doc/man3/DTLSv1_listen.pod

   1 =pod
   2
   3 =head1 NAME
   4
   5 SSL_stateless,
   6 DTLSv1_listen
   7 - Statelessly listen for incoming connections
   8
   9 =head1 SYNOPSIS
  10
  11  #include <openssl/ssl.h>
  12
  13  int SSL_stateless(SSL *s);
  14  int DTLSv1_listen(SSL *ssl, BIO_ADDR *peer);
  15
  16 =head1 DESCRIPTION
  17
  18 SSL_stateless() statelessly listens for new incoming TLSv1.3 connections.
  19 DTLSv1_listen() statelessly listens for new incoming DTLS connections. If a
  20 ClientHello is received that does not contain a cookie, then they respond with a
  21 request for a new ClientHello that does contain a cookie. If a ClientHello is
  22 received with a cookie that is verified then the function returns in order to
  23 enable the handshake to be completed (for example by using SSL_accept()).
  24
  25 =head1 NOTES
  26
  27 Some transport protocols (such as UDP) can be susceptible to amplification
  28 attacks. Unlike TCP there is no initial connection setup in UDP that
  29 validates that the client can actually receive messages on its advertised source
  30 address. An attacker could forge its source IP address and then send handshake
  31 initiation messages to the server. The server would then send its response to
  32 the forged source IP. If the response messages are larger than the original
  33 message then the amplification attack has succeeded.
  34
  35 If DTLS is used over UDP (or any datagram based protocol that does not validate
  36 the source IP) then it is susceptible to this type of attack. TLSv1.3 is
  37 designed to operate over a stream-based transport protocol (such as TCP).
  38 If TCP is being used then there is no need to use SSL_stateless(). However some
  39 stream-based transport protocols (e.g. QUIC) may not validate the source
  40 address. In this case a TLSv1.3 application would be susceptible to this attack.
  41
  42 As a countermeasure to this issue TLSv1.3 and DTLS include a stateless cookie
  43 mechanism. The idea is that when a client attempts to connect to a server it
  44 sends a ClientHello message. The server responds with a HelloRetryRequest (in
  45 TLSv1.3) or a HelloVerifyRequest (in DTLS) which contains a unique cookie. The
  46 client then resends the ClientHello, but this time includes the cookie in the
  47 message thus proving that the client is capable of receiving messages sent to
  48 that address. All of this can be done by the server without allocating any
  49 state, and thus without consuming expensive resources.
  50
  51 OpenSSL implements this capability via the SSL_stateless() and DTLSv1_listen()
  52 functions. The B<ssl> parameter should be a newly allocated SSL object with its
  53 read and write BIOs set, in the same way as might be done for a call to
  54 SSL_accept(). Typically, for DTLS, the read BIO will be in an "unconnected"
  55 state and thus capable of receiving messages from any peer.
  56
  57 When a ClientHello is received that contains a cookie that has been verified,
  58 then these functions will return with the B<ssl> parameter updated into a state
  59 where the handshake can be continued by a call to (for example) SSL_accept().
  60 Additionally, for DTLSv1_listen(), the B<BIO_ADDR> pointed to by B<peer> will be
  61 filled in with details of the peer that sent the ClientHello. If the underlying
  62 BIO is unable to obtain the B<BIO_ADDR> of the peer (for example because the BIO
  63 does not support this), then B<*peer> will be cleared and the family set to
  64 AF_UNSPEC. Typically user code is expected to "connect" the underlying socket to
  65 the peer and continue the handshake in a connected state.
  66
  67 Prior to calling DTLSv1_listen() user code must ensure that cookie generation
  68 and verification callbacks have been set up using
  69 SSL_CTX_set_cookie_generate_cb() and SSL_CTX_set_cookie_verify_cb()
  70 respectively. For SSL_stateless(), SSL_CTX_set_stateless_cookie_generate_cb()
  71 and SSL_CTX_set_stateless_cookie_verify_cb() must be used instead.
  72
  73 Since DTLSv1_listen() operates entirely statelessly whilst processing incoming
  74 ClientHellos it is unable to process fragmented messages (since this would
  75 require the allocation of state). An implication of this is that DTLSv1_listen()
  76 B<only> supports ClientHellos that fit inside a single datagram.
  77
  78 For SSL_stateless() if an entire ClientHello message cannot be read without the
  79 "read" BIO becoming empty then the SSL_stateless() call will fail. It is the
  80 application's responsibility to ensure that data read from the "read" BIO during
  81 a single SSL_stateless() call is all from the same peer.
  82
  83 SSL_stateless() will fail (with a 0 return value) if some TLS version less than
  84 TLSv1.3 is used.
  85
  86 Both SSL_stateless() and DTLSv1_listen() will clear the error queue when they
  87 start.
  88
  89 =head1 RETURN VALUES
  90
  91 For SSL_stateless() a return value of 1 indicates success and the B<ssl> object
  92 will be set up ready to continue the handshake. A return value of 0 or -1
  93 indicates failure. If the value is 0 then a HelloRetryRequest was sent. A value
  94 of -1 indicates any other error. User code may retry the SSL_stateless() call.
  95
  96 For DTLSv1_listen() a return value of >= 1 indicates success. The B<ssl> object
  97 will be set up ready to continue the handshake.  the B<peer> value will also be
  98 filled in.
  99
 100 A return value of 0 indicates a non-fatal error. This could (for
 101 example) be because of non-blocking IO, or some invalid message having been
 102 received from a peer. Errors may be placed on the OpenSSL error queue with
 103 further information if appropriate. Typically user code is expected to retry the
 104 call to DTLSv1_listen() in the event of a non-fatal error.
 105
 106 A return value of <0 indicates a fatal error. This could (for example) be
 107 because of a failure to allocate sufficient memory for the operation.
 108
 109 For DTLSv1_listen(), prior to OpenSSL 1.1.0, fatal and non-fatal errors both
 110 produce return codes <= 0 (in typical implementations user code treats all
 111 errors as non-fatal), whilst return codes >0 indicate success.
 112
 113 =head1 SEE ALSO
 114
 115 L<SSL_get_error(3)>, L<SSL_accept(3)>,
 116 L<ssl(7)>, L<bio(7)>
 117
 118 =head1 HISTORY
 119
 120 The SSL_stateless() function was added in OpenSSL 1.1.1.
 121
 122 The DTLSv1_listen() return codes were clarified in OpenSSL 1.1.0.
 123 The type of "peer" also changed in OpenSSL 1.1.0.
 124
 125 =head1 COPYRIGHT
 126
 127 Copyright 2015-2018 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
 128
 129 Licensed under the Apache License 2.0 (the "License").  You may not use
 130 this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
 131 in the file LICENSE in the source distribution or at
 132 L<https://www.openssl.org/source/license.html>.
 133
 134 =cut