I wonder if I do too much...
[openssl.git] / apps / smime.c
1 /* smime.c */
2 /* Written by Dr Stephen N Henson (shenson@bigfoot.com) for the OpenSSL
3  * project 1999.
4  */
5 /* ====================================================================
6  * Copyright (c) 1999 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
7  *
8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
9  * modification, are permitted provided that the following conditions
10  * are met:
11  *
12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer. 
14  *
15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
17  *    the documentation and/or other materials provided with the
18  *    distribution.
19  *
20  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this
21  *    software must display the following acknowledgment:
22  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
23  *    for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.OpenSSL.org/)"
24  *
25  * 4. The names "OpenSSL Toolkit" and "OpenSSL Project" must not be used to
26  *    endorse or promote products derived from this software without
27  *    prior written permission. For written permission, please contact
28  *    licensing@OpenSSL.org.
29  *
30  * 5. Products derived from this software may not be called "OpenSSL"
31  *    nor may "OpenSSL" appear in their names without prior written
32  *    permission of the OpenSSL Project.
33  *
34  * 6. Redistributions of any form whatsoever must retain the following
35  *    acknowledgment:
36  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
37  *    for use in the OpenSSL Toolkit (http://www.OpenSSL.org/)"
38  *
39  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE OpenSSL PROJECT ``AS IS'' AND ANY
40  * EXPRESSED OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
41  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
42  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE OpenSSL PROJECT OR
43  * ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
44  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
45  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
46  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
47  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
48  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
49  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED
50  * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
51  * ====================================================================
52  *
53  * This product includes cryptographic software written by Eric Young
54  * (eay@cryptsoft.com).  This product includes software written by Tim
55  * Hudson (tjh@cryptsoft.com).
56  *
57  */
58
59 /* S/MIME utility function */
60
61 #include <stdio.h>
62 #include <string.h>
63 #include "apps.h"
64 #include <openssl/crypto.h>
65 #include <openssl/pem.h>
66 #include <openssl/err.h>
67 #include <openssl/engine.h>
68
69 #undef PROG
70 #define PROG smime_main
71 static X509_STORE *setup_verify(char *CAfile, char *CApath);
72 static int save_certs(char *signerfile, STACK_OF(X509) *signers);
73
74 #define SMIME_OP        0x10
75 #define SMIME_ENCRYPT   (1 | SMIME_OP)
76 #define SMIME_DECRYPT   2
77 #define SMIME_SIGN      (3 | SMIME_OP)
78 #define SMIME_VERIFY    4
79 #define SMIME_PK7OUT    5
80
81 int MAIN(int, char **);
82
83 int MAIN(int argc, char **argv)
84 {
85         ENGINE *e = NULL;
86         int operation = 0;
87         int ret = 0;
88         char **args;
89         char *inmode = "r", *outmode = "w";
90         char *infile = NULL, *outfile = NULL;
91         char *signerfile = NULL, *recipfile = NULL;
92         char *certfile = NULL, *keyfile = NULL, *contfile=NULL;
93         EVP_CIPHER *cipher = NULL;
94         PKCS7 *p7 = NULL;
95         X509_STORE *store = NULL;
96         X509 *cert = NULL, *recip = NULL, *signer = NULL;
97         EVP_PKEY *key = NULL;
98         STACK_OF(X509) *encerts = NULL, *other = NULL;
99         BIO *in = NULL, *out = NULL, *indata = NULL;
100         int badarg = 0;
101         int flags = PKCS7_DETACHED;
102         char *to = NULL, *from = NULL, *subject = NULL;
103         char *CAfile = NULL, *CApath = NULL;
104         char *passargin = NULL, *passin = NULL;
105         char *inrand = NULL;
106         int need_rand = 0;
107         int informat = FORMAT_SMIME, outformat = FORMAT_SMIME;
108         char *engine=NULL;
109
110         args = argv + 1;
111         ret = 1;
112
113         while (!badarg && *args && *args[0] == '-') {
114                 if (!strcmp (*args, "-encrypt")) operation = SMIME_ENCRYPT;
115                 else if (!strcmp (*args, "-decrypt")) operation = SMIME_DECRYPT;
116                 else if (!strcmp (*args, "-sign")) operation = SMIME_SIGN;
117                 else if (!strcmp (*args, "-verify")) operation = SMIME_VERIFY;
118                 else if (!strcmp (*args, "-pk7out")) operation = SMIME_PK7OUT;
119 #ifndef NO_DES
120                 else if (!strcmp (*args, "-des3")) 
121                                 cipher = EVP_des_ede3_cbc();
122                 else if (!strcmp (*args, "-des")) 
123                                 cipher = EVP_des_cbc();
124 #endif
125 #ifndef NO_RC2
126                 else if (!strcmp (*args, "-rc2-40")) 
127                                 cipher = EVP_rc2_40_cbc();
128                 else if (!strcmp (*args, "-rc2-128")) 
129                                 cipher = EVP_rc2_cbc();
130                 else if (!strcmp (*args, "-rc2-64")) 
131                                 cipher = EVP_rc2_64_cbc();
132 #endif
133                 else if (!strcmp (*args, "-text")) 
134                                 flags |= PKCS7_TEXT;
135                 else if (!strcmp (*args, "-nointern")) 
136                                 flags |= PKCS7_NOINTERN;
137                 else if (!strcmp (*args, "-noverify")) 
138                                 flags |= PKCS7_NOVERIFY;
139                 else if (!strcmp (*args, "-nochain")) 
140                                 flags |= PKCS7_NOCHAIN;
141                 else if (!strcmp (*args, "-nocerts")) 
142                                 flags |= PKCS7_NOCERTS;
143                 else if (!strcmp (*args, "-noattr")) 
144                                 flags |= PKCS7_NOATTR;
145                 else if (!strcmp (*args, "-nodetach")) 
146                                 flags &= ~PKCS7_DETACHED;
147                 else if (!strcmp (*args, "-nosmimecap"))
148                                 flags |= PKCS7_NOSMIMECAP;
149                 else if (!strcmp (*args, "-binary"))
150                                 flags |= PKCS7_BINARY;
151                 else if (!strcmp (*args, "-nosigs"))
152                                 flags |= PKCS7_NOSIGS;
153                 else if (!strcmp(*args,"-rand")) {
154                         if (args[1]) {
155                                 args++;
156                                 inrand = *args;
157                         } else badarg = 1;
158                         need_rand = 1;
159                 } else if (!strcmp(*args,"-engine")) {
160                         if (args[1]) {
161                                 args++;
162                                 engine = *args;
163                         } else badarg = 1;
164                 } else if (!strcmp(*args,"-passin")) {
165                         if (args[1]) {
166                                 args++;
167                                 passargin = *args;
168                         } else badarg = 1;
169                 } else if (!strcmp (*args, "-to")) {
170                         if (args[1]) {
171                                 args++;
172                                 to = *args;
173                         } else badarg = 1;
174                 } else if (!strcmp (*args, "-from")) {
175                         if (args[1]) {
176                                 args++;
177                                 from = *args;
178                         } else badarg = 1;
179                 } else if (!strcmp (*args, "-subject")) {
180                         if (args[1]) {
181                                 args++;
182                                 subject = *args;
183                         } else badarg = 1;
184                 } else if (!strcmp (*args, "-signer")) {
185                         if (args[1]) {
186                                 args++;
187                                 signerfile = *args;
188                         } else badarg = 1;
189                 } else if (!strcmp (*args, "-recip")) {
190                         if (args[1]) {
191                                 args++;
192                                 recipfile = *args;
193                         } else badarg = 1;
194                 } else if (!strcmp (*args, "-inkey")) {
195                         if (args[1]) {
196                                 args++;
197                                 keyfile = *args;
198                         } else badarg = 1;
199                 } else if (!strcmp (*args, "-certfile")) {
200                         if (args[1]) {
201                                 args++;
202                                 certfile = *args;
203                         } else badarg = 1;
204                 } else if (!strcmp (*args, "-CAfile")) {
205                         if (args[1]) {
206                                 args++;
207                                 CAfile = *args;
208                         } else badarg = 1;
209                 } else if (!strcmp (*args, "-CApath")) {
210                         if (args[1]) {
211                                 args++;
212                                 CApath = *args;
213                         } else badarg = 1;
214                 } else if (!strcmp (*args, "-in")) {
215                         if (args[1]) {
216                                 args++;
217                                 infile = *args;
218                         } else badarg = 1;
219                 } else if (!strcmp (*args, "-inform")) {
220                         if (args[1]) {
221                                 args++;
222                                 informat = str2fmt(*args);
223                         } else badarg = 1;
224                 } else if (!strcmp (*args, "-outform")) {
225                         if (args[1]) {
226                                 args++;
227                                 outformat = str2fmt(*args);
228                         } else badarg = 1;
229                 } else if (!strcmp (*args, "-out")) {
230                         if (args[1]) {
231                                 args++;
232                                 outfile = *args;
233                         } else badarg = 1;
234                 } else if (!strcmp (*args, "-content")) {
235                         if (args[1]) {
236                                 args++;
237                                 contfile = *args;
238                         } else badarg = 1;
239                 } else badarg = 1;
240                 args++;
241         }
242
243         if(operation == SMIME_SIGN) {
244                 if(!signerfile) {
245                         BIO_printf(bio_err, "No signer certificate specified\n");
246                         badarg = 1;
247                 }
248                 need_rand = 1;
249         } else if(operation == SMIME_DECRYPT) {
250                 if(!recipfile) {
251                         BIO_printf(bio_err, "No recipient certificate and key specified\n");
252                         badarg = 1;
253                 }
254         } else if(operation == SMIME_ENCRYPT) {
255                 if(!*args) {
256                         BIO_printf(bio_err, "No recipient(s) certificate(s) specified\n");
257                         badarg = 1;
258                 }
259                 need_rand = 1;
260         } else if(!operation) badarg = 1;
261
262         if (badarg) {
263                 BIO_printf (bio_err, "Usage smime [options] cert.pem ...\n");
264                 BIO_printf (bio_err, "where options are\n");
265                 BIO_printf (bio_err, "-encrypt       encrypt message\n");
266                 BIO_printf (bio_err, "-decrypt       decrypt encrypted message\n");
267                 BIO_printf (bio_err, "-sign          sign message\n");
268                 BIO_printf (bio_err, "-verify        verify signed message\n");
269                 BIO_printf (bio_err, "-pk7out        output PKCS#7 structure\n");
270 #ifndef NO_DES
271                 BIO_printf (bio_err, "-des3          encrypt with triple DES\n");
272                 BIO_printf (bio_err, "-des           encrypt with DES\n");
273 #endif
274 #ifndef NO_RC2
275                 BIO_printf (bio_err, "-rc2-40        encrypt with RC2-40 (default)\n");
276                 BIO_printf (bio_err, "-rc2-64        encrypt with RC2-64\n");
277                 BIO_printf (bio_err, "-rc2-128       encrypt with RC2-128\n");
278 #endif
279                 BIO_printf (bio_err, "-nointern      don't search certificates in message for signer\n");
280                 BIO_printf (bio_err, "-nosigs        don't verify message signature\n");
281                 BIO_printf (bio_err, "-noverify      don't verify signers certificate\n");
282                 BIO_printf (bio_err, "-nocerts       don't include signers certificate when signing\n");
283                 BIO_printf (bio_err, "-nodetach      use opaque signing\n");
284                 BIO_printf (bio_err, "-noattr        don't include any signed attributes\n");
285                 BIO_printf (bio_err, "-binary        don't translate message to text\n");
286                 BIO_printf (bio_err, "-certfile file other certificates file\n");
287                 BIO_printf (bio_err, "-signer file   signer certificate file\n");
288                 BIO_printf (bio_err, "-recip  file   recipient certificate file for decryption\n");
289                 BIO_printf (bio_err, "-in file       input file\n");
290                 BIO_printf (bio_err, "-inform arg    input format SMIME (default), PEM or DER\n");
291                 BIO_printf (bio_err, "-inkey file    input private key (if not signer or recipient)\n");
292                 BIO_printf (bio_err, "-out file      output file\n");
293                 BIO_printf (bio_err, "-outform arg   output format SMIME (default), PEM or DER\n");
294                 BIO_printf (bio_err, "-content file  supply or override content for detached signature\n");
295                 BIO_printf (bio_err, "-to addr       to address\n");
296                 BIO_printf (bio_err, "-from ad       from address\n");
297                 BIO_printf (bio_err, "-subject s     subject\n");
298                 BIO_printf (bio_err, "-text          include or delete text MIME headers\n");
299                 BIO_printf (bio_err, "-CApath dir    trusted certificates directory\n");
300                 BIO_printf (bio_err, "-CAfile file   trusted certificates file\n");
301                 BIO_printf (bio_err, "-engine e      use engine e, possibly a hardware device.\n");
302                 BIO_printf(bio_err,  "-rand file%cfile%c...\n", LIST_SEPARATOR_CHAR, LIST_SEPARATOR_CHAR);
303                 BIO_printf(bio_err,  "               load the file (or the files in the directory) into\n");
304                 BIO_printf(bio_err,  "               the random number generator\n");
305                 BIO_printf (bio_err, "cert.pem       recipient certificate(s) for encryption\n");
306                 goto end;
307         }
308
309         if (engine != NULL)
310                 {
311                 if((e = ENGINE_by_id(engine)) == NULL)
312                         {
313                         BIO_printf(bio_err,"invalid engine \"%s\"\n",
314                                 engine);
315                         goto end;
316                         }
317                 if(!ENGINE_set_default(e, ENGINE_METHOD_ALL))
318                         {
319                         BIO_printf(bio_err,"can't use that engine\n");
320                         goto end;
321                         }
322                 BIO_printf(bio_err,"engine \"%s\" set.\n", engine);
323                 /* Free our "structural" reference. */
324                 ENGINE_free(e);
325                 }
326
327         if(!app_passwd(bio_err, passargin, NULL, &passin, NULL)) {
328                 BIO_printf(bio_err, "Error getting password\n");
329                 goto end;
330         }
331
332         if (need_rand) {
333                 app_RAND_load_file(NULL, bio_err, (inrand != NULL));
334                 if (inrand != NULL)
335                         BIO_printf(bio_err,"%ld semi-random bytes loaded\n",
336                                 app_RAND_load_files(inrand));
337         }
338
339         ret = 2;
340
341         if(operation != SMIME_SIGN) flags &= ~PKCS7_DETACHED;
342
343         if(operation & SMIME_OP) {
344                 if(flags & PKCS7_BINARY) inmode = "rb";
345                 if(outformat == FORMAT_ASN1) outmode = "wb";
346         } else {
347                 if(flags & PKCS7_BINARY) outmode = "wb";
348                 if(informat == FORMAT_ASN1) inmode = "rb";
349         }
350
351         if(operation == SMIME_ENCRYPT) {
352                 if (!cipher) {
353 #ifndef NO_RC2                  
354                         cipher = EVP_rc2_40_cbc();
355 #else
356                         BIO_printf(bio_err, "No cipher selected\n");
357                         goto end;
358 #endif
359                 }
360                 encerts = sk_X509_new_null();
361                 while (*args) {
362                         if(!(cert = load_cert(bio_err,*args,FORMAT_PEM))) {
363                                 BIO_printf(bio_err, "Can't read recipient certificate file %s\n", *args);
364                                 goto end;
365                         }
366                         sk_X509_push(encerts, cert);
367                         cert = NULL;
368                         args++;
369                 }
370         }
371
372         if(signerfile && (operation == SMIME_SIGN)) {
373                 if(!(signer = load_cert(bio_err,signerfile,FORMAT_PEM))) {
374                         BIO_printf(bio_err, "Can't read signer certificate file %s\n", signerfile);
375                         goto end;
376                 }
377         }
378
379         if(certfile) {
380                 if(!(other = load_certs(bio_err,certfile,FORMAT_PEM))) {
381                         BIO_printf(bio_err, "Can't read certificate file %s\n", certfile);
382                         ERR_print_errors(bio_err);
383                         goto end;
384                 }
385         }
386
387         if(recipfile && (operation == SMIME_DECRYPT)) {
388                 if(!(recip = load_cert(bio_err,recipfile,FORMAT_PEM))) {
389                         BIO_printf(bio_err, "Can't read recipient certificate file %s\n", recipfile);
390                         ERR_print_errors(bio_err);
391                         goto end;
392                 }
393         }
394
395         if(operation == SMIME_DECRYPT) {
396                 if(!keyfile) keyfile = recipfile;
397         } else if(operation == SMIME_SIGN) {
398                 if(!keyfile) keyfile = signerfile;
399         } else keyfile = NULL;
400
401         if(keyfile) {
402                 if(!(key = load_key(bio_err,keyfile, FORMAT_PEM, passin, NULL))) {
403                         BIO_printf(bio_err, "Can't read recipient certificate file %s\n", keyfile);
404                         ERR_print_errors(bio_err);
405                         goto end;
406                 }
407         }
408
409         if (infile) {
410                 if (!(in = BIO_new_file(infile, inmode))) {
411                         BIO_printf (bio_err,
412                                  "Can't open input file %s\n", infile);
413                         goto end;
414                 }
415         } else in = BIO_new_fp(stdin, BIO_NOCLOSE);
416
417         if (outfile) {
418                 if (!(out = BIO_new_file(outfile, outmode))) {
419                         BIO_printf (bio_err,
420                                  "Can't open output file %s\n", outfile);
421                         goto end;
422                 }
423         } else {
424                 out = BIO_new_fp(stdout, BIO_NOCLOSE);
425 #ifdef VMS
426                 {
427                     BIO *tmpbio = BIO_new(BIO_f_linebuffer());
428                     out = BIO_push(tmpbio, out);
429                 }
430 #endif
431         }
432
433         if(operation == SMIME_VERIFY) {
434                 if(!(store = setup_verify(CAfile, CApath))) goto end;
435         }
436
437         ret = 3;
438
439         if(operation == SMIME_ENCRYPT) {
440                 p7 = PKCS7_encrypt(encerts, in, cipher, flags);
441         } else if(operation == SMIME_SIGN) {
442                 p7 = PKCS7_sign(signer, key, other, in, flags);
443                 BIO_reset(in);
444         } else {
445                 if(informat == FORMAT_SMIME) 
446                         p7 = SMIME_read_PKCS7(in, &indata);
447                 else if(informat == FORMAT_PEM) 
448                         p7 = PEM_read_bio_PKCS7(in, NULL, NULL, NULL);
449                 else if(informat == FORMAT_ASN1) 
450                         p7 = d2i_PKCS7_bio(in, NULL);
451                 else {
452                         BIO_printf(bio_err, "Bad input format for PKCS#7 file\n");
453                         goto end;
454                 }
455
456                 if(!p7) {
457                         BIO_printf(bio_err, "Error reading S/MIME message\n");
458                         goto end;
459                 }
460                 if(contfile) {
461                         BIO_free(indata);
462                         if(!(indata = BIO_new_file(contfile, "rb"))) {
463                                 BIO_printf(bio_err, "Can't read content file %s\n", contfile);
464                                 goto end;
465                         }
466                 }
467         }
468
469         if(!p7) {
470                 BIO_printf(bio_err, "Error creating PKCS#7 structure\n");
471                 goto end;
472         }
473
474         ret = 4;
475         if(operation == SMIME_DECRYPT) {
476                 if(!PKCS7_decrypt(p7, key, recip, out, flags)) {
477                         BIO_printf(bio_err, "Error decrypting PKCS#7 structure\n");
478                         goto end;
479                 }
480         } else if(operation == SMIME_VERIFY) {
481                 STACK_OF(X509) *signers;
482                 if(PKCS7_verify(p7, other, store, indata, out, flags)) {
483                         BIO_printf(bio_err, "Verification Successful\n");
484                 } else {
485                         BIO_printf(bio_err, "Verification Failure\n");
486                         goto end;
487                 }
488                 signers = PKCS7_get0_signers(p7, other, flags);
489                 if(!save_certs(signerfile, signers)) {
490                         BIO_printf(bio_err, "Error writing signers to %s\n",
491                                                                 signerfile);
492                         ret = 5;
493                         goto end;
494                 }
495                 sk_X509_free(signers);
496         } else if(operation == SMIME_PK7OUT) {
497                 PEM_write_bio_PKCS7(out, p7);
498         } else {
499                 if(to) BIO_printf(out, "To: %s\n", to);
500                 if(from) BIO_printf(out, "From: %s\n", from);
501                 if(subject) BIO_printf(out, "Subject: %s\n", subject);
502                 if(outformat == FORMAT_SMIME) 
503                         SMIME_write_PKCS7(out, p7, in, flags);
504                 else if(outformat == FORMAT_PEM) 
505                         PEM_write_bio_PKCS7(out,p7);
506                 else if(outformat == FORMAT_ASN1) 
507                         i2d_PKCS7_bio(out,p7);
508                 else {
509                         BIO_printf(bio_err, "Bad output format for PKCS#7 file\n");
510                         goto end;
511                 }
512         }
513         ret = 0;
514 end:
515         if (need_rand)
516                 app_RAND_write_file(NULL, bio_err);
517         if(ret) ERR_print_errors(bio_err);
518         sk_X509_pop_free(encerts, X509_free);
519         sk_X509_pop_free(other, X509_free);
520         X509_STORE_free(store);
521         X509_free(cert);
522         X509_free(recip);
523         X509_free(signer);
524         EVP_PKEY_free(key);
525         PKCS7_free(p7);
526         BIO_free(in);
527         BIO_free(indata);
528         BIO_free_all(out);
529         if(passin) OPENSSL_free(passin);
530         return (ret);
531 }
532
533 static X509_STORE *setup_verify(char *CAfile, char *CApath)
534 {
535         X509_STORE *store;
536         X509_LOOKUP *lookup;
537         if(!(store = X509_STORE_new())) goto end;
538         lookup=X509_STORE_add_lookup(store,X509_LOOKUP_file());
539         if (lookup == NULL) goto end;
540         if (CAfile) {
541                 if(!X509_LOOKUP_load_file(lookup,CAfile,X509_FILETYPE_PEM)) {
542                         BIO_printf(bio_err, "Error loading file %s\n", CAfile);
543                         goto end;
544                 }
545         } else X509_LOOKUP_load_file(lookup,NULL,X509_FILETYPE_DEFAULT);
546                 
547         lookup=X509_STORE_add_lookup(store,X509_LOOKUP_hash_dir());
548         if (lookup == NULL) goto end;
549         if (CApath) {
550                 if(!X509_LOOKUP_add_dir(lookup,CApath,X509_FILETYPE_PEM)) {
551                         BIO_printf(bio_err, "Error loading directory %s\n", CApath);
552                         goto end;
553                 }
554         } else X509_LOOKUP_add_dir(lookup,NULL,X509_FILETYPE_DEFAULT);
555
556         ERR_clear_error();
557         return store;
558         end:
559         X509_STORE_free(store);
560         return NULL;
561 }
562
563 static int save_certs(char *signerfile, STACK_OF(X509) *signers)
564 {
565         int i;
566         BIO *tmp;
567         if(!signerfile) return 1;
568         tmp = BIO_new_file(signerfile, "w");
569         if(!tmp) return 0;
570         for(i = 0; i < sk_X509_num(signers); i++)
571                 PEM_write_bio_X509(tmp, sk_X509_value(signers, i));
572         BIO_free(tmp);
573         return 1;
574 }
575