apps/s_time.c

   1 /*
   2  * Copyright 1995-2018 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
   3  *
   4  * Licensed under the Apache License 2.0 (the "License").  You may not use
   5  * this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
   6  * in the file LICENSE in the source distribution or at
   7  * https://www.openssl.org/source/license.html
   8  */
   9
  10 #include <stdio.h>
  11 #include <stdlib.h>
  12 #include <string.h>
  13
  14 #include <openssl/opensslconf.h>
  15
  16 #ifndef OPENSSL_NO_SOCK
  17
  18 #include "apps.h"
  19 #include "progs.h"
  20 #include <openssl/x509.h>
  21 #include <openssl/ssl.h>
  22 #include <openssl/pem.h>
  23 #include "s_apps.h"
  24 #include <openssl/err.h>
  25 #include <internal/sockets.h>
  26 #if !defined(OPENSSL_SYS_MSDOS)
  27 # include <unistd.h>
  28 #endif
  29
  30 #define SSL_CONNECT_NAME        "localhost:4433"
  31
  32 #define SECONDS 30
  33 #define SECONDSSTR "30"
  34
  35 static SSL *doConnection(SSL *scon, const char *host, SSL_CTX *ctx);
  36
  37 /*
  38  * Define a HTTP get command globally.
  39  * Also define the size of the command, this is two bytes less than
  40  * the size of the string because the %s is replaced by the URL.
  41  */
  42 static const char fmt_http_get_cmd[] = "GET %s HTTP/1.0\r\n\r\n";
  43 static const size_t fmt_http_get_cmd_size = sizeof(fmt_http_get_cmd) - 2;
  44
  45 typedef enum OPTION_choice {
  46     OPT_ERR = -1, OPT_EOF = 0, OPT_HELP,
  47     OPT_CONNECT, OPT_CIPHER, OPT_CIPHERSUITES, OPT_CERT, OPT_NAMEOPT, OPT_KEY,
  48     OPT_CAPATH, OPT_CAFILE, OPT_CASTORE,
  49     OPT_NOCAPATH, OPT_NOCAFILE, OPT_NOCASTORE,
  50     OPT_NEW, OPT_REUSE, OPT_BUGS, OPT_VERIFY, OPT_TIME, OPT_SSL3,
  51     OPT_WWW, OPT_TLS1, OPT_TLS1_1, OPT_TLS1_2, OPT_TLS1_3
  52 } OPTION_CHOICE;
  53
  54 const OPTIONS s_time_options[] = {
  55     OPT_SECTION("General"),
  56     {"help", OPT_HELP, '-', "Display this summary"},
  57
  58     OPT_SECTION("Connection"),
  59     {"connect", OPT_CONNECT, 's',
  60      "Where to connect as post:port (default is " SSL_CONNECT_NAME ")"},
  61     {"new", OPT_NEW, '-', "Just time new connections"},
  62     {"reuse", OPT_REUSE, '-', "Just time connection reuse"},
  63     {"bugs", OPT_BUGS, '-', "Turn on SSL bug compatibility"},
  64     {"cipher", OPT_CIPHER, 's', "TLSv1.2 and below cipher list to be used"},
  65     {"ciphersuites", OPT_CIPHERSUITES, 's',
  66      "Specify TLSv1.3 ciphersuites to be used"},
  67 #ifndef OPENSSL_NO_SSL3
  68     {"ssl3", OPT_SSL3, '-', "Just use SSLv3"},
  69 #endif
  70 #ifndef OPENSSL_NO_TLS1
  71     {"tls1", OPT_TLS1, '-', "Just use TLSv1.0"},
  72 #endif
  73 #ifndef OPENSSL_NO_TLS1_1
  74     {"tls1_1", OPT_TLS1_1, '-', "Just use TLSv1.1"},
  75 #endif
  76 #ifndef OPENSSL_NO_TLS1_2
  77     {"tls1_2", OPT_TLS1_2, '-', "Just use TLSv1.2"},
  78 #endif
  79 #ifndef OPENSSL_NO_TLS1_3
  80     {"tls1_3", OPT_TLS1_3, '-', "Just use TLSv1.3"},
  81 #endif
  82     {"verify", OPT_VERIFY, 'p',
  83      "Turn on peer certificate verification, set depth"},
  84     {"time", OPT_TIME, 'p', "Seconds to collect data, default " SECONDSSTR},
  85     {"www", OPT_WWW, 's', "Fetch specified page from the site"},
  86
  87     OPT_SECTION("Certificate"),
  88     {"nameopt", OPT_NAMEOPT, 's', "Various certificate name options"},
  89     {"cert", OPT_CERT, '<', "Cert file to use, PEM format assumed"},
  90     {"key", OPT_KEY, '<', "File with key, PEM; default is -cert file"},
  91     {"cafile", OPT_CAFILE, '<', "PEM format file of CA's"},
  92     {"CAfile", OPT_CAFILE, '<', "PEM format file of CA's"},
  93     {"CApath", OPT_CAPATH, '/', "PEM format directory of CA's"},
  94     {"CAstore", OPT_CASTORE, ':', "URI to store of CA's"},
  95     {"no-CAfile", OPT_NOCAFILE, '-',
  96      "Do not load the default certificates file"},
  97     {"no-CApath", OPT_NOCAPATH, '-',
  98      "Do not load certificates from the default certificates directory"},
  99     {"no-CAstore", OPT_NOCASTORE, '-',
 100      "Do not load certificates from the default certificates store URI"},
 101
 102     {NULL}
 103 };
 104
 105 #define START   0
 106 #define STOP    1
 107
 108 static double tm_Time_F(int s)
 109 {
 110     return app_tminterval(s, 1);
 111 }
 112
 113 int s_time_main(int argc, char **argv)
 114 {
 115     char buf[1024 * 8];
 116     SSL *scon = NULL;
 117     SSL_CTX *ctx = NULL;
 118     const SSL_METHOD *meth = NULL;
 119     char *CApath = NULL, *CAfile = NULL, *CAstore = NULL;
 120     char *cipher = NULL, *ciphersuites = NULL;
 121     char *www_path = NULL;
 122     char *host = SSL_CONNECT_NAME, *certfile = NULL, *keyfile = NULL, *prog;
 123     double totalTime = 0.0;
 124     int noCApath = 0, noCAfile = 0, noCAstore = 0;
 125     int maxtime = SECONDS, nConn = 0, perform = 3, ret = 1, i, st_bugs = 0;
 126     long bytes_read = 0, finishtime = 0;
 127     OPTION_CHOICE o;
 128     int min_version = 0, max_version = 0, ver, buf_len;
 129     size_t buf_size;
 130
 131     meth = TLS_client_method();
 132
 133     prog = opt_init(argc, argv, s_time_options);
 134     while ((o = opt_next()) != OPT_EOF) {
 135         switch (o) {
 136         case OPT_EOF:
 137         case OPT_ERR:
 138  opthelp:
 139             BIO_printf(bio_err, "%s: Use -help for summary.\n", prog);
 140             goto end;
 141         case OPT_HELP:
 142             opt_help(s_time_options);
 143             ret = 0;
 144             goto end;
 145         case OPT_CONNECT:
 146             host = opt_arg();
 147             break;
 148         case OPT_REUSE:
 149             perform = 2;
 150             break;
 151         case OPT_NEW:
 152             perform = 1;
 153             break;
 154         case OPT_VERIFY:
 155             if (!opt_int(opt_arg(), &verify_args.depth))
 156                 goto opthelp;
 157             BIO_printf(bio_err, "%s: verify depth is %d\n",
 158                        prog, verify_args.depth);
 159             break;
 160         case OPT_CERT:
 161             certfile = opt_arg();
 162             break;
 163         case OPT_NAMEOPT:
 164             if (!set_nameopt(opt_arg()))
 165                 goto end;
 166             break;
 167         case OPT_KEY:
 168             keyfile = opt_arg();
 169             break;
 170         case OPT_CAPATH:
 171             CApath = opt_arg();
 172             break;
 173         case OPT_CAFILE:
 174             CAfile = opt_arg();
 175             break;
 176         case OPT_NOCAPATH:
 177             noCApath = 1;
 178             break;
 179         case OPT_NOCAFILE:
 180             noCAfile = 1;
 181             break;
 182         case OPT_CASTORE:
 183             CAstore = opt_arg();
 184             break;
 185         case OPT_NOCASTORE:
 186             noCAstore = 1;
 187             break;
 188         case OPT_CIPHER:
 189             cipher = opt_arg();
 190             break;
 191         case OPT_CIPHERSUITES:
 192             ciphersuites = opt_arg();
 193             break;
 194         case OPT_BUGS:
 195             st_bugs = 1;
 196             break;
 197         case OPT_TIME:
 198             if (!opt_int(opt_arg(), &maxtime))
 199                 goto opthelp;
 200             break;
 201         case OPT_WWW:
 202             www_path = opt_arg();
 203             buf_size = strlen(www_path) + fmt_http_get_cmd_size;
 204             if (buf_size > sizeof(buf)) {
 205                 BIO_printf(bio_err, "%s: -www option is too long\n", prog);
 206                 goto end;
 207             }
 208             break;
 209         case OPT_SSL3:
 210             min_version = SSL3_VERSION;
 211             max_version = SSL3_VERSION;
 212             break;
 213         case OPT_TLS1:
 214             min_version = TLS1_VERSION;
 215             max_version = TLS1_VERSION;
 216             break;
 217         case OPT_TLS1_1:
 218             min_version = TLS1_1_VERSION;
 219             max_version = TLS1_1_VERSION;
 220             break;
 221         case OPT_TLS1_2:
 222             min_version = TLS1_2_VERSION;
 223             max_version = TLS1_2_VERSION;
 224             break;
 225         case OPT_TLS1_3:
 226             min_version = TLS1_3_VERSION;
 227             max_version = TLS1_3_VERSION;
 228             break;
 229         }
 230     }
 231     argc = opt_num_rest();
 232     if (argc != 0)
 233         goto opthelp;
 234
 235     if (cipher == NULL)
 236         cipher = getenv("SSL_CIPHER");
 237
 238     if ((ctx = SSL_CTX_new(meth)) == NULL)
 239         goto end;
 240
 241     SSL_CTX_set_mode(ctx, SSL_MODE_AUTO_RETRY);
 242     SSL_CTX_set_quiet_shutdown(ctx, 1);
 243     if (SSL_CTX_set_min_proto_version(ctx, min_version) == 0)
 244         goto end;
 245     if (SSL_CTX_set_max_proto_version(ctx, max_version) == 0)
 246         goto end;
 247
 248     if (st_bugs)
 249         SSL_CTX_set_options(ctx, SSL_OP_ALL);
 250     if (cipher != NULL && !SSL_CTX_set_cipher_list(ctx, cipher))
 251         goto end;
 252     if (ciphersuites != NULL && !SSL_CTX_set_ciphersuites(ctx, ciphersuites))
 253         goto end;
 254     if (!set_cert_stuff(ctx, certfile, keyfile))
 255         goto end;
 256
 257     if (!ctx_set_verify_locations(ctx, CAfile, noCAfile, CApath, noCApath,
 258                                   CAstore, noCAstore)) {
 259         ERR_print_errors(bio_err);
 260         goto end;
 261     }
 262     if (!(perform & 1))
 263         goto next;
 264     printf("Collecting connection statistics for %d seconds\n", maxtime);
 265
 266     /* Loop and time how long it takes to make connections */
 267
 268     bytes_read = 0;
 269     finishtime = (long)time(NULL) + maxtime;
 270     tm_Time_F(START);
 271     for (;;) {
 272         if (finishtime < (long)time(NULL))
 273             break;
 274
 275         if ((scon = doConnection(NULL, host, ctx)) == NULL)
 276             goto end;
 277
 278         if (www_path != NULL) {
 279             buf_len = BIO_snprintf(buf, sizeof(buf), fmt_http_get_cmd,
 280                                    www_path);
 281             if (buf_len <= 0 || SSL_write(scon, buf, buf_len) <= 0)
 282                 goto end;
 283             while ((i = SSL_read(scon, buf, sizeof(buf))) > 0)
 284                 bytes_read += i;
 285         }
 286         SSL_set_shutdown(scon, SSL_SENT_SHUTDOWN | SSL_RECEIVED_SHUTDOWN);
 287         BIO_closesocket(SSL_get_fd(scon));
 288
 289         nConn += 1;
 290         if (SSL_session_reused(scon)) {
 291             ver = 'r';
 292         } else {
 293             ver = SSL_version(scon);
 294             if (ver == TLS1_VERSION)
 295                 ver = 't';
 296             else if (ver == SSL3_VERSION)
 297                 ver = '3';
 298             else
 299                 ver = '*';
 300         }
 301         fputc(ver, stdout);
 302         fflush(stdout);
 303
 304         SSL_free(scon);
 305         scon = NULL;
 306     }
 307     totalTime += tm_Time_F(STOP); /* Add the time for this iteration */
 308
 309     i = (int)((long)time(NULL) - finishtime + maxtime);
 310     printf
 311         ("\n\n%d connections in %.2fs; %.2f connections/user sec, bytes read %ld\n",
 312          nConn, totalTime, ((double)nConn / totalTime), bytes_read);
 313     printf
 314         ("%d connections in %ld real seconds, %ld bytes read per connection\n",
 315          nConn, (long)time(NULL) - finishtime + maxtime, bytes_read / nConn);
 316
 317     /*
 318      * Now loop and time connections using the same session id over and over
 319      */
 320
 321  next:
 322     if (!(perform & 2))
 323         goto end;
 324     printf("\n\nNow timing with session id reuse.\n");
 325
 326     /* Get an SSL object so we can reuse the session id */
 327     if ((scon = doConnection(NULL, host, ctx)) == NULL) {
 328         BIO_printf(bio_err, "Unable to get connection\n");
 329         goto end;
 330     }
 331
 332     if (www_path != NULL) {
 333         buf_len = BIO_snprintf(buf, sizeof(buf), fmt_http_get_cmd, www_path);
 334         if (buf_len <= 0 || SSL_write(scon, buf, buf_len) <= 0)
 335             goto end;
 336         while ((i = SSL_read(scon, buf, sizeof(buf))) > 0)
 337             continue;
 338     }
 339     SSL_set_shutdown(scon, SSL_SENT_SHUTDOWN | SSL_RECEIVED_SHUTDOWN);
 340     BIO_closesocket(SSL_get_fd(scon));
 341
 342     nConn = 0;
 343     totalTime = 0.0;
 344
 345     finishtime = (long)time(NULL) + maxtime;
 346
 347     printf("starting\n");
 348     bytes_read = 0;
 349     tm_Time_F(START);
 350
 351     for (;;) {
 352         if (finishtime < (long)time(NULL))
 353             break;
 354
 355         if ((doConnection(scon, host, ctx)) == NULL)
 356             goto end;
 357
 358         if (www_path != NULL) {
 359             buf_len = BIO_snprintf(buf, sizeof(buf), fmt_http_get_cmd,
 360                                    www_path);
 361             if (buf_len <= 0 || SSL_write(scon, buf, buf_len) <= 0)
 362                 goto end;
 363             while ((i = SSL_read(scon, buf, sizeof(buf))) > 0)
 364                 bytes_read += i;
 365         }
 366         SSL_set_shutdown(scon, SSL_SENT_SHUTDOWN | SSL_RECEIVED_SHUTDOWN);
 367         BIO_closesocket(SSL_get_fd(scon));
 368
 369         nConn += 1;
 370         if (SSL_session_reused(scon)) {
 371             ver = 'r';
 372         } else {
 373             ver = SSL_version(scon);
 374             if (ver == TLS1_VERSION)
 375                 ver = 't';
 376             else if (ver == SSL3_VERSION)
 377                 ver = '3';
 378             else
 379                 ver = '*';
 380         }
 381         fputc(ver, stdout);
 382         fflush(stdout);
 383     }
 384     totalTime += tm_Time_F(STOP); /* Add the time for this iteration */
 385
 386     printf
 387         ("\n\n%d connections in %.2fs; %.2f connections/user sec, bytes read %ld\n",
 388          nConn, totalTime, ((double)nConn / totalTime), bytes_read);
 389     printf
 390         ("%d connections in %ld real seconds, %ld bytes read per connection\n",
 391          nConn, (long)time(NULL) - finishtime + maxtime, bytes_read / nConn);
 392
 393     ret = 0;
 394
 395  end:
 396     SSL_free(scon);
 397     SSL_CTX_free(ctx);
 398     return ret;
 399 }
 400
 401 /*-
 402  * doConnection - make a connection
 403  */
 404 static SSL *doConnection(SSL *scon, const char *host, SSL_CTX *ctx)
 405 {
 406     BIO *conn;
 407     SSL *serverCon;
 408     int i;
 409
 410     if ((conn = BIO_new(BIO_s_connect())) == NULL)
 411         return NULL;
 412
 413     BIO_set_conn_hostname(conn, host);
 414     BIO_set_conn_mode(conn, BIO_SOCK_NODELAY);
 415
 416     if (scon == NULL)
 417         serverCon = SSL_new(ctx);
 418     else {
 419         serverCon = scon;
 420         SSL_set_connect_state(serverCon);
 421     }
 422
 423     SSL_set_bio(serverCon, conn, conn);
 424
 425     /* ok, lets connect */
 426     i = SSL_connect(serverCon);
 427     if (i <= 0) {
 428         BIO_printf(bio_err, "ERROR\n");
 429         if (verify_args.error != X509_V_OK)
 430             BIO_printf(bio_err, "verify error:%s\n",
 431                        X509_verify_cert_error_string(verify_args.error));
 432         else
 433             ERR_print_errors(bio_err);
 434         if (scon == NULL)
 435             SSL_free(serverCon);
 436         return NULL;
 437     }
 438
 439 #if defined(SOL_SOCKET) && defined(SO_LINGER)
 440     {
 441         struct linger no_linger;
 442         int fd;
 443
 444         no_linger.l_onoff  = 1;
 445         no_linger.l_linger = 0;
 446         fd = SSL_get_fd(serverCon);
 447         if (fd >= 0)
 448             (void)setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_LINGER, (char*)&no_linger,
 449                              sizeof(no_linger));
 450     }
 451 #endif
 452
 453     return serverCon;
 454 }
 455 #endif /* OPENSSL_NO_SOCK */