf("Calling gnutls_record_recv(%p, %p, " SIZE_T_FMT ")\n",
2718       state->session, buff, len);
2719
2720 inbytes = gnutls_record_recv(state->session, buff, len);
2721 if (inbytes > 0) return inbytes;
2722 if (inbytes == 0)
2723   {
2724   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got TLS_EOF\n");
2725   }
2726 else
2727 {
2728 debug_printf("%s: err from gnutls_record_recv(\n", __FUNCTION__);
2729 record_io_error(state, (int)inbytes, US"recv", NULL);
2730 }
2731
2732 return -1;
2733 }
2734
2735
2736
2737
2738 /*************************************************
2739 *         Write bytes down TLS channel           *
2740 *************************************************/
2741
2742 /*
2743 Arguments:
2744   ct_ctx    client context pointer, or NULL for the one global server context
2745   buff      buffer of data
2746   len       number of bytes
2747   more      more data expected soon
2748
2749 Returns:    the number of bytes after a successful write,
2750             -1 after a failed write
2751 */
2752
2753 int
2754 tls_write(void * ct_ctx, const uschar * buff, size_t len, BOOL more)
2755 {
2756 ssize_t outbytes;
2757 size_t left = len;
2758 exim_gnutls_state_st * state = ct_ctx ? ct_ctx : &state_server;
2759 #ifdef SUPPORT_CORK
2760 static BOOL corked = FALSE;
2761
2762 if (more && !corked) gnutls_record_cork(state->session);
2763 #endif
2764
2765 DEBUG(D_tls) debug_printf("%s(%p, " SIZE_T_FMT "%s)\n", __FUNCTION__,
2766   buff, left, more ? ", more" : "");
2767
2768 while (left > 0)
2769   {
2770   DEBUG(D_tls) debug_printf("gnutls_record_send(SSL, %p, " SIZE_T_FMT ")\n",
2771       buff, left);
2772   outbytes = gnutls_record_send(state->session, buff, left);
2773
2774   DEBUG(D_tls) debug_printf("outbytes=" SSIZE_T_FMT "\n", outbytes);
2775   if (outbytes < 0)
2776     {
2777 debug_printf("%s: err from gnutls_record_send(\n", __FUNCTION__);
2778     record_io_error(state, outbytes, US"send", NULL);
2779     return -1;
2780     }
2781   if (outbytes == 0)
2782     {
2783     record_io_error(state, 0, US"send", US"TLS channel closed on write");
2784     return -1;
2785     }
2786
2787   left -= outbytes;
2788   buff += outbytes;
2789   }
2790
2791 if (len > INT_MAX)
2792   {
2793   DEBUG(D_tls)
2794     debug_printf("Whoops!  Wrote more bytes (" SIZE_T_FMT ") than INT_MAX\n",
2795         len);
2796   len = INT_MAX;
2797   }
2798
2799 #ifdef SUPPORT_CORK
2800 if (more != corked)
2801   {
2802   if (!more) (void) gnutls_record_uncork(state->session, 0);
2803   corked = more;
2804   }
2805 #endif
2806
2807 return (int) len;
2808 }
2809
2810
2811
2812
2813 /*************************************************
2814 *            Random number generation            *
2815 *************************************************/
2816
2817 /* Pseudo-random number generation.  The result is not expected to be
2818 cryptographically strong but not so weak that someone will shoot themselves
2819 in the foot using it as a nonce in input in some email header scheme or
2820 whatever weirdness they'll twist this into.  The result should handle fork()
2821 and avoid repeating sequences.  OpenSSL handles that for us.
2822
2823 Arguments:
2824   max       range maximum
2825 Returns     a random number in range [0, max-1]
2826 */
2827
2828 #ifdef HAVE_GNUTLS_RND
2829 int
2830 vaguely_random_number(int max)
2831 {
2832 unsigned int r;
2833 int i, needed_len;
2834 uschar *p;
2835 uschar smallbuf[sizeof(r)];
2836
2837 if (max <= 1)
2838   return 0;
2839
2840 needed_len = sizeof(r);
2841 /* Don't take 8 times more entropy than needed if int is 8 octets and we were
2842  * asked for a number less than 10. */
2843 for (r = max, i = 0; r; ++i)
2844   r >>= 1;
2845 i = (i + 7) / 8;
2846 if (i < needed_len)
2847   needed_len = i;
2848
2849 i = gnutls_rnd(GNUTLS_RND_NONCE, smallbuf, needed_len);
2850 if (i < 0)
2851   {
2852   DEBUG(D_all) debug_printf("gnutls_rnd() failed, using fallback.\n");
2853   return vaguely_random_number_fallback(max);
2854   }
2855 r = 0;
2856 for (p = smallbuf; needed_len; --needed_len, ++p)
2857   {
2858   r *= 256;
2859   r += *p;
2860   }
2861
2862 /* We don't particularly care about weighted results; if someone wants
2863  * smooth distribution and cares enough then they should submit a patch then. */
2864 return r % max;
2865 }
2866 #else /* HAVE_GNUTLS_RND */
2867 int
2868 vaguely_random_number(int max)
2869 {
2870   return vaguely_random_number_fallback(max);
2871 }
2872 #endif /* HAVE_GNUTLS_RND */
2873
2874
2875
2876
2877 /*************************************************
2878 *  Let tls_require_ciphers be checked at startup *
2879 *************************************************/
2880
2881 /* The tls_require_ciphers option, if set, must be something which the
2882 library can parse.
2883
2884 Returns:     NULL on success, or error message
2885 */
2886
2887 uschar *
2888 tls_validate_require_cipher(void)
2889 {
2890 int rc;
2891 uschar *expciphers = NULL;
2892 gnutls_priority_t priority_cache;
2893 const char *errpos;
2894 uschar * dummy_errstr;
2895
2896 #define validate_check_rc(Label) do { \
2897   if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) { if (exim_gnutls_base_init_done) gnutls_global_deinit(); \
2898   return string_sprintf("%s failed: %s", (Label), gnutls_strerror(rc)); } } while (0)
2899 #define return_deinit(Label) do { gnutls_global_deinit(); return (Label); } while (0)
2900
2901 if (exim_gnutls_base_init_done)
2902   log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
2903       "already initialised GnuTLS, Exim developer bug");
2904
2905 #ifdef HAVE_GNUTLS_PKCS11
2906 if (!gnutls_allow_auto_pkcs11)
2907   {
2908   rc = gnutls_pkcs11_init(GNUTLS_PKCS11_FLAG_MANUAL, NULL);
2909   validate_check_rc(US"gnutls_pkcs11_init");
2910   }
2911 #endif
2912 rc = gnutls_global_init();
2913 validate_check_rc(US"gnutls_global_init()");
2914 exim_gnutls_base_init_done = TRUE;
2915
2916 if (!(tls_require_ciphers && *tls_require_ciphers))
2917   return_deinit(NULL);
2918
2919 if (!expand_check(tls_require_ciphers, US"tls_require_ciphers", &expciphers,
2920                   &dummy_errstr))
2921   return_deinit(US"failed to expand tls_require_ciphers");
2922
2923 if (!(expciphers && *expciphers))
2924   return_deinit(NULL);
2925
2926 DEBUG(D_tls)
2927   debug_printf("tls_require_ciphers expands to \"%s\"\n", expciphers);
2928
2929 rc = gnutls_priority_init(&priority_cache, CS expciphers, &errpos);
2930 validate_check_rc(string_sprintf(
2931       "gnutls_priority_init(%s) failed at offset %ld, \"%.8s..\"",
2932       expciphers, errpos - CS expciphers, errpos));
2933
2934 #undef return_deinit
2935 #undef validate_check_rc
2936 gnutls_global_deinit();
2937
2938 return NULL;
2939 }
2940
2941
2942
2943
2944 /*************************************************
2945 *         Report the library versions.           *
2946 *************************************************/
2947
2948 /* See a description in tls-openssl.c for an explanation of why this exists.
2949
2950 Arguments:   a FILE* to print the results to
2951 Returns:     nothing
2952 */
2953
2954 void
2955 tls_version_report(FILE *f)
2956 {
2957 fprintf(f, "Library version: GnuTLS: Compile: %s\n"
2958            "                         Runtime: %s\n",
2959            LIBGNUTLS_VERSION,
2960            gnutls_check_version(NULL));
2961 }
2962
2963 /* vi: aw ai sw=2
2964 */
2965 /* End of tls-gnu.c */