TLS: add variables for the IETF standard name for the connection ciphersuite
[exim.git] / src / src / tls-gnu.c
index 527ad28b216333c9f95ceb595891b9c40c9d68f7..d9efe8c2efcd891ef9e5e3eddd23640f08db17d3 100644 (file)
@@ -2,7 +2,7 @@
 *     Exim - an Internet mail transport agent    *
 *************************************************/
 
-/* Copyright (c) University of Cambridge 1995 - 2017 */
+/* Copyright (c) University of Cambridge 1995 - 2018 */
 /* See the file NOTICE for conditions of use and distribution. */
 
 /* Copyright (c) Phil Pennock 2012 */
@@ -39,6 +39,7 @@ 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>
@@ -60,13 +61,43 @@ require current GnuTLS, then we'll drop support for the ancient libraries).
 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030014
 # define SUPPORT_SYSDEFAULT_CABUNDLE
 #endif
+#if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030104
+# define GNUTLS_CERT_VFY_STATUS_PRINT
+#endif
 #if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030109
 # define SUPPORT_CORK
 #endif
+#if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x03010a
+# define SUPPORT_GNUTLS_SESS_DESC
+#endif
+#if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030500
+# define SUPPORT_GNUTLS_KEYLOG
+#endif
+#if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030506 && !defined(DISABLE_OCSP)
+# define SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
+#endif
+
+#ifdef SUPPORT_DANE
+# if GNUTLS_VERSION_NUMBER >= 0x030000
+#  define DANESSL_USAGE_DANE_TA 2
+#  define DANESSL_USAGE_DANE_EE 3
+# else
+#  error GnuTLS version too early for DANE
+# endif
+# if GNUTLS_VERSION_NUMBER < 0x999999
+#  define GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
+# endif
+#endif
 
 #ifndef DISABLE_OCSP
 # include <gnutls/ocsp.h>
 #endif
+#ifdef SUPPORT_DANE
+# include <gnutls/dane.h>
+#endif
+
+#include "tls-cipher-stdname.c"
+
 
 /* GnuTLS 2 vs 3
 
@@ -82,7 +113,7 @@ Changes:
 /* Values for verify_requirement */
 
 enum peer_verify_requirement
-  { VERIFY_NONE, VERIFY_OPTIONAL, VERIFY_REQUIRED };
+  { VERIFY_NONE, VERIFY_OPTIONAL, VERIFY_REQUIRED, VERIFY_DANE };
 
 /* This holds most state for server or client; with this, we can set up an
 outbound TLS-enabled connection in an ACL callout, while not stomping all
@@ -103,10 +134,11 @@ typedef struct exim_gnutls_state {
   int                  fd_in;
   int                  fd_out;
   BOOL                 peer_cert_verified;
+  BOOL                 peer_dane_verified;
   BOOL                 trigger_sni_changes;
   BOOL                 have_set_peerdn;
-  const struct host_item *host;
-  gnutls_x509_crt_t    peercert;
+  const struct host_item *host;                /* NULL if server */
+  gnutls_x509_crt_t    peercert;
   uschar               *peerdn;
   uschar               *ciphersuite;
   uschar               *received_sni;
@@ -123,19 +155,22 @@ typedef struct exim_gnutls_state {
   uschar *exp_tls_verify_certificates;
   uschar *exp_tls_crl;
   uschar *exp_tls_require_ciphers;
-  uschar *exp_tls_ocsp_file;
   const uschar *exp_tls_verify_cert_hostnames;
 #ifndef DISABLE_EVENT
   uschar *event_action;
 #endif
+#ifdef SUPPORT_DANE
+  char * const *       dane_data;
+  const int *          dane_data_len;
+#endif
 
   tls_support *tlsp;   /* set in tls_init() */
 
   uschar *xfer_buffer;
   int xfer_buffer_lwm;
   int xfer_buffer_hwm;
-  int xfer_eof;
-  int xfer_error;
+  BOOL xfer_eof;       /*XXX never gets set! */
+  BOOL xfer_error;
 } exim_gnutls_state_st;
 
 static const exim_gnutls_state_st exim_gnutls_state_init = {
@@ -146,6 +181,7 @@ static const exim_gnutls_state_st exim_gnutls_state_init = {
   .fd_in =             -1,
   .fd_out =            -1,
   .peer_cert_verified =        FALSE,
+  .peer_dane_verified =        FALSE,
   .trigger_sni_changes =FALSE,
   .have_set_peerdn =   FALSE,
   .host =              NULL,
@@ -166,7 +202,6 @@ static const exim_gnutls_state_st exim_gnutls_state_init = {
   .exp_tls_verify_certificates = NULL,
   .exp_tls_crl =       NULL,
   .exp_tls_require_ciphers = NULL,
-  .exp_tls_ocsp_file = NULL,
   .exp_tls_verify_cert_hostnames = NULL,
 #ifndef DISABLE_EVENT
   .event_action =      NULL,
@@ -176,8 +211,8 @@ static const exim_gnutls_state_st exim_gnutls_state_init = {
   .xfer_buffer =       NULL,
   .xfer_buffer_lwm =   0,
   .xfer_buffer_hwm =   0,
-  .xfer_eof =          0,
-  .xfer_error =                0,
+  .xfer_eof =          FALSE,
+  .xfer_error =                FALSE,
 };
 
 /* Not only do we have our own APIs which don't pass around state, assuming
@@ -191,7 +226,7 @@ second connection.
 XXX But see gnutls_session_get_ptr()
 */
 
-static exim_gnutls_state_st state_server, state_client;
+static exim_gnutls_state_st state_server;
 
 /* 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
@@ -238,9 +273,9 @@ before, for now. */
 # define EXIM_SERVER_DH_BITS_PRE2_12 1024
 #endif
 
-#define exim_gnutls_err_check(Label) do { \
-  if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS) \
-    return tls_error((Label), gnutls_strerror(rc), host, errstr); \
+#define exim_gnutls_err_check(rc, Label) do { \
+  if ((rc) != GNUTLS_E_SUCCESS) \
+    return tls_error((Label), US gnutls_strerror(rc), host, errstr); \
   } while (0)
 
 #define expand_check_tlsvar(Varname, errstr) \
@@ -306,11 +341,11 @@ Returns:    OK/DEFER/FAIL
 */
 
 static int
-tls_error(const uschar *prefix, const char *msg, const host_item *host,
+tls_error(const uschar *prefix, const uschar *msg, const host_item *host,
   uschar ** errstr)
 {
 if (errstr)
-  *errstr = string_sprintf("(%s)%s%s", prefix, msg ? ": " : "", msg ? msg : "");
+  *errstr = string_sprintf("(%s)%s%s", prefix, msg ? ": " : "", msg ? msg : US"");
 return host ? FAIL : DEFER;
 }
 
@@ -335,14 +370,14 @@ Returns:   nothing
 static void
 record_io_error(exim_gnutls_state_st *state, int rc, uschar *when, uschar *text)
 {
-const char * msg;
+const uschar * msg;
 uschar * errstr;
 
 if (rc == GNUTLS_E_FATAL_ALERT_RECEIVED)
-  msg = CS string_sprintf("%s: %s", US gnutls_strerror(rc),
+  msg = string_sprintf("%s: %s", US gnutls_strerror(rc),
     US gnutls_alert_get_name(gnutls_alert_get(state->session)));
 else
-  msg = gnutls_strerror(rc);
+  msg = US gnutls_strerror(rc);
 
 (void) tls_error(when, msg, state->host, &errstr);
 
@@ -426,7 +461,8 @@ gnutls_datum_t channel;
 #endif
 tls_support * tlsp = state->tlsp;
 
-tlsp->active = state->fd_out;
+tlsp->active.sock = state->fd_out;
+tlsp->active.tls_ctx = state;
 
 cipher = gnutls_cipher_get(state->session);
 /* returns size in "bytes" */
@@ -437,6 +473,9 @@ tlsp->cipher = state->ciphersuite;
 DEBUG(D_tls) debug_printf("cipher: %s\n", state->ciphersuite);
 
 tlsp->certificate_verified = state->peer_cert_verified;
+#ifdef SUPPORT_DANE
+tlsp->dane_verified = state->peer_dane_verified;
+#endif
 
 /* 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. */
@@ -445,16 +484,16 @@ tls_channelbinding_b64 = NULL;
 #ifdef HAVE_GNUTLS_SESSION_CHANNEL_BINDING
 channel.data = NULL;
 channel.size = 0;
-rc = gnutls_session_channel_binding(state->session, GNUTLS_CB_TLS_UNIQUE, &channel);
-if (rc) {
-  DEBUG(D_tls) debug_printf("Channel binding error: %s\n", gnutls_strerror(rc));
-} else {
+if ((rc = gnutls_session_channel_binding(state->session, GNUTLS_CB_TLS_UNIQUE, &channel)))
+  { DEBUG(D_tls) debug_printf("Channel binding error: %s\n", gnutls_strerror(rc)); }
+else
+  {
   old_pool = store_pool;
   store_pool = POOL_PERM;
-  tls_channelbinding_b64 = b64encode(channel.data, (int)channel.size);
+  tls_channelbinding_b64 = b64encode(CUS channel.data, (int)channel.size);
   store_pool = old_pool;
   DEBUG(D_tls) debug_printf("Have channel bindings cached for possible auth usage.\n");
-}
+  }
 #endif
 
 /* peercert is set in peer_status() */
@@ -507,7 +546,7 @@ host_item *host = NULL; /* dummy for macros */
 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");
+exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_dh_params_init");
 
 m.data = NULL;
 m.size = 0;
@@ -531,7 +570,7 @@ else if (Ustrcmp(exp_tls_dhparam, "none") == 0)
 else if (exp_tls_dhparam[0] != '/')
   {
   if (!(m.data = US std_dh_prime_named(exp_tls_dhparam)))
-    return tls_error(US"No standard prime named", CS exp_tls_dhparam, NULL, errstr);
+    return tls_error(US"No standard prime named", exp_tls_dhparam, NULL, errstr);
   m.size = Ustrlen(m.data);
   }
 else
@@ -543,7 +582,7 @@ else
 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");
+  exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_dh_params_import_pkcs3");
   DEBUG(D_tls) debug_printf("Loaded fixed standard D-H parameters\n");
   return OK;
   }
@@ -594,7 +633,7 @@ if ((fd = Uopen(filename, O_RDONLY, 0)) >= 0)
     {
     saved_errno = errno;
     (void)close(fd);
-    return tls_error(US"TLS cache stat failed", strerror(saved_errno), NULL, errstr);
+    return tls_error(US"TLS cache stat failed", US strerror(saved_errno), NULL, errstr);
     }
   if (!S_ISREG(statbuf.st_mode))
     {
@@ -606,27 +645,27 @@ if ((fd = Uopen(filename, O_RDONLY, 0)) >= 0)
     saved_errno = errno;
     (void)close(fd);
     return tls_error(US"fdopen(TLS cache stat fd) failed",
-        strerror(saved_errno), NULL, errstr);
+        US strerror(saved_errno), NULL, errstr);
     }
 
   m.size = statbuf.st_size;
   if (!(m.data = malloc(m.size)))
     {
     fclose(fp);
-    return tls_error(US"malloc failed", strerror(errno), NULL, errstr);
+    return tls_error(US"malloc failed", US strerror(errno), NULL, errstr);
     }
   if (!(sz = fread(m.data, m.size, 1, fp)))
     {
     saved_errno = errno;
     fclose(fp);
     free(m.data);
-    return tls_error(US"fread failed", strerror(saved_errno), NULL, errstr);
+    return tls_error(US"fread failed", US strerror(saved_errno), NULL, errstr);
     }
   fclose(fp);
 
   rc = gnutls_dh_params_import_pkcs3(dh_server_params, &m, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
   free(m.data);
-  exim_gnutls_err_check(US"gnutls_dh_params_import_pkcs3");
+  exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_dh_params_import_pkcs3");
   DEBUG(D_tls) debug_printf("read D-H parameters from file \"%s\"\n", filename);
   }
 
@@ -656,11 +695,11 @@ if (rc < 0)
 
   if ((PATH_MAX - Ustrlen(filename)) < 10)
     return tls_error(US"Filename too long to generate replacement",
-        CS filename, NULL, errstr);
+        filename, NULL, errstr);
 
-  temp_fn = string_copy(US "%s.XXXXXXX");
+  temp_fn = string_copy(US"%s.XXXXXXX");
   if ((fd = mkstemp(CS temp_fn)) < 0)  /* modifies temp_fn */
-    return tls_error(US"Unable to open temp file", strerror(errno), NULL, errstr);
+    return tls_error(US"Unable to open temp file", US strerror(errno), NULL, errstr);
   (void)fchown(fd, exim_uid, exim_gid);   /* Probably not necessary */
 
   /* GnuTLS overshoots!
@@ -683,7 +722,7 @@ if (rc < 0)
     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");
+  exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_dh_params_generate2");
 
   /* gnutls_dh_params_export_pkcs3() will tell us the exact size, every time,
   and I confirmed that a NULL call to get the size first is how the GnuTLS
@@ -694,10 +733,10 @@ if (rc < 0)
   rc = gnutls_dh_params_export_pkcs3(dh_server_params, GNUTLS_X509_FMT_PEM,
       m.data, &sz);
   if (rc != GNUTLS_E_SHORT_MEMORY_BUFFER)
-    exim_gnutls_err_check(US"gnutls_dh_params_export_pkcs3(NULL) sizing");
+    exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_dh_params_export_pkcs3(NULL) sizing");
   m.size = sz;
   if (!(m.data = malloc(m.size)))
-    return tls_error(US"memory allocation failed", strerror(errno), NULL, errstr);
+    return tls_error(US"memory allocation failed", US strerror(errno), NULL, errstr);
 
   /* 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,
@@ -705,7 +744,7 @@ if (rc < 0)
   if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
     {
     free(m.data);
-    exim_gnutls_err_check(US"gnutls_dh_params_export_pkcs3() real");
+    exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_dh_params_export_pkcs3() real");
     }
   m.size = sz; /* shrink by 1, probably */
 
@@ -713,19 +752,19 @@ if (rc < 0)
     {
     free(m.data);
     return tls_error(US"TLS cache write D-H params failed",
-        strerror(errno), NULL, errstr);
+        US strerror(errno), NULL, errstr);
     }
   free(m.data);
   if ((sz = write_to_fd_buf(fd, US"\n", 1)) != 1)
     return tls_error(US"TLS cache write D-H params final newline failed",
-        strerror(errno), NULL, errstr);
+        US strerror(errno), NULL, errstr);
 
   if ((rc = close(fd)))
-    return tls_error(US"TLS cache write close() failed", strerror(errno), NULL, errstr);
+    return tls_error(US"TLS cache write close() failed", US strerror(errno), NULL, errstr);
 
   if (Urename(temp_fn, filename) < 0)
     return tls_error(string_sprintf("failed to rename \"%s\" as \"%s\"",
-          temp_fn, filename), strerror(errno), NULL, errstr);
+          temp_fn, filename), US strerror(errno), NULL, errstr);
 
   DEBUG(D_tls) debug_printf("wrote D-H parameters to file \"%s\"\n", filename);
   }
@@ -757,15 +796,18 @@ if ((rc = gnutls_x509_crt_init(&cert))) goto err;
 where = US"generating pkey";
 if ((rc = gnutls_x509_privkey_generate(pkey, GNUTLS_PK_RSA,
 #ifdef SUPPORT_PARAM_TO_PK_BITS
-           gnutls_sec_param_to_pk_bits(GNUTLS_PK_RSA, GNUTLS_SEC_PARAM_LOW),
+# ifndef GNUTLS_SEC_PARAM_MEDIUM
+#  define GNUTLS_SEC_PARAM_MEDIUM GNUTLS_SEC_PARAM_HIGH
+# endif
+           gnutls_sec_param_to_pk_bits(GNUTLS_PK_RSA, GNUTLS_SEC_PARAM_MEDIUM),
 #else
-           1024,
+           2048,
 #endif
            0)))
   goto err;
 
 where = US"configuring cert";
-now = 0;
+now = 1;
 if (  (rc = gnutls_x509_crt_set_version(cert, 3))
    || (rc = gnutls_x509_crt_set_serial(cert, &now, sizeof(now)))
    || (rc = gnutls_x509_crt_set_activation_time(cert, now = time(NULL)))
@@ -798,22 +840,31 @@ out:
   return rc;
 
 err:
-  rc = tls_error(where, gnutls_strerror(rc), NULL, errstr);
+  rc = tls_error(where, US gnutls_strerror(rc), NULL, errstr);
   goto out;
 }
 
 
 
 
+/* Add certificate and key, from files.
+
+Return:
+  Zero or negative: good.  Negate value for certificate index if < 0.
+  Greater than zero: FAIL or DEFER code.
+*/
+
 static int
 tls_add_certfile(exim_gnutls_state_st * state, const host_item * host,
   uschar * certfile, uschar * keyfile, uschar ** errstr)
 {
 int rc = gnutls_certificate_set_x509_key_file(state->x509_cred,
     CS certfile, CS keyfile, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
-exim_gnutls_err_check(
-    string_sprintf("cert/key setup: cert=%s key=%s", certfile, keyfile));
-return OK;
+if (rc < 0)
+  return tls_error(
+    string_sprintf("cert/key setup: cert=%s key=%s", certfile, keyfile),
+    US gnutls_strerror(rc), host, errstr);
+return -rc;
 }
 
 
@@ -872,7 +923,11 @@ if (!host) /* server */
     }
 
 rc = gnutls_certificate_allocate_credentials(&state->x509_cred);
-exim_gnutls_err_check(US"gnutls_certificate_allocate_credentials");
+exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_certificate_allocate_credentials");
+
+#ifdef SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
+gnutls_certificate_set_flags(state->x509_cred, GNUTLS_CERTIFICATE_API_V2);
+#endif
 
 /* remember: expand_check_tlsvar() is expand_check() but fiddling with
 state members, assuming consistent naming; and expand_check() returns
@@ -927,20 +982,71 @@ if (state->exp_tls_certificate && *state->exp_tls_certificate)
     {
     const uschar * clist = state->exp_tls_certificate;
     const uschar * klist = state->exp_tls_privatekey;
-    int csep = 0, ksep = 0;
-    uschar * cfile, * kfile;
+    const uschar * olist;
+    int csep = 0, ksep = 0, osep = 0, cnt = 0;
+    uschar * cfile, * kfile, * ofile;
+
+#ifndef DISABLE_OCSP
+    if (!expand_check(tls_ocsp_file, US"tls_ocsp_file", &ofile, errstr))
+      return DEFER;
+    olist = ofile;
+#endif
 
     while (cfile = string_nextinlist(&clist, &csep, NULL, 0))
+
       if (!(kfile = string_nextinlist(&klist, &ksep, NULL, 0)))
        return tls_error(US"cert/key setup: out of keys", NULL, host, errstr);
-      else if ((rc = tls_add_certfile(state, host, cfile, kfile, errstr)))
+      else if (0 < (rc = tls_add_certfile(state, host, cfile, kfile, errstr)))
        return rc;
       else
+       {
+       int gnutls_cert_index = -rc;
        DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cert/key %s registered\n", cfile);
+
+       /* Set the OCSP stapling server info */
+
+#ifndef DISABLE_OCSP
+       if (tls_ocsp_file)
+         if (gnutls_buggy_ocsp)
+           {
+           DEBUG(D_tls)
+             debug_printf("GnuTLS library is buggy for OCSP; avoiding\n");
+           }
+         else if ((ofile = string_nextinlist(&olist, &osep, NULL, 0)))
+           {
+           /* Use the full callback method for stapling just to get
+           observability.  More efficient would be to read the file once only,
+           if it never changed (due to SNI). Would need restart on file update,
+           or watch datestamp.  */
+
+# ifdef SUPPORT_SRV_OCSP_STACK
+           rc = gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function2(
+             state->x509_cred, gnutls_cert_index,
+             server_ocsp_stapling_cb, ofile);
+
+           exim_gnutls_err_check(rc,
+             US"gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function2");
+# else
+           if (cnt++ > 0)
+             {
+             DEBUG(D_tls)
+               debug_printf("oops; multiple OCSP files not supported\n");
+             break;
+             }
+             gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function(
+               state->x509_cred, server_ocsp_stapling_cb, ofile);
+# endif
+
+           DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP response file = %s\n", ofile);
+           }
+         else
+           DEBUG(D_tls) debug_printf("ran out of OCSP response files in list\n");
+#endif
+       }
     }
   else
     {
-    if ((rc = tls_add_certfile(state, host,
+    if (0 < (rc = tls_add_certfile(state, host,
                state->exp_tls_certificate, state->exp_tls_privatekey, errstr)))
       return rc;
     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: cert/key registered\n");
@@ -949,36 +1055,6 @@ if (state->exp_tls_certificate && *state->exp_tls_certificate)
   } /* tls_certificate */
 
 
-/* Set the OCSP stapling server info */
-
-#ifndef DISABLE_OCSP
-if (  !host    /* server */
-   && tls_ocsp_file
-   )
-  {
-  if (gnutls_buggy_ocsp)
-    {
-    DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS library is buggy for OCSP; avoiding\n");
-    }
-  else
-    {
-    if (!expand_check(tls_ocsp_file, US"tls_ocsp_file",
-         &state->exp_tls_ocsp_file, errstr))
-      return DEFER;
-
-    /* Use the full callback method for stapling just to get observability.
-    More efficient would be to read the file once only, if it never changed
-    (due to SNI). Would need restart on file update, or watch datestamp.  */
-
-    gnutls_certificate_set_ocsp_status_request_function(state->x509_cred,
-      server_ocsp_stapling_cb, state->exp_tls_ocsp_file);
-
-    DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP response file = %s\n", state->exp_tls_ocsp_file);
-    }
-  }
-#endif
-
-
 /* Set the trusted CAs file if one is provided, and then add the CRL if one is
 provided. Experiment shows that, if the certificate file is empty, an unhelpful
 error message is provided. However, if we just refrain from setting anything up
@@ -1071,7 +1147,7 @@ else
 if (cert_count < 0)
   {
   rc = cert_count;
-  exim_gnutls_err_check(US"setting certificate trust");
+  exim_gnutls_err_check(rc, US"setting certificate trust");
   }
 DEBUG(D_tls) debug_printf("Added %d certificate authorities.\n", cert_count);
 
@@ -1084,7 +1160,7 @@ if (state->tls_crl && *state->tls_crl &&
   if (cert_count < 0)
     {
     rc = cert_count;
-    exim_gnutls_err_check(US"gnutls_certificate_set_x509_crl_file");
+    exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_certificate_set_x509_crl_file");
     }
   DEBUG(D_tls) debug_printf("Processed %d CRLs.\n", cert_count);
   }
@@ -1135,7 +1211,7 @@ if (!state->host)
 /* Link the credentials to the session. */
 
 rc = gnutls_credentials_set(state->session, GNUTLS_CRD_CERTIFICATE, state->x509_cred);
-exim_gnutls_err_check(US"gnutls_credentials_set");
+exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_credentials_set");
 
 return OK;
 }
@@ -1203,6 +1279,7 @@ tls_init(
     const uschar *crl,
     const uschar *require_ciphers,
     exim_gnutls_state_st **caller_state,
+    tls_support * tlsp,
     uschar ** errstr)
 {
 exim_gnutls_state_st *state;
@@ -1225,18 +1302,18 @@ if (!exim_gnutls_base_init_done)
   if (!gnutls_allow_auto_pkcs11)
     {
     rc = gnutls_pkcs11_init(GNUTLS_PKCS11_FLAG_MANUAL, NULL);
-    exim_gnutls_err_check(US"gnutls_pkcs11_init");
+    exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_pkcs11_init");
     }
 #endif
 
   rc = gnutls_global_init();
-  exim_gnutls_err_check(US"gnutls_global_init");
+  exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_global_init");
 
 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
   DEBUG(D_tls)
     {
     gnutls_global_set_log_function(exim_gnutls_logger_cb);
-    /* arbitrarily chosen level; bump upto 9 for more */
+    /* arbitrarily chosen level; bump up to 9 for more */
     gnutls_global_set_log_level(EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL);
     }
 #endif
@@ -1251,9 +1328,15 @@ if (!exim_gnutls_base_init_done)
 
 if (host)
   {
-  state = &state_client;
+  /* For client-side sessions we allocate a context. This lets us run
+  several in parallel. */
+  int old_pool = store_pool;
+  store_pool = POOL_PERM;
+  state = store_get(sizeof(exim_gnutls_state_st));
+  store_pool = old_pool;
+
   memcpy(state, &exim_gnutls_state_init, sizeof(exim_gnutls_state_init));
-  state->tlsp = &tls_out;
+  state->tlsp = tlsp;
   DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS client session\n");
   rc = gnutls_init(&state->session, GNUTLS_CLIENT);
   }
@@ -1261,11 +1344,11 @@ else
   {
   state = &state_server;
   memcpy(state, &exim_gnutls_state_init, sizeof(exim_gnutls_state_init));
-  state->tlsp = &tls_in;
+  state->tlsp = tlsp;
   DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS server session\n");
   rc = gnutls_init(&state->session, GNUTLS_SERVER);
   }
-exim_gnutls_err_check(US"gnutls_init");
+exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_init");
 
 state->host = host;
 
@@ -1300,7 +1383,7 @@ if (host)
     sz = Ustrlen(state->tlsp->sni);
     rc = gnutls_server_name_set(state->session,
         GNUTLS_NAME_DNS, state->tlsp->sni, sz);
-    exim_gnutls_err_check(US"gnutls_server_name_set");
+    exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_server_name_set");
     }
   }
 else if (state->tls_sni)
@@ -1340,12 +1423,12 @@ if (want_default_priorities)
   p = US exim_default_gnutls_priority;
   }
 
-exim_gnutls_err_check(string_sprintf(
+exim_gnutls_err_check(rc, string_sprintf(
       "gnutls_priority_init(%s) failed at offset %ld, \"%.6s..\"",
       p, errpos - CS p, errpos));
 
 rc = gnutls_priority_set(state->session, state->priority_cache);
-exim_gnutls_err_check(US"gnutls_priority_set");
+exim_gnutls_err_check(rc, US"gnutls_priority_set");
 
 gnutls_db_set_cache_expiration(state->session, ssl_session_timeout);
 
@@ -1371,6 +1454,25 @@ return OK;
 *            Extract peer information            *
 *************************************************/
 
+static const uschar *
+cipher_stdname_kcm(gnutls_kx_algorithm_t kx, gnutls_cipher_algorithm_t cipher,
+  gnutls_mac_algorithm_t mac)
+{
+uschar cs_id[2];
+gnutls_kx_algorithm_t kx_i;
+gnutls_cipher_algorithm_t cipher_i;
+gnutls_mac_algorithm_t mac_i;
+
+for (size_t i = 0;
+     gnutls_cipher_suite_info(i, cs_id, &kx_i, &cipher_i, &mac_i, NULL);
+     i++)
+  if (kx_i == kx && cipher_i == cipher && mac_i == mac)
+    return cipher_stdname(cs_id[0], cs_id[1]);
+return NULL;
+}
+
+
+
 /* Called from both server and client code.
 Only this is allowed to set state->peerdn and state->have_set_peerdn
 and we use that to detect double-calls.
@@ -1399,7 +1501,6 @@ Returns:          OK/DEFER/FAIL
 static int
 peer_status(exim_gnutls_state_st *state, uschar ** errstr)
 {
-uschar cipherbuf[256];
 const gnutls_datum_t *cert_list;
 int old_pool, rc;
 unsigned int cert_list_size = 0;
@@ -1409,7 +1510,7 @@ gnutls_kx_algorithm_t kx;
 gnutls_mac_algorithm_t mac;
 gnutls_certificate_type_t ct;
 gnutls_x509_crt_t crt;
-uschar *p, *dn_buf;
+uschar *dn_buf;
 size_t sz;
 
 if (state->have_set_peerdn)
@@ -1424,41 +1525,42 @@ protocol = gnutls_protocol_get_version(state->session);
 mac = gnutls_mac_get(state->session);
 kx = gnutls_kx_get(state->session);
 
-string_format(cipherbuf, sizeof(cipherbuf),
-    "%s:%s:%d",
-    gnutls_protocol_get_name(protocol),
-    gnutls_cipher_suite_get_name(kx, cipher, mac),
-    (int) gnutls_cipher_get_key_size(cipher) * 8);
-
-/* I don't see a way that spaces could occur, in the current GnuTLS
-code base, but it was a concern in the old code and perhaps older GnuTLS
-releases did return "TLS 1.0"; play it safe, just in case. */
-for (p = cipherbuf; *p != '\0'; ++p)
-  if (isspace(*p))
-    *p = '-';
 old_pool = store_pool;
-store_pool = POOL_PERM;
-state->ciphersuite = string_copy(cipherbuf);
+  {
+  store_pool = POOL_PERM;
+  state->ciphersuite = string_sprintf("%s:%s:%d",
+      gnutls_protocol_get_name(protocol),
+      gnutls_cipher_suite_get_name(kx, cipher, mac),
+      (int) gnutls_cipher_get_key_size(cipher) * 8);
+
+  /* I don't see a way that spaces could occur, in the current GnuTLS
+  code base, but it was a concern in the old code and perhaps older GnuTLS
+  releases did return "TLS 1.0"; play it safe, just in case. */
+
+  for (uschar * p = state->ciphersuite; *p; p++) if (isspace(*p)) *p = '-';
+  state->tlsp->cipher = state->ciphersuite;
+
+  state->tlsp->cipher_stdname = cipher_stdname_kcm(kx, cipher, mac);
+  }
 store_pool = old_pool;
-state->tlsp->cipher = state->ciphersuite;
 
 /* tls_peerdn */
 cert_list = gnutls_certificate_get_peers(state->session, &cert_list_size);
 
-if (cert_list == NULL || cert_list_size == 0)
+if (!cert_list || cert_list_size == 0)
   {
   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: no certificate from peer (%p & %d)\n",
       cert_list, cert_list_size);
   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
     return tls_error(US"certificate verification failed",
-        "no certificate received from peer", state->host, errstr);
+        US"no certificate received from peer", state->host, errstr);
   return OK;
   }
 
 ct = gnutls_certificate_type_get(state->session);
 if (ct != GNUTLS_CRT_X509)
   {
-  const char *ctn = gnutls_certificate_type_get_name(ct);
+  const uschar *ctn = US gnutls_certificate_type_get_name(ct);
   DEBUG(D_tls)
     debug_printf("TLS: peer cert not X.509 but instead \"%s\"\n", ctn);
   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
@@ -1474,7 +1576,7 @@ if (ct != GNUTLS_CRT_X509)
       DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: peer cert problem: %s: %s\n", \
        (Label), gnutls_strerror(rc)); \
       if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED) \
-       return tls_error((Label), gnutls_strerror(rc), state->host, errstr); \
+       return tls_error((Label), US gnutls_strerror(rc), state->host, errstr); \
       return OK; \
       } \
     } while (0)
@@ -1514,8 +1616,8 @@ gnutls_certificate_set_verify_function() to fail the handshake if we dislike
 the peer information, but that's too new for some OSes.
 
 Arguments:
-  state           exim_gnutls_state_st *
-  errstr          where to put an error message
+  state                exim_gnutls_state_st *
+  errstr       where to put an error message
 
 Returns:
   FALSE     if the session should be rejected
@@ -1523,11 +1625,15 @@ Returns:
 */
 
 static BOOL
-verify_certificate(exim_gnutls_state_st *state, uschar ** errstr)
+verify_certificate(exim_gnutls_state_st * state, uschar ** errstr)
 {
 int rc;
-unsigned int verify;
+uint verify;
 
+if (state->verify_requirement == VERIFY_NONE)
+  return TRUE;
+
+DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: checking peer certificate\n");
 *errstr = NULL;
 
 if ((rc = peer_status(state, errstr)) != OK)
@@ -1536,65 +1642,208 @@ if ((rc = peer_status(state, errstr)) != OK)
   *errstr = US"certificate not supplied";
   }
 else
+
+  {
+#ifdef SUPPORT_DANE
+  if (state->verify_requirement == VERIFY_DANE && state->host)
+    {
+    /* Using dane_verify_session_crt() would be easy, as it does it all for us
+    including talking to a DNS resolver.  But we want to do that bit ourselves
+    as the testsuite intercepts and fakes its own DNS environment. */
+
+    dane_state_t s;
+    dane_query_t r;
+    uint lsize;
+    const gnutls_datum_t * certlist =
+      gnutls_certificate_get_peers(state->session, &lsize);
+    int usage = tls_out.tlsa_usage;
+
+# ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
+    /* Split the TLSA records into two sets, TA and EE selectors.  Run the
+    dane-verification separately so that we know which selector verified;
+    then we know whether to do name-verification (needed for TA but not EE). */
+
+    if (usage == ((1<<DANESSL_USAGE_DANE_TA) | (1<<DANESSL_USAGE_DANE_EE)))
+      {                                                /* a mixed-usage bundle */
+      int i, j, nrec;
+      const char ** dd;
+      int * ddl;
+
+      for(nrec = 0; state->dane_data_len[nrec]; ) nrec++;
+      nrec++;
+
+      dd = store_get(nrec * sizeof(uschar *));
+      ddl = store_get(nrec * sizeof(int));
+      nrec--;
+
+      if ((rc = dane_state_init(&s, 0)))
+       goto tlsa_prob;
+
+      for (usage = DANESSL_USAGE_DANE_EE;
+          usage >= DANESSL_USAGE_DANE_TA; usage--)
+       {                               /* take records with this usage */
+       for (j = i = 0; i < nrec; i++)
+         if (state->dane_data[i][0] == usage)
+           {
+           dd[j] = state->dane_data[i];
+           ddl[j++] = state->dane_data_len[i];
+           }
+       if (j)
+         {
+         dd[j] = NULL;
+         ddl[j] = 0;
+
+         if ((rc = dane_raw_tlsa(s, &r, (char * const *)dd, ddl, 1, 0)))
+           goto tlsa_prob;
+
+         if ((rc = dane_verify_crt_raw(s, certlist, lsize,
+                           gnutls_certificate_type_get(state->session),
+                           r, 0,
+                           usage == DANESSL_USAGE_DANE_EE
+                           ? DANE_VFLAG_ONLY_CHECK_EE_USAGE : 0,
+                           &verify)))
+           {
+           DEBUG(D_tls)
+             debug_printf("TLSA record problem: %s\n", dane_strerror(rc));
+           }
+         else if (verify == 0) /* verification passed */
+           {
+           usage = 1 << usage;
+           break;
+           }
+         }
+       }
+
+       if (rc) goto tlsa_prob;
+      }
+    else
+# endif
+      {
+      if (  (rc = dane_state_init(&s, 0))
+        || (rc = dane_raw_tlsa(s, &r, state->dane_data, state->dane_data_len,
+                       1, 0))
+        || (rc = dane_verify_crt_raw(s, certlist, lsize,
+                       gnutls_certificate_type_get(state->session),
+                       r, 0,
+# ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
+                       usage == (1 << DANESSL_USAGE_DANE_EE)
+                       ? DANE_VFLAG_ONLY_CHECK_EE_USAGE : 0,
+# else
+                       0,
+# endif
+                       &verify))
+        )
+       goto tlsa_prob;
+      }
+
+    if (verify != 0)           /* verification failed */
+      {
+      gnutls_datum_t str;
+      (void) dane_verification_status_print(verify, &str, 0);
+      *errstr = US str.data;   /* don't bother to free */
+      goto badcert;
+      }
+
+# ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
+    /* If a TA-mode TLSA record was used for verification we must additionally
+    verify the cert name (but not the CA chain).  For EE-mode, skip it. */
+
+    if (usage & (1 << DANESSL_USAGE_DANE_EE))
+# endif
+      {
+      state->peer_dane_verified = state->peer_cert_verified = TRUE;
+      goto goodcert;
+      }
+# ifdef GNUTLS_BROKEN_DANE_VALIDATION
+    /* Assume that the name on the A-record is the one that should be matching
+    the cert.  An alternate view is that the domain part of the email address
+    is also permissible. */
+
+    if (gnutls_x509_crt_check_hostname(state->tlsp->peercert,
+         CS state->host->name))
+      {
+      state->peer_dane_verified = state->peer_cert_verified = TRUE;
+      goto goodcert;
+      }
+# endif
+    }
+#endif /*SUPPORT_DANE*/
+
   rc = gnutls_certificate_verify_peers2(state->session, &verify);
+  }
 
-/* Handle the result of verification. INVALID seems to be set as well
-as REVOKED, but leave the test for both. */
+/* Handle the result of verification. INVALID is set if any others are. */
 
-if (rc < 0 ||
-    verify & (GNUTLS_CERT_INVALID|GNUTLS_CERT_REVOKED)
-   )
+if (rc < 0 || verify & (GNUTLS_CERT_INVALID|GNUTLS_CERT_REVOKED))
   {
   state->peer_cert_verified = FALSE;
   if (!*errstr)
+    {
+#ifdef GNUTLS_CERT_VFY_STATUS_PRINT
+    DEBUG(D_tls)
+      {
+      gnutls_datum_t txt;
+
+      if (gnutls_certificate_verification_status_print(verify,
+           gnutls_certificate_type_get(state->session), &txt, 0)
+         == GNUTLS_E_SUCCESS)
+       {
+       debug_printf("%s\n", txt.data);
+       gnutls_free(txt.data);
+       }
+      }
+#endif
     *errstr = verify & GNUTLS_CERT_REVOKED
       ? US"certificate revoked" : US"certificate invalid";
+    }
 
   DEBUG(D_tls)
     debug_printf("TLS certificate verification failed (%s): peerdn=\"%s\"\n",
         *errstr, state->peerdn ? state->peerdn : US"<unset>");
 
   if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
-    {
-    gnutls_alert_send(state->session,
-      GNUTLS_AL_FATAL, GNUTLS_A_BAD_CERTIFICATE);
-    return FALSE;
-    }
+    goto badcert;
   DEBUG(D_tls)
     debug_printf("TLS verify failure overridden (host in tls_try_verify_hosts)\n");
   }
 
 else
   {
-  if (state->exp_tls_verify_cert_hostnames)
+  /* Client side, check the server's certificate name versus the name on the
+  A-record for the connection we made.  What to do for server side - what name
+  to use for client?  We document that there is no such checking for server
+  side. */
+
+  if (  state->exp_tls_verify_cert_hostnames
+     && !gnutls_x509_crt_check_hostname(state->tlsp->peercert,
+               CS state->exp_tls_verify_cert_hostnames)
+     )
     {
-    int sep = 0;
-    const uschar * list = state->exp_tls_verify_cert_hostnames;
-    uschar * name;
-    while ((name = string_nextinlist(&list, &sep, NULL, 0)))
-      if (gnutls_x509_crt_check_hostname(state->tlsp->peercert, CS name))
-       break;
-    if (!name)
-      {
-      DEBUG(D_tls)
-       debug_printf("TLS certificate verification failed: cert name mismatch\n");
-      if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
-       {
-       gnutls_alert_send(state->session,
-         GNUTLS_AL_FATAL, GNUTLS_A_BAD_CERTIFICATE);
-       return FALSE;
-       }
-      return TRUE;
-      }
+    DEBUG(D_tls)
+      debug_printf("TLS certificate verification failed: cert name mismatch\n");
+    if (state->verify_requirement >= VERIFY_REQUIRED)
+      goto badcert;
+    return TRUE;
     }
+
   state->peer_cert_verified = TRUE;
   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS certificate verified: peerdn=\"%s\"\n",
       state->peerdn ? state->peerdn : US"<unset>");
   }
 
-state->tlsp->peerdn = state->peerdn;
+goodcert:
+  state->tlsp->peerdn = state->peerdn;
+  return TRUE;
 
-return TRUE;
+#ifdef SUPPORT_DANE
+tlsa_prob:
+  *errstr = string_sprintf("TLSA record problem: %s",
+    rc == DANE_E_REQUESTED_DATA_NOT_AVAILABLE ? "none usable" : dane_strerror(rc));
+#endif
+
+badcert:
+  gnutls_alert_send(state->session, GNUTLS_AL_FATAL, GNUTLS_A_BAD_CERTIFICATE);
+  return FALSE;
 }
 
 
@@ -1705,6 +1954,7 @@ server_ocsp_stapling_cb(gnutls_session_t session, void * ptr,
   gnutls_datum_t * ocsp_response)
 {
 int ret;
+DEBUG(D_tls) debug_printf("OCSP stapling callback: %s\n", US ptr);
 
 if ((ret = gnutls_load_file(ptr, ocsp_response)) < 0)
   {
@@ -1741,12 +1991,10 @@ int rc;
 uschar * yield;
 exim_gnutls_state_st * state = gnutls_session_get_ptr(session);
 
-cert_list = gnutls_certificate_get_peers(session, &cert_list_size);
-if (cert_list)
+if ((cert_list = gnutls_certificate_get_peers(session, &cert_list_size)))
   while (cert_list_size--)
   {
-  rc = import_cert(&cert_list[cert_list_size], &crt);
-  if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
+  if ((rc = import_cert(&cert_list[cert_list_size], &crt)) != GNUTLS_E_SUCCESS)
     {
     DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: peer cert problem: depth %d: %s\n",
       cert_list_size, gnutls_strerror(rc));
@@ -1771,6 +2019,18 @@ return 0;
 #endif
 
 
+static gstring *
+ddump(gnutls_datum_t * d)
+{
+gstring * g = string_get((d->size+1) * 2);
+uschar * s = d->data;
+for (unsigned i = d->size; i > 0; i--, s++)
+  {
+  g = string_catn(g, US "0123456789abcdef" + (*s >> 4), 1);
+  g = string_catn(g, US "0123456789abcdef" + (*s & 0xf), 1);
+  }
+return g;
+}
 
 /* ------------------------------------------------------------------------ */
 /* Exported functions */
@@ -1803,9 +2063,9 @@ int rc;
 exim_gnutls_state_st * state = NULL;
 
 /* Check for previous activation */
-if (tls_in.active >= 0)
+if (tls_in.active.sock >= 0)
   {
-  tls_error(US"STARTTLS received after TLS started", "", NULL, errstr);
+  tls_error(US"STARTTLS received after TLS started", US "", NULL, errstr);
   smtp_printf("554 Already in TLS\r\n", FALSE);
   return FAIL;
   }
@@ -1817,7 +2077,7 @@ DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS as a server\n");
 
 if ((rc = tls_init(NULL, tls_certificate, tls_privatekey,
     NULL, tls_verify_certificates, tls_crl,
-    require_ciphers, &state, errstr)) != OK) return rc;
+    require_ciphers, &state, &tls_in, errstr)) != OK) return rc;
 
 /* If this is a host for which certificate verification is mandatory or
 optional, set up appropriately. */
@@ -1872,7 +2132,10 @@ if (!state->tlsp->on_connect)
   }
 
 /* Now negotiate the TLS session. We put our own timer on it, since it seems
-that the GnuTLS library doesn't. */
+that the GnuTLS library doesn't.
+From 3.1.0 there is gnutls_handshake_set_timeout() - but it requires you
+to set (and clear down afterwards) up a pull-timeout callback function that does
+a select, so we're no better off unless avoiding signals becomes an issue. */
 
 gnutls_transport_set_ptr2(state->session,
     (gnutls_transport_ptr_t)(long) fileno(smtp_in),
@@ -1881,11 +2144,11 @@ state->fd_in = fileno(smtp_in);
 state->fd_out = fileno(smtp_out);
 
 sigalrm_seen = FALSE;
-if (smtp_receive_timeout > 0) alarm(smtp_receive_timeout);
+if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM(smtp_receive_timeout);
 do
   rc = gnutls_handshake(state->session);
 while (rc == GNUTLS_E_AGAIN ||  rc == GNUTLS_E_INTERRUPTED && !sigalrm_seen);
-alarm(0);
+ALARM_CLR(0);
 
 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
   {
@@ -1895,18 +2158,18 @@ if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
 
   if (sigalrm_seen)
     {
-    tls_error(US"gnutls_handshake", "timed out", NULL, errstr);
+    tls_error(US"gnutls_handshake", US"timed out", NULL, errstr);
     gnutls_db_remove_session(state->session);
     }
   else
     {
-    tls_error(US"gnutls_handshake", gnutls_strerror(rc), NULL, errstr);
+    tls_error(US"gnutls_handshake", US gnutls_strerror(rc), NULL, errstr);
     (void) gnutls_alert_send_appropriate(state->session, rc);
     gnutls_deinit(state->session);
     gnutls_certificate_free_credentials(state->x509_cred);
     millisleep(500);
     shutdown(state->fd_out, SHUT_WR);
-    for (rc = 1024; fgetc(smtp_in) != EOF && rc > 0; ) rc--;   /* drain skt */
+    for (int i = 1024; fgetc(smtp_in) != EOF && i > 0; ) i--;  /* drain skt */
     (void)fclose(smtp_out);
     (void)fclose(smtp_in);
     smtp_out = smtp_in = NULL;
@@ -1915,12 +2178,28 @@ if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
   return FAIL;
   }
 
-DEBUG(D_tls) debug_printf("gnutls_handshake was successful\n");
+DEBUG(D_tls)
+  {
+  debug_printf("gnutls_handshake was successful\n");
+#ifdef SUPPORT_GNUTLS_SESS_DESC
+  debug_printf("%s\n", gnutls_session_get_desc(state->session));
+#endif
+#ifdef SUPPORT_GNUTLS_KEYLOG
+  {
+  gnutls_datum_t c, s;
+  gstring * gc, * gs;
+  gnutls_session_get_random(state->session, &c, &s);
+  gnutls_session_get_master_secret(state->session, &s);
+  gc = ddump(&c);
+  gs = ddump(&s);
+  debug_printf("CLIENT_RANDOM %.*s %.*s\n", (int)gc->ptr, gc->s, (int)gs->ptr, gs->s);
+  }
+#endif
+  }
 
 /* Verify after the fact */
 
-if (  state->verify_requirement != VERIFY_NONE
-   && !verify_certificate(state, errstr))
+if (!verify_certificate(state, errstr))
   {
   if (state->verify_requirement != VERIFY_OPTIONAL)
     {
@@ -1963,7 +2242,7 @@ static void
 tls_client_setup_hostname_checks(host_item * host, exim_gnutls_state_st * state,
   smtp_transport_options_block * ob)
 {
-if (verify_check_given_host(&ob->tls_verify_cert_hostnames, host) == OK)
+if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_verify_cert_hostnames, host) == OK)
   {
   state->exp_tls_verify_cert_hostnames =
 #ifdef SUPPORT_I18N
@@ -1978,6 +2257,76 @@ if (verify_check_given_host(&ob->tls_verify_cert_hostnames, host) == OK)
 }
 
 
+
+
+#ifdef SUPPORT_DANE
+/* Given our list of RRs from the TLSA lookup, build a lookup block in
+GnuTLS-DANE's preferred format.  Hang it on the state str for later
+use in DANE verification.
+
+We point at the dnsa data not copy it, so it must remain valid until
+after verification is done.*/
+
+static BOOL
+dane_tlsa_load(exim_gnutls_state_st * state, dns_answer * dnsa)
+{
+dns_scan dnss;
+int i;
+const char **  dane_data;
+int *          dane_data_len;
+
+i = 1;
+for (dns_record * rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_ANSWERS); rr;
+     rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_NEXT)
+    ) if (rr->type == T_TLSA) i++;
+
+dane_data = store_get(i * sizeof(uschar *));
+dane_data_len = store_get(i * sizeof(int));
+
+i = 0;
+for (dns_record * rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_ANSWERS); rr;
+     rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_NEXT)
+    ) if (rr->type == T_TLSA && rr->size > 3)
+  {
+  const uschar * p = rr->data;
+  uint8_t usage = p[0], sel = p[1], type = p[2];
+
+  DEBUG(D_tls)
+    debug_printf("TLSA: %d %d %d size %d\n", usage, sel, type, rr->size);
+
+  if (  (usage != DANESSL_USAGE_DANE_TA && usage != DANESSL_USAGE_DANE_EE)
+     || (sel != 0 && sel != 1)
+     )
+    continue;
+  switch(type)
+    {
+    case 0:    /* Full: cannot check at present */
+               break;
+    case 1:    if (rr->size != 3 + 256/8) continue;    /* sha2-256 */
+               break;
+    case 2:    if (rr->size != 3 + 512/8) continue;    /* sha2-512 */
+               break;
+    default:   continue;
+    }
+
+  tls_out.tlsa_usage |= 1<<usage;
+  dane_data[i] = CS p;
+  dane_data_len[i++] = rr->size;
+  }
+
+if (!i) return FALSE;
+
+dane_data[i] = NULL;
+dane_data_len[i] = 0;
+
+state->dane_data = (char * const *)dane_data;
+state->dane_data_len = dane_data_len;
+return TRUE;
+}
+#endif
+
+
+
 /*************************************************
 *    Start a TLS session in a client             *
 *************************************************/
@@ -1986,42 +2335,64 @@ if (verify_check_given_host(&ob->tls_verify_cert_hostnames, host) == OK)
 
 Arguments:
   fd                the fd of the connection
-  host              connected host (for messages)
+  host              connected host (for messages and option-tests)
   addr              the first address (not used)
   tb                transport (always smtp)
-
+  tlsa_dnsa        non-NULL, either request or require dane for this host, and
+                   a TLSA record found.  Therefore, dane verify required.
+                   Which implies cert must be requested and supplied, dane
+                   verify must pass, and cert verify irrelevant (incl.
+                   hostnames), and (caller handled) require_tls
+  tlsp             record details of channel configuration
   errstr           error string pointer
 
-Returns:            OK/DEFER/FAIL (because using common functions),
-                    but for a client, DEFER and FAIL have the same meaning
+Returns:            Pointer to TLS session context, or NULL on error
 */
 
-int
+void *
 tls_client_start(int fd, host_item *host,
     address_item *addr ARG_UNUSED,
     transport_instance * tb,
-#ifdef EXPERIMENTAL_DANE
-    dns_answer * tlsa_dnsa ARG_UNUSED,
+#ifdef SUPPORT_DANE
+    dns_answer * tlsa_dnsa,
 #endif
-    uschar ** errstr)
+    tls_support * tlsp, uschar ** errstr)
 {
-smtp_transport_options_block *ob =
-  (smtp_transport_options_block *)tb->options_block;
+smtp_transport_options_block *ob = tb
+  ? (smtp_transport_options_block *)tb->options_block
+  : &smtp_transport_option_defaults;
 int rc;
-exim_gnutls_state_st *state = NULL;
+exim_gnutls_state_st * state = NULL;
+uschar *cipher_list = NULL;
+
 #ifndef DISABLE_OCSP
 BOOL require_ocsp =
-  verify_check_given_host(&ob->hosts_require_ocsp, host) == OK;
+  verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_require_ocsp, host) == OK;
 BOOL request_ocsp = require_ocsp ? TRUE
-  : verify_check_given_host(&ob->hosts_request_ocsp, host) == OK;
+  : verify_check_given_host(CUSS &ob->hosts_request_ocsp, host) == OK;
 #endif
 
 DEBUG(D_tls) debug_printf("initialising GnuTLS as a client on fd %d\n", fd);
 
-if ((rc = tls_init(host, ob->tls_certificate, ob->tls_privatekey,
+#ifdef SUPPORT_DANE
+if (tlsa_dnsa && ob->dane_require_tls_ciphers)
+  {
+  /* not using expand_check_tlsvar because not yet in state */
+  if (!expand_check(ob->dane_require_tls_ciphers, US"dane_require_tls_ciphers",
+      &cipher_list, errstr))
+    return NULL;
+  cipher_list = cipher_list && *cipher_list
+    ? ob->dane_require_tls_ciphers : ob->tls_require_ciphers;
+  }
+#endif
+
+if (!cipher_list)
+  cipher_list = ob->tls_require_ciphers;
+
+if (tls_init(host, ob->tls_certificate, ob->tls_privatekey,
     ob->tls_sni, ob->tls_verify_certificates, ob->tls_crl,
-    ob->tls_require_ciphers, &state, errstr)) != OK)
-  return rc;
+    cipher_list, &state, tlsp, errstr) != OK)
+  return NULL;
 
   {
   int dh_min_bits = ob->tls_dh_min_bits;
@@ -2044,12 +2415,22 @@ if ((rc = tls_init(host, ob->tls_certificate, ob->tls_privatekey,
 set but both tls_verify_hosts and tls_try_verify_hosts are unset. Check only
 the specified host patterns if one of them is defined */
 
-if (  (  state->exp_tls_verify_certificates
-      && !ob->tls_verify_hosts
-      && (!ob->tls_try_verify_hosts || !*ob->tls_try_verify_hosts)
-      )
-    || verify_check_given_host(&ob->tls_verify_hosts, host) == OK
-   )
+#ifdef SUPPORT_DANE
+if (tlsa_dnsa && dane_tlsa_load(state, tlsa_dnsa))
+  {
+  DEBUG(D_tls)
+    debug_printf("TLS: server certificate DANE required.\n");
+  state->verify_requirement = VERIFY_DANE;
+  gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUIRE);
+  }
+else
+#endif
+    if (  (  state->exp_tls_verify_certificates
+         && !ob->tls_verify_hosts
+         && (!ob->tls_try_verify_hosts || !*ob->tls_try_verify_hosts)
+         )
+       || verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_verify_hosts, host) == OK
+       )
   {
   tls_client_setup_hostname_checks(host, state, ob);
   DEBUG(D_tls)
@@ -2057,7 +2438,7 @@ if (  (  state->exp_tls_verify_certificates
   state->verify_requirement = VERIFY_REQUIRED;
   gnutls_certificate_server_set_request(state->session, GNUTLS_CERT_REQUIRE);
   }
-else if (verify_check_given_host(&ob->tls_try_verify_hosts, host) == OK)
+else if (verify_check_given_host(CUSS &ob->tls_try_verify_hosts, host) == OK)
   {
   tls_client_setup_hostname_checks(host, state, ob);
   DEBUG(D_tls)
@@ -2080,14 +2461,16 @@ if (request_ocsp)
   DEBUG(D_tls) debug_printf("TLS: will request OCSP stapling\n");
   if ((rc = gnutls_ocsp_status_request_enable_client(state->session,
                    NULL, 0, NULL)) != OK)
-    return tls_error(US"cert-status-req",
-                   gnutls_strerror(rc), state->host, errstr);
-  tls_out.ocsp = OCSP_NOT_RESP;
+    {
+    tls_error(US"cert-status-req", US gnutls_strerror(rc), state->host, errstr);
+    return NULL;
+    }
+  tlsp->ocsp = OCSP_NOT_RESP;
   }
 #endif
 
 #ifndef DISABLE_EVENT
-if (tb->event_action)
+if (tb && tb->event_action)
   {
   state->event_action = tb->event_action;
   gnutls_session_set_ptr(state->session, state);
@@ -2103,30 +2486,50 @@ DEBUG(D_tls) debug_printf("about to gnutls_handshake\n");
 /* There doesn't seem to be a built-in timeout on connection. */
 
 sigalrm_seen = FALSE;
-alarm(ob->command_timeout);
+ALARM(ob->command_timeout);
 do
-  {
   rc = gnutls_handshake(state->session);
-  } while ((rc == GNUTLS_E_AGAIN) ||
-      (rc == GNUTLS_E_INTERRUPTED && !sigalrm_seen));
-alarm(0);
+while (rc == GNUTLS_E_AGAIN || rc == GNUTLS_E_INTERRUPTED && !sigalrm_seen);
+ALARM_CLR(0);
 
 if (rc != GNUTLS_E_SUCCESS)
+  {
   if (sigalrm_seen)
     {
     gnutls_alert_send(state->session, GNUTLS_AL_FATAL, GNUTLS_A_USER_CANCELED);
-    return tls_error(US"gnutls_handshake", "timed out", state->host, errstr);
+    tls_error(US"gnutls_handshake", US"timed out", state->host, errstr);
     }
   else
-    return tls_error(US"gnutls_handshake", gnutls_strerror(rc), state->host, errstr);
+    tls_error(US"gnutls_handshake", US gnutls_strerror(rc), state->host, errstr);
+  return NULL;
+  }
 
-DEBUG(D_tls) debug_printf("gnutls_handshake was successful\n");
+DEBUG(D_tls)
+  {
+  debug_printf("gnutls_handshake was successful\n");
+#ifdef SUPPORT_GNUTLS_SESS_DESC
+  debug_printf("%s\n", gnutls_session_get_desc(state->session));
+#endif
+#ifdef SUPPORT_GNUTLS_KEYLOG
+  {
+  gnutls_datum_t c, s;
+  gstring * gc, * gs;
+  gnutls_session_get_random(state->session, &c, &s);
+  gnutls_session_get_master_secret(state->session, &s);
+  gc = ddump(&c);
+  gs = ddump(&s);
+  debug_printf("CLIENT_RANDOM %.*s %.*s\n", (int)gc->ptr, gc->s, (int)gs->ptr, gs->s);
+  }
+#endif
+  }
 
 /* Verify late */
 
-if (state->verify_requirement != VERIFY_NONE &&
-    !verify_certificate(state, errstr))
-  return tls_error(US"certificate verification failed", *errstr, state->host, errstr);
+if (!verify_certificate(state, errstr))
+  {
+  tls_error(US"certificate verification failed", *errstr, state->host, errstr);
+  return NULL;
+  }
 
 #ifndef DISABLE_OCSP
 if (require_ocsp)
@@ -2146,29 +2549,30 @@ if (require_ocsp)
       gnutls_free(printed.data);
       }
     else
-      (void) tls_error(US"ocsp decode", gnutls_strerror(rc), state->host, errstr);
+      (void) tls_error(US"ocsp decode", US gnutls_strerror(rc), state->host, errstr);
     }
 
   if (gnutls_ocsp_status_request_is_checked(state->session, 0) == 0)
     {
-    tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;
-    return tls_error(US"certificate status check failed", NULL, state->host, errstr);
+    tlsp->ocsp = OCSP_FAILED;
+    tls_error(US"certificate status check failed", NULL, state->host, errstr);
+    return NULL;
     }
   DEBUG(D_tls) debug_printf("Passed OCSP checking\n");
-  tls_out.ocsp = OCSP_VFIED;
+  tlsp->ocsp = OCSP_VFIED;
   }
 #endif
 
 /* Figure out peer DN, and if authenticated, etc. */
 
-if ((rc = peer_status(state, errstr)) != OK)
-  return rc;
+if (peer_status(state, errstr) != OK)
+  return NULL;
 
 /* Sets various Exim expansion variables; may need to adjust for ACL callouts */
 
 extract_exim_vars_from_tls_state(state);
 
-return OK;
+return state;
 }
 
 
@@ -2182,35 +2586,39 @@ return OK;
 daemon, to shut down the TLS library, without actually doing a shutdown (which
 would tamper with the TLS session in the parent process).
 
-Arguments:   TRUE if gnutls_bye is to be called
+Arguments:
+  ct_ctx       client context pointer, or NULL for the one global server context
+  shutdown     1 if TLS close-alert is to be sent,
+               2 if also response to be waited for
+
 Returns:     nothing
 */
 
 void
-tls_close(BOOL is_server, BOOL shutdown)
+tls_close(void * ct_ctx, int shutdown)
 {
-exim_gnutls_state_st *state = is_server ? &state_server : &state_client;
+exim_gnutls_state_st * state = ct_ctx ? ct_ctx : &state_server;
 
-if (!state->tlsp || state->tlsp->active < 0) return;  /* TLS was not active */
+if (!state->tlsp || state->tlsp->active.sock < 0) return;  /* TLS was not active */
 
 if (shutdown)
   {
-  DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_close(): shutting down TLS\n");
-  gnutls_bye(state->session, GNUTLS_SHUT_WR);
+  DEBUG(D_tls) debug_printf("tls_close(): shutting down TLS%s\n",
+    shutdown > 1 ? " (with response-wait)" : "");
+
+  ALARM(2);
+  gnutls_bye(state->session, shutdown > 1 ? GNUTLS_SHUT_RDWR : GNUTLS_SHUT_WR);
+  ALARM_CLR(0);
   }
 
 gnutls_deinit(state->session);
 gnutls_certificate_free_credentials(state->x509_cred);
 
 
-state->tlsp->active = -1;
+state->tlsp->active.sock = -1;
+state->tlsp->active.tls_ctx = NULL;
+if (state->xfer_buffer) store_free(state->xfer_buffer);
 memcpy(state, &exim_gnutls_state_init, sizeof(exim_gnutls_state_init));
-
-if ((state_server.session == NULL) && (state_client.session == NULL))
-  {
-  gnutls_global_deinit();
-  exim_gnutls_base_init_done = FALSE;
-  }
 }
 
 
@@ -2225,20 +2633,33 @@ ssize_t inbytes;
 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling gnutls_record_recv(%p, %p, %u)\n",
   state->session, state->xfer_buffer, ssl_xfer_buffer_size);
 
-if (smtp_receive_timeout > 0) alarm(smtp_receive_timeout);
-inbytes = gnutls_record_recv(state->session, state->xfer_buffer,
-  MIN(ssl_xfer_buffer_size, lim));
-alarm(0);
+sigalrm_seen = FALSE;
+if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM(smtp_receive_timeout);
+
+do
+  inbytes = gnutls_record_recv(state->session, state->xfer_buffer,
+    MIN(ssl_xfer_buffer_size, lim));
+while (inbytes == GNUTLS_E_AGAIN);
+
+if (smtp_receive_timeout > 0) ALARM_CLR(0);
 
-/* Timeouts do not get this far; see command_timeout_handler().
-   A zero-byte return appears to mean that the TLS session has been
-   closed down, not that the socket itself has been closed down. Revert to
-   non-TLS handling. */
+if (had_command_timeout)               /* set by signal handler */
+  smtp_command_timeout_exit();         /* does not return */
+if (had_command_sigterm)
+  smtp_command_sigterm_exit();
+if (had_data_timeout)
+  smtp_data_timeout_exit();
+if (had_data_sigint)
+  smtp_data_sigint_exit();
+
+/* Timeouts do not get this far.  A zero-byte return appears to mean that the
+TLS session has been closed down, not that the socket itself has been closed
+down. Revert to non-TLS handling. */
 
 if (sigalrm_seen)
   {
   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got tls read timeout\n");
-  state->xfer_error = 1;
+  state->xfer_error = TRUE;
   return FALSE;
   }
 
@@ -2258,7 +2679,8 @@ else if (inbytes == 0)
   gnutls_certificate_free_credentials(state->x509_cred);
 
   state->session = NULL;
-  state->tlsp->active = -1;
+  state->tlsp->active.sock = -1;
+  state->tlsp->active.tls_ctx = NULL;
   state->tlsp->bits = 0;
   state->tlsp->certificate_verified = FALSE;
   tls_channelbinding_b64 = NULL;
@@ -2273,8 +2695,9 @@ else if (inbytes == 0)
 
 else if (inbytes < 0)
   {
+  DEBUG(D_tls) debug_printf("%s: err from gnutls_record_recv(\n", __FUNCTION__);
   record_io_error(state, (int) inbytes, US"recv", NULL);
-  state->xfer_error = 1;
+  state->xfer_error = TRUE;
   return FALSE;
   }
 #ifndef DISABLE_DKIM
@@ -2295,7 +2718,7 @@ Only used by the server-side TLS.
 
 This feeds DKIM and should be used for all message-body reads.
 
-Arguments:  lim                Maximum amount to read/bufffer
+Arguments:  lim                Maximum amount to read/buffer
 Returns:    the next character or EOF
 */
 
@@ -2367,17 +2790,18 @@ return state_server.xfer_buffer_lwm < state_server.xfer_buffer_hwm
 then the caller must feed DKIM.
 
 Arguments:
+  ct_ctx    client context pointer, or NULL for the one global server context
   buff      buffer of data
   len       size of buffer
 
 Returns:    the number of bytes read
-            -1 after a failed read
+            -1 after a failed read, including EOF
 */
 
 int
-tls_read(BOOL is_server, uschar *buff, size_t len)
+tls_read(void * ct_ctx, uschar *buff, size_t len)
 {
-exim_gnutls_state_st *state = is_server ? &state_server : &state_client;
+exim_gnutls_state_st * state = ct_ctx ? ct_ctx : &state_server;
 ssize_t inbytes;
 
 if (len > INT_MAX)
@@ -2393,13 +2817,20 @@ DEBUG(D_tls)
   debug_printf("Calling gnutls_record_recv(%p, %p, " SIZE_T_FMT ")\n",
       state->session, buff, len);
 
-inbytes = gnutls_record_recv(state->session, buff, len);
+do
+  inbytes = gnutls_record_recv(state->session, buff, len);
+while (inbytes == GNUTLS_E_AGAIN);
+
 if (inbytes > 0) return inbytes;
 if (inbytes == 0)
   {
   DEBUG(D_tls) debug_printf("Got TLS_EOF\n");
   }
-else record_io_error(state, (int)inbytes, US"recv", NULL);
+else
+  {
+  DEBUG(D_tls) debug_printf("%s: err from gnutls_record_recv(\n", __FUNCTION__);
+  record_io_error(state, (int)inbytes, US"recv", NULL);
+  }
 
 return -1;
 }
@@ -2413,7 +2844,7 @@ return -1;
 
 /*
 Arguments:
-  is_server channel specifier
+  ct_ctx    client context pointer, or NULL for the one global server context
   buff      buffer of data
   len       number of bytes
   more     more data expected soon
@@ -2423,11 +2854,11 @@ Returns:    the number of bytes after a successful write,
 */
 
 int
-tls_write(BOOL is_server, const uschar *buff, size_t len, BOOL more)
+tls_write(void * ct_ctx, const uschar * buff, size_t len, BOOL more)
 {
 ssize_t outbytes;
 size_t left = len;
-exim_gnutls_state_st *state = is_server ? &state_server : &state_client;
+exim_gnutls_state_st * state = ct_ctx ? ct_ctx : &state_server;
 #ifdef SUPPORT_CORK
 static BOOL corked = FALSE;
 
@@ -2441,11 +2872,15 @@ while (left > 0)
   {
   DEBUG(D_tls) debug_printf("gnutls_record_send(SSL, %p, " SIZE_T_FMT ")\n",
       buff, left);
-  outbytes = gnutls_record_send(state->session, buff, left);
+
+  do
+    outbytes = gnutls_record_send(state->session, buff, left);
+  while (outbytes == GNUTLS_E_AGAIN);
 
   DEBUG(D_tls) debug_printf("outbytes=" SSIZE_T_FMT "\n", outbytes);
   if (outbytes < 0)
     {
+    DEBUG(D_tls) debug_printf("%s: gnutls_record_send err\n", __FUNCTION__);
     record_io_error(state, outbytes, US"send", NULL);
     return -1;
     }
@@ -2502,7 +2937,6 @@ vaguely_random_number(int max)
 {
 unsigned int r;
 int i, needed_len;
-uschar *p;
 uschar smallbuf[sizeof(r)];
 
 if (max <= 1)
@@ -2510,7 +2944,8 @@ if (max <= 1)
 
 needed_len = sizeof(r);
 /* Don't take 8 times more entropy than needed if int is 8 octets and we were
- * asked for a number less than 10. */
+asked for a number less than 10. */
+
 for (r = max, i = 0; r; ++i)
   r >>= 1;
 i = (i + 7) / 8;
@@ -2524,11 +2959,8 @@ if (i < 0)
   return vaguely_random_number_fallback(max);
   }
 r = 0;
-for (p = smallbuf; needed_len; --needed_len, ++p)
-  {
-  r *= 256;
-  r += *p;
-  }
+for (uschar * p = smallbuf; needed_len; --needed_len, ++p)
+  r = r * 256 + *p;
 
 /* We don't particularly care about weighted results; if someone wants
  * smooth distribution and cares enough then they should submit a patch then. */