82f04955e67f1f9a4919413abdc62ec45c14bc51
[users/jgh/exim.git] / src / src / tlscert-openssl.c
1 /*************************************************
2 *     Exim - an Internet mail transport agent    *
3 *************************************************/
4
5 /* Copyright (c) Jeremy Harris 2014 - 2015 */
6
7 /* This module provides TLS (aka SSL) support for Exim using the OpenSSL
8 library. It is #included into the tls.c file when that library is used.
9 */
10
11
12 /* Heading stuff */
13
14 #include <openssl/lhash.h>
15 #include <openssl/ssl.h>
16 #include <openssl/err.h>
17 #include <openssl/rand.h>
18 #include <openssl/x509v3.h>
19
20 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x10100000L
21 # define EXIM_HAVE_ASN1_MACROS
22 #endif
23
24
25 /*****************************************************
26 *  Export/import a certificate, binary/printable
27 *****************************************************/
28 int
29 tls_export_cert(uschar * buf, size_t buflen, void * cert)
30 {
31 BIO * bp = BIO_new(BIO_s_mem());
32 int fail;
33
34 if ((fail = PEM_write_bio_X509(bp, (X509 *)cert) ? 0 : 1))
35   log_write(0, LOG_MAIN, "TLS error in certificate export: %s",
36     ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL));
37 else
38   {
39   char * cp = CS buf;
40   int n;
41   buflen -= 2;
42   for(;;)
43     {
44     if ((n = BIO_gets(bp, cp, (int)buflen)) <= 0) break;
45     cp += n+1;
46     buflen -= n+1;
47     cp[-2] = '\\'; cp[-1] = 'n'; /* newline->"\n" */
48     }                            /* compat with string_printing() */
49   *cp = '\0';
50   }
51
52 BIO_free(bp);
53 return fail;
54 }
55
56 int
57 tls_import_cert(const uschar * buf, void ** cert)
58 {
59 void * reset_point = store_get(0);
60 const uschar * cp = string_unprinting(US buf);
61 BIO * bp;
62 X509 * x = *(X509 **)cert;
63 int fail = 0;
64
65 if (x) X509_free(x);
66
67 bp = BIO_new_mem_buf(US cp, -1);
68 if (!(x = PEM_read_bio_X509(bp, NULL, 0, NULL)))
69   {
70   log_write(0, LOG_MAIN, "TLS error in certificate import: %s",
71     ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL));
72   fail = 1;
73   }
74 else
75   *cert = (void *)x;
76 BIO_free(bp);
77 store_reset(reset_point);
78 return fail;
79 }
80
81 void
82 tls_free_cert(void ** cert)
83 {
84 X509 * x = *(X509 **)cert;
85 if (x)
86   {
87   X509_free(x);
88   *cert = NULL;
89   }
90 }
91
92
93 /*****************************************************
94 *  Certificate field extraction routines
95 *****************************************************/
96
97 /* First, some internal service functions */
98
99 static uschar *
100 badalloc(void)
101 {
102 expand_string_message = US"allocation failure";
103 return NULL;
104 }
105
106 static uschar *
107 bio_string_copy(BIO * bp, int len)
108 {
109 uschar * cp = US"";
110 len = len > 0 ? (int) BIO_get_mem_data(bp, &cp) : 0;
111 cp = string_copyn(cp, len);
112 BIO_free(bp);
113 return cp;
114 }
115
116 static uschar *
117 asn1_time_copy(const ASN1_TIME * asntime, uschar * mod)
118 {
119 uschar * s = NULL;
120 BIO * bp = BIO_new(BIO_s_mem());
121 int len;
122
123 if (!bp)
124   return badalloc();
125 len = ASN1_TIME_print(bp, asntime);
126 len = len > 0 ? (int) BIO_get_mem_data(bp, CSS &s) : 0;
127
128 if (mod && Ustrcmp(mod, "raw") == 0)            /* native ASN */
129   s = string_copyn(s, len);
130 else
131   {
132   struct tm tm;
133   struct tm * tm_p = &tm;
134   BOOL mod_tz = TRUE;
135   uschar * tz = to_tz(US"GMT0");    /* need to call strptime with baseline TZ */
136
137   /* Parse OpenSSL ASN1_TIME_print output.  A shame there seems to
138   be no other interface for the times.
139   */
140
141   /*XXX %Z might be glibc-specific?  Solaris has it, at least*/
142   /*XXX should we switch to POSIX locale for this? */
143   tm.tm_isdst = 0;
144   if (!len || !strptime(CCS s, "%b %e %T %Y %Z", &tm))
145     expand_string_message = US"failed time conversion";
146
147   else
148     {
149     time_t t = mktime(&tm);     /* make the tm self-consistent */
150
151     if (mod && Ustrcmp(mod, "int") == 0)        /* seconds since epoch */
152       s = string_sprintf("%u", t);
153
154     else
155       {
156       if (!timestamps_utc)      /* decoded string in local TZ */
157         {                               /* shift to local TZ */
158         restore_tz(tz);
159         mod_tz = FALSE;
160         tm_p = localtime(&t);
161         }
162       /* "utc" is default, and rfc5280 says cert times should be Zulu */
163
164       /* convert to string in our format */
165       len = 32;
166       s = store_get(len);
167       strftime(CS s, (size_t)len, "%b %e %T %Y %z", tm_p);
168       }
169     }
170
171   if (mod_tz)
172     restore_tz(tz);
173   }
174 BIO_free(bp);
175 return s;
176 }
177
178 static uschar *
179 x509_name_copy(X509_NAME * name)
180 {
181 BIO * bp = BIO_new(BIO_s_mem());
182 int len_good;
183
184 if (!bp) return badalloc();
185
186 len_good =
187   X509_NAME_print_ex(bp, name, 0, XN_FLAG_RFC2253) >= 0
188   ? 1 : 0;
189 return bio_string_copy(bp, len_good);
190 }
191
192 /**/
193 /* Now the extractors, called from expand.c
194 Arguments:
195   cert          The certificate
196   mod           Optional modifiers for the operator
197
198 Return:
199   Allocated string with extracted value
200 */
201
202 uschar *
203 tls_cert_issuer(void * cert, uschar * mod)
204 {
205 uschar * cp = x509_name_copy(X509_get_issuer_name((X509 *)cert));
206 return mod ? tls_field_from_dn(cp, mod) : cp;
207 }
208
209 uschar *
210 tls_cert_not_before(void * cert, uschar * mod)
211 {
212 return asn1_time_copy(X509_get_notBefore((X509 *)cert), mod);
213 }
214
215 uschar *
216 tls_cert_not_after(void * cert, uschar * mod)
217 {
218 return asn1_time_copy(X509_get_notAfter((X509 *)cert), mod);
219 }
220
221 uschar *
222 tls_cert_serial_number(void * cert, uschar * mod)
223 {
224 uschar txt[256];
225 BIO * bp = BIO_new(BIO_s_mem());
226 int len;
227
228 if (!bp) return badalloc();
229
230 len = i2a_ASN1_INTEGER(bp, X509_get_serialNumber((X509 *)cert));
231 if (len < sizeof(txt))
232   BIO_read(bp, txt, len);
233 else
234   len = 0;
235 BIO_free(bp);
236 return string_copynlc(txt, len);        /* lowercase */
237 }
238
239 uschar *
240 tls_cert_signature(void * cert, uschar * mod)
241 {
242 uschar * cp = NULL;
243 BIO * bp = BIO_new(BIO_s_mem());
244
245 if (!bp) return badalloc();
246
247 if (X509_print_ex(bp, (X509 *)cert, 0,
248   X509_FLAG_NO_HEADER | X509_FLAG_NO_VERSION | X509_FLAG_NO_SERIAL |
249   X509_FLAG_NO_SIGNAME | X509_FLAG_NO_ISSUER | X509_FLAG_NO_VALIDITY |
250   X509_FLAG_NO_SUBJECT | X509_FLAG_NO_PUBKEY | X509_FLAG_NO_EXTENSIONS |
251   /* X509_FLAG_NO_SIGDUMP is the missing one */
252   X509_FLAG_NO_AUX) == 1)
253   {
254   long len = BIO_get_mem_data(bp, &cp);
255
256   /* Strip leading "Signature Algorithm" line */
257   while (*cp && *cp != '\n') { cp++; len--; }
258
259   cp = string_copyn(cp+1, len-1);
260   }
261 BIO_free(bp);
262 return cp;
263 }
264
265 uschar *
266 tls_cert_signature_algorithm(void * cert, uschar * mod)
267 {
268 uschar * cp = NULL;
269 BIO * bp = BIO_new(BIO_s_mem());
270
271 if (!bp) return badalloc();
272
273 if (X509_print_ex(bp, (X509 *)cert, 0,
274   X509_FLAG_NO_HEADER | X509_FLAG_NO_VERSION | X509_FLAG_NO_SERIAL |
275   /* X509_FLAG_NO_SIGNAME is the missing one */
276   X509_FLAG_NO_ISSUER | X509_FLAG_NO_VALIDITY |
277   X509_FLAG_NO_SUBJECT | X509_FLAG_NO_PUBKEY | X509_FLAG_NO_EXTENSIONS |
278   X509_FLAG_NO_SIGDUMP | X509_FLAG_NO_AUX) == 1)
279   {
280   long len = BIO_get_mem_data(bp, &cp);
281
282   /* Strip leading "    Signature Algorithm: " and trailing newline */
283   while (*cp && *cp != ':') { cp++; len--; }
284   do { cp++; len--; } while (*cp && *cp == ' ');
285   if (cp[len-1] == '\n') len--;
286
287   cp = string_copyn(cp, len);
288   }
289 BIO_free(bp);
290 return cp;
291 }
292
293 uschar *
294 tls_cert_subject(void * cert, uschar * mod)
295 {
296 uschar * cp = x509_name_copy(X509_get_subject_name((X509 *)cert));
297 return mod ? tls_field_from_dn(cp, mod) : cp;
298 }
299
300 uschar *
301 tls_cert_version(void * cert, uschar * mod)
302 {
303 return string_sprintf("%d", X509_get_version((X509 *)cert));
304 }
305
306 uschar *
307 tls_cert_ext_by_oid(void * cert, uschar * oid, int idx)
308 {
309 int nid = OBJ_create(CS oid, "", "");
310 int nidx = X509_get_ext_by_NID((X509 *)cert, nid, idx);
311 X509_EXTENSION * ex = X509_get_ext((X509 *)cert, nidx);
312 ASN1_OCTET_STRING * adata = X509_EXTENSION_get_data(ex);
313 BIO * bp = BIO_new(BIO_s_mem());
314 long len;
315 uschar * cp1;
316 uschar * cp2;
317 uschar * cp3;
318
319 if (!bp) return badalloc();
320
321 #ifdef EXIM_HAVE_ASN1_MACROS
322 ASN1_STRING_print(bp, adata);
323 #else
324 M_ASN1_OCTET_STRING_print(bp, adata);
325 #endif
326
327 /* binary data, DER encoded */
328 /* just dump for now */
329 len = BIO_get_mem_data(bp, &cp1);
330 cp3 = cp2 = store_get(len*3+1);
331
332 while(len)
333   {
334   sprintf(CS cp2, "%.2x ", *cp1++);
335   cp2 += 3;
336   len--;
337   }
338 cp2[-1] = '\0';
339
340 return cp3;
341 }
342
343 uschar *
344 tls_cert_subject_altname(void * cert, uschar * mod)
345 {
346 uschar * list = NULL;
347 STACK_OF(GENERAL_NAME) * san = (STACK_OF(GENERAL_NAME) *)
348   X509_get_ext_d2i((X509 *)cert, NID_subject_alt_name, NULL, NULL);
349 uschar osep = '\n';
350 uschar * tag = US"";
351 uschar * ele;
352 int match = -1;
353 int len;
354
355 if (!san) return NULL;
356
357 while (mod && *mod)
358   {
359   if (*mod == '>' && *++mod) osep = *mod++;
360   else if (Ustrncmp(mod,"dns",3)==0) { match = GEN_DNS; mod += 3; }
361   else if (Ustrncmp(mod,"uri",3)==0) { match = GEN_URI; mod += 3; }
362   else if (Ustrncmp(mod,"mail",4)==0) { match = GEN_EMAIL; mod += 4; }
363   else mod++;
364
365   if (*mod == ',') mod++;
366   }
367
368 while (sk_GENERAL_NAME_num(san) > 0)
369   {
370   GENERAL_NAME * namePart = sk_GENERAL_NAME_pop(san);
371   if (match != -1 && match != namePart->type)
372     continue;
373   switch (namePart->type)
374     {
375     case GEN_DNS:
376       tag = US"DNS";
377       ele = ASN1_STRING_data(namePart->d.dNSName);
378       len = ASN1_STRING_length(namePart->d.dNSName);
379       break;
380     case GEN_URI:
381       tag = US"URI";
382       ele = ASN1_STRING_data(namePart->d.uniformResourceIdentifier);
383       len = ASN1_STRING_length(namePart->d.uniformResourceIdentifier);
384       break;
385     case GEN_EMAIL:
386       tag = US"MAIL";
387       ele = ASN1_STRING_data(namePart->d.rfc822Name);
388       len = ASN1_STRING_length(namePart->d.rfc822Name);
389       break;
390     default:
391       continue; /* ignore unrecognised types */
392     }
393   if (ele[len]) /* not nul-terminated */
394     ele = string_copyn(ele, len);
395
396   if (Ustrlen(ele) == len)      /* ignore any with embedded nul */
397     list = string_append_listele(list, osep,
398           match == -1 ? string_sprintf("%s=%s", tag, ele) : ele);
399   }
400
401 sk_GENERAL_NAME_free(san);
402 return list;
403 }
404
405 uschar *
406 tls_cert_ocsp_uri(void * cert, uschar * mod)
407 {
408 STACK_OF(ACCESS_DESCRIPTION) * ads = (STACK_OF(ACCESS_DESCRIPTION) *)
409   X509_get_ext_d2i((X509 *)cert, NID_info_access, NULL, NULL);
410 int adsnum = sk_ACCESS_DESCRIPTION_num(ads);
411 int i;
412 uschar sep = '\n';
413 uschar * list = NULL;
414
415 if (mod)
416   if (*mod == '>' && *++mod) sep = *mod++;
417
418 for (i = 0; i < adsnum; i++)
419   {
420   ACCESS_DESCRIPTION * ad = sk_ACCESS_DESCRIPTION_value(ads, i);
421
422   if (ad && OBJ_obj2nid(ad->method) == NID_ad_OCSP)
423     {
424     uschar * ele = ASN1_STRING_data(ad->location->d.ia5);
425     int len =  ASN1_STRING_length(ad->location->d.ia5);
426     list = string_append_listele_n(list, sep, ele, len);
427     }
428   }
429 sk_ACCESS_DESCRIPTION_free(ads);
430 return list;
431 }
432
433 uschar *
434 tls_cert_crl_uri(void * cert, uschar * mod)
435 {
436 STACK_OF(DIST_POINT) * dps = (STACK_OF(DIST_POINT) *)
437   X509_get_ext_d2i((X509 *)cert,  NID_crl_distribution_points,
438     NULL, NULL);
439 DIST_POINT * dp;
440 int dpsnum = sk_DIST_POINT_num(dps);
441 int i;
442 uschar sep = '\n';
443 uschar * list = NULL;
444
445 if (mod)
446   if (*mod == '>' && *++mod) sep = *mod++;
447
448 if (dps) for (i = 0; i < dpsnum; i++)
449   if ((dp = sk_DIST_POINT_value(dps, i)))
450     {
451     STACK_OF(GENERAL_NAME) * names = dp->distpoint->name.fullname;
452     GENERAL_NAME * np;
453     int nnum = sk_GENERAL_NAME_num(names);
454     int j;
455
456     for (j = 0; j < nnum; j++)
457       if (  (np = sk_GENERAL_NAME_value(names, j))
458          && np->type == GEN_URI
459          )
460         {
461         uschar * ele = ASN1_STRING_data(np->d.uniformResourceIdentifier);
462         int len =  ASN1_STRING_length(np->d.uniformResourceIdentifier);
463         list = string_append_listele_n(list, sep, ele, len);
464         }
465     }
466 sk_DIST_POINT_free(dps);
467 return list;
468 }
469
470
471
472 /*****************************************************
473 *  Certificate operator routines
474 *****************************************************/
475 uschar *
476 tls_cert_der_b64(void * cert)
477 {
478 BIO * bp = BIO_new(BIO_s_mem());
479 uschar * cp = NULL;
480
481 if (!i2d_X509_bio(bp, (X509 *)cert))
482   log_write(0, LOG_MAIN, "TLS error in certificate export: %s",
483     ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL));
484 else
485   {
486   long len = BIO_get_mem_data(bp, &cp);
487   cp = b64encode(cp, (int)len);
488   }
489
490 BIO_free(bp);
491 return cp;
492 }
493
494
495 static uschar *
496 fingerprint(X509 * cert, const EVP_MD * fdig)
497 {
498 int j;
499 unsigned int n;
500 uschar md[EVP_MAX_MD_SIZE];
501 uschar * cp;
502
503 if (!X509_digest(cert,fdig,md,&n))
504   {
505   expand_string_message = US"tls_cert_fprt: out of mem\n";
506   return NULL;
507   }
508 cp = store_get(n*2+1);
509 for (j = 0; j < (int)n; j++) sprintf(CS cp+2*j, "%02X", md[j]);
510 return(cp);
511 }
512
513 uschar *
514 tls_cert_fprt_md5(void * cert)
515 {
516 return fingerprint((X509 *)cert, EVP_md5());
517 }
518
519 uschar *
520 tls_cert_fprt_sha1(void * cert)
521 {
522 return fingerprint((X509 *)cert, EVP_sha1());
523 }
524
525 uschar *
526 tls_cert_fprt_sha256(void * cert)
527 {
528 return fingerprint((X509 *)cert, EVP_sha256());
529 }
530
531
532 /* vi: aw ai sw=2
533 */
534 /* End of tlscert-openssl.c */