crypto/x509/v3_purp.c

   1 /*
   2  * Copyright 1999-2021 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 "internal/cryptlib.h"
  12 #include "internal/numbers.h"
  13 #include <openssl/x509v3.h>
  14 #include <openssl/x509_vfy.h>
  15 #include "crypto/x509.h"
  16 #include "internal/tsan_assist.h"
  17 #include "x509_local.h"
  18
  19 static int check_ssl_ca(const X509 *x);
  20 static int check_purpose_ssl_client(const X509_PURPOSE *xp, const X509 *x,
  21                                     int require_ca);
  22 static int check_purpose_ssl_server(const X509_PURPOSE *xp, const X509 *x,
  23                                     int require_ca);
  24 static int check_purpose_ns_ssl_server(const X509_PURPOSE *xp, const X509 *x,
  25                                        int require_ca);
  26 static int purpose_smime(const X509 *x, int require_ca);
  27 static int check_purpose_smime_sign(const X509_PURPOSE *xp, const X509 *x,
  28                                     int require_ca);
  29 static int check_purpose_smime_encrypt(const X509_PURPOSE *xp, const X509 *x,
  30                                        int require_ca);
  31 static int check_purpose_crl_sign(const X509_PURPOSE *xp, const X509 *x,
  32                                   int require_ca);
  33 static int check_purpose_timestamp_sign(const X509_PURPOSE *xp, const X509 *x,
  34                                         int require_ca);
  35 static int check_purpose_code_sign(const X509_PURPOSE *xp, const X509 *x,
  36                                         int require_ca);
  37 static int no_check_purpose(const X509_PURPOSE *xp, const X509 *x,
  38                             int require_ca);
  39 static int check_purpose_ocsp_helper(const X509_PURPOSE *xp, const X509 *x,
  40                                      int require_ca);
  41
  42 static int xp_cmp(const X509_PURPOSE *const *a, const X509_PURPOSE *const *b);
  43 static void xptable_free(X509_PURPOSE *p);
  44
  45 static X509_PURPOSE xstandard[] = {
  46     {X509_PURPOSE_SSL_CLIENT, X509_TRUST_SSL_CLIENT, 0,
  47      check_purpose_ssl_client, "SSL client", "sslclient", NULL},
  48     {X509_PURPOSE_SSL_SERVER, X509_TRUST_SSL_SERVER, 0,
  49      check_purpose_ssl_server, "SSL server", "sslserver", NULL},
  50     {X509_PURPOSE_NS_SSL_SERVER, X509_TRUST_SSL_SERVER, 0,
  51      check_purpose_ns_ssl_server, "Netscape SSL server", "nssslserver", NULL},
  52     {X509_PURPOSE_SMIME_SIGN, X509_TRUST_EMAIL, 0, check_purpose_smime_sign,
  53      "S/MIME signing", "smimesign", NULL},
  54     {X509_PURPOSE_SMIME_ENCRYPT, X509_TRUST_EMAIL, 0,
  55      check_purpose_smime_encrypt, "S/MIME encryption", "smimeencrypt", NULL},
  56     {X509_PURPOSE_CRL_SIGN, X509_TRUST_COMPAT, 0, check_purpose_crl_sign,
  57      "CRL signing", "crlsign", NULL},
  58     {X509_PURPOSE_ANY, X509_TRUST_DEFAULT, 0, no_check_purpose,
  59      "Any Purpose", "any",
  60      NULL},
  61     {X509_PURPOSE_OCSP_HELPER, X509_TRUST_COMPAT, 0, check_purpose_ocsp_helper,
  62      "OCSP helper", "ocsphelper", NULL},
  63     {X509_PURPOSE_TIMESTAMP_SIGN, X509_TRUST_TSA, 0,
  64      check_purpose_timestamp_sign, "Time Stamp signing", "timestampsign",
  65      NULL},
  66     {X509_PURPOSE_CODE_SIGN, X509_TRUST_OBJECT_SIGN, 0,
  67      check_purpose_code_sign, "Code signing", "codesign",
  68      NULL},
  69 };
  70
  71 #define X509_PURPOSE_COUNT OSSL_NELEM(xstandard)
  72
  73 static STACK_OF(X509_PURPOSE) *xptable = NULL;
  74
  75 static int xp_cmp(const X509_PURPOSE *const *a, const X509_PURPOSE *const *b)
  76 {
  77     return (*a)->purpose - (*b)->purpose;
  78 }
  79
  80 /*
  81  * As much as I'd like to make X509_check_purpose use a "const" X509* I really
  82  * can't because it does recalculate hashes and do other non-const things.
  83  * If id == -1 it just calls x509v3_cache_extensions() for its side-effect.
  84  * Returns 1 on success, 0 if x does not allow purpose, -1 on (internal) error.
  85  */
  86 int X509_check_purpose(X509 *x, int id, int require_ca)
  87 {
  88     int idx;
  89     const X509_PURPOSE *pt;
  90
  91     if (!ossl_x509v3_cache_extensions(x))
  92         return -1;
  93     if (id == -1)
  94         return 1;
  95
  96     idx = X509_PURPOSE_get_by_id(id);
  97     if (idx == -1)
  98         return -1;
  99     pt = X509_PURPOSE_get0(idx);
 100     return pt->check_purpose(pt, x, require_ca);
 101 }
 102
 103 int X509_PURPOSE_set(int *p, int purpose)
 104 {
 105     if (X509_PURPOSE_get_by_id(purpose) == -1) {
 106         ERR_raise(ERR_LIB_X509V3, X509V3_R_INVALID_PURPOSE);
 107         return 0;
 108     }
 109     *p = purpose;
 110     return 1;
 111 }
 112
 113 int X509_PURPOSE_get_count(void)
 114 {
 115     if (!xptable)
 116         return X509_PURPOSE_COUNT;
 117     return sk_X509_PURPOSE_num(xptable) + X509_PURPOSE_COUNT;
 118 }
 119
 120 X509_PURPOSE *X509_PURPOSE_get0(int idx)
 121 {
 122     if (idx < 0)
 123         return NULL;
 124     if (idx < (int)X509_PURPOSE_COUNT)
 125         return xstandard + idx;
 126     return sk_X509_PURPOSE_value(xptable, idx - X509_PURPOSE_COUNT);
 127 }
 128
 129 int X509_PURPOSE_get_by_sname(const char *sname)
 130 {
 131     int i;
 132     X509_PURPOSE *xptmp;
 133
 134     for (i = 0; i < X509_PURPOSE_get_count(); i++) {
 135         xptmp = X509_PURPOSE_get0(i);
 136         if (strcmp(xptmp->sname, sname) == 0)
 137             return i;
 138     }
 139     return -1;
 140 }
 141
 142 /* Returns -1 on error, else an index => 0 in standard/extended purpose table */
 143 int X509_PURPOSE_get_by_id(int purpose)
 144 {
 145     X509_PURPOSE tmp;
 146     int idx;
 147
 148     if (purpose >= X509_PURPOSE_MIN && purpose <= X509_PURPOSE_MAX)
 149         return purpose - X509_PURPOSE_MIN;
 150     if (xptable == NULL)
 151         return -1;
 152     tmp.purpose = purpose;
 153     idx = sk_X509_PURPOSE_find(xptable, &tmp);
 154     if (idx < 0)
 155         return -1;
 156     return idx + X509_PURPOSE_COUNT;
 157 }
 158
 159 int X509_PURPOSE_add(int id, int trust, int flags,
 160                      int (*ck) (const X509_PURPOSE *, const X509 *, int),
 161                      const char *name, const char *sname, void *arg)
 162 {
 163     int idx;
 164     X509_PURPOSE *ptmp;
 165
 166     /* This is set according to what we change: application can't set it */
 167     flags &= ~X509_PURPOSE_DYNAMIC;
 168     /* This will always be set for application modified trust entries */
 169     flags |= X509_PURPOSE_DYNAMIC_NAME;
 170     /* Get existing entry if any */
 171     idx = X509_PURPOSE_get_by_id(id);
 172     /* Need a new entry */
 173     if (idx == -1) {
 174         if ((ptmp = OPENSSL_malloc(sizeof(*ptmp))) == NULL) {
 175             ERR_raise(ERR_LIB_X509V3, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 176             return 0;
 177         }
 178         ptmp->flags = X509_PURPOSE_DYNAMIC;
 179     } else {
 180         ptmp = X509_PURPOSE_get0(idx);
 181     }
 182
 183     /* OPENSSL_free existing name if dynamic */
 184     if ((ptmp->flags & X509_PURPOSE_DYNAMIC_NAME) != 0) {
 185         OPENSSL_free(ptmp->name);
 186         OPENSSL_free(ptmp->sname);
 187     }
 188     /* Dup supplied name */
 189     ptmp->name = OPENSSL_strdup(name);
 190     ptmp->sname = OPENSSL_strdup(sname);
 191     if (ptmp->name == NULL || ptmp->sname == NULL) {
 192         ERR_raise(ERR_LIB_X509V3, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 193         goto err;
 194     }
 195     /* Keep the dynamic flag of existing entry */
 196     ptmp->flags &= X509_PURPOSE_DYNAMIC;
 197     /* Set all other flags */
 198     ptmp->flags |= flags;
 199
 200     ptmp->purpose = id;
 201     ptmp->trust = trust;
 202     ptmp->check_purpose = ck;
 203     ptmp->usr_data = arg;
 204
 205     /* If its a new entry manage the dynamic table */
 206     if (idx == -1) {
 207         if (xptable == NULL
 208             && (xptable = sk_X509_PURPOSE_new(xp_cmp)) == NULL) {
 209             ERR_raise(ERR_LIB_X509V3, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 210             goto err;
 211         }
 212         if (!sk_X509_PURPOSE_push(xptable, ptmp)) {
 213             ERR_raise(ERR_LIB_X509V3, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 214             goto err;
 215         }
 216     }
 217     return 1;
 218  err:
 219     if (idx == -1) {
 220         OPENSSL_free(ptmp->name);
 221         OPENSSL_free(ptmp->sname);
 222         OPENSSL_free(ptmp);
 223     }
 224     return 0;
 225 }
 226
 227 static void xptable_free(X509_PURPOSE *p)
 228 {
 229     if (p == NULL)
 230         return;
 231     if ((p->flags & X509_PURPOSE_DYNAMIC) != 0) {
 232         if ((p->flags & X509_PURPOSE_DYNAMIC_NAME) != 0) {
 233             OPENSSL_free(p->name);
 234             OPENSSL_free(p->sname);
 235         }
 236         OPENSSL_free(p);
 237     }
 238 }
 239
 240 void X509_PURPOSE_cleanup(void)
 241 {
 242     sk_X509_PURPOSE_pop_free(xptable, xptable_free);
 243     xptable = NULL;
 244 }
 245
 246 int X509_PURPOSE_get_id(const X509_PURPOSE *xp)
 247 {
 248     return xp->purpose;
 249 }
 250
 251 char *X509_PURPOSE_get0_name(const X509_PURPOSE *xp)
 252 {
 253     return xp->name;
 254 }
 255
 256 char *X509_PURPOSE_get0_sname(const X509_PURPOSE *xp)
 257 {
 258     return xp->sname;
 259 }
 260
 261 int X509_PURPOSE_get_trust(const X509_PURPOSE *xp)
 262 {
 263     return xp->trust;
 264 }
 265
 266 static int nid_cmp(const int *a, const int *b)
 267 {
 268     return *a - *b;
 269 }
 270
 271 DECLARE_OBJ_BSEARCH_CMP_FN(int, int, nid);
 272 IMPLEMENT_OBJ_BSEARCH_CMP_FN(int, int, nid);
 273
 274 int X509_supported_extension(X509_EXTENSION *ex)
 275 {
 276     /*
 277      * This table is a list of the NIDs of supported extensions: that is
 278      * those which are used by the verify process. If an extension is
 279      * critical and doesn't appear in this list then the verify process will
 280      * normally reject the certificate. The list must be kept in numerical
 281      * order because it will be searched using bsearch.
 282      */
 283     static const int supported_nids[] = {
 284         NID_netscape_cert_type, /* 71 */
 285         NID_key_usage,          /* 83 */
 286         NID_subject_alt_name,   /* 85 */
 287         NID_basic_constraints,  /* 87 */
 288         NID_certificate_policies, /* 89 */
 289         NID_crl_distribution_points, /* 103 */
 290         NID_ext_key_usage,      /* 126 */
 291 #ifndef OPENSSL_NO_RFC3779
 292         NID_sbgp_ipAddrBlock,   /* 290 */
 293         NID_sbgp_autonomousSysNum, /* 291 */
 294 #endif
 295         NID_id_pkix_OCSP_noCheck, /* 369 */
 296         NID_policy_constraints, /* 401 */
 297         NID_proxyCertInfo,      /* 663 */
 298         NID_name_constraints,   /* 666 */
 299         NID_policy_mappings,    /* 747 */
 300         NID_inhibit_any_policy  /* 748 */
 301     };
 302
 303     int ex_nid = OBJ_obj2nid(X509_EXTENSION_get_object(ex));
 304
 305     if (ex_nid == NID_undef)
 306         return 0;
 307
 308     if (OBJ_bsearch_nid(&ex_nid, supported_nids, OSSL_NELEM(supported_nids)))
 309         return 1;
 310     return 0;
 311 }
 312
 313 /* Returns 1 on success, 0 if x is invalid, -1 on (internal) error. */
 314 static int setup_dp(const X509 *x, DIST_POINT *dp)
 315 {
 316     const X509_NAME *iname = NULL;
 317     int i;
 318
 319     if (dp->distpoint == NULL && sk_GENERAL_NAME_num(dp->CRLissuer) <= 0) {
 320         ERR_raise(ERR_LIB_X509, X509_R_INVALID_DISTPOINT);
 321         return 0;
 322     }
 323     if (dp->reasons != NULL) {
 324         if (dp->reasons->length > 0)
 325             dp->dp_reasons = dp->reasons->data[0];
 326         if (dp->reasons->length > 1)
 327             dp->dp_reasons |= (dp->reasons->data[1] << 8);
 328         dp->dp_reasons &= CRLDP_ALL_REASONS;
 329     } else {
 330         dp->dp_reasons = CRLDP_ALL_REASONS;
 331     }
 332     if (dp->distpoint == NULL || dp->distpoint->type != 1)
 333         return 1;
 334
 335     /* Handle name fragment given by nameRelativeToCRLIssuer */
 336     /*
 337      * Note that the below way of determining iname is not really compliant
 338      * with https://tools.ietf.org/html/rfc5280#section-4.2.1.13
 339      * According to it, sk_GENERAL_NAME_num(dp->CRLissuer) MUST be <= 1
 340      * and any CRLissuer could be of type different to GEN_DIRNAME.
 341      */
 342     for (i = 0; i < sk_GENERAL_NAME_num(dp->CRLissuer); i++) {
 343         GENERAL_NAME *gen = sk_GENERAL_NAME_value(dp->CRLissuer, i);
 344
 345         if (gen->type == GEN_DIRNAME) {
 346             iname = gen->d.directoryName;
 347             break;
 348         }
 349     }
 350     if (iname == NULL)
 351         iname = X509_get_issuer_name(x);
 352     return DIST_POINT_set_dpname(dp->distpoint, iname) ? 1 : -1;
 353 }
 354
 355 /* Return 1 on success, 0 if x is invalid, -1 on (internal) error. */
 356 static int setup_crldp(X509 *x)
 357 {
 358     int i;
 359
 360     x->crldp = X509_get_ext_d2i(x, NID_crl_distribution_points, &i, NULL);
 361     if (x->crldp == NULL && i != -1)
 362         return 0;
 363
 364     for (i = 0; i < sk_DIST_POINT_num(x->crldp); i++) {
 365         int res = setup_dp(x, sk_DIST_POINT_value(x->crldp, i));
 366
 367         if (res < 1)
 368             return res;
 369     }
 370     return 1;
 371 }
 372
 373 /* Check that issuer public key algorithm matches subject signature algorithm */
 374 static int check_sig_alg_match(const EVP_PKEY *issuer_key, const X509 *subject)
 375 {
 376     int subj_sig_nid;
 377
 378     if (issuer_key == NULL)
 379         return X509_V_ERR_NO_ISSUER_PUBLIC_KEY;
 380     if (OBJ_find_sigid_algs(OBJ_obj2nid(subject->cert_info.signature.algorithm),
 381                             NULL, &subj_sig_nid) == 0)
 382         return X509_V_ERR_UNSUPPORTED_SIGNATURE_ALGORITHM;
 383     if (EVP_PKEY_is_a(issuer_key, OBJ_nid2sn(subj_sig_nid))
 384         || (EVP_PKEY_is_a(issuer_key, "RSA") && subj_sig_nid == NID_rsassaPss))
 385         return X509_V_OK;
 386     return X509_V_ERR_SIGNATURE_ALGORITHM_MISMATCH;
 387 }
 388
 389 #define V1_ROOT (EXFLAG_V1 | EXFLAG_SS)
 390 #define ku_reject(x, usage) \
 391     (((x)->ex_flags & EXFLAG_KUSAGE) != 0 && ((x)->ex_kusage & (usage)) == 0)
 392 #define xku_reject(x, usage) \
 393     (((x)->ex_flags & EXFLAG_XKUSAGE) != 0 && ((x)->ex_xkusage & (usage)) == 0)
 394 #define ns_reject(x, usage) \
 395     (((x)->ex_flags & EXFLAG_NSCERT) != 0 && ((x)->ex_nscert & (usage)) == 0)
 396
 397 /*
 398  * Cache info on various X.509v3 extensions and further derived information,
 399  * e.g., if cert 'x' is self-issued, in x->ex_flags and other internal fields.
 400  * x->sha1_hash is filled in, or else EXFLAG_NO_FINGERPRINT is set in x->flags.
 401  * X509_SIG_INFO_VALID is set in x->flags if x->siginf was filled successfully.
 402  * Set EXFLAG_INVALID and return 0 in case the certificate is invalid.
 403  */
 404 int ossl_x509v3_cache_extensions(X509 *x)
 405 {
 406     BASIC_CONSTRAINTS *bs;
 407     PROXY_CERT_INFO_EXTENSION *pci;
 408     ASN1_BIT_STRING *usage;
 409     ASN1_BIT_STRING *ns;
 410     EXTENDED_KEY_USAGE *extusage;
 411     int i;
 412     int res;
 413
 414 #ifdef tsan_ld_acq
 415     /* Fast lock-free check, see end of the function for details. */
 416     if (tsan_ld_acq((TSAN_QUALIFIER int *)&x->ex_cached))
 417         return (x->ex_flags & EXFLAG_INVALID) == 0;
 418 #endif
 419
 420     if (!CRYPTO_THREAD_write_lock(x->lock))
 421         return 0;
 422     if ((x->ex_flags & EXFLAG_SET) != 0) { /* Cert has already been processed */
 423         CRYPTO_THREAD_unlock(x->lock);
 424         return (x->ex_flags & EXFLAG_INVALID) == 0;
 425     }
 426
 427     ERR_set_mark();
 428
 429     /* Cache the SHA1 digest of the cert */
 430     if (!X509_digest(x, EVP_sha1(), x->sha1_hash, NULL))
 431         x->ex_flags |= EXFLAG_NO_FINGERPRINT;
 432
 433     /* V1 should mean no extensions ... */
 434     if (X509_get_version(x) == X509_VERSION_1)
 435         x->ex_flags |= EXFLAG_V1;
 436
 437     /* Handle basic constraints */
 438     x->ex_pathlen = -1;
 439     if ((bs = X509_get_ext_d2i(x, NID_basic_constraints, &i, NULL)) != NULL) {
 440         if (bs->ca)
 441             x->ex_flags |= EXFLAG_CA;
 442         if (bs->pathlen != NULL) {
 443             /*
 444              * The error case !bs->ca is checked by check_chain()
 445              * in case ctx->param->flags & X509_V_FLAG_X509_STRICT
 446              */
 447             if (bs->pathlen->type == V_ASN1_NEG_INTEGER) {
 448                 ERR_raise(ERR_LIB_X509, X509V3_R_NEGATIVE_PATHLEN);
 449                 x->ex_flags |= EXFLAG_INVALID;
 450             } else {
 451                 x->ex_pathlen = ASN1_INTEGER_get(bs->pathlen);
 452             }
 453         }
 454         BASIC_CONSTRAINTS_free(bs);
 455         x->ex_flags |= EXFLAG_BCONS;
 456     } else if (i != -1) {
 457         x->ex_flags |= EXFLAG_INVALID;
 458     }
 459
 460     /* Handle proxy certificates */
 461     if ((pci = X509_get_ext_d2i(x, NID_proxyCertInfo, &i, NULL)) != NULL) {
 462         if ((x->ex_flags & EXFLAG_CA) != 0
 463             || X509_get_ext_by_NID(x, NID_subject_alt_name, -1) >= 0
 464             || X509_get_ext_by_NID(x, NID_issuer_alt_name, -1) >= 0) {
 465             x->ex_flags |= EXFLAG_INVALID;
 466         }
 467         if (pci->pcPathLengthConstraint != NULL)
 468             x->ex_pcpathlen = ASN1_INTEGER_get(pci->pcPathLengthConstraint);
 469         else
 470             x->ex_pcpathlen = -1;
 471         PROXY_CERT_INFO_EXTENSION_free(pci);
 472         x->ex_flags |= EXFLAG_PROXY;
 473     } else if (i != -1) {
 474         x->ex_flags |= EXFLAG_INVALID;
 475     }
 476
 477     /* Handle (basic) key usage */
 478     if ((usage = X509_get_ext_d2i(x, NID_key_usage, &i, NULL)) != NULL) {
 479         x->ex_kusage = 0;
 480         if (usage->length > 0) {
 481             x->ex_kusage = usage->data[0];
 482             if (usage->length > 1)
 483                 x->ex_kusage |= usage->data[1] << 8;
 484         }
 485         x->ex_flags |= EXFLAG_KUSAGE;
 486         ASN1_BIT_STRING_free(usage);
 487         /* Check for empty key usage according to RFC 5280 section 4.2.1.3 */
 488         if (x->ex_kusage == 0) {
 489             ERR_raise(ERR_LIB_X509, X509V3_R_EMPTY_KEY_USAGE);
 490             x->ex_flags |= EXFLAG_INVALID;
 491         }
 492     } else if (i != -1) {
 493         x->ex_flags |= EXFLAG_INVALID;
 494     }
 495
 496     /* Handle extended key usage */
 497     x->ex_xkusage = 0;
 498     if ((extusage = X509_get_ext_d2i(x, NID_ext_key_usage, &i, NULL)) != NULL) {
 499         x->ex_flags |= EXFLAG_XKUSAGE;
 500         for (i = 0; i < sk_ASN1_OBJECT_num(extusage); i++) {
 501             switch (OBJ_obj2nid(sk_ASN1_OBJECT_value(extusage, i))) {
 502             case NID_server_auth:
 503                 x->ex_xkusage |= XKU_SSL_SERVER;
 504                 break;
 505             case NID_client_auth:
 506                 x->ex_xkusage |= XKU_SSL_CLIENT;
 507                 break;
 508             case NID_email_protect:
 509                 x->ex_xkusage |= XKU_SMIME;
 510                 break;
 511             case NID_code_sign:
 512                 x->ex_xkusage |= XKU_CODE_SIGN;
 513                 break;
 514             case NID_ms_sgc:
 515             case NID_ns_sgc:
 516                 x->ex_xkusage |= XKU_SGC;
 517                 break;
 518             case NID_OCSP_sign:
 519                 x->ex_xkusage |= XKU_OCSP_SIGN;
 520                 break;
 521             case NID_time_stamp:
 522                 x->ex_xkusage |= XKU_TIMESTAMP;
 523                 break;
 524             case NID_dvcs:
 525                 x->ex_xkusage |= XKU_DVCS;
 526                 break;
 527             case NID_anyExtendedKeyUsage:
 528                 x->ex_xkusage |= XKU_ANYEKU;
 529                 break;
 530             default:
 531                 /* Ignore unknown extended key usage */
 532                 break;
 533             }
 534         }
 535         sk_ASN1_OBJECT_pop_free(extusage, ASN1_OBJECT_free);
 536     } else if (i != -1) {
 537         x->ex_flags |= EXFLAG_INVALID;
 538     }
 539
 540     /* Handle legacy Netscape extension */
 541     if ((ns = X509_get_ext_d2i(x, NID_netscape_cert_type, &i, NULL)) != NULL) {
 542         if (ns->length > 0)
 543             x->ex_nscert = ns->data[0];
 544         else
 545             x->ex_nscert = 0;
 546         x->ex_flags |= EXFLAG_NSCERT;
 547         ASN1_BIT_STRING_free(ns);
 548     } else if (i != -1) {
 549         x->ex_flags |= EXFLAG_INVALID;
 550     }
 551
 552     /* Handle subject key identifier and issuer/authority key identifier */
 553     x->skid = X509_get_ext_d2i(x, NID_subject_key_identifier, &i, NULL);
 554     if (x->skid == NULL && i != -1)
 555         x->ex_flags |= EXFLAG_INVALID;
 556
 557     x->akid = X509_get_ext_d2i(x, NID_authority_key_identifier, &i, NULL);
 558     if (x->akid == NULL && i != -1)
 559         x->ex_flags |= EXFLAG_INVALID;
 560
 561     /* Check if subject name matches issuer */
 562     if (X509_NAME_cmp(X509_get_subject_name(x), X509_get_issuer_name(x)) == 0) {
 563         x->ex_flags |= EXFLAG_SI; /* Cert is self-issued */
 564         if (X509_check_akid(x, x->akid) == X509_V_OK /* SKID matches AKID */
 565                 /* .. and the signature alg matches the PUBKEY alg: */
 566                 && check_sig_alg_match(X509_get0_pubkey(x), x) == X509_V_OK)
 567             x->ex_flags |= EXFLAG_SS; /* indicate self-signed */
 568         /* This is very related to ossl_x509_likely_issued(x, x) == X509_V_OK */
 569     }
 570
 571     /* Handle subject alternative names and various other extensions */
 572     x->altname = X509_get_ext_d2i(x, NID_subject_alt_name, &i, NULL);
 573     if (x->altname == NULL && i != -1)
 574         x->ex_flags |= EXFLAG_INVALID;
 575     x->nc = X509_get_ext_d2i(x, NID_name_constraints, &i, NULL);
 576     if (x->nc == NULL && i != -1)
 577         x->ex_flags |= EXFLAG_INVALID;
 578
 579     /* Handle CRL distribution point entries */
 580     res = setup_crldp(x);
 581     if (res == 0)
 582         x->ex_flags |= EXFLAG_INVALID;
 583
 584 #ifndef OPENSSL_NO_RFC3779
 585     x->rfc3779_addr = X509_get_ext_d2i(x, NID_sbgp_ipAddrBlock, &i, NULL);
 586     if (x->rfc3779_addr == NULL && i != -1)
 587         x->ex_flags |= EXFLAG_INVALID;
 588     x->rfc3779_asid = X509_get_ext_d2i(x, NID_sbgp_autonomousSysNum, &i, NULL);
 589     if (x->rfc3779_asid == NULL && i != -1)
 590         x->ex_flags |= EXFLAG_INVALID;
 591 #endif
 592     for (i = 0; i < X509_get_ext_count(x); i++) {
 593         X509_EXTENSION *ex = X509_get_ext(x, i);
 594         int nid = OBJ_obj2nid(X509_EXTENSION_get_object(ex));
 595
 596         if (nid == NID_freshest_crl)
 597             x->ex_flags |= EXFLAG_FRESHEST;
 598         if (!X509_EXTENSION_get_critical(ex))
 599             continue;
 600         if (!X509_supported_extension(ex)) {
 601             x->ex_flags |= EXFLAG_CRITICAL;
 602             break;
 603         }
 604         switch (nid) {
 605         case NID_basic_constraints:
 606             x->ex_flags |= EXFLAG_BCONS_CRITICAL;
 607             break;
 608         case NID_authority_key_identifier:
 609             x->ex_flags |= EXFLAG_AKID_CRITICAL;
 610             break;
 611         case NID_subject_key_identifier:
 612             x->ex_flags |= EXFLAG_SKID_CRITICAL;
 613             break;
 614         case NID_subject_alt_name:
 615             x->ex_flags |= EXFLAG_SAN_CRITICAL;
 616             break;
 617         default:
 618             break;
 619         }
 620     }
 621
 622     /* Set x->siginf, ignoring errors due to unsupported algos */
 623     (void)ossl_x509_init_sig_info(x);
 624
 625     x->ex_flags |= EXFLAG_SET; /* Indicate that cert has been processed */
 626 #ifdef tsan_st_rel
 627     tsan_st_rel((TSAN_QUALIFIER int *)&x->ex_cached, 1);
 628     /*
 629      * Above store triggers fast lock-free check in the beginning of the
 630      * function. But one has to ensure that the structure is "stable", i.e.
 631      * all stores are visible on all processors. Hence the release fence.
 632      */
 633 #endif
 634     ERR_pop_to_mark();
 635
 636     if ((x->ex_flags & EXFLAG_INVALID) == 0) {
 637         CRYPTO_THREAD_unlock(x->lock);
 638         return 1;
 639     }
 640     CRYPTO_THREAD_unlock(x->lock);
 641     ERR_raise(ERR_LIB_X509, X509V3_R_INVALID_CERTIFICATE);
 642     return 0;
 643 }
 644
 645 /*-
 646  * CA checks common to all purposes
 647  * return codes:
 648  * 0 not a CA
 649  * 1 is a CA
 650  * 2 Only possible in older versions of openSSL when basicConstraints are absent
 651  *   new versions will not return this value. May be a CA
 652  * 3 basicConstraints absent but self-signed V1.
 653  * 4 basicConstraints absent but keyUsage present and keyCertSign asserted.
 654  * 5 Netscape specific CA Flags present
 655  */
 656
 657 static int check_ca(const X509 *x)
 658 {
 659     /* keyUsage if present should allow cert signing */
 660     if (ku_reject(x, KU_KEY_CERT_SIGN))
 661         return 0;
 662     if ((x->ex_flags & EXFLAG_BCONS) != 0) {
 663         /* If basicConstraints says not a CA then say so */
 664         return (x->ex_flags & EXFLAG_CA) != 0;
 665     } else {
 666         /* We support V1 roots for...  uh, I don't really know why. */
 667         if ((x->ex_flags & V1_ROOT) == V1_ROOT)
 668             return 3;
 669         /*
 670          * If key usage present it must have certSign so tolerate it
 671          */
 672         else if ((x->ex_flags & EXFLAG_KUSAGE) != 0)
 673             return 4;
 674         /* Older certificates could have Netscape-specific CA types */
 675         else if ((x->ex_flags & EXFLAG_NSCERT) != 0
 676                  && (x->ex_nscert & NS_ANY_CA) != 0)
 677             return 5;
 678         /* Can this still be regarded a CA certificate?  I doubt it. */
 679         return 0;
 680     }
 681 }
 682
 683 void X509_set_proxy_flag(X509 *x)
 684 {
 685     if (CRYPTO_THREAD_write_lock(x->lock)) {
 686         x->ex_flags |= EXFLAG_PROXY;
 687         CRYPTO_THREAD_unlock(x->lock);
 688     }
 689 }
 690
 691 void X509_set_proxy_pathlen(X509 *x, long l)
 692 {
 693     x->ex_pcpathlen = l;
 694 }
 695
 696 int X509_check_ca(X509 *x)
 697 {
 698     /* Note 0 normally means "not a CA" - but in this case means error. */
 699     if (!ossl_x509v3_cache_extensions(x))
 700         return 0;
 701
 702     return check_ca(x);
 703 }
 704
 705 /* Check SSL CA: common checks for SSL client and server. */
 706 static int check_ssl_ca(const X509 *x)
 707 {
 708     int ca_ret = check_ca(x);
 709
 710     if (ca_ret == 0)
 711         return 0;
 712     /* Check nsCertType if present */
 713     return ca_ret != 5 || (x->ex_nscert & NS_SSL_CA) != 0;
 714 }
 715
 716 static int check_purpose_ssl_client(const X509_PURPOSE *xp, const X509 *x,
 717                                     int require_ca)
 718 {
 719     if (xku_reject(x, XKU_SSL_CLIENT))
 720         return 0;
 721     if (require_ca)
 722         return check_ssl_ca(x);
 723     /* We need to do digital signatures or key agreement */
 724     if (ku_reject(x, KU_DIGITAL_SIGNATURE | KU_KEY_AGREEMENT))
 725         return 0;
 726     /* nsCertType if present should allow SSL client use */
 727     if (ns_reject(x, NS_SSL_CLIENT))
 728         return 0;
 729     return 1;
 730 }
 731
 732 /*
 733  * Key usage needed for TLS/SSL server: digital signature, encipherment or
 734  * key agreement. The ssl code can check this more thoroughly for individual
 735  * key types.
 736  */
 737 #define KU_TLS \
 738     KU_DIGITAL_SIGNATURE | KU_KEY_ENCIPHERMENT | KU_KEY_AGREEMENT
 739
 740 static int check_purpose_ssl_server(const X509_PURPOSE *xp, const X509 *x,
 741                                     int require_ca)
 742 {
 743     if (xku_reject(x, XKU_SSL_SERVER | XKU_SGC))
 744         return 0;
 745     if (require_ca)
 746         return check_ssl_ca(x);
 747
 748     if (ns_reject(x, NS_SSL_SERVER))
 749         return 0;
 750     if (ku_reject(x, KU_TLS))
 751         return 0;
 752
 753     return 1;
 754
 755 }
 756
 757 static int check_purpose_ns_ssl_server(const X509_PURPOSE *xp, const X509 *x,
 758                                        int require_ca)
 759 {
 760     int ret = check_purpose_ssl_server(xp, x, require_ca);
 761
 762     if (!ret || require_ca)
 763         return ret;
 764     /* We need to encipher or Netscape complains */
 765     return ku_reject(x, KU_KEY_ENCIPHERMENT) ? 0 : ret;
 766 }
 767
 768 /* common S/MIME checks */
 769 static int purpose_smime(const X509 *x, int require_ca)
 770 {
 771     if (xku_reject(x, XKU_SMIME))
 772         return 0;
 773     if (require_ca) {
 774         int ca_ret = check_ca(x);
 775
 776         if (ca_ret == 0)
 777             return 0;
 778         /* Check nsCertType if present */
 779         if (ca_ret != 5 || (x->ex_nscert & NS_SMIME_CA) != 0)
 780             return ca_ret;
 781         else
 782             return 0;
 783     }
 784     if ((x->ex_flags & EXFLAG_NSCERT) != 0) {
 785         if ((x->ex_nscert & NS_SMIME) != 0)
 786             return 1;
 787         /* Workaround for some buggy certificates */
 788         return (x->ex_nscert & NS_SSL_CLIENT) != 0 ? 2 : 0;
 789     }
 790     return 1;
 791 }
 792
 793 static int check_purpose_smime_sign(const X509_PURPOSE *xp, const X509 *x,
 794                                     int require_ca)
 795 {
 796     int ret = purpose_smime(x, require_ca);
 797
 798     if (!ret || require_ca)
 799         return ret;
 800     return ku_reject(x, KU_DIGITAL_SIGNATURE | KU_NON_REPUDIATION) ? 0 : ret;
 801 }
 802
 803 static int check_purpose_smime_encrypt(const X509_PURPOSE *xp, const X509 *x,
 804                                        int require_ca)
 805 {
 806     int ret = purpose_smime(x, require_ca);
 807
 808     if (!ret || require_ca)
 809         return ret;
 810     return ku_reject(x, KU_KEY_ENCIPHERMENT) ? 0 : ret;
 811 }
 812
 813 static int check_purpose_crl_sign(const X509_PURPOSE *xp, const X509 *x,
 814                                   int require_ca)
 815 {
 816     if (require_ca) {
 817         int ca_ret = check_ca(x);
 818
 819         return ca_ret == 2 ? 0 : ca_ret;
 820     }
 821     return !ku_reject(x, KU_CRL_SIGN);
 822 }
 823
 824 /*
 825  * OCSP helper: this is *not* a full OCSP check. It just checks that each CA
 826  * is valid. Additional checks must be made on the chain.
 827  */
 828 static int check_purpose_ocsp_helper(const X509_PURPOSE *xp, const X509 *x,
 829                                      int require_ca)
 830 {
 831     /*
 832      * Must be a valid CA.  Should we really support the "I don't know" value
 833      * (2)?
 834      */
 835     if (require_ca)
 836         return check_ca(x);
 837     /* Leaf certificate is checked in OCSP_verify() */
 838     return 1;
 839 }
 840
 841 static int check_purpose_timestamp_sign(const X509_PURPOSE *xp, const X509 *x,
 842                                         int require_ca)
 843 {
 844     int i_ext;
 845
 846     /* If ca is true we must return if this is a valid CA certificate. */
 847     if (require_ca)
 848         return check_ca(x);
 849
 850     /*
 851      * Check the optional key usage field:
 852      * if Key Usage is present, it must be one of digitalSignature
 853      * and/or nonRepudiation (other values are not consistent and shall
 854      * be rejected).
 855      */
 856     if ((x->ex_flags & EXFLAG_KUSAGE) != 0
 857         && ((x->ex_kusage & ~(KU_NON_REPUDIATION | KU_DIGITAL_SIGNATURE)) ||
 858             !(x->ex_kusage & (KU_NON_REPUDIATION | KU_DIGITAL_SIGNATURE))))
 859         return 0;
 860
 861     /* Only time stamp key usage is permitted and it's required. */
 862     if ((x->ex_flags & EXFLAG_XKUSAGE) == 0 || x->ex_xkusage != XKU_TIMESTAMP)
 863         return 0;
 864
 865     /* Extended Key Usage MUST be critical */
 866     i_ext = X509_get_ext_by_NID(x, NID_ext_key_usage, -1);
 867     if (i_ext >= 0
 868             && !X509_EXTENSION_get_critical(X509_get_ext((X509 *)x, i_ext)))
 869         return 0;
 870     return 1;
 871 }
 872
 873 static int check_purpose_code_sign(const X509_PURPOSE *xp, const X509 *x,
 874                                    int require_ca)
 875 {
 876     int i_ext;
 877
 878     /* If ca is true we must return if this is a valid CA certificate. */
 879     if (require_ca)
 880         return check_ca(x);
 881
 882     /*
 883      * Check the key usage and extended key usage fields:
 884      *
 885      * Reference: CA Browser Forum,
 886      * Baseline Requirements for the Issuance and Management of
 887      * Publicly‐Trusted Code Signing Certificates, Version 3.0.0,
 888      * Section 7.1.2.3: Code signing and Timestamp Certificate
 889      *
 890      * Checking covers Key Usage and Extended Key Usage attributes.
 891      * Other properties like CRL Distribution Points and Authoriy
 892      * Information Access (AIA) are not checked.
 893      */
 894     /* Key Usage */
 895     if ((x->ex_flags & EXFLAG_KUSAGE) == 0)
 896         return 0;
 897     if ((x->ex_kusage & KU_DIGITAL_SIGNATURE) == 0)
 898         return 0;
 899     if ((x->ex_kusage & (KU_KEY_CERT_SIGN | KU_CRL_SIGN)) != 0)
 900         return 0;
 901
 902     /* Key Usage MUST be critical */
 903     i_ext = X509_get_ext_by_NID(x, NID_key_usage, -1);
 904     if (i_ext < 0)
 905         return 0;
 906     if (i_ext >= 0) {
 907         X509_EXTENSION *ext = X509_get_ext((X509 *)x, i_ext);
 908         if (!X509_EXTENSION_get_critical(ext))
 909             return 0;
 910     }
 911
 912     /* Extended Key Usage */
 913     if ((x->ex_flags & EXFLAG_XKUSAGE) == 0)
 914         return 0;
 915     if ((x->ex_xkusage & XKU_CODE_SIGN) == 0)
 916         return 0;
 917     if ((x->ex_xkusage & (XKU_ANYEKU | XKU_SSL_SERVER)) != 0)
 918         return 0;
 919
 920     return 1;
 921
 922 }
 923
 924 static int no_check_purpose(const X509_PURPOSE *xp, const X509 *x,
 925                             int require_ca)
 926 {
 927     return 1;
 928 }
 929
 930 /*-
 931  * Various checks to see if one certificate potentially issued the second.
 932  * This can be used to prune a set of possible issuer certificates which
 933  * have been looked up using some simple method such as by subject name.
 934  * These are:
 935  * 1. issuer_name(subject) == subject_name(issuer)
 936  * 2. If akid(subject) exists, it matches the respective issuer fields.
 937  * 3. subject signature algorithm == issuer public key algorithm
 938  * 4. If key_usage(issuer) exists, it allows for signing subject.
 939  * Note that this does not include actually checking the signature.
 940  * Returns 0 for OK, or positive for reason for mismatch
 941  * where reason codes match those for X509_verify_cert().
 942  */
 943 int X509_check_issued(X509 *issuer, X509 *subject)
 944 {
 945     int ret;
 946
 947     if ((ret = ossl_x509_likely_issued(issuer, subject)) != X509_V_OK)
 948         return ret;
 949     return ossl_x509_signing_allowed(issuer, subject);
 950 }
 951
 952 /* do the checks 1., 2., and 3. as described above for X509_check_issued() */
 953 int ossl_x509_likely_issued(X509 *issuer, X509 *subject)
 954 {
 955     int ret;
 956
 957     if (X509_NAME_cmp(X509_get_subject_name(issuer),
 958                       X509_get_issuer_name(subject)) != 0)
 959         return X509_V_ERR_SUBJECT_ISSUER_MISMATCH;
 960
 961     /* set issuer->skid and subject->akid */
 962     if (!ossl_x509v3_cache_extensions(issuer)
 963             || !ossl_x509v3_cache_extensions(subject))
 964         return X509_V_ERR_UNSPECIFIED;
 965
 966     ret = X509_check_akid(issuer, subject->akid);
 967     if (ret != X509_V_OK)
 968         return ret;
 969
 970     /* Check if the subject signature alg matches the issuer's PUBKEY alg */
 971     return check_sig_alg_match(X509_get0_pubkey(issuer), subject);
 972 }
 973
 974 /*-
 975  * Check if certificate I<issuer> is allowed to issue certificate I<subject>
 976  * according to the B<keyUsage> field of I<issuer> if present
 977  * depending on any proxyCertInfo extension of I<subject>.
 978  * Returns 0 for OK, or positive for reason for rejection
 979  * where reason codes match those for X509_verify_cert().
 980  */
 981 int ossl_x509_signing_allowed(const X509 *issuer, const X509 *subject)
 982 {
 983     if ((subject->ex_flags & EXFLAG_PROXY) != 0) {
 984         if (ku_reject(issuer, KU_DIGITAL_SIGNATURE))
 985             return X509_V_ERR_KEYUSAGE_NO_DIGITAL_SIGNATURE;
 986     } else if (ku_reject(issuer, KU_KEY_CERT_SIGN)) {
 987         return X509_V_ERR_KEYUSAGE_NO_CERTSIGN;
 988     }
 989     return X509_V_OK;
 990 }
 991
 992 int X509_check_akid(const X509 *issuer, const AUTHORITY_KEYID *akid)
 993 {
 994     if (akid == NULL)
 995         return X509_V_OK;
 996
 997     /* Check key ids (if present) */
 998     if (akid->keyid && issuer->skid &&
 999         ASN1_OCTET_STRING_cmp(akid->keyid, issuer->skid))
1000         return X509_V_ERR_AKID_SKID_MISMATCH;
1001     /* Check serial number */
1002     if (akid->serial &&
1003         ASN1_INTEGER_cmp(X509_get0_serialNumber(issuer), akid->serial))
1004         return X509_V_ERR_AKID_ISSUER_SERIAL_MISMATCH;
1005     /* Check issuer name */
1006     if (akid->issuer) {
1007         /*
1008          * Ugh, for some peculiar reason AKID includes SEQUENCE OF
1009          * GeneralName. So look for a DirName. There may be more than one but
1010          * we only take any notice of the first.
1011          */
1012         GENERAL_NAMES *gens = akid->issuer;
1013         GENERAL_NAME *gen;
1014         X509_NAME *nm = NULL;
1015         int i;
1016
1017         for (i = 0; i < sk_GENERAL_NAME_num(gens); i++) {
1018             gen = sk_GENERAL_NAME_value(gens, i);
1019             if (gen->type == GEN_DIRNAME) {
1020                 nm = gen->d.dirn;
1021                 break;
1022             }
1023         }
1024         if (nm != NULL && X509_NAME_cmp(nm, X509_get_issuer_name(issuer)) != 0)
1025             return X509_V_ERR_AKID_ISSUER_SERIAL_MISMATCH;
1026     }
1027     return X509_V_OK;
1028 }
1029
1030 uint32_t X509_get_extension_flags(X509 *x)
1031 {
1032     /* Call for side-effect of computing hash and caching extensions */
1033     X509_check_purpose(x, -1, 0);
1034     return x->ex_flags;
1035 }
1036
1037 uint32_t X509_get_key_usage(X509 *x)
1038 {
1039     /* Call for side-effect of computing hash and caching extensions */
1040     if (X509_check_purpose(x, -1, 0) != 1)
1041         return 0;
1042     return (x->ex_flags & EXFLAG_KUSAGE) != 0 ? x->ex_kusage : UINT32_MAX;
1043 }
1044
1045 uint32_t X509_get_extended_key_usage(X509 *x)
1046 {
1047     /* Call for side-effect of computing hash and caching extensions */
1048     if (X509_check_purpose(x, -1, 0) != 1)
1049         return 0;
1050     return (x->ex_flags & EXFLAG_XKUSAGE) != 0 ? x->ex_xkusage : UINT32_MAX;
1051 }
1052
1053 const ASN1_OCTET_STRING *X509_get0_subject_key_id(X509 *x)
1054 {
1055     /* Call for side-effect of computing hash and caching extensions */
1056     if (X509_check_purpose(x, -1, 0) != 1)
1057         return NULL;
1058     return x->skid;
1059 }
1060
1061 const ASN1_OCTET_STRING *X509_get0_authority_key_id(X509 *x)
1062 {
1063     /* Call for side-effect of computing hash and caching extensions */
1064     if (X509_check_purpose(x, -1, 0) != 1)
1065         return NULL;
1066     return (x->akid != NULL ? x->akid->keyid : NULL);
1067 }
1068
1069 const GENERAL_NAMES *X509_get0_authority_issuer(X509 *x)
1070 {
1071     /* Call for side-effect of computing hash and caching extensions */
1072     if (X509_check_purpose(x, -1, 0) != 1)
1073         return NULL;
1074     return (x->akid != NULL ? x->akid->issuer : NULL);
1075 }
1076
1077 const ASN1_INTEGER *X509_get0_authority_serial(X509 *x)
1078 {
1079     /* Call for side-effect of computing hash and caching extensions */
1080     if (X509_check_purpose(x, -1, 0) != 1)
1081         return NULL;
1082     return (x->akid != NULL ? x->akid->serial : NULL);
1083 }
1084
1085 long X509_get_pathlen(X509 *x)
1086 {
1087     /* Called for side effect of caching extensions */
1088     if (X509_check_purpose(x, -1, 0) != 1
1089             || (x->ex_flags & EXFLAG_BCONS) == 0)
1090         return -1;
1091     return x->ex_pathlen;
1092 }
1093
1094 long X509_get_proxy_pathlen(X509 *x)
1095 {
1096     /* Called for side effect of caching extensions */
1097     if (X509_check_purpose(x, -1, 0) != 1
1098             || (x->ex_flags & EXFLAG_PROXY) == 0)
1099         return -1;
1100     return x->ex_pcpathlen;
1101 }