doc/crypto/BIO_f_ssl.pod

   1 =pod
   2
   3 =head1 NAME
   4
   5 BIO_f_ssl, BIO_set_ssl, BIO_get_ssl, BIO_set_ssl_mode, BIO_set_ssl_renegotiate_bytes,
   6 BIO_get_num_renegotiates, BIO_set_ssl_renegotiate_timeout, BIO_new_ssl,
   7 BIO_new_ssl_connect, BIO_new_buffer_ssl_connect, BIO_ssl_copy_session_id,
   8 BIO_ssl_shutdown - SSL BIO
   9
  10 =head1 SYNOPSIS
  11
  12  #include <openssl/bio.h>
  13  #include <openssl/ssl.h>
  14
  15  BIO_METHOD *BIO_f_ssl(void);
  16
  17  #define BIO_set_ssl(b,ssl,c)   BIO_ctrl(b,BIO_C_SET_SSL,c,(char *)ssl)
  18  #define BIO_get_ssl(b,sslp)    BIO_ctrl(b,BIO_C_GET_SSL,0,(char *)sslp)
  19  #define BIO_set_ssl_mode(b,client)     BIO_ctrl(b,BIO_C_SSL_MODE,client,NULL)
  20  #define BIO_set_ssl_renegotiate_bytes(b,num) \
  21         BIO_ctrl(b,BIO_C_SET_SSL_RENEGOTIATE_BYTES,num,NULL);
  22  #define BIO_set_ssl_renegotiate_timeout(b,seconds) \
  23         BIO_ctrl(b,BIO_C_SET_SSL_RENEGOTIATE_TIMEOUT,seconds,NULL);
  24  #define BIO_get_num_renegotiates(b) \
  25         BIO_ctrl(b,BIO_C_SET_SSL_NUM_RENEGOTIATES,0,NULL);
  26
  27  BIO *BIO_new_ssl(SSL_CTX *ctx,int client);
  28  BIO *BIO_new_ssl_connect(SSL_CTX *ctx);
  29  BIO *BIO_new_buffer_ssl_connect(SSL_CTX *ctx);
  30  int BIO_ssl_copy_session_id(BIO *to,BIO *from);
  31  void BIO_ssl_shutdown(BIO *bio);
  32
  33  #define BIO_do_handshake(b)    BIO_ctrl(b,BIO_C_DO_STATE_MACHINE,0,NULL)
  34
  35 =head1 DESCRIPTION
  36
  37 BIO_f_ssl() returns the SSL BIO method. This is a filter BIO which
  38 is a wrapper round the OpenSSL SSL routines adding a BIO "flavour" to
  39 SSL I/O.
  40
  41 I/O performed on an SSL BIO communicates using the SSL protocol with
  42 the SSLs read and write BIOs. If an SSL connection is not established
  43 then an attempt is made to establish one on the first I/O call.
  44
  45 If a BIO is appended to an SSL BIO using BIO_push() it is automatically
  46 used as the SSL BIOs read and write BIOs.
  47
  48 Calling BIO_reset() on an SSL BIO closes down any current SSL connection
  49 by calling SSL_shutdown(). BIO_reset() is then sent to the next BIO in
  50 the chain: this will typically disconnect the underlying transport.
  51 The SSL BIO is then reset to the initial accept or connect state.
  52
  53 If the close flag is set when an SSL BIO is freed then the internal
  54 SSL structure is also freed using SSL_free().
  55
  56 BIO_set_ssl() sets the internal SSL pointer of BIO B<b> to B<ssl> using
  57 the close flag B<c>.
  58
  59 BIO_get_ssl() retrieves the SSL pointer of BIO B<b>, it can then be
  60 manipulated using the standard SSL library functions.
  61
  62 BIO_set_ssl_mode() sets the SSL BIO mode to B<client>. If B<client>
  63 is 1 client mode is set. If B<client> is 0 server mode is set.
  64
  65 BIO_set_ssl_renegotiate_bytes() sets the renegotiate byte count
  66 to B<num>. When set after every B<num> bytes of I/O (read and write)
  67 the SSL session is automatically renegotiated. B<num> must be at
  68 least 512 bytes.
  69
  70 BIO_set_ssl_renegotiate_timeout() sets the renegotiate timeout to
  71 B<seconds>. When the renegotiate timeout elapses the session is
  72 automatically renegotiated.
  73
  74 BIO_get_num_renegotiates() returns the total number of session
  75 renegotiations due to I/O or timeout.
  76
  77 BIO_new_ssl() allocates an SSL BIO using SSL_CTX B<ctx> and using
  78 client mode if B<client> is non zero.
  79
  80 BIO_new_ssl_connect() creates a new BIO chain consisting of an
  81 SSL BIO (using B<ctx>) followed by a connect BIO.
  82
  83 BIO_new_buffer_ssl_connect() creates a new BIO chain consisting
  84 of a buffering BIO, an SSL BIO (using B<ctx>) and a connect
  85 BIO.
  86
  87 BIO_ssl_copy_session_id() copies an SSL session id between
  88 BIO chains B<from> and B<to>. It does this by locating the
  89 SSL BIOs in each chain and calling SSL_copy_session_id() on
  90 the internal SSL pointer.
  91
  92 BIO_ssl_shutdown() closes down an SSL connection on BIO
  93 chain B<bio>. It does this by locating the SSL BIO in the
  94 chain and calling SSL_shutdown() on its internal SSL
  95 pointer.
  96
  97 BIO_do_handshake() attempts to complete an SSL handshake on the
  98 supplied BIO and establish the SSL connection. It returns 1
  99 if the connection was established successfully. A zero or negative
 100 value is returned if the connection could not be established, the
 101 call BIO_should_retry() should be used for non blocking connect BIOs
 102 to determine if the call should be retried. If an SSL connection has
 103 already been established this call has no effect.
 104
 105 =head1 NOTES
 106
 107 SSL BIOs are exceptional in that if the underlying transport
 108 is non blocking they can still request a retry in exceptional
 109 circumstances. Specifically this will happen if a session
 110 renegotiation takes place during a BIO_read() operation, one
 111 case where this happens is when step up occurs.
 112
 113 The SSL flag SSL_AUTO_RETRY can be
 114 set to disable this behaviour. That is when this flag is set
 115 an SSL BIO using a blocking transport will never request a
 116 retry.
 117
 118 Since unknown BIO_ctrl() operations are sent through filter
 119 BIOs the servers name and port can be set using BIO_set_host()
 120 on the BIO returned by BIO_new_ssl_connect() without having
 121 to locate the connect BIO first.
 122
 123 Applications do not have to call BIO_do_handshake() but may wish
 124 to do so to separate the handshake process from other I/O
 125 processing.
 126
 127 =head1 RETURN VALUES
 128
 129 TBA
 130
 131 =head1 EXAMPLE
 132
 133 This SSL/TLS client example, attempts to retrieve a page from an
 134 SSL/TLS web server. The I/O routines are identical to those of the
 135 unencrypted example in L<BIO_s_connect(3)>.
 136
 137  BIO *sbio, *out;
 138  int len;
 139  char tmpbuf[1024];
 140  SSL_CTX *ctx;
 141  SSL *ssl;
 142
 143  ERR_load_crypto_strings();
 144  ERR_load_SSL_strings();
 145  OpenSSL_add_all_algorithms();
 146
 147  /* We would seed the PRNG here if the platform didn't
 148   * do it automatically
 149   */
 150
 151  ctx = SSL_CTX_new(TLS_client_method());
 152
 153  /* We'd normally set some stuff like the verify paths and
 154   * mode here because as things stand this will connect to
 155   * any server whose certificate is signed by any CA.
 156   */
 157
 158  sbio = BIO_new_ssl_connect(ctx);
 159
 160  BIO_get_ssl(sbio, &ssl);
 161
 162  if(!ssl) {
 163    fprintf(stderr, "Can't locate SSL pointer\n");
 164    /* whatever ... */
 165  }
 166
 167  /* Don't want any retries */
 168  SSL_set_mode(ssl, SSL_MODE_AUTO_RETRY);
 169
 170  /* We might want to do other things with ssl here */
 171
 172  /* An empty host part means the loopback address */
 173  BIO_set_conn_hostname(sbio, ":https");
 174
 175  out = BIO_new_fp(stdout, BIO_NOCLOSE);
 176  if(BIO_do_connect(sbio) <= 0) {
 177         fprintf(stderr, "Error connecting to server\n");
 178         ERR_print_errors_fp(stderr);
 179         /* whatever ... */
 180  }
 181
 182  if(BIO_do_handshake(sbio) <= 0) {
 183         fprintf(stderr, "Error establishing SSL connection\n");
 184         ERR_print_errors_fp(stderr);
 185         /* whatever ... */
 186  }
 187
 188  /* Could examine ssl here to get connection info */
 189
 190  BIO_puts(sbio, "GET / HTTP/1.0\n\n");
 191  for(;;) {
 192         len = BIO_read(sbio, tmpbuf, 1024);
 193         if(len <= 0) break;
 194         BIO_write(out, tmpbuf, len);
 195  }
 196  BIO_free_all(sbio);
 197  BIO_free(out);
 198
 199 Here is a simple server example. It makes use of a buffering
 200 BIO to allow lines to be read from the SSL BIO using BIO_gets.
 201 It creates a pseudo web page containing the actual request from
 202 a client and also echoes the request to standard output.
 203
 204  BIO *sbio, *bbio, *acpt, *out;
 205  int len;
 206  char tmpbuf[1024];
 207  SSL_CTX *ctx;
 208  SSL *ssl;
 209
 210  ERR_load_crypto_strings();
 211  ERR_load_SSL_strings();
 212  OpenSSL_add_all_algorithms();
 213
 214  /* Might seed PRNG here */
 215
 216  ctx = SSL_CTX_new(TLS_server_method());
 217
 218  if (!SSL_CTX_use_certificate_file(ctx,"server.pem",SSL_FILETYPE_PEM)
 219         || !SSL_CTX_use_PrivateKey_file(ctx,"server.pem",SSL_FILETYPE_PEM)
 220         || !SSL_CTX_check_private_key(ctx)) {
 221
 222         fprintf(stderr, "Error setting up SSL_CTX\n");
 223         ERR_print_errors_fp(stderr);
 224         return 0;
 225  }
 226
 227  /* Might do other things here like setting verify locations and
 228   * DH and/or RSA temporary key callbacks
 229   */
 230
 231  /* New SSL BIO setup as server */
 232  sbio=BIO_new_ssl(ctx,0);
 233
 234  BIO_get_ssl(sbio, &ssl);
 235
 236  if(!ssl) {
 237    fprintf(stderr, "Can't locate SSL pointer\n");
 238    /* whatever ... */
 239  }
 240
 241  /* Don't want any retries */
 242  SSL_set_mode(ssl, SSL_MODE_AUTO_RETRY);
 243
 244  /* Create the buffering BIO */
 245
 246  bbio = BIO_new(BIO_f_buffer());
 247
 248  /* Add to chain */
 249  sbio = BIO_push(bbio, sbio);
 250
 251  acpt=BIO_new_accept("4433");
 252
 253  /* By doing this when a new connection is established
 254   * we automatically have sbio inserted into it. The
 255   * BIO chain is now 'swallowed' by the accept BIO and
 256   * will be freed when the accept BIO is freed.
 257   */
 258
 259  BIO_set_accept_bios(acpt,sbio);
 260
 261  out = BIO_new_fp(stdout, BIO_NOCLOSE);
 262
 263  /* Setup accept BIO */
 264  if(BIO_do_accept(acpt) <= 0) {
 265         fprintf(stderr, "Error setting up accept BIO\n");
 266         ERR_print_errors_fp(stderr);
 267         return 0;
 268  }
 269
 270  /* Now wait for incoming connection */
 271  if(BIO_do_accept(acpt) <= 0) {
 272         fprintf(stderr, "Error in connection\n");
 273         ERR_print_errors_fp(stderr);
 274         return 0;
 275  }
 276
 277  /* We only want one connection so remove and free
 278   * accept BIO
 279   */
 280
 281  sbio = BIO_pop(acpt);
 282
 283  BIO_free_all(acpt);
 284
 285  if(BIO_do_handshake(sbio) <= 0) {
 286         fprintf(stderr, "Error in SSL handshake\n");
 287         ERR_print_errors_fp(stderr);
 288         return 0;
 289  }
 290
 291  BIO_puts(sbio, "HTTP/1.0 200 OK\r\nContent-type: text/plain\r\n\r\n");
 292  BIO_puts(sbio, "\r\nConnection Established\r\nRequest headers:\r\n");
 293  BIO_puts(sbio, "--------------------------------------------------\r\n");
 294
 295  for(;;) {
 296         len = BIO_gets(sbio, tmpbuf, 1024);
 297         if(len <= 0) break;
 298         BIO_write(sbio, tmpbuf, len);
 299         BIO_write(out, tmpbuf, len);
 300         /* Look for blank line signifying end of headers*/
 301         if((tmpbuf[0] == '\r') || (tmpbuf[0] == '\n')) break;
 302  }
 303
 304  BIO_puts(sbio, "--------------------------------------------------\r\n");
 305  BIO_puts(sbio, "\r\n");
 306
 307  /* Since there is a buffering BIO present we had better flush it */
 308  BIO_flush(sbio);
 309
 310  BIO_free_all(sbio);
 311
 312 =head1 BUGS
 313
 314 In OpenSSL versions before 1.0.0 the BIO_pop() call was handled incorrectly,
 315 the I/O BIO reference count was incorrectly incremented (instead of
 316 decremented) and dissociated with the SSL BIO even if the SSL BIO was not
 317 explicitly being popped (e.g. a pop higher up the chain). Applications which
 318 included workarounds for this bug (e.g. freeing BIOs more than once) should
 319 be modified to handle this fix or they may free up an already freed BIO.
 320
 321 =head1 SEE ALSO
 322
 323 TBA