GnuTLS website moves
[exim.git] / src / src / tls-gnu.c
index 0ac72ad25b17e468e9833e061b2056ebbb31b5c8..c90ae1411caaa64234f826ace24af37f1e7b650f 100644 (file)
@@ -39,6 +39,10 @@ require current GnuTLS, then we'll drop support for the ancient libraries).
 #include <gnutls/x509.h>
 /* man-page is incorrect, gnutls_rnd() is not in gnutls.h: */
 #include <gnutls/crypto.h>
+/* needed to disable PKCS11 autoload unless requested */
+#if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x020c00
+# include <gnutls/pkcs11.h>
+#endif
 
 /* GnuTLS 2 vs 3
 
@@ -63,8 +67,7 @@ Some of these correspond to variables in globals.c; those variables will
 be set to point to content in one of these instances, as appropriate for
 the stage of the process lifetime.
 
-Not handled here: globals tls_active, tls_bits, tls_cipher, tls_peerdn,
-tls_certificate_verified, tls_channelbinding_b64, tls_sni.
+Not handled here: global tls_channelbinding_b64.
 */
 
 typedef struct exim_gnutls_state {
@@ -95,6 +98,8 @@ typedef struct exim_gnutls_state {
   uschar *exp_tls_crl;
   uschar *exp_tls_require_ciphers;
 
+  tls_support *tlsp;   /* set in tls_init() */
+
   uschar *xfer_buffer;
   int xfer_buffer_lwm;
   int xfer_buffer_hwm;
@@ -107,6 +112,7 @@ static const exim_gnutls_state_st exim_gnutls_state_init = {
   NULL, NULL, NULL, NULL,
   NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL,
   NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL,
+  NULL,
   NULL, 0, 0, 0, 0,
 };
 
@@ -120,7 +126,6 @@ there's no way for heart-beats to be responded to, for the duration of the
 second connection. */
 
 static exim_gnutls_state_st state_server, state_client;
-static exim_gnutls_state_st *current_global_tls_state;
 
 /* dh_params are initialised once within the lifetime of a process using TLS;
 if we used TLS in a long-lived daemon, we'd have to reconsider this.  But we
@@ -171,6 +176,7 @@ before, for now. */
 #define HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
 #define HAVE_GNUTLS_SEC_PARAM_CONSTANTS
 #define HAVE_GNUTLS_RND
+#define HAVE_GNUTLS_PKCS11
 #endif
 
 
@@ -286,15 +292,13 @@ Sets:
   tls_cipher                a string
   tls_peerdn                a string
   tls_sni                   a (UTF-8) string
-Also:
-  current_global_tls_state  for API limitations
 
 Argument:
   state      the relevant exim_gnutls_state_st *
 */
 
 static void
-extract_exim_vars_from_tls_state(exim_gnutls_state_st *state)
+extract_exim_vars_from_tls_state(exim_gnutls_state_st *state, BOOL is_server)
 {
 gnutls_cipher_algorithm_t cipher;
 #ifdef HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
@@ -303,19 +307,17 @@ int rc;
 gnutls_datum_t channel;
 #endif
 
-current_global_tls_state = state;
-
-tls_active = state->fd_out;
+state->tlsp->active = state->fd_out;
 
 cipher = gnutls_cipher_get(state->session);
 /* returns size in "bytes" */
-tls_bits = gnutls_cipher_get_key_size(cipher) * 8;
+state->tlsp->bits = gnutls_cipher_get_key_size(cipher) * 8;
 
-tls_cipher = state->ciphersuite;
+state->tlsp->cipher = state->ciphersuite;
 
-DEBUG(D_tls) debug_printf("cipher: %s\n", tls_cipher);
+DEBUG(D_tls) debug_printf("cipher: %s\n", state->ciphersuite);
 
-tls_certificate_verified = state->peer_cert_verified;
+state->tlsp->certificate_verified = state->peer_cert_verified;
 
 /* note that tls_channelbinding_b64 is not saved to the spool file, since it's
 only available for use for authenticators while this TLS session is running. */
@@ -336,9 +338,8 @@ if (rc) {
 }
 #endif
 
-tls_peerdn = state->peerdn;
-
-tls_sni = state->received_sni;
+state->tlsp->peerdn = state->peerdn;
+state->tlsp->sni =    state->received_sni;
 }
 
 
@@ -358,9 +359,6 @@ file is never present. If two processes both compute some new parameters, you
 waste a bit of effort, but it doesn't seem worth messing around with locking to
 prevent this.
 
-Argument:
-  host       NULL for server, server for client (for error handling)
-
 Returns:     OK/DEFER/FAIL
 */
 
@@ -370,8 +368,12 @@ init_server_dh(void)
 int fd, rc;
 unsigned int dh_bits;
 gnutls_datum m;
-uschar filename[PATH_MAX];
+uschar filename_buf[PATH_MAX];
+uschar *filename = NULL;
 size_t sz;
+uschar *exp_tls_dhparam;
+BOOL use_file_in_spool = FALSE;
+BOOL use_fixed_file = FALSE;
 host_item *host = NULL; /* dummy for macros */
 
 DEBUG(D_tls) debug_printf("Initialising GnuTLS server params.\n");
@@ -379,6 +381,46 @@ DEBUG(D_tls) debug_printf("Initialising GnuTLS server params.\n");
 rc = gnutls_dh_params_init(&dh_server_params);
 exim_gnutls_err_check(US"gnutls_dh_params_init");
 
+m.data = NULL;
+m.size = 0;
+
+if (!expand_check(tls_dhparam, US"tls_dhparam", &exp_tls_dhparam))
+  return DEFER;
+
+if (!exp_tls_dhparam)
+  {
+  DEBUG(D_tls) debug_printf("Loading default hard-coded DH params\n");
+  m.data = US std_dh_prime_default();
+  m.size = Ustrlen(m.data);
+  }
+else if (Ustrcmp(exp_tls_dhparam, "historic") == 0)
+  use_file_in_spool = TRUE;
+else if (Ustrcmp(exp_tls_dhparam, "none") == 0)
+  {
+  DEBUG(D_tls) debug_printf("Requested no DH parameters.\n");
+  return OK;
+  }
+else if (exp_tls_dhparam[0] != '/')
+  {
+  m.data = US std_dh_prime_named(exp_tls_dhparam);
+  if (m.data == NULL)
+    return tls_error(US"No standard prime named", CS exp_tls_dhparam, NULL);
+  m.size = Ustrlen(m.data);
+  }
+else
+  {
+  use_fixed_file = TRUE;
+  filename = exp_tls_dhparam;
+  }
+
+if (m.data)
+  {
+  rc = gnutls_dh_params_import_pkcs3(dh_server_params, &m, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
+  exim_gnutls_err_check(US"gnutls_dh_params_import_pkcs3");
+  DEBUG(D_tls) debug_printf("Loaded fixed standard D-H parameters\n");
+  return OK;
+  }
+
 #ifdef HAVE_GNUTLS_SEC_PARAM_CONSTANTS
 /* If you change this constant, also change dh_param_fn_ext so that we can use a
 different filename and ensure we have sufficient bits. */
@@ -404,9 +446,13 @@ if (dh_bits > tls_dh_max_bits)
   dh_bits = tls_dh_max_bits;
   }
 
-if (!string_format(filename, sizeof(filename),
-      "%s/gnutls-params-%d", spool_directory, dh_bits))
-  return tls_error(US"overlong filename", NULL, NULL);
+if (use_file_in_spool)
+  {
+  if (!string_format(filename_buf, sizeof(filename_buf),
+        "%s/gnutls-params-%d", spool_directory, dh_bits))
+    return tls_error(US"overlong filename", NULL, NULL);
+  filename = filename_buf;
+  }
 
 /* Open the cache file for reading and if successful, read it and set up the
 parameters. */
@@ -483,6 +529,7 @@ case. */
 if (rc < 0)
   {
   uschar *temp_fn;
+  unsigned int dh_bits_gen = dh_bits;
 
   if ((PATH_MAX - Ustrlen(filename)) < 10)
     return tls_error(US"Filename too long to generate replacement",
@@ -494,8 +541,26 @@ if (rc < 0)
     return tls_error(US"Unable to open temp file", strerror(errno), NULL);
   (void)fchown(fd, exim_uid, exim_gid);   /* Probably not necessary */
 
-  DEBUG(D_tls) debug_printf("generating %d bits Diffie-Hellman key ...\n", dh_bits);
-  rc = gnutls_dh_params_generate2(dh_server_params, dh_bits);
+  /* GnuTLS overshoots!
+   * If we ask for 2236, we might get 2237 or more.
+   * But there's no way to ask GnuTLS how many bits there really are.
+   * We can ask how many bits were used in a TLS session, but that's it!
+   * The prime itself is hidden behind too much abstraction.
+   * So we ask for less, and proceed on a wing and a prayer.
+   * First attempt, subtracted 3 for 2233 and got 2240.
+   */
+  if (dh_bits >= EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS + 10)
+    {
+    dh_bits_gen = dh_bits - 10;
+    DEBUG(D_tls)
+      debug_printf("being paranoid about DH generation, make it '%d' bits'\n",
+          dh_bits_gen);
+    }
+
+  DEBUG(D_tls)
+    debug_printf("requesting generation of %d bit Diffie-Hellman prime ...\n",
+        dh_bits_gen);
+  rc = gnutls_dh_params_generate2(dh_server_params, dh_bits_gen);
   exim_gnutls_err_check(US"gnutls_dh_params_generate2");
 
   /* gnutls_dh_params_export_pkcs3() will tell us the exact size, every time,
@@ -514,12 +579,13 @@ if (rc < 0)
     return tls_error(US"memory allocation failed", strerror(errno), NULL);
   /* this will return a size 1 less than the allocation size above */
   rc = gnutls_dh_params_export_pkcs3(dh_server_params, GNUTLS_X509_FMT_PEM,
-      m.data, &m.size);
+      m.data, &sz);
   if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
     {
     free(m.data);
     exim_gnutls_err_check(US"gnutls_dh_params_export_pkcs3() real");
     }
+  m.size = sz; /* shrink by 1, probably */
 
   sz = write_to_fd_buf(fd, m.data, (size_t) m.size);
   if (sz != m.size)
@@ -588,7 +654,11 @@ if (!state->host)
   {
   if (!state->received_sni)
     {
-    if (state->tls_certificate && Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_sni"))
+    if (state->tls_certificate &&
+        (Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_sni") ||
+         Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_in_sni") ||
+         Ustrstr(state->tls_certificate, US"tls_out_sni")
+       ))
       {
       DEBUG(D_tls) debug_printf("We will re-expand TLS session files if we receive SNI.\n");
       state->trigger_sni_changes = TRUE;
@@ -819,6 +889,7 @@ Arguments:
   cas             CA certs file
   crl             CRL file
   require_ciphers tls_require_ciphers setting
+  caller_state    returned state-info structure
 
 Returns:          OK/DEFER/FAIL
 */
@@ -845,6 +916,19 @@ if (!exim_gnutls_base_init_done)
   {
   DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS global init required.\n");
 
+#ifdef HAVE_GNUTLS_PKCS11
+  /* By default, gnutls_global_init will init PKCS11 support in auto mode,
+  which loads modules from a config file, which sounds good and may be wanted
+  by some sysadmin, but also means in common configurations that GNOME keyring
+  environment variables are used and so breaks for users calling mailq.
+  To prevent this, we init PKCS11 first, which is the documented approach. */
+  if (!gnutls_enable_pkcs11)
+    {
+    rc = gnutls_pkcs11_init(GNUTLS_PKCS11_FLAG_MANUAL, NULL);
+    exim_gnutls_err_check(US"gnutls_pkcs11_init");
+    }
+#endif
+
   rc = gnutls_global_init();
   exim_gnutls_err_check(US"gnutls_global_init");
 
@@ -864,6 +948,7 @@ if (host)
   {
   state = &state_client;
   memcpy(state, &exim_gnutls_state_init, sizeof(exim_gnutls_state_init));
+  state->tlsp = &tls_out;
   DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS client session\n");
   rc = gnutls_init(&state->session, GNUTLS_CLIENT);
   }
@@ -871,6 +956,7 @@ else
   {
   state = &state_server;
   memcpy(state, &exim_gnutls_state_init, sizeof(exim_gnutls_state_init));
+  state->tlsp = &tls_in;
   DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS server session\n");
   rc = gnutls_init(&state->session, GNUTLS_SERVER);
   }
@@ -902,7 +988,7 @@ if (rc != OK) return rc;
 /* set SNI in client, only */
 if (host)
   {
-  if (!expand_check_tlsvar(tls_sni))
+  if (!expand_check(state->tlsp->sni, US"tls_out_sni", &state->exp_tls_sni))
     return DEFER;
   if (state->exp_tls_sni && *state->exp_tls_sni)
     {
@@ -919,7 +1005,7 @@ else if (state->tls_sni)
       "have an SNI set for a client [%s]\n", state->tls_sni);
 
 /* This is the priority string support,
-http://www.gnu.org/software/gnutls/manual/html_node/Priority-Strings.html
+http://www.gnutls.org/manual/html_node/Priority-Strings.html
 and replaces gnutls_require_kx, gnutls_require_mac & gnutls_require_protocols.
 This was backwards incompatible, but means Exim no longer needs to track
 all algorithms and provide string forms for them. */
@@ -973,8 +1059,6 @@ if (gnutls_compat_mode)
   }
 
 *caller_state = state;
-/* needs to happen before callbacks during handshake */
-current_global_tls_state = state;
 return OK;
 }
 
@@ -1053,7 +1137,7 @@ old_pool = store_pool;
 store_pool = POOL_PERM;
 state->ciphersuite = string_copy(cipherbuf);
 store_pool = old_pool;
-tls_cipher = state->ciphersuite;
+state->tlsp->cipher = state->ciphersuite;
 
 /* tls_peerdn */
 cert_list = gnutls_certificate_get_peers(state->session, &cert_list_size);
@@ -1166,7 +1250,7 @@ if ((rc < 0) || (verify & (GNUTLS_CERT_INVALID|GNUTLS_CERT_REVOKED)) != 0)
     return FALSE;
     }
   DEBUG(D_tls)
-    debug_printf("TLS verify failure overriden (host in tls_try_verify_hosts)\n");
+    debug_printf("TLS verify failure overridden (host in tls_try_verify_hosts)\n");
   }
 else
   {
@@ -1175,7 +1259,7 @@ else
       state->peerdn ? state->peerdn : US"<unset>");
   }
 
-tls_peerdn = state->peerdn;
+state->tlsp->peerdn = state->peerdn;
 
 return TRUE;
 }
@@ -1219,6 +1303,7 @@ handshake.".
 
 For inability to get SNI information, we return 0.
 We only return non-zero if re-setup failed.
+Only used for server-side TLS.
 */
 
 static int
@@ -1226,7 +1311,7 @@ exim_sni_handling_cb(gnutls_session_t session)
 {
 char sni_name[MAX_HOST_LEN];
 size_t data_len = MAX_HOST_LEN;
-exim_gnutls_state_st *state = current_global_tls_state;
+exim_gnutls_state_st *state = &state_server;
 unsigned int sni_type;
 int rc, old_pool;
 
@@ -1256,7 +1341,7 @@ state->received_sni = string_copyn(US sni_name, data_len);
 store_pool = old_pool;
 
 /* We set this one now so that variable expansions below will work */
-tls_sni = state->received_sni;
+state->tlsp->sni = state->received_sni;
 
 DEBUG(D_tls) debug_printf("Received TLS SNI \"%s\"%s\n", sni_name,
     state->trigger_sni_changes ? "" : " (unused for certificate selection)");
@@ -1312,9 +1397,7 @@ const char *error;
 exim_gnutls_state_st *state = NULL;
 
 /* Check for previous activation */
-/* nb: this will not be TLS callout safe, needs reworking as part of that. */
-
-if (tls_active >= 0)
+if (tls_in.active >= 0)
   {
   tls_error(US"STARTTLS received after TLS started", "", NULL);
   smtp_printf("554 Already in TLS\r\n");
@@ -1365,10 +1448,10 @@ make them disconnect. We need to have an explicit fflush() here, to force out
 the response. Other smtp_printf() calls do not need it, because in non-TLS
 mode, the fflush() happens when smtp_getc() is called. */
 
-if (!tls_on_connect)
+if (!state->tlsp->on_connect)
   {
   smtp_printf("220 TLS go ahead\r\n");
-  fflush(smtp_out);
+  fflush(smtp_out);            /*XXX JGH */
   }
 
 /* Now negotiate the TLS session. We put our own timer on it, since it seems
@@ -1435,7 +1518,7 @@ if (rc != OK) return rc;
 
 /* Sets various Exim expansion variables; always safe within server */
 
-extract_exim_vars_from_tls_state(state);
+extract_exim_vars_from_tls_state(state, TRUE);
 
 /* TLS has been set up. Adjust the input functions to read via TLS,
 and initialize appropriately. */
@@ -1464,13 +1547,13 @@ Arguments:
   fd                the fd of the connection
   host              connected host (for messages)
   addr              the first address (not used)
-  dhparam           DH parameter file (ignored, we're a client)
   certificate       certificate file
   privatekey        private key file
   sni               TLS SNI to send to remote host
   verify_certs      file for certificate verify
   verify_crl        CRL for verify
   require_ciphers   list of allowed ciphers or NULL
+  dh_min_bits       minimum number of bits acceptable in server's DH prime
   timeout           startup timeout
 
 Returns:            OK/DEFER/FAIL (because using common functions),
@@ -1479,10 +1562,14 @@ Returns:            OK/DEFER/FAIL (because using common functions),
 
 int
 tls_client_start(int fd, host_item *host,
-    address_item *addr ARG_UNUSED, uschar *dhparam ARG_UNUSED,
+    address_item *addr ARG_UNUSED,
     uschar *certificate, uschar *privatekey, uschar *sni,
     uschar *verify_certs, uschar *verify_crl,
-    uschar *require_ciphers, int timeout)
+    uschar *require_ciphers,
+#ifdef EXPERIMENTAL_OCSP
+    uschar *require_ocsp ARG_UNUSED,
+#endif
+    int dh_min_bits, int timeout)
 {
 int rc;
 const char *error;
@@ -1494,7 +1581,17 @@ rc = tls_init(host, certificate, privatekey,
     sni, verify_certs, verify_crl, require_ciphers, &state);
 if (rc != OK) return rc;
 
-gnutls_dh_set_prime_bits(state->session, EXIM_CLIENT_DH_MIN_BITS);
+if (dh_min_bits < EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS)
+  {
+  DEBUG(D_tls)
+    debug_printf("WARNING: tls_dh_min_bits far too low, clamping %d up to %d\n",
+        dh_min_bits, EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS);
+  dh_min_bits = EXIM_CLIENT_DH_MIN_MIN_BITS;
+  }
+
+DEBUG(D_tls) debug_printf("Setting D-H prime minimum acceptable bits to %d\n",
+    dh_min_bits);
+gnutls_dh_set_prime_bits(state->session, dh_min_bits);
 
 if (verify_certs == NULL)
   {
@@ -1544,7 +1641,7 @@ if (rc != OK) return rc;
 
 /* Sets various Exim expansion variables; may need to adjust for ACL callouts */
 
-extract_exim_vars_from_tls_state(state);
+extract_exim_vars_from_tls_state(state, FALSE);
 
 return OK;
 }
@@ -1565,11 +1662,11 @@ Returns:     nothing
 */
 
 void
-tls_close(BOOL shutdown)
+tls_close(BOOL is_server, BOOL shutdown)
 {
-exim_gnutls_state_st *state = current_global_tls_state;
+exim_gnutls_state_st *state = is_server ? &state_server : &state_client;
 
-if (tls_active < 0) return;  /* TLS was not active */
+if (!state->tlsp || state->tlsp->active < 0) return;  /* TLS was not active */
 
 if (shutdown)
   {
@@ -1579,6 +1676,7 @@ if (shutdown)
 
 gnutls_deinit(state->session);
 
+state->tlsp->active = -1;
 memcpy(state, &exim_gnutls_state_init, sizeof(exim_gnutls_state_init));
 
 if ((state_server.session == NULL) && (state_client.session == NULL))
@@ -1587,7 +1685,6 @@ if ((state_server.session == NULL) && (state_client.session == NULL))
   exim_gnutls_base_init_done = FALSE;
   }
 
-tls_active = -1;
 }
 
 
@@ -1599,6 +1696,7 @@ tls_active = -1;
 
 /* This gets the next byte from the TLS input buffer. If the buffer is empty,
 it refills the buffer via the GnuTLS reading function.
+Only used by the server-side TLS.
 
 This feeds DKIM and should be used for all message-body reads.
 
@@ -1609,7 +1707,7 @@ Returns:    the next character or EOF
 int
 tls_getc(void)
 {
-exim_gnutls_state_st *state = current_global_tls_state;
+exim_gnutls_state_st *state = &state_server;
 if (state->xfer_buffer_lwm >= state->xfer_buffer_hwm)
   {
   ssize_t inbytes;
@@ -1638,12 +1736,12 @@ if (state->xfer_buffer_lwm >= state->xfer_buffer_hwm)
 
     gnutls_deinit(state->session);
     state->session = NULL;
-    tls_active = -1;
-    tls_bits = 0;
-    tls_certificate_verified = FALSE;
-    tls_channelbinding_b64 = NULL;
-    tls_cipher = NULL;
-    tls_peerdn = NULL;
+    state->tlsp->active = -1;
+    state->tlsp->bits = 0;
+    state->tlsp->certificate_verified = FALSE;
+    tls_channelbinding_b64 = NULL;     /*XXX JGH */
+    state->tlsp->cipher = NULL;
+    state->tlsp->peerdn = NULL;
 
     return smtp_getc();
     }
@@ -1677,6 +1775,7 @@ return state->xfer_buffer[state->xfer_buffer_lwm++];
 
 /* This does not feed DKIM, so if the caller uses this for reading message body,
 then the caller must feed DKIM.
+
 Arguments:
   buff      buffer of data
   len       size of buffer
@@ -1686,9 +1785,9 @@ Returns:    the number of bytes read
 */
 
 int
-tls_read(uschar *buff, size_t len)
+tls_read(BOOL is_server, uschar *buff, size_t len)
 {
-exim_gnutls_state_st *state = current_global_tls_state;
+exim_gnutls_state_st *state = is_server ? &state_server : &state_client;
 ssize_t inbytes;
 
 if (len > INT_MAX)
@@ -1724,6 +1823,7 @@ return -1;
 
 /*
 Arguments:
+  is_server channel specifier
   buff      buffer of data
   len       number of bytes
 
@@ -1732,11 +1832,11 @@ Returns:    the number of bytes after a successful write,
 */
 
 int
-tls_write(const uschar *buff, size_t len)
+tls_write(BOOL is_server, const uschar *buff, size_t len)
 {
 ssize_t outbytes;
 size_t left = len;
-exim_gnutls_state_st *state = current_global_tls_state;
+exim_gnutls_state_st *state = is_server ? &state_server : &state_client;
 
 DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_do_write(%p, " SIZE_T_FMT ")\n", buff, left);
 while (left > 0)
@@ -1866,6 +1966,13 @@ if (exim_gnutls_base_init_done)
   log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
       "already initialised GnuTLS, Exim developer bug");
 
+#ifdef HAVE_GNUTLS_PKCS11
+if (!gnutls_enable_pkcs11)
+  {
+  rc = gnutls_pkcs11_init(GNUTLS_PKCS11_FLAG_MANUAL, NULL);
+  validate_check_rc(US"gnutls_pkcs11_init");
+  }
+#endif
 rc = gnutls_global_init();
 validate_check_rc(US"gnutls_global_init()");
 exim_gnutls_base_init_done = TRUE;