TLS: Enable ECDHE on OpenSSL, just the NIST P-256 curve. Bug 1397
[exim.git] / src / src / tls-openssl.c
index 18994eaa93d053894eddc5c9bd0668deeed910b2..f183e8b452066e33ae368c8f28a4859dc150b68f 100644 (file)
@@ -25,6 +25,10 @@ functions from the OpenSSL library. */
 #ifndef DISABLE_OCSP
 # include <openssl/ocsp.h>
 #endif
+#ifdef EXPERIMENTAL_DANE
+# include <danessl.h>
+#endif
+
 
 #ifndef DISABLE_OCSP
 # define EXIM_OCSP_SKEW_SECONDS (300L)
@@ -34,6 +38,13 @@ functions from the OpenSSL library. */
 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x0090806fL && !defined(OPENSSL_NO_TLSEXT)
 # define EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT
 #endif
+#if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x010100000L
+# define EXIM_HAVE_OPENSSL_CHECKHOST
+#endif
+#if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x010000000L \
+    && (OPENSSL_VERSION_NUMBER & 0x0000ff000L) >= 0x000002000L
+# define EXIM_HAVE_OPENSSL_CHECKHOST
+#endif
 
 #if !defined(EXIM_HAVE_OPENSSL_TLSEXT) && !defined(DISABLE_OCSP)
 # warning "OpenSSL library version too old; define DISABLE_OCSP in Makefile"
@@ -112,9 +123,9 @@ typedef struct tls_ext_ctx_cb {
   uschar *server_cipher_list;
   /* only passed down to tls_error: */
   host_item *host;
-
-#ifdef EXPERIMENTAL_CERTNAMES
-  uschar * verify_cert_hostnames;
+  const uschar * verify_cert_hostnames;
+#ifdef EXPERIMENTAL_EVENT
+  uschar * event_action;
 #endif
 } tls_ext_ctx_cb;
 
@@ -158,29 +169,30 @@ Returns:    OK/DEFER/FAIL
 */
 
 static int
-tls_error(uschar *prefix, host_item *host, uschar *msg)
+tls_error(uschar * prefix, const host_item * host, uschar *  msg)
 {
-if (msg == NULL)
+if (!msg)
   {
   ERR_error_string(ERR_get_error(), ssl_errstring);
   msg = (uschar *)ssl_errstring;
   }
 
-if (host == NULL)
+if (host)
+  {
+  log_write(0, LOG_MAIN, "H=%s [%s] TLS error on connection (%s): %s",
+    host->name, host->address, prefix, msg);
+  return FAIL;
+  }
+else
   {
   uschar *conn_info = smtp_get_connection_info();
   if (Ustrncmp(conn_info, US"SMTP ", 5) == 0)
     conn_info += 5;
+  /* I'd like to get separated H= here, but too hard for now */
   log_write(0, LOG_MAIN, "TLS error on %s (%s): %s",
     conn_info, prefix, msg);
   return DEFER;
   }
-else
-  {
-  log_write(0, LOG_MAIN, "TLS error on connection to %s [%s] (%s): %s",
-    host->name, host->address, prefix, msg);
-  return FAIL;
-  }
 }
 
 
@@ -233,6 +245,7 @@ for(i= 0; i<sk_X509_OBJECT_num(roots); i++)
     {
     X509 * current_cert= tmp_obj->data.x509;
     X509_NAME_oneline(X509_get_subject_name(current_cert), CS name, sizeof(name));
+       name[sizeof(name)-1] = '\0';
     debug_printf(" %s\n", name);
     }
   }
@@ -241,27 +254,67 @@ for(i= 0; i<sk_X509_OBJECT_num(roots); i++)
 */
 
 
+#ifdef EXPERIMENTAL_EVENT
+static int
+verify_event(tls_support * tlsp, X509 * cert, int depth, const uschar * dn,
+  BOOL *calledp, const BOOL *optionalp, const uschar * what)
+{
+uschar * ev;
+uschar * yield;
+X509 * old_cert;
+
+ev = tlsp == &tls_out ? client_static_cbinfo->event_action : event_action;
+if (ev)
+  {
+  old_cert = tlsp->peercert;
+  tlsp->peercert = X509_dup(cert);
+  /* NB we do not bother setting peerdn */
+  if ((yield = event_raise(ev, US"tls:cert", string_sprintf("%d", depth))))
+    {
+    log_write(0, LOG_MAIN, "[%s] %s verify denied by event-action: "
+               "depth=%d cert=%s: %s",
+             tlsp == &tls_out ? deliver_host_address : sender_host_address,
+             what, depth, dn, yield);
+    *calledp = TRUE;
+    if (!*optionalp)
+      {
+      if (old_cert) tlsp->peercert = old_cert; /* restore 1st failing cert */
+      return 1;                            /* reject (leaving peercert set) */
+      }
+    DEBUG(D_tls) debug_printf("Event-action verify failure overridden "
+      "(host in tls_try_verify_hosts)\n");
+    }
+  X509_free(tlsp->peercert);
+  tlsp->peercert = old_cert;
+  }
+return 0;
+}
+#endif
+
 /*************************************************
 *        Callback for verification               *
 *************************************************/
 
 /* The SSL library does certificate verification if set up to do so. This
 callback has the current yes/no state is in "state". If verification succeeded,
-we set up the tls_peerdn string. If verification failed, what happens depends
-on whether the client is required to present a verifiable certificate or not.
+we set the certificate-verified flag. If verification failed, what happens
+depends on whether the client is required to present a verifiable certificate
+or not.
 
 If verification is optional, we change the state to yes, but still log the
 verification error. For some reason (it really would help to have proper
 documentation of OpenSSL), this callback function then gets called again, this
-time with state = 1. In fact, that's useful, because we can set up the peerdn
-value, but we must take care not to set the private verified flag on the second
-time through.
+time with state = 1.  We must take care not to set the private verified flag on
+the second time through.
 
 Note: this function is not called if the client fails to present a certificate
 when asked. We get here only if a certificate has been received. Handling of
 optional verification for this case is done when requesting SSL to verify, by
 setting SSL_VERIFY_FAIL_IF_NO_PEER_CERT in the non-optional case.
 
+May be called multiple times for different issues with a certificate, even
+for a given "depth" in the certificate chain.
+
 Arguments:
   state      current yes/no state as 1/0
   x509ctx    certificate information.
@@ -275,31 +328,33 @@ verify_callback(int state, X509_STORE_CTX *x509ctx,
   tls_support *tlsp, BOOL *calledp, BOOL *optionalp)
 {
 X509 * cert = X509_STORE_CTX_get_current_cert(x509ctx);
-static uschar txt[256];
+int depth = X509_STORE_CTX_get_error_depth(x509ctx);
+uschar dn[256];
 
-X509_NAME_oneline(X509_get_subject_name(cert), CS txt, sizeof(txt));
+X509_NAME_oneline(X509_get_subject_name(cert), CS dn, sizeof(dn));
+dn[sizeof(dn)-1] = '\0';
 
 if (state == 0)
   {
-  log_write(0, LOG_MAIN, "SSL verify error: depth=%d error=%s cert=%s",
-    X509_STORE_CTX_get_error_depth(x509ctx),
+  log_write(0, LOG_MAIN, "[%s] SSL verify error: depth=%d error=%s cert=%s",
+       tlsp == &tls_out ? deliver_host_address : sender_host_address,
+    depth,
     X509_verify_cert_error_string(X509_STORE_CTX_get_error(x509ctx)),
-    txt);
-  tlsp->certificate_verified = FALSE;
+    dn);
   *calledp = TRUE;
   if (!*optionalp)
     {
-    tlsp->peercert = X509_dup(cert);
-    return 0;                      /* reject */
+    if (!tlsp->peercert)
+      tlsp->peercert = X509_dup(cert); /* record failing cert */
+    return 0;                          /* reject */
     }
   DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL verify failure overridden (host in "
     "tls_try_verify_hosts)\n");
   }
 
-else if (X509_STORE_CTX_get_error_depth(x509ctx) != 0)
+else if (depth != 0)
   {
-  DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL verify ok: depth=%d SN=%s\n",
-     X509_STORE_CTX_get_error_depth(x509ctx), txt);
+  DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL verify ok: depth=%d SN=%s\n", depth, dn);
 #ifndef DISABLE_OCSP
   if (tlsp == &tls_out && client_static_cbinfo->u_ocsp.client.verify_store)
     {  /* client, wanting stapling  */
@@ -310,66 +365,79 @@ else if (X509_STORE_CTX_get_error_depth(x509ctx) != 0)
                              cert))
       ERR_clear_error();
     }
+#endif
+#ifdef EXPERIMENTAL_EVENT
+    if (verify_event(tlsp, cert, depth, dn, calledp, optionalp, US"SSL"))
+      return 0;                                /* reject, with peercert set */
 #endif
   }
 else
   {
-#ifdef EXPERIMENTAL_CERTNAMES
-  uschar * verify_cert_hostnames;
-#endif
-
-  tlsp->peerdn = txt;
-  tlsp->peercert = X509_dup(cert);
+  const uschar * verify_cert_hostnames;
 
-#ifdef EXPERIMENTAL_CERTNAMES
   if (  tlsp == &tls_out
      && ((verify_cert_hostnames = client_static_cbinfo->verify_cert_hostnames)))
        /* client, wanting hostname check */
-
-# if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x010100000L || OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x010002000L
-#  ifndef X509_CHECK_FLAG_NO_PARTIAL_WILDCARDS
-#   define X509_CHECK_FLAG_NO_PARTIAL_WILDCARDS 0
-#  endif
     {
+
+#ifdef EXIM_HAVE_OPENSSL_CHECKHOST
+# ifndef X509_CHECK_FLAG_NO_PARTIAL_WILDCARDS
+#  define X509_CHECK_FLAG_NO_PARTIAL_WILDCARDS 0
+# endif
+# ifndef X509_CHECK_FLAG_SINGLE_LABEL_SUBDOMAINS
+#  define X509_CHECK_FLAG_SINGLE_LABEL_SUBDOMAINS 0
+# endif
     int sep = 0;
-    uschar * list = verify_cert_hostnames;
+    const uschar * list = verify_cert_hostnames;
     uschar * name;
     int rc;
     while ((name = string_nextinlist(&list, &sep, NULL, 0)))
       if ((rc = X509_check_host(cert, name, 0,
-                 X509_CHECK_FLAG_NO_PARTIAL_WILDCARDS)))
+                 X509_CHECK_FLAG_NO_PARTIAL_WILDCARDS
+                 | X509_CHECK_FLAG_SINGLE_LABEL_SUBDOMAINS,
+                 NULL)))
        {
        if (rc < 0)
          {
-         log_write(0, LOG_MAIN, "SSL verify error: internal error\n");
+         log_write(0, LOG_MAIN, "[%s] SSL verify error: internal error",
+               tlsp == &tls_out ? deliver_host_address : sender_host_address);
          name = NULL;
          }
        break;
        }
     if (!name)
-      {
-      log_write(0, LOG_MAIN,
-       "SSL verify error: certificate name mismatch: \"%s\"\n", txt);
-      return 0;                                /* reject */
-      }
-    }
-# else
+#else
     if (!tls_is_name_for_cert(verify_cert_hostnames, cert))
+#endif
       {
       log_write(0, LOG_MAIN,
-       "SSL verify error: certificate name mismatch: \"%s\"\n", txt);
-      return 0;                                /* reject */
+               "[%s] SSL verify error: certificate name mismatch: \"%s\"",
+               tlsp == &tls_out ? deliver_host_address : sender_host_address,
+               dn);
+      *calledp = TRUE;
+      if (!*optionalp)
+       {
+       if (!tlsp->peercert)
+         tlsp->peercert = X509_dup(cert);      /* record failing cert */
+       return 0;                               /* reject */
+       }
+      DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL verify failure overridden (host in "
+       "tls_try_verify_hosts)\n");
       }
-# endif
+    }
+
+#ifdef EXPERIMENTAL_EVENT
+  if (verify_event(tlsp, cert, depth, dn, calledp, optionalp, US"SSL"))
+    return 0;                          /* reject, with peercert set */
 #endif
 
   DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL%s verify ok: depth=0 SN=%s\n",
-    *calledp ? "" : " authenticated", txt);
+    *calledp ? "" : " authenticated", dn);
   if (!*calledp) tlsp->certificate_verified = TRUE;
   *calledp = TRUE;
   }
 
-return 1;   /* accept */
+return 1;   /* accept, at least for this level */
 }
 
 static int
@@ -385,6 +453,40 @@ return verify_callback(state, x509ctx, &tls_in, &server_verify_callback_called,
 }
 
 
+#ifdef EXPERIMENTAL_DANE
+
+/* This gets called *by* the dane library verify callback, which interposes
+itself.
+*/
+static int
+verify_callback_client_dane(int state, X509_STORE_CTX * x509ctx)
+{
+X509 * cert = X509_STORE_CTX_get_current_cert(x509ctx);
+uschar dn[256];
+#ifdef EXPERIMENTAL_EVENT
+int depth = X509_STORE_CTX_get_error_depth(x509ctx);
+BOOL dummy_called, optional = FALSE;
+#endif
+
+X509_NAME_oneline(X509_get_subject_name(cert), CS dn, sizeof(dn));
+dn[sizeof(dn)-1] = '\0';
+
+DEBUG(D_tls) debug_printf("verify_callback_client_dane: %s\n", dn);
+
+#ifdef EXPERIMENTAL_EVENT
+  if (verify_event(&tls_out, cert, depth, dn,
+         &dummy_called, &optional, US"DANE"))
+    return 0;                          /* reject, with peercert set */
+#endif
+
+if (state == 1)
+  tls_out.dane_verified =
+  tls_out.certificate_verified = TRUE;
+return 1;
+}
+
+#endif /*EXPERIMENTAL_DANE*/
+
 
 /*************************************************
 *           Information callback                 *
@@ -419,6 +521,7 @@ DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL info: %s\n", SSL_state_string_long(s));
 /* If dhparam is set, expand it, and load up the parameters for DH encryption.
 
 Arguments:
+  sctx      The current SSL CTX (inbound or outbound)
   dhparam   DH parameter file or fixed parameter identity string
   host      connected host, if client; NULL if server
 
@@ -426,7 +529,7 @@ Returns:    TRUE if OK (nothing to set up, or setup worked)
 */
 
 static BOOL
-init_dh(SSL_CTX *sctx, uschar *dhparam, host_item *host)
+init_dh(SSL_CTX *sctx, uschar *dhparam, const host_item *host)
 {
 BIO *bio;
 DH *dh;
@@ -498,6 +601,75 @@ return TRUE;
 
 
 
+/*************************************************
+*               Initialize for ECDH              *
+*************************************************/
+
+/* Load parameters for ECDH encryption.
+
+For now, we stick to NIST P-256 because: it's simple and easy to configure;
+it avoids any patent issues that might bite redistributors; despite events in
+the news and concerns over curve choices, we're not cryptographers, we're not
+pretending to be, and this is "good enough" to be better than no support,
+protecting against most adversaries.  Given another year or two, there might
+be sufficient clarity about a "right" way forward to let us make an informed
+decision, instead of a knee-jerk reaction.
+
+Longer-term, we should look at supporting both various named curves and
+external files generated with "openssl ecparam", much as we do for init_dh().
+We should also support "none" as a value, to explicitly avoid initialisation.
+
+Patches welcome.
+
+Arguments:
+  sctx      The current SSL CTX (inbound or outbound)
+  host      connected host, if client; NULL if server
+
+Returns:    TRUE if OK (nothing to set up, or setup worked)
+*/
+
+static BOOL
+init_ecdh(SSL_CTX *sctx, host_item *host)
+{
+if (host)      /* No ECDH setup for clients, only for servers */
+  return TRUE;
+
+#ifndef SSL_CTX_set_tmp_ecdh
+/* No elliptic curve API in OpenSSL, skip it */
+DEBUG(D_tls)
+  debug_printf("No OpenSSL API to define ECDH parameters, skipping\n");
+return TRUE;
+#else
+# ifndef NID_X9_62_prime256v1
+/* For now, stick to NIST P-256 to get "something" running.
+If that's not available, bail */
+DEBUG(D_tls)
+  debug_printf("NIST P-256 EC curve not available, skipping ECDH setup\n");
+return TRUE;
+# else
+  {
+  EC_KEY * ecdh = EC_KEY_new_by_curve_name(NID_X9_62_prime256v1);
+  BOOL rv;
+
+  /* The "tmp" in the name here refers to setting a tempoary key
+  not to the stability of the interface. */
+
+  if ((rv = SSL_CTX_set_tmp_ecdh(sctx, ecdh) != 0))
+    {
+    DEBUG(D_tls) debug_printf("ECDH: enable NIST P-256 curve\n");
+    }
+  else
+    tls_error(US"Error enabling NIST P-256 curve", host, NULL);
+  EC_KEY_free(ecdh);
+  return rv;
+  }
+# endif
+#endif
+}
+
+
+
+
 #ifndef DISABLE_OCSP
 /*************************************************
 *       Load OCSP information into state         *
@@ -781,6 +953,12 @@ SSL_CTX_set_options(server_sni, SSL_CTX_get_options(server_ctx));
 SSL_CTX_set_timeout(server_sni, SSL_CTX_get_timeout(server_ctx));
 SSL_CTX_set_tlsext_servername_callback(server_sni, tls_servername_cb);
 SSL_CTX_set_tlsext_servername_arg(server_sni, cbinfo);
+
+if (  !init_dh(server_sni, cbinfo->dhparam, NULL)
+   || !init_ecdh(server_sni, NULL)
+   )
+  return SSL_TLSEXT_ERR_NOACK;
+
 if (cbinfo->server_cipher_list)
   SSL_CTX_set_cipher_list(server_sni, CS cbinfo->server_cipher_list);
 #ifndef DISABLE_OCSP
@@ -796,10 +974,7 @@ if (rc != OK) return SSL_TLSEXT_ERR_NOACK;
 
 /* do this after setup_certs, because this can require the certs for verifying
 OCSP information. */
-rc = tls_expand_session_files(server_sni, cbinfo);
-if (rc != OK) return SSL_TLSEXT_ERR_NOACK;
-
-if (!init_dh(server_sni, cbinfo->dhparam, NULL))
+if ((rc = tls_expand_session_files(server_sni, cbinfo)) != OK)
   return SSL_TLSEXT_ERR_NOACK;
 
 DEBUG(D_tls) debug_printf("Switching SSL context.\n");
@@ -888,7 +1063,7 @@ if(!(rsp = d2i_OCSP_RESPONSE(NULL, &p, len)))
  {
   tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;
   if (log_extra_selector & LX_tls_cipher)
-    log_write(0, LOG_MAIN, "Received TLS status response, parse error");
+    log_write(0, LOG_MAIN, "Received TLS cert status response, parse error");
   else
     DEBUG(D_tls) debug_printf(" parse error\n");
   return 0;
@@ -898,7 +1073,7 @@ if(!(bs = OCSP_response_get1_basic(rsp)))
   {
   tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;
   if (log_extra_selector & LX_tls_cipher)
-    log_write(0, LOG_MAIN, "Received TLS status response, error parsing response");
+    log_write(0, LOG_MAIN, "Received TLS cert status response, error parsing response");
   else
     DEBUG(D_tls) debug_printf(" error parsing response\n");
   OCSP_RESPONSE_free(rsp);
@@ -928,6 +1103,8 @@ if(!(bs = OCSP_response_get1_basic(rsp)))
              cbinfo->u_ocsp.client.verify_store, 0)) <= 0)
       {
       tls_out.ocsp = OCSP_FAILED;
+      if (log_extra_selector & LX_tls_cipher)
+       log_write(0, LOG_MAIN, "Received TLS cert status response, itself unverifiable");
       BIO_printf(bp, "OCSP response verify failure\n");
       ERR_print_errors(bp);
       i = cbinfo->u_ocsp.client.verify_required ? 0 : 1;
@@ -999,7 +1176,6 @@ return i;
 #endif /*!DISABLE_OCSP*/
 
 
-
 /*************************************************
 *            Initialize for TLS                  *
 *************************************************/
@@ -1008,13 +1184,14 @@ return i;
 of the library.  We allocate and return a context structure.
 
 Arguments:
+  ctxp            returned SSL context
   host            connected host, if client; NULL if server
   dhparam         DH parameter file
   certificate     certificate file
   privatekey      private key
   ocsp_file       file of stapling info (server); flag for require ocsp (client)
   addr            address if client; NULL if server (for some randomness)
-  cbp             place to put allocated context
+  cbp             place to put allocated callback context
 
 Returns:          OK/DEFER/FAIL
 */
@@ -1030,7 +1207,7 @@ tls_init(SSL_CTX **ctxp, host_item *host, uschar *dhparam, uschar *certificate,
 long init_options;
 int rc;
 BOOL okay;
-tls_ext_ctx_cb *cbinfo;
+tls_ext_ctx_cb * cbinfo;
 
 cbinfo = store_malloc(sizeof(tls_ext_ctx_cb));
 cbinfo->certificate = certificate;
@@ -1048,6 +1225,9 @@ else
 cbinfo->dhparam = dhparam;
 cbinfo->server_cipher_list = NULL;
 cbinfo->host = host;
+#ifdef EXPERIMENTAL_EVENT
+cbinfo->event_action = NULL;
+#endif
 
 SSL_load_error_strings();          /* basic set up */
 OpenSSL_add_ssl_algorithms();
@@ -1097,7 +1277,7 @@ if (!RAND_status())
 /* Set up the information callback, which outputs if debugging is at a suitable
 level. */
 
-SSL_CTX_set_info_callback(*ctxp, (void (*)())info_callback);
+DEBUG(D_tls) SSL_CTX_set_info_callback(*ctxp, (void (*)())info_callback);
 
 /* Automatically re-try reads/writes after renegotiation. */
 (void) SSL_CTX_set_mode(*ctxp, SSL_MODE_AUTO_RETRY);
@@ -1127,7 +1307,10 @@ else
 
 /* Initialize with DH parameters if supplied */
 
-if (!init_dh(*ctxp, dhparam, host)) return DEFER;
+if (  !init_dh(*ctxp, dhparam, host)
+   || !init_ecdh(*ctxp, host)
+   )
+  return DEFER;
 
 /* Set up certificate and key (and perhaps OCSP info) */
 
@@ -1169,9 +1352,7 @@ else                      /* client */
 # endif
 #endif
 
-#ifdef EXPERIMENTAL_CERTNAMES
 cbinfo->verify_cert_hostnames = NULL;
-#endif
 
 /* Set up the RSA callback */
 
@@ -1223,6 +1404,29 @@ DEBUG(D_tls) debug_printf("Cipher: %s\n", cipherbuf);
 }
 
 
+static void
+peer_cert(SSL * ssl, tls_support * tlsp, uschar * peerdn, unsigned bsize)
+{
+/*XXX we might consider a list-of-certs variable for the cert chain.
+SSL_get_peer_cert_chain(SSL*).  We'd need a new variable type and support
+in list-handling functions, also consider the difference between the entire
+chain and the elements sent by the peer. */
+
+/* Will have already noted peercert on a verify fail; possibly not the leaf */
+if (!tlsp->peercert)
+  tlsp->peercert = SSL_get_peer_certificate(ssl);
+/* Beware anonymous ciphers which lead to server_cert being NULL */
+if (tlsp->peercert)
+  {
+  X509_NAME_oneline(X509_get_subject_name(tlsp->peercert), CS peerdn, bsize);
+  peerdn[bsize-1] = '\0';
+  tlsp->peerdn = peerdn;               /*XXX a static buffer... */
+  }
+else
+  tlsp->peerdn = NULL;
+}
+
+
 
 
 
@@ -1255,36 +1459,65 @@ if (!expand_check(certs, US"tls_verify_certificates", &expcerts))
 
 if (expcerts != NULL && *expcerts != '\0')
   {
-  struct stat statbuf;
-  if (!SSL_CTX_set_default_verify_paths(sctx))
-    return tls_error(US"SSL_CTX_set_default_verify_paths", host, NULL);
-
-  if (Ustat(expcerts, &statbuf) < 0)
+  if (Ustrcmp(expcerts, "system") == 0)
     {
-    log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
-      "failed to stat %s for certificates", expcerts);
-    return DEFER;
+    /* Tell the library to use its compiled-in location for the system default
+    CA bundle, only */
+
+    if (!SSL_CTX_set_default_verify_paths(sctx))
+      return tls_error(US"SSL_CTX_set_default_verify_paths", host, NULL);
     }
   else
     {
-    uschar *file, *dir;
-    if ((statbuf.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR)
-      { file = NULL; dir = expcerts; }
-    else
-      { file = expcerts; dir = NULL; }
+    struct stat statbuf;
 
-    /* If a certificate file is empty, the next function fails with an
-    unhelpful error message. If we skip it, we get the correct behaviour (no
-    certificates are recognized, but the error message is still misleading (it
-    says no certificate was supplied.) But this is better. */
+    /* Tell the library to use its compiled-in location for the system default
+    CA bundle. Those given by the exim config are additional to these */
 
-    if ((file == NULL || statbuf.st_size > 0) &&
-          !SSL_CTX_load_verify_locations(sctx, CS file, CS dir))
-      return tls_error(US"SSL_CTX_load_verify_locations", host, NULL);
+    if (!SSL_CTX_set_default_verify_paths(sctx))
+      return tls_error(US"SSL_CTX_set_default_verify_paths", host, NULL);
 
-    if (file != NULL)
+    if (Ustat(expcerts, &statbuf) < 0)
       {
-      SSL_CTX_set_client_CA_list(sctx, SSL_load_client_CA_file(CS file));
+      log_write(0, LOG_MAIN|LOG_PANIC,
+       "failed to stat %s for certificates", expcerts);
+      return DEFER;
+      }
+    else
+      {
+      uschar *file, *dir;
+      if ((statbuf.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR)
+       { file = NULL; dir = expcerts; }
+      else
+       { file = expcerts; dir = NULL; }
+
+      /* If a certificate file is empty, the next function fails with an
+      unhelpful error message. If we skip it, we get the correct behaviour (no
+      certificates are recognized, but the error message is still misleading (it
+      says no certificate was supplied.) But this is better. */
+
+      if ((file == NULL || statbuf.st_size > 0) &&
+           !SSL_CTX_load_verify_locations(sctx, CS file, CS dir))
+       return tls_error(US"SSL_CTX_load_verify_locations", host, NULL);
+
+      /* Load the list of CAs for which we will accept certs, for sending
+      to the client.  This is only for the one-file tls_verify_certificates
+      variant.
+      If a list isn't loaded into the server, but
+      some verify locations are set, the server end appears to make
+      a wildcard reqest for client certs.
+      Meanwhile, the client library as deafult behaviour *ignores* the list
+      we send over the wire - see man SSL_CTX_set_client_cert_cb.
+      Because of this, and that the dir variant is likely only used for
+      the public-CA bundle (not for a private CA), not worth fixing.
+      */
+      if (file != NULL)
+       {
+       STACK_OF(X509_NAME) * names = SSL_load_client_CA_file(CS file);
+  DEBUG(D_tls) debug_printf("Added %d certificate authorities.\n",
+                                   sk_X509_NAME_num(names));
+       SSL_CTX_set_client_CA_list(sctx, names);
+       }
       }
     }
 
@@ -1376,6 +1609,7 @@ tls_server_start(const uschar *require_ciphers)
 int rc;
 uschar *expciphers;
 tls_ext_ctx_cb *cbinfo;
+static uschar peerdn[256];
 static uschar cipherbuf[256];
 
 /* Check for previous activation */
@@ -1420,6 +1654,9 @@ if (expciphers != NULL)
 optional, set up appropriately. */
 
 tls_in.certificate_verified = FALSE;
+#ifdef EXPERIMENTAL_DANE
+tls_in.dane_verified = FALSE;
+#endif
 server_verify_callback_called = FALSE;
 
 if (verify_check_host(&tls_verify_hosts) == OK)
@@ -1495,6 +1732,8 @@ DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL_accept was successful\n");
 /* TLS has been set up. Adjust the input functions to read via TLS,
 and initialize things. */
 
+peer_cert(server_ssl, &tls_in, peerdn, sizeof(peerdn));
+
 construct_cipher_name(server_ssl, cipherbuf, sizeof(cipherbuf), &tls_in.bits);
 tls_in.cipher = cipherbuf;
 
@@ -1533,6 +1772,104 @@ return OK;
 
 
 
+static int
+tls_client_basic_ctx_init(SSL_CTX * ctx,
+    host_item * host, smtp_transport_options_block * ob, tls_ext_ctx_cb * cbinfo
+                         )
+{
+int rc;
+/* stick to the old behaviour for compatibility if tls_verify_certificates is 
+   set but both tls_verify_hosts and tls_try_verify_hosts is not set. Check only
+   the specified host patterns if one of them is defined */
+
+if (  (  !ob->tls_verify_hosts
+      && (!ob->tls_try_verify_hosts || !*ob->tls_try_verify_hosts)
+      )
+   || (verify_check_given_host(&ob->tls_verify_hosts, host) == OK)
+   )
+  client_verify_optional = FALSE;
+else if (verify_check_given_host(&ob->tls_try_verify_hosts, host) == OK)
+  client_verify_optional = TRUE;
+else
+  return OK;
+
+if ((rc = setup_certs(ctx, ob->tls_verify_certificates,
+      ob->tls_crl, host, client_verify_optional, verify_callback_client)) != OK)
+  return rc;
+
+if (verify_check_given_host(&ob->tls_verify_cert_hostnames, host) == OK)
+  {
+  cbinfo->verify_cert_hostnames =
+#ifdef EXPERIMENTAL_INTERNATIONAL
+    string_domain_utf8_to_alabel(host->name, NULL);
+#else
+    host->name;
+#endif
+  DEBUG(D_tls) debug_printf("Cert hostname to check: \"%s\"\n",
+                   cbinfo->verify_cert_hostnames);
+  }
+return OK;
+}
+
+
+#ifdef EXPERIMENTAL_DANE
+static int
+dane_tlsa_load(SSL * ssl, host_item * host, dns_answer * dnsa)
+{
+dns_record * rr;
+dns_scan dnss;
+const char * hostnames[2] = { CS host->name, NULL };
+int found = 0;
+
+if (DANESSL_init(ssl, NULL, hostnames) != 1)
+  return tls_error(US"hostnames load", host, NULL);
+
+for (rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_ANSWERS);
+     rr;
+     rr = dns_next_rr(dnsa, &dnss, RESET_NEXT)
+    ) if (rr->type == T_TLSA)
+  {
+  uschar * p = rr->data;
+  uint8_t usage, selector, mtype;
+  const char * mdname;
+
+  usage = *p++;
+
+  /* Only DANE-TA(2) and DANE-EE(3) are supported */
+  if (usage != 2 && usage != 3) continue;
+
+  selector = *p++;
+  mtype = *p++;
+
+  switch (mtype)
+    {
+    default: continue; /* Only match-types 0, 1, 2 are supported */
+    case 0:  mdname = NULL; break;
+    case 1:  mdname = "sha256"; break;
+    case 2:  mdname = "sha512"; break;
+    }
+
+  found++;
+  switch (DANESSL_add_tlsa(ssl, usage, selector, mdname, p, rr->size - 3))
+    {
+    default:
+    case 0:    /* action not taken */
+      return tls_error(US"tlsa load", host, NULL);
+    case 1:    break;
+    }
+
+  tls_out.tlsa_usage |= 1<<usage;
+  }
+
+if (found)
+  return OK;
+
+log_write(0, LOG_MAIN, "DANE error: No usable TLSA records");
+return DEFER;
+}
+#endif /*EXPERIMENTAL_DANE*/
+
+
 
 /*************************************************
 *    Start a TLS session in a client             *
@@ -1544,7 +1881,8 @@ Argument:
   fd               the fd of the connection
   host             connected host (for messages)
   addr             the first address
-  ob               smtp transport options
+  tb               transport (always smtp)
+  tlsa_dnsa        tlsa lookup, if DANE, else null
 
 Returns:           OK on success
                    FAIL otherwise - note that tls_error() will not give DEFER
@@ -1553,20 +1891,54 @@ Returns:           OK on success
 
 int
 tls_client_start(int fd, host_item *host, address_item *addr,
-  void *v_ob)
+  transport_instance *tb
+#ifdef EXPERIMENTAL_DANE
+  , dns_answer * tlsa_dnsa
+#endif
+  )
 {
-smtp_transport_options_block * ob = v_ob;
-static uschar txt[256];
-uschar *expciphers;
-X509* server_cert;
+smtp_transport_options_block * ob =
+  (smtp_transport_options_block *)tb->options_block;
+static uschar peerdn[256];
+uschar * expciphers;
 int rc;
 static uschar cipherbuf[256];
+
 #ifndef DISABLE_OCSP
-BOOL require_ocsp = verify_check_this_host(&ob->hosts_require_ocsp,
-  NULL, host->name, host->address, NULL) == OK;
-BOOL request_ocsp = require_ocsp ? TRUE
-  : verify_check_this_host(&ob->hosts_request_ocsp,
-      NULL, host->name, host->address, NULL) == OK;
+BOOL request_ocsp = FALSE;
+BOOL require_ocsp = FALSE;
+#endif
+
+#ifdef EXPERIMENTAL_DANE
+tls_out.tlsa_usage = 0;
+#endif
+
+#ifndef DISABLE_OCSP
+  {
+# ifdef EXPERIMENTAL_DANE
+  if (  tlsa_dnsa
+     && ob->hosts_request_ocsp[0] == '*'
+     && ob->hosts_request_ocsp[1] == '\0'
+     )
+    {
+    /* Unchanged from default.  Use a safer one under DANE */
+    request_ocsp = TRUE;
+    ob->hosts_request_ocsp = US"${if or { {= {0}{$tls_out_tlsa_usage}} "
+                                     "   {= {4}{$tls_out_tlsa_usage}} } "
+                                " {*}{}}";
+    }
+# endif
+
+  if ((require_ocsp =
+       verify_check_given_host(&ob->hosts_require_ocsp, host) == OK))
+    request_ocsp = TRUE;
+  else
+# ifdef EXPERIMENTAL_DANE
+    if (!request_ocsp)
+# endif
+      request_ocsp =
+       verify_check_given_host(&ob->hosts_request_ocsp, host) == OK;
+  }
 #endif
 
 rc = tls_init(&client_ctx, host, NULL,
@@ -1597,38 +1969,25 @@ if (expciphers != NULL)
     return tls_error(US"SSL_CTX_set_cipher_list", host, NULL);
   }
 
-/* stick to the old behaviour for compatibility if tls_verify_certificates is 
-   set but both tls_verify_hosts and tls_try_verify_hosts is not set. Check only
-   the specified host patterns if one of them is defined */
-
-if ((!ob->tls_verify_hosts && !ob->tls_try_verify_hosts) ||
-    (verify_check_host(&ob->tls_verify_hosts) == OK))
+#ifdef EXPERIMENTAL_DANE
+if (tlsa_dnsa)
   {
-  if ((rc = setup_certs(client_ctx, ob->tls_verify_certificates,
-       ob->tls_crl, host, FALSE, verify_callback_client)) != OK)
-    return rc;
-  client_verify_optional = FALSE;
+  SSL_CTX_set_verify(client_ctx,
+    SSL_VERIFY_PEER | SSL_VERIFY_FAIL_IF_NO_PEER_CERT,
+    verify_callback_client_dane);
+
+  if (!DANESSL_library_init())
+    return tls_error(US"library init", host, NULL);
+  if (DANESSL_CTX_init(client_ctx) <= 0)
+    return tls_error(US"context init", host, NULL);
+  }
+else
 
-#ifdef EXPERIMENTAL_CERTNAMES
-  if (ob->tls_verify_cert_hostnames)
-    {
-    if (!expand_check(ob->tls_verify_cert_hostnames,
-                     US"tls_verify_cert_hostnames",
-                     &client_static_cbinfo->verify_cert_hostnames))
-      return FAIL;
-    if (client_static_cbinfo->verify_cert_hostnames)
-      DEBUG(D_tls) debug_printf("Cert hostname to check: \"%s\"\n",
-                     client_static_cbinfo->verify_cert_hostnames);
-    }
 #endif
-  }
-else if (verify_check_host(&ob->tls_try_verify_hosts) == OK)
-  {
-  if ((rc = setup_certs(client_ctx, ob->tls_verify_certificates,
-       ob->tls_crl, host, TRUE, verify_callback_client)) != OK)
+
+  if ((rc = tls_client_basic_ctx_init(client_ctx, host, ob, client_static_cbinfo))
+      != OK)
     return rc;
-  client_verify_optional = TRUE;
-  }
 
 if ((client_ssl = SSL_new(client_ctx)) == NULL)
   return tls_error(US"SSL_new", host, NULL);
@@ -1659,9 +2018,32 @@ if (ob->tls_sni)
     }
   }
 
+#ifdef EXPERIMENTAL_DANE
+if (tlsa_dnsa)
+  if ((rc = dane_tlsa_load(client_ssl, host, tlsa_dnsa)) != OK)
+    return rc;
+#endif
+
 #ifndef DISABLE_OCSP
 /* Request certificate status at connection-time.  If the server
 does OCSP stapling we will get the callback (set in tls_init()) */
+# ifdef EXPERIMENTAL_DANE
+if (request_ocsp)
+  {
+  const uschar * s;
+  if (  ((s = ob->hosts_require_ocsp) && Ustrstr(s, US"tls_out_tlsa_usage"))
+     || ((s = ob->hosts_request_ocsp) && Ustrstr(s, US"tls_out_tlsa_usage"))
+     )
+    {  /* Re-eval now $tls_out_tlsa_usage is populated.  If
+       this means we avoid the OCSP request, we wasted the setup
+       cost in tls_init(). */
+    require_ocsp = verify_check_given_host(&ob->hosts_require_ocsp, host) == OK;
+    request_ocsp = require_ocsp
+      || verify_check_given_host(&ob->hosts_request_ocsp, host) == OK;
+    }
+  }
+# endif
+
 if (request_ocsp)
   {
   SSL_set_tlsext_status_type(client_ssl, TLSEXT_STATUSTYPE_ocsp);
@@ -1670,6 +2052,10 @@ if (request_ocsp)
   }
 #endif
 
+#ifdef EXPERIMENTAL_EVENT
+client_static_cbinfo->event_action = tb->event_action;
+#endif
+
 /* There doesn't seem to be a built-in timeout on connection. */
 
 DEBUG(D_tls) debug_printf("Calling SSL_connect\n");
@@ -1678,22 +2064,17 @@ alarm(ob->command_timeout);
 rc = SSL_connect(client_ssl);
 alarm(0);
 
+#ifdef EXPERIMENTAL_DANE
+if (tlsa_dnsa)
+  DANESSL_cleanup(client_ssl);
+#endif
+
 if (rc <= 0)
   return tls_error(US"SSL_connect", host, sigalrm_seen ? US"timed out" : NULL);
 
 DEBUG(D_tls) debug_printf("SSL_connect succeeded\n");
 
-/* Beware anonymous ciphers which lead to server_cert being NULL */
-/*XXX server_cert is never freed... use X509_free() */
-server_cert = SSL_get_peer_certificate (client_ssl);
-if (server_cert)
-  {
-  tls_out.peerdn = US X509_NAME_oneline(X509_get_subject_name(server_cert),
-    CS txt, sizeof(txt));
-  tls_out.peerdn = txt;                /*XXX a static buffer... */
-  }
-else
-  tls_out.peerdn = NULL;
+peer_cert(client_ssl, &tls_out, peerdn, sizeof(peerdn));
 
 construct_cipher_name(client_ssl, cipherbuf, sizeof(cipherbuf), &tls_out.bits);
 tls_out.cipher = cipherbuf;