7f35cb897adff90c14f09680d38a17eb3350f786
[openssl.git] / ssl / record / rec_layer_s3.c
1 /*
2  * Copyright 1995-2017 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
3  *
4  * Licensed under the OpenSSL license (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 <limits.h>
12 #include <errno.h>
13 #include "../ssl_locl.h"
14 #include <openssl/evp.h>
15 #include <openssl/buffer.h>
16 #include <openssl/rand.h>
17 #include "record_locl.h"
18 #include "../packet_locl.h"
19
20 #if     defined(OPENSSL_SMALL_FOOTPRINT) || \
21         !(      defined(AES_ASM) &&     ( \
22                 defined(__x86_64)       || defined(__x86_64__)  || \
23                 defined(_M_AMD64)       || defined(_M_X64)      ) \
24         )
25 # undef EVP_CIPH_FLAG_TLS1_1_MULTIBLOCK
26 # define EVP_CIPH_FLAG_TLS1_1_MULTIBLOCK 0
27 #endif
28
29 void RECORD_LAYER_init(RECORD_LAYER *rl, SSL *s)
30 {
31     rl->s = s;
32     RECORD_LAYER_set_first_record(&s->rlayer);
33     SSL3_RECORD_clear(rl->rrec, SSL_MAX_PIPELINES);
34 }
35
36 void RECORD_LAYER_clear(RECORD_LAYER *rl)
37 {
38     rl->rstate = SSL_ST_READ_HEADER;
39
40     /*
41      * Do I need to clear read_ahead? As far as I can tell read_ahead did not
42      * previously get reset by SSL_clear...so I'll keep it that way..but is
43      * that right?
44      */
45
46     rl->packet = NULL;
47     rl->packet_length = 0;
48     rl->wnum = 0;
49     memset(rl->handshake_fragment, 0, sizeof(rl->handshake_fragment));
50     rl->handshake_fragment_len = 0;
51     rl->wpend_tot = 0;
52     rl->wpend_type = 0;
53     rl->wpend_ret = 0;
54     rl->wpend_buf = NULL;
55
56     SSL3_BUFFER_clear(&rl->rbuf);
57     ssl3_release_write_buffer(rl->s);
58     rl->numrpipes = 0;
59     SSL3_RECORD_clear(rl->rrec, SSL_MAX_PIPELINES);
60
61     RECORD_LAYER_reset_read_sequence(rl);
62     RECORD_LAYER_reset_write_sequence(rl);
63
64     if (rl->d)
65         DTLS_RECORD_LAYER_clear(rl);
66 }
67
68 void RECORD_LAYER_release(RECORD_LAYER *rl)
69 {
70     if (SSL3_BUFFER_is_initialised(&rl->rbuf))
71         ssl3_release_read_buffer(rl->s);
72     if (rl->numwpipes > 0)
73         ssl3_release_write_buffer(rl->s);
74     SSL3_RECORD_release(rl->rrec, SSL_MAX_PIPELINES);
75 }
76
77 /* Checks if we have unprocessed read ahead data pending */
78 int RECORD_LAYER_read_pending(const RECORD_LAYER *rl)
79 {
80     return SSL3_BUFFER_get_left(&rl->rbuf) != 0;
81 }
82
83 /* Checks if we have decrypted unread record data pending */
84 int RECORD_LAYER_processed_read_pending(const RECORD_LAYER *rl)
85 {
86     size_t curr_rec = 0, num_recs = RECORD_LAYER_get_numrpipes(rl);
87     const SSL3_RECORD *rr = rl->rrec;
88
89     while (curr_rec < num_recs && SSL3_RECORD_is_read(&rr[curr_rec]))
90         curr_rec++;
91
92     return curr_rec < num_recs;
93 }
94
95 int RECORD_LAYER_write_pending(const RECORD_LAYER *rl)
96 {
97     return (rl->numwpipes > 0)
98         && SSL3_BUFFER_get_left(&rl->wbuf[rl->numwpipes - 1]) != 0;
99 }
100
101 void RECORD_LAYER_reset_read_sequence(RECORD_LAYER *rl)
102 {
103     memset(rl->read_sequence, 0, sizeof(rl->read_sequence));
104 }
105
106 void RECORD_LAYER_reset_write_sequence(RECORD_LAYER *rl)
107 {
108     memset(rl->write_sequence, 0, sizeof(rl->write_sequence));
109 }
110
111 size_t ssl3_pending(const SSL *s)
112 {
113     size_t i, num = 0;
114
115     if (s->rlayer.rstate == SSL_ST_READ_BODY)
116         return 0;
117
118     for (i = 0; i < RECORD_LAYER_get_numrpipes(&s->rlayer); i++) {
119         if (SSL3_RECORD_get_type(&s->rlayer.rrec[i])
120             != SSL3_RT_APPLICATION_DATA)
121             return 0;
122         num += SSL3_RECORD_get_length(&s->rlayer.rrec[i]);
123     }
124
125     return num;
126 }
127
128 void SSL_CTX_set_default_read_buffer_len(SSL_CTX *ctx, size_t len)
129 {
130     ctx->default_read_buf_len = len;
131 }
132
133 void SSL_set_default_read_buffer_len(SSL *s, size_t len)
134 {
135     SSL3_BUFFER_set_default_len(RECORD_LAYER_get_rbuf(&s->rlayer), len);
136 }
137
138 const char *SSL_rstate_string_long(const SSL *s)
139 {
140     switch (s->rlayer.rstate) {
141     case SSL_ST_READ_HEADER:
142         return "read header";
143     case SSL_ST_READ_BODY:
144         return "read body";
145     case SSL_ST_READ_DONE:
146         return "read done";
147     default:
148         return "unknown";
149     }
150 }
151
152 const char *SSL_rstate_string(const SSL *s)
153 {
154     switch (s->rlayer.rstate) {
155     case SSL_ST_READ_HEADER:
156         return "RH";
157     case SSL_ST_READ_BODY:
158         return "RB";
159     case SSL_ST_READ_DONE:
160         return "RD";
161     default:
162         return "unknown";
163     }
164 }
165
166 /*
167  * Return values are as per SSL_read()
168  */
169 int ssl3_read_n(SSL *s, size_t n, size_t max, int extend, int clearold,
170                 size_t *readbytes)
171 {
172     /*
173      * If extend == 0, obtain new n-byte packet; if extend == 1, increase
174      * packet by another n bytes. The packet will be in the sub-array of
175      * s->s3->rbuf.buf specified by s->packet and s->packet_length. (If
176      * s->rlayer.read_ahead is set, 'max' bytes may be stored in rbuf [plus
177      * s->packet_length bytes if extend == 1].)
178      * if clearold == 1, move the packet to the start of the buffer; if
179      * clearold == 0 then leave any old packets where they were
180      */
181     size_t len, left, align = 0;
182     unsigned char *pkt;
183     SSL3_BUFFER *rb;
184
185     if (n == 0)
186         return 0;
187
188     rb = &s->rlayer.rbuf;
189     if (rb->buf == NULL)
190         if (!ssl3_setup_read_buffer(s)) {
191             /* SSLfatal() already called */
192             return -1;
193         }
194
195     left = rb->left;
196 #if defined(SSL3_ALIGN_PAYLOAD) && SSL3_ALIGN_PAYLOAD!=0
197     align = (size_t)rb->buf + SSL3_RT_HEADER_LENGTH;
198     align = SSL3_ALIGN_PAYLOAD - 1 - ((align - 1) % SSL3_ALIGN_PAYLOAD);
199 #endif
200
201     if (!extend) {
202         /* start with empty packet ... */
203         if (left == 0)
204             rb->offset = align;
205         else if (align != 0 && left >= SSL3_RT_HEADER_LENGTH) {
206             /*
207              * check if next packet length is large enough to justify payload
208              * alignment...
209              */
210             pkt = rb->buf + rb->offset;
211             if (pkt[0] == SSL3_RT_APPLICATION_DATA
212                 && (pkt[3] << 8 | pkt[4]) >= 128) {
213                 /*
214                  * Note that even if packet is corrupted and its length field
215                  * is insane, we can only be led to wrong decision about
216                  * whether memmove will occur or not. Header values has no
217                  * effect on memmove arguments and therefore no buffer
218                  * overrun can be triggered.
219                  */
220                 memmove(rb->buf + align, pkt, left);
221                 rb->offset = align;
222             }
223         }
224         s->rlayer.packet = rb->buf + rb->offset;
225         s->rlayer.packet_length = 0;
226         /* ... now we can act as if 'extend' was set */
227     }
228
229     len = s->rlayer.packet_length;
230     pkt = rb->buf + align;
231     /*
232      * Move any available bytes to front of buffer: 'len' bytes already
233      * pointed to by 'packet', 'left' extra ones at the end
234      */
235     if (s->rlayer.packet != pkt && clearold == 1) {
236         memmove(pkt, s->rlayer.packet, len + left);
237         s->rlayer.packet = pkt;
238         rb->offset = len + align;
239     }
240
241     /*
242      * For DTLS/UDP reads should not span multiple packets because the read
243      * operation returns the whole packet at once (as long as it fits into
244      * the buffer).
245      */
246     if (SSL_IS_DTLS(s)) {
247         if (left == 0 && extend)
248             return 0;
249         if (left > 0 && n > left)
250             n = left;
251     }
252
253     /* if there is enough in the buffer from a previous read, take some */
254     if (left >= n) {
255         s->rlayer.packet_length += n;
256         rb->left = left - n;
257         rb->offset += n;
258         *readbytes = n;
259         return 1;
260     }
261
262     /* else we need to read more data */
263
264     if (n > rb->len - rb->offset) {
265         /* does not happen */
266         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_SSL3_READ_N,
267                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
268         return -1;
269     }
270
271     /* We always act like read_ahead is set for DTLS */
272     if (!s->rlayer.read_ahead && !SSL_IS_DTLS(s))
273         /* ignore max parameter */
274         max = n;
275     else {
276         if (max < n)
277             max = n;
278         if (max > rb->len - rb->offset)
279             max = rb->len - rb->offset;
280     }
281
282     while (left < n) {
283         size_t bioread = 0;
284         int ret;
285
286         /*
287          * Now we have len+left bytes at the front of s->s3->rbuf.buf and
288          * need to read in more until we have len+n (up to len+max if
289          * possible)
290          */
291
292         clear_sys_error();
293         if (s->rbio != NULL) {
294             s->rwstate = SSL_READING;
295             /* TODO(size_t): Convert this function */
296             ret = BIO_read(s->rbio, pkt + len + left, max - left);
297             if (ret >= 0)
298                 bioread = ret;
299         } else {
300             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_SSL3_READ_N,
301                      SSL_R_READ_BIO_NOT_SET);
302             ret = -1;
303         }
304
305         if (ret <= 0) {
306             rb->left = left;
307             if (s->mode & SSL_MODE_RELEASE_BUFFERS && !SSL_IS_DTLS(s))
308                 if (len + left == 0)
309                     ssl3_release_read_buffer(s);
310             return ret;
311         }
312         left += bioread;
313         /*
314          * reads should *never* span multiple packets for DTLS because the
315          * underlying transport protocol is message oriented as opposed to
316          * byte oriented as in the TLS case.
317          */
318         if (SSL_IS_DTLS(s)) {
319             if (n > left)
320                 n = left;       /* makes the while condition false */
321         }
322     }
323
324     /* done reading, now the book-keeping */
325     rb->offset += n;
326     rb->left = left - n;
327     s->rlayer.packet_length += n;
328     s->rwstate = SSL_NOTHING;
329     *readbytes = n;
330     return 1;
331 }
332
333 /*
334  * Call this to write data in records of type 'type' It will return <= 0 if
335  * not all data has been sent or non-blocking IO.
336  */
337 int ssl3_write_bytes(SSL *s, int type, const void *buf_, size_t len,
338                      size_t *written)
339 {
340     const unsigned char *buf = buf_;
341     size_t tot;
342     size_t n, max_send_fragment, split_send_fragment, maxpipes;
343 #if !defined(OPENSSL_NO_MULTIBLOCK) && EVP_CIPH_FLAG_TLS1_1_MULTIBLOCK
344     size_t nw;
345 #endif
346     SSL3_BUFFER *wb = &s->rlayer.wbuf[0];
347     int i;
348     size_t tmpwrit;
349
350     s->rwstate = SSL_NOTHING;
351     tot = s->rlayer.wnum;
352     /*
353      * ensure that if we end up with a smaller value of data to write out
354      * than the original len from a write which didn't complete for
355      * non-blocking I/O and also somehow ended up avoiding the check for
356      * this in ssl3_write_pending/SSL_R_BAD_WRITE_RETRY as it must never be
357      * possible to end up with (len-tot) as a large number that will then
358      * promptly send beyond the end of the users buffer ... so we trap and
359      * report the error in a way the user will notice
360      */
361     if ((len < s->rlayer.wnum)
362         || ((wb->left != 0) && (len < (s->rlayer.wnum + s->rlayer.wpend_tot)))) {
363         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_SSL3_WRITE_BYTES,
364                  SSL_R_BAD_LENGTH);
365         return -1;
366     }
367
368     if (s->early_data_state == SSL_EARLY_DATA_WRITING
369             && !early_data_count_ok(s, len, 0, 1)) {
370         /* SSLfatal() already called */
371         return -1;
372     }
373
374     s->rlayer.wnum = 0;
375
376     /*
377      * When writing early data on the server side we could be "in_init" in
378      * between receiving the EoED and the CF - but we don't want to handle those
379      * messages yet.
380      */
381     if (SSL_in_init(s) && !ossl_statem_get_in_handshake(s)
382             && s->early_data_state != SSL_EARLY_DATA_UNAUTH_WRITING) {
383         i = s->handshake_func(s);
384         /* SSLfatal() already called */
385         if (i < 0)
386             return i;
387         if (i == 0) {
388             return -1;
389         }
390     }
391
392     /*
393      * first check if there is a SSL3_BUFFER still being written out.  This
394      * will happen with non blocking IO
395      */
396     if (wb->left != 0) {
397         /* SSLfatal() already called if appropriate */
398         i = ssl3_write_pending(s, type, &buf[tot], s->rlayer.wpend_tot,
399                                &tmpwrit);
400         if (i <= 0) {
401             /* XXX should we ssl3_release_write_buffer if i<0? */
402             s->rlayer.wnum = tot;
403             return i;
404         }
405         tot += tmpwrit;               /* this might be last fragment */
406     }
407 #if !defined(OPENSSL_NO_MULTIBLOCK) && EVP_CIPH_FLAG_TLS1_1_MULTIBLOCK
408     /*
409      * Depending on platform multi-block can deliver several *times*
410      * better performance. Downside is that it has to allocate
411      * jumbo buffer to accommodate up to 8 records, but the
412      * compromise is considered worthy.
413      */
414     if (type == SSL3_RT_APPLICATION_DATA &&
415         len >= 4 * (max_send_fragment = ssl_get_max_send_fragment(s)) &&
416         s->compress == NULL && s->msg_callback == NULL &&
417         !SSL_WRITE_ETM(s) && SSL_USE_EXPLICIT_IV(s) &&
418         EVP_CIPHER_flags(EVP_CIPHER_CTX_cipher(s->enc_write_ctx)) &
419         EVP_CIPH_FLAG_TLS1_1_MULTIBLOCK) {
420         unsigned char aad[13];
421         EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM mb_param;
422         size_t packlen;
423         int packleni;
424
425         /* minimize address aliasing conflicts */
426         if ((max_send_fragment & 0xfff) == 0)
427             max_send_fragment -= 512;
428
429         if (tot == 0 || wb->buf == NULL) { /* allocate jumbo buffer */
430             ssl3_release_write_buffer(s);
431
432             packlen = EVP_CIPHER_CTX_ctrl(s->enc_write_ctx,
433                                           EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_MAX_BUFSIZE,
434                                           (int)max_send_fragment, NULL);
435
436             if (len >= 8 * max_send_fragment)
437                 packlen *= 8;
438             else
439                 packlen *= 4;
440
441             if (!ssl3_setup_write_buffer(s, 1, packlen)) {
442                 /* SSLfatal() already called */
443                 return -1;
444             }
445         } else if (tot == len) { /* done? */
446             /* free jumbo buffer */
447             ssl3_release_write_buffer(s);
448             *written = tot;
449             return 1;
450         }
451
452         n = (len - tot);
453         for (;;) {
454             if (n < 4 * max_send_fragment) {
455                 /* free jumbo buffer */
456                 ssl3_release_write_buffer(s);
457                 break;
458             }
459
460             if (s->s3->alert_dispatch) {
461                 i = s->method->ssl_dispatch_alert(s);
462                 if (i <= 0) {
463                     /* SSLfatal() already called if appropriate */
464                     s->rlayer.wnum = tot;
465                     return i;
466                 }
467             }
468
469             if (n >= 8 * max_send_fragment)
470                 nw = max_send_fragment * (mb_param.interleave = 8);
471             else
472                 nw = max_send_fragment * (mb_param.interleave = 4);
473
474             memcpy(aad, s->rlayer.write_sequence, 8);
475             aad[8] = type;
476             aad[9] = (unsigned char)(s->version >> 8);
477             aad[10] = (unsigned char)(s->version);
478             aad[11] = 0;
479             aad[12] = 0;
480             mb_param.out = NULL;
481             mb_param.inp = aad;
482             mb_param.len = nw;
483
484             packleni = EVP_CIPHER_CTX_ctrl(s->enc_write_ctx,
485                                           EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_AAD,
486                                           sizeof(mb_param), &mb_param);
487             packlen = (size_t)packleni;
488             if (packleni <= 0 || packlen > wb->len) { /* never happens */
489                 /* free jumbo buffer */
490                 ssl3_release_write_buffer(s);
491                 break;
492             }
493
494             mb_param.out = wb->buf;
495             mb_param.inp = &buf[tot];
496             mb_param.len = nw;
497
498             if (EVP_CIPHER_CTX_ctrl(s->enc_write_ctx,
499                                     EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_ENCRYPT,
500                                     sizeof(mb_param), &mb_param) <= 0)
501                 return -1;
502
503             s->rlayer.write_sequence[7] += mb_param.interleave;
504             if (s->rlayer.write_sequence[7] < mb_param.interleave) {
505                 int j = 6;
506                 while (j >= 0 && (++s->rlayer.write_sequence[j--]) == 0) ;
507             }
508
509             wb->offset = 0;
510             wb->left = packlen;
511
512             s->rlayer.wpend_tot = nw;
513             s->rlayer.wpend_buf = &buf[tot];
514             s->rlayer.wpend_type = type;
515             s->rlayer.wpend_ret = nw;
516
517             i = ssl3_write_pending(s, type, &buf[tot], nw, &tmpwrit);
518             if (i <= 0) {
519                 /* SSLfatal() already called if appropriate */
520                 if (i < 0 && (!s->wbio || !BIO_should_retry(s->wbio))) {
521                     /* free jumbo buffer */
522                     ssl3_release_write_buffer(s);
523                 }
524                 s->rlayer.wnum = tot;
525                 return i;
526             }
527             if (tmpwrit == n) {
528                 /* free jumbo buffer */
529                 ssl3_release_write_buffer(s);
530                 *written = tot + tmpwrit;
531                 return 1;
532             }
533             n -= tmpwrit;
534             tot += tmpwrit;
535         }
536     } else
537 #endif  /* !defined(OPENSSL_NO_MULTIBLOCK) && EVP_CIPH_FLAG_TLS1_1_MULTIBLOCK */
538     if (tot == len) {           /* done? */
539         if (s->mode & SSL_MODE_RELEASE_BUFFERS && !SSL_IS_DTLS(s))
540             ssl3_release_write_buffer(s);
541
542         *written = tot;
543         return 1;
544     }
545
546     n = (len - tot);
547
548     max_send_fragment = ssl_get_max_send_fragment(s);
549     split_send_fragment = ssl_get_split_send_fragment(s);
550     /*
551      * If max_pipelines is 0 then this means "undefined" and we default to
552      * 1 pipeline. Similarly if the cipher does not support pipelined
553      * processing then we also only use 1 pipeline, or if we're not using
554      * explicit IVs
555      */
556     maxpipes = s->max_pipelines;
557     if (maxpipes > SSL_MAX_PIPELINES) {
558         /*
559          * We should have prevented this when we set max_pipelines so we
560          * shouldn't get here
561          */
562         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_SSL3_WRITE_BYTES,
563                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
564         return -1;
565     }
566     if (maxpipes == 0
567         || s->enc_write_ctx == NULL
568         || !(EVP_CIPHER_flags(EVP_CIPHER_CTX_cipher(s->enc_write_ctx))
569              & EVP_CIPH_FLAG_PIPELINE)
570         || !SSL_USE_EXPLICIT_IV(s))
571         maxpipes = 1;
572     if (max_send_fragment == 0 || split_send_fragment == 0
573         || split_send_fragment > max_send_fragment) {
574         /*
575          * We should have prevented this when we set/get the split and max send
576          * fragments so we shouldn't get here
577          */
578         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_SSL3_WRITE_BYTES,
579                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
580         return -1;
581     }
582
583     for (;;) {
584         size_t pipelens[SSL_MAX_PIPELINES], tmppipelen, remain;
585         size_t numpipes, j;
586
587         if (n == 0)
588             numpipes = 1;
589         else
590             numpipes = ((n - 1) / split_send_fragment) + 1;
591         if (numpipes > maxpipes)
592             numpipes = maxpipes;
593
594         if (n / numpipes >= max_send_fragment) {
595             /*
596              * We have enough data to completely fill all available
597              * pipelines
598              */
599             for (j = 0; j < numpipes; j++) {
600                 pipelens[j] = max_send_fragment;
601             }
602         } else {
603             /* We can partially fill all available pipelines */
604             tmppipelen = n / numpipes;
605             remain = n % numpipes;
606             for (j = 0; j < numpipes; j++) {
607                 pipelens[j] = tmppipelen;
608                 if (j < remain)
609                     pipelens[j]++;
610             }
611         }
612
613         i = do_ssl3_write(s, type, &(buf[tot]), pipelens, numpipes, 0,
614                           &tmpwrit);
615         if (i <= 0) {
616             /* SSLfatal() already called if appropriate */
617             /* XXX should we ssl3_release_write_buffer if i<0? */
618             s->rlayer.wnum = tot;
619             return i;
620         }
621
622         if (tmpwrit == n ||
623             (type == SSL3_RT_APPLICATION_DATA &&
624              (s->mode & SSL_MODE_ENABLE_PARTIAL_WRITE))) {
625             /*
626              * next chunk of data should get another prepended empty fragment
627              * in ciphersuites with known-IV weakness:
628              */
629             s->s3->empty_fragment_done = 0;
630
631             if ((i == (int)n) && s->mode & SSL_MODE_RELEASE_BUFFERS &&
632                 !SSL_IS_DTLS(s))
633                 ssl3_release_write_buffer(s);
634
635             *written = tot + tmpwrit;
636             return 1;
637         }
638
639         n -= tmpwrit;
640         tot += tmpwrit;
641     }
642 }
643
644 int do_ssl3_write(SSL *s, int type, const unsigned char *buf,
645                   size_t *pipelens, size_t numpipes,
646                   int create_empty_fragment, size_t *written)
647 {
648     WPACKET pkt[SSL_MAX_PIPELINES];
649     SSL3_RECORD wr[SSL_MAX_PIPELINES];
650     WPACKET *thispkt;
651     SSL3_RECORD *thiswr;
652     unsigned char *recordstart;
653     int i, mac_size, clear = 0;
654     size_t prefix_len = 0;
655     int eivlen = 0;
656     size_t align = 0;
657     SSL3_BUFFER *wb;
658     SSL_SESSION *sess;
659     size_t totlen = 0, len, wpinited = 0;
660     size_t j;
661
662     for (j = 0; j < numpipes; j++)
663         totlen += pipelens[j];
664     /*
665      * first check if there is a SSL3_BUFFER still being written out.  This
666      * will happen with non blocking IO
667      */
668     if (RECORD_LAYER_write_pending(&s->rlayer)) {
669         /* Calls SSLfatal() as required */
670         return ssl3_write_pending(s, type, buf, totlen, written);
671     }
672
673     /* If we have an alert to send, lets send it */
674     if (s->s3->alert_dispatch) {
675         i = s->method->ssl_dispatch_alert(s);
676         if (i <= 0) {
677             /* SSLfatal() already called if appropriate */
678             return i;
679         }
680         /* if it went, fall through and send more stuff */
681     }
682
683     if (s->rlayer.numwpipes < numpipes) {
684         if (!ssl3_setup_write_buffer(s, numpipes, 0)) {
685             /* SSLfatal() already called */
686             return -1;
687         }
688     }
689
690     if (totlen == 0 && !create_empty_fragment)
691         return 0;
692
693     sess = s->session;
694
695     if ((sess == NULL) ||
696         (s->enc_write_ctx == NULL) || (EVP_MD_CTX_md(s->write_hash) == NULL)) {
697         clear = s->enc_write_ctx ? 0 : 1; /* must be AEAD cipher */
698         mac_size = 0;
699     } else {
700         /* TODO(siz_t): Convert me */
701         mac_size = EVP_MD_CTX_size(s->write_hash);
702         if (mac_size < 0) {
703             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_DO_SSL3_WRITE,
704                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
705             goto err;
706         }
707     }
708
709     /*
710      * 'create_empty_fragment' is true only when this function calls itself
711      */
712     if (!clear && !create_empty_fragment && !s->s3->empty_fragment_done) {
713         /*
714          * countermeasure against known-IV weakness in CBC ciphersuites (see
715          * http://www.openssl.org/~bodo/tls-cbc.txt)
716          */
717
718         if (s->s3->need_empty_fragments && type == SSL3_RT_APPLICATION_DATA) {
719             /*
720              * recursive function call with 'create_empty_fragment' set; this
721              * prepares and buffers the data for an empty fragment (these
722              * 'prefix_len' bytes are sent out later together with the actual
723              * payload)
724              */
725             size_t tmppipelen = 0;
726             int ret;
727
728             ret = do_ssl3_write(s, type, buf, &tmppipelen, 1, 1, &prefix_len);
729             if (ret <= 0) {
730                 /* SSLfatal() already called if appropriate */
731                 goto err;
732             }
733
734             if (prefix_len >
735                 (SSL3_RT_HEADER_LENGTH + SSL3_RT_SEND_MAX_ENCRYPTED_OVERHEAD)) {
736                 /* insufficient space */
737                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_DO_SSL3_WRITE,
738                          ERR_R_INTERNAL_ERROR);
739                 goto err;
740             }
741         }
742
743         s->s3->empty_fragment_done = 1;
744     }
745
746     if (create_empty_fragment) {
747         wb = &s->rlayer.wbuf[0];
748 #if defined(SSL3_ALIGN_PAYLOAD) && SSL3_ALIGN_PAYLOAD!=0
749         /*
750          * extra fragment would be couple of cipher blocks, which would be
751          * multiple of SSL3_ALIGN_PAYLOAD, so if we want to align the real
752          * payload, then we can just pretend we simply have two headers.
753          */
754         align = (size_t)SSL3_BUFFER_get_buf(wb) + 2 * SSL3_RT_HEADER_LENGTH;
755         align = SSL3_ALIGN_PAYLOAD - 1 - ((align - 1) % SSL3_ALIGN_PAYLOAD);
756 #endif
757         SSL3_BUFFER_set_offset(wb, align);
758         if (!WPACKET_init_static_len(&pkt[0], SSL3_BUFFER_get_buf(wb),
759                                      SSL3_BUFFER_get_len(wb), 0)
760                 || !WPACKET_allocate_bytes(&pkt[0], align, NULL)) {
761             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_DO_SSL3_WRITE,
762                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
763             goto err;
764         }
765         wpinited = 1;
766     } else if (prefix_len) {
767         wb = &s->rlayer.wbuf[0];
768         if (!WPACKET_init_static_len(&pkt[0],
769                                      SSL3_BUFFER_get_buf(wb),
770                                      SSL3_BUFFER_get_len(wb), 0)
771                 || !WPACKET_allocate_bytes(&pkt[0], SSL3_BUFFER_get_offset(wb)
772                                                     + prefix_len, NULL)) {
773             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_DO_SSL3_WRITE,
774                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
775             goto err;
776         }
777         wpinited = 1;
778     } else {
779         for (j = 0; j < numpipes; j++) {
780             thispkt = &pkt[j];
781
782             wb = &s->rlayer.wbuf[j];
783 #if defined(SSL3_ALIGN_PAYLOAD) && SSL3_ALIGN_PAYLOAD != 0
784             align = (size_t)SSL3_BUFFER_get_buf(wb) + SSL3_RT_HEADER_LENGTH;
785             align = SSL3_ALIGN_PAYLOAD - 1 - ((align - 1) % SSL3_ALIGN_PAYLOAD);
786 #endif
787             SSL3_BUFFER_set_offset(wb, align);
788             if (!WPACKET_init_static_len(thispkt, SSL3_BUFFER_get_buf(wb),
789                                          SSL3_BUFFER_get_len(wb), 0)
790                     || !WPACKET_allocate_bytes(thispkt, align, NULL)) {
791                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_DO_SSL3_WRITE,
792                          ERR_R_INTERNAL_ERROR);
793                 goto err;
794             }
795             wpinited++;
796         }
797     }
798
799     /* Explicit IV length, block ciphers appropriate version flag */
800     if (s->enc_write_ctx && SSL_USE_EXPLICIT_IV(s) && !SSL_TREAT_AS_TLS13(s)) {
801         int mode = EVP_CIPHER_CTX_mode(s->enc_write_ctx);
802         if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE) {
803             /* TODO(size_t): Convert me */
804             eivlen = EVP_CIPHER_CTX_iv_length(s->enc_write_ctx);
805             if (eivlen <= 1)
806                 eivlen = 0;
807         } else if (mode == EVP_CIPH_GCM_MODE) {
808             /* Need explicit part of IV for GCM mode */
809             eivlen = EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
810         } else if (mode == EVP_CIPH_CCM_MODE) {
811             eivlen = EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
812         }
813     }
814
815     totlen = 0;
816     /* Clear our SSL3_RECORD structures */
817     memset(wr, 0, sizeof(wr));
818     for (j = 0; j < numpipes; j++) {
819         unsigned int version = SSL_TREAT_AS_TLS13(s) ? TLS1_VERSION : s->version;
820         unsigned char *compressdata = NULL;
821         size_t maxcomplen;
822         unsigned int rectype;
823
824         thispkt = &pkt[j];
825         thiswr = &wr[j];
826
827         SSL3_RECORD_set_type(thiswr, type);
828         /*
829          * In TLSv1.3, once encrypting, we always use application data for the
830          * record type
831          */
832         if (SSL_TREAT_AS_TLS13(s) && s->enc_write_ctx != NULL)
833             rectype = SSL3_RT_APPLICATION_DATA;
834         else
835             rectype = type;
836         /*
837          * Some servers hang if initial client hello is larger than 256 bytes
838          * and record version number > TLS 1.0
839          */
840         if (SSL_get_state(s) == TLS_ST_CW_CLNT_HELLO
841             && !s->renegotiate && TLS1_get_version(s) > TLS1_VERSION)
842             version = TLS1_VERSION;
843
844         maxcomplen = pipelens[j];
845         if (s->compress != NULL)
846             maxcomplen += SSL3_RT_MAX_COMPRESSED_OVERHEAD;
847
848         /* write the header */
849         if (!WPACKET_put_bytes_u8(thispkt, rectype)
850                 || !WPACKET_put_bytes_u16(thispkt, version)
851                 || !WPACKET_start_sub_packet_u16(thispkt)
852                 || (eivlen > 0
853                     && !WPACKET_allocate_bytes(thispkt, eivlen, NULL))
854                 || (maxcomplen > 0
855                     && !WPACKET_reserve_bytes(thispkt, maxcomplen,
856                                               &compressdata))) {
857             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_DO_SSL3_WRITE,
858                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
859             goto err;
860         }
861
862         /* lets setup the record stuff. */
863         SSL3_RECORD_set_data(thiswr, compressdata);
864         SSL3_RECORD_set_length(thiswr, pipelens[j]);
865         SSL3_RECORD_set_input(thiswr, (unsigned char *)&buf[totlen]);
866         totlen += pipelens[j];
867
868         /*
869          * we now 'read' from thiswr->input, thiswr->length bytes into
870          * thiswr->data
871          */
872
873         /* first we compress */
874         if (s->compress != NULL) {
875             if (!ssl3_do_compress(s, thiswr)
876                     || !WPACKET_allocate_bytes(thispkt, thiswr->length, NULL)) {
877                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_DO_SSL3_WRITE,
878                          SSL_R_COMPRESSION_FAILURE);
879                 goto err;
880             }
881         } else {
882             if (!WPACKET_memcpy(thispkt, thiswr->input, thiswr->length)) {
883                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_DO_SSL3_WRITE,
884                          ERR_R_INTERNAL_ERROR);
885                 goto err;
886             }
887             SSL3_RECORD_reset_input(&wr[j]);
888         }
889
890         if (SSL_TREAT_AS_TLS13(s) && s->enc_write_ctx != NULL) {
891             size_t rlen, max_send_fragment;
892
893             if (!WPACKET_put_bytes_u8(thispkt, type)) {
894                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_DO_SSL3_WRITE,
895                          ERR_R_INTERNAL_ERROR);
896                 goto err;
897             }
898             SSL3_RECORD_add_length(thiswr, 1);
899
900             /* Add TLS1.3 padding */
901             max_send_fragment = ssl_get_max_send_fragment(s);
902             rlen = SSL3_RECORD_get_length(thiswr);
903             if (rlen < max_send_fragment) {
904                 size_t padding = 0;
905                 size_t max_padding = max_send_fragment - rlen;
906                 if (s->record_padding_cb != NULL) {
907                     padding = s->record_padding_cb(s, type, rlen, s->record_padding_arg);
908                 } else if (s->block_padding > 0) {
909                     size_t mask = s->block_padding - 1;
910                     size_t remainder;
911
912                     /* optimize for power of 2 */
913                     if ((s->block_padding & mask) == 0)
914                         remainder = rlen & mask;
915                     else
916                         remainder = rlen % s->block_padding;
917                     /* don't want to add a block of padding if we don't have to */
918                     if (remainder == 0)
919                         padding = 0;
920                     else
921                         padding = s->block_padding - remainder;
922                 }
923                 if (padding > 0) {
924                     /* do not allow the record to exceed max plaintext length */
925                     if (padding > max_padding)
926                         padding = max_padding;
927                     if (!WPACKET_memset(thispkt, 0, padding)) {
928                         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_DO_SSL3_WRITE,
929                                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
930                         goto err;
931                     }
932                     SSL3_RECORD_add_length(thiswr, padding);
933                 }
934             }
935         }
936
937         /*
938          * we should still have the output to thiswr->data and the input from
939          * wr->input. Length should be thiswr->length. thiswr->data still points
940          * in the wb->buf
941          */
942
943         if (!SSL_WRITE_ETM(s) && mac_size != 0) {
944             unsigned char *mac;
945
946             if (!WPACKET_allocate_bytes(thispkt, mac_size, &mac)
947                     || !s->method->ssl3_enc->mac(s, thiswr, mac, 1)) {
948                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_DO_SSL3_WRITE,
949                          ERR_R_INTERNAL_ERROR);
950                 goto err;
951             }
952         }
953
954         /*
955          * Reserve some bytes for any growth that may occur during encryption.
956          * This will be at most one cipher block or the tag length if using
957          * AEAD. SSL_RT_MAX_CIPHER_BLOCK_SIZE covers either case.
958          */
959         if (!WPACKET_reserve_bytes(thispkt, SSL_RT_MAX_CIPHER_BLOCK_SIZE,
960                                    NULL)
961                    /*
962                     * We also need next the amount of bytes written to this
963                     * sub-packet
964                     */
965                 || !WPACKET_get_length(thispkt, &len)) {
966             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_DO_SSL3_WRITE,
967                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
968             goto err;
969         }
970
971         /* Get a pointer to the start of this record excluding header */
972         recordstart = WPACKET_get_curr(thispkt) - len;
973
974         SSL3_RECORD_set_data(thiswr, recordstart);
975         SSL3_RECORD_reset_input(thiswr);
976         SSL3_RECORD_set_length(thiswr, len);
977     }
978
979     if (s->early_data_state == SSL_EARLY_DATA_WRITING
980             || s->early_data_state == SSL_EARLY_DATA_WRITE_RETRY) {
981         /*
982          * We haven't actually negotiated the version yet, but we're trying to
983          * send early data - so we need to use the tls13enc function.
984          */
985         if (tls13_enc(s, wr, numpipes, 1) < 1) {
986             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_DO_SSL3_WRITE,
987                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
988             goto err;
989         }
990     } else {
991         if (s->method->ssl3_enc->enc(s, wr, numpipes, 1) < 1) {
992             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_DO_SSL3_WRITE,
993                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
994             goto err;
995         }
996     }
997
998     for (j = 0; j < numpipes; j++) {
999         size_t origlen;
1000
1001         thispkt = &pkt[j];
1002         thiswr = &wr[j];
1003
1004         /* Allocate bytes for the encryption overhead */
1005         if (!WPACKET_get_length(thispkt, &origlen)
1006                    /* Encryption should never shrink the data! */
1007                 || origlen > thiswr->length
1008                 || (thiswr->length > origlen
1009                     && !WPACKET_allocate_bytes(thispkt,
1010                                                thiswr->length - origlen, NULL))) {
1011             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_DO_SSL3_WRITE,
1012                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1013             goto err;
1014         }
1015         if (SSL_WRITE_ETM(s) && mac_size != 0) {
1016             unsigned char *mac;
1017
1018             if (!WPACKET_allocate_bytes(thispkt, mac_size, &mac)
1019                     || !s->method->ssl3_enc->mac(s, thiswr, mac, 1)) {
1020                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_DO_SSL3_WRITE,
1021                          ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1022                 goto err;
1023             }
1024             SSL3_RECORD_add_length(thiswr, mac_size);
1025         }
1026
1027         if (!WPACKET_get_length(thispkt, &len)
1028                 || !WPACKET_close(thispkt)) {
1029             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_DO_SSL3_WRITE,
1030                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1031             goto err;
1032         }
1033
1034         if (s->msg_callback) {
1035             recordstart = WPACKET_get_curr(thispkt) - len
1036                           - SSL3_RT_HEADER_LENGTH;
1037             s->msg_callback(1, 0, SSL3_RT_HEADER, recordstart,
1038                             SSL3_RT_HEADER_LENGTH, s,
1039                             s->msg_callback_arg);
1040
1041             if (SSL_TREAT_AS_TLS13(s) && s->enc_write_ctx != NULL) {
1042                 unsigned char ctype = type;
1043
1044                 s->msg_callback(1, s->version, SSL3_RT_INNER_CONTENT_TYPE,
1045                                 &ctype, 1, s, s->msg_callback_arg);
1046             }
1047         }
1048
1049         if (!WPACKET_finish(thispkt)) {
1050             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_DO_SSL3_WRITE,
1051                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1052             goto err;
1053         }
1054
1055         /*
1056          * we should now have thiswr->data pointing to the encrypted data, which
1057          * is thiswr->length long
1058          */
1059         SSL3_RECORD_set_type(thiswr, type); /* not needed but helps for
1060                                              * debugging */
1061         SSL3_RECORD_add_length(thiswr, SSL3_RT_HEADER_LENGTH);
1062
1063         if (create_empty_fragment) {
1064             /*
1065              * we are in a recursive call; just return the length, don't write
1066              * out anything here
1067              */
1068             if (j > 0) {
1069                 /* We should never be pipelining an empty fragment!! */
1070                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_DO_SSL3_WRITE,
1071                          ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1072                 goto err;
1073             }
1074             *written = SSL3_RECORD_get_length(thiswr);
1075             return 1;
1076         }
1077
1078         /* now let's set up wb */
1079         SSL3_BUFFER_set_left(&s->rlayer.wbuf[j],
1080                              prefix_len + SSL3_RECORD_get_length(thiswr));
1081     }
1082
1083     /*
1084      * memorize arguments so that ssl3_write_pending can detect bad write
1085      * retries later
1086      */
1087     s->rlayer.wpend_tot = totlen;
1088     s->rlayer.wpend_buf = buf;
1089     s->rlayer.wpend_type = type;
1090     s->rlayer.wpend_ret = totlen;
1091
1092     /* we now just need to write the buffer */
1093     return ssl3_write_pending(s, type, buf, totlen, written);
1094  err:
1095     for (j = 0; j < wpinited; j++)
1096         WPACKET_cleanup(&pkt[j]);
1097     return -1;
1098 }
1099
1100 /* if s->s3->wbuf.left != 0, we need to call this
1101  *
1102  * Return values are as per SSL_write()
1103  */
1104 int ssl3_write_pending(SSL *s, int type, const unsigned char *buf, size_t len,
1105                        size_t *written)
1106 {
1107     int i;
1108     SSL3_BUFFER *wb = s->rlayer.wbuf;
1109     size_t currbuf = 0;
1110     size_t tmpwrit = 0;
1111
1112     if ((s->rlayer.wpend_tot > len)
1113         || ((s->rlayer.wpend_buf != buf) &&
1114             !(s->mode & SSL_MODE_ACCEPT_MOVING_WRITE_BUFFER))
1115         || (s->rlayer.wpend_type != type)) {
1116         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_SSL3_WRITE_PENDING,
1117                  SSL_R_BAD_WRITE_RETRY);
1118         return -1;
1119     }
1120
1121     for (;;) {
1122         /* Loop until we find a buffer we haven't written out yet */
1123         if (SSL3_BUFFER_get_left(&wb[currbuf]) == 0
1124             && currbuf < s->rlayer.numwpipes - 1) {
1125             currbuf++;
1126             continue;
1127         }
1128         clear_sys_error();
1129         if (s->wbio != NULL) {
1130             s->rwstate = SSL_WRITING;
1131             /* TODO(size_t): Convert this call */
1132             i = BIO_write(s->wbio, (char *)
1133                           &(SSL3_BUFFER_get_buf(&wb[currbuf])
1134                             [SSL3_BUFFER_get_offset(&wb[currbuf])]),
1135                           (unsigned int)SSL3_BUFFER_get_left(&wb[currbuf]));
1136             if (i >= 0)
1137                 tmpwrit = i;
1138         } else {
1139             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_SSL3_WRITE_PENDING,
1140                      SSL_R_BIO_NOT_SET);
1141             i = -1;
1142         }
1143         if (i > 0 && tmpwrit == SSL3_BUFFER_get_left(&wb[currbuf])) {
1144             SSL3_BUFFER_set_left(&wb[currbuf], 0);
1145             SSL3_BUFFER_add_offset(&wb[currbuf], tmpwrit);
1146             if (currbuf + 1 < s->rlayer.numwpipes)
1147                 continue;
1148             s->rwstate = SSL_NOTHING;
1149             *written = s->rlayer.wpend_ret;
1150             return 1;
1151         } else if (i <= 0) {
1152             if (SSL_IS_DTLS(s)) {
1153                 /*
1154                  * For DTLS, just drop it. That's kind of the whole point in
1155                  * using a datagram service
1156                  */
1157                 SSL3_BUFFER_set_left(&wb[currbuf], 0);
1158             }
1159             return i;
1160         }
1161         SSL3_BUFFER_add_offset(&wb[currbuf], tmpwrit);
1162         SSL3_BUFFER_sub_left(&wb[currbuf], tmpwrit);
1163     }
1164 }
1165
1166 /*-
1167  * Return up to 'len' payload bytes received in 'type' records.
1168  * 'type' is one of the following:
1169  *
1170  *   -  SSL3_RT_HANDSHAKE (when ssl3_get_message calls us)
1171  *   -  SSL3_RT_APPLICATION_DATA (when ssl3_read calls us)
1172  *   -  0 (during a shutdown, no data has to be returned)
1173  *
1174  * If we don't have stored data to work from, read a SSL/TLS record first
1175  * (possibly multiple records if we still don't have anything to return).
1176  *
1177  * This function must handle any surprises the peer may have for us, such as
1178  * Alert records (e.g. close_notify) or renegotiation requests. ChangeCipherSpec
1179  * messages are treated as if they were handshake messages *if* the |recd_type|
1180  * argument is non NULL.
1181  * Also if record payloads contain fragments too small to process, we store
1182  * them until there is enough for the respective protocol (the record protocol
1183  * may use arbitrary fragmentation and even interleaving):
1184  *     Change cipher spec protocol
1185  *             just 1 byte needed, no need for keeping anything stored
1186  *     Alert protocol
1187  *             2 bytes needed (AlertLevel, AlertDescription)
1188  *     Handshake protocol
1189  *             4 bytes needed (HandshakeType, uint24 length) -- we just have
1190  *             to detect unexpected Client Hello and Hello Request messages
1191  *             here, anything else is handled by higher layers
1192  *     Application data protocol
1193  *             none of our business
1194  */
1195 int ssl3_read_bytes(SSL *s, int type, int *recvd_type, unsigned char *buf,
1196                     size_t len, int peek, size_t *readbytes)
1197 {
1198     int i, j, ret;
1199     size_t n, curr_rec, num_recs, totalbytes;
1200     SSL3_RECORD *rr;
1201     SSL3_BUFFER *rbuf;
1202     void (*cb) (const SSL *ssl, int type2, int val) = NULL;
1203
1204     rbuf = &s->rlayer.rbuf;
1205
1206     if (!SSL3_BUFFER_is_initialised(rbuf)) {
1207         /* Not initialized yet */
1208         if (!ssl3_setup_read_buffer(s)) {
1209             /* SSLfatal() already called */
1210             return -1;
1211         }
1212     }
1213
1214     if ((type && (type != SSL3_RT_APPLICATION_DATA)
1215          && (type != SSL3_RT_HANDSHAKE)) || (peek
1216                                              && (type !=
1217                                                  SSL3_RT_APPLICATION_DATA))) {
1218         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_SSL3_READ_BYTES,
1219                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1220         return -1;
1221     }
1222
1223     if ((type == SSL3_RT_HANDSHAKE) && (s->rlayer.handshake_fragment_len > 0))
1224         /* (partially) satisfy request from storage */
1225     {
1226         unsigned char *src = s->rlayer.handshake_fragment;
1227         unsigned char *dst = buf;
1228         unsigned int k;
1229
1230         /* peek == 0 */
1231         n = 0;
1232         while ((len > 0) && (s->rlayer.handshake_fragment_len > 0)) {
1233             *dst++ = *src++;
1234             len--;
1235             s->rlayer.handshake_fragment_len--;
1236             n++;
1237         }
1238         /* move any remaining fragment bytes: */
1239         for (k = 0; k < s->rlayer.handshake_fragment_len; k++)
1240             s->rlayer.handshake_fragment[k] = *src++;
1241
1242         if (recvd_type != NULL)
1243             *recvd_type = SSL3_RT_HANDSHAKE;
1244
1245         *readbytes = n;
1246         return 1;
1247     }
1248
1249     /*
1250      * Now s->rlayer.handshake_fragment_len == 0 if type == SSL3_RT_HANDSHAKE.
1251      */
1252
1253     if (!ossl_statem_get_in_handshake(s) && SSL_in_init(s)) {
1254         /* type == SSL3_RT_APPLICATION_DATA */
1255         i = s->handshake_func(s);
1256         /* SSLfatal() already called */
1257         if (i < 0)
1258             return i;
1259         if (i == 0)
1260             return -1;
1261     }
1262  start:
1263     s->rwstate = SSL_NOTHING;
1264
1265     /*-
1266      * For each record 'i' up to |num_recs]
1267      * rr[i].type     - is the type of record
1268      * rr[i].data,    - data
1269      * rr[i].off,     - offset into 'data' for next read
1270      * rr[i].length,  - number of bytes.
1271      */
1272     rr = s->rlayer.rrec;
1273     num_recs = RECORD_LAYER_get_numrpipes(&s->rlayer);
1274
1275     do {
1276         /* get new records if necessary */
1277         if (num_recs == 0) {
1278             ret = ssl3_get_record(s);
1279             if (ret <= 0) {
1280                 /* SSLfatal() already called if appropriate */
1281                 return ret;
1282             }
1283             num_recs = RECORD_LAYER_get_numrpipes(&s->rlayer);
1284             if (num_recs == 0) {
1285                 /* Shouldn't happen */
1286                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_SSL3_READ_BYTES,
1287                          ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1288                 return -1;
1289             }
1290         }
1291         /* Skip over any records we have already read */
1292         for (curr_rec = 0;
1293              curr_rec < num_recs && SSL3_RECORD_is_read(&rr[curr_rec]);
1294              curr_rec++) ;
1295         if (curr_rec == num_recs) {
1296             RECORD_LAYER_set_numrpipes(&s->rlayer, 0);
1297             num_recs = 0;
1298             curr_rec = 0;
1299         }
1300     } while (num_recs == 0);
1301     rr = &rr[curr_rec];
1302
1303     /*
1304      * Reset the count of consecutive warning alerts if we've got a non-empty
1305      * record that isn't an alert.
1306      */
1307     if (SSL3_RECORD_get_type(rr) != SSL3_RT_ALERT
1308             && SSL3_RECORD_get_length(rr) != 0)
1309         s->rlayer.alert_count = 0;
1310
1311     /* we now have a packet which can be read and processed */
1312
1313     if (s->s3->change_cipher_spec /* set when we receive ChangeCipherSpec,
1314                                    * reset by ssl3_get_finished */
1315         && (SSL3_RECORD_get_type(rr) != SSL3_RT_HANDSHAKE)) {
1316         SSLfatal(s, SSL_AD_UNEXPECTED_MESSAGE, SSL_F_SSL3_READ_BYTES,
1317                  SSL_R_DATA_BETWEEN_CCS_AND_FINISHED);
1318         return -1;
1319     }
1320
1321     /*
1322      * If the other end has shut down, throw anything we read away (even in
1323      * 'peek' mode)
1324      */
1325     if (s->shutdown & SSL_RECEIVED_SHUTDOWN) {
1326         SSL3_RECORD_set_length(rr, 0);
1327         s->rwstate = SSL_NOTHING;
1328         return 0;
1329     }
1330
1331     if (type == SSL3_RECORD_get_type(rr)
1332         || (SSL3_RECORD_get_type(rr) == SSL3_RT_CHANGE_CIPHER_SPEC
1333             && type == SSL3_RT_HANDSHAKE && recvd_type != NULL
1334             && !SSL_IS_TLS13(s))) {
1335         /*
1336          * SSL3_RT_APPLICATION_DATA or
1337          * SSL3_RT_HANDSHAKE or
1338          * SSL3_RT_CHANGE_CIPHER_SPEC
1339          */
1340         /*
1341          * make sure that we are not getting application data when we are
1342          * doing a handshake for the first time
1343          */
1344         if (SSL_in_init(s) && (type == SSL3_RT_APPLICATION_DATA) &&
1345             (s->enc_read_ctx == NULL)) {
1346             SSLfatal(s, SSL_AD_UNEXPECTED_MESSAGE, SSL_F_SSL3_READ_BYTES,
1347                      SSL_R_APP_DATA_IN_HANDSHAKE);
1348             return -1;
1349         }
1350
1351         if (type == SSL3_RT_HANDSHAKE
1352             && SSL3_RECORD_get_type(rr) == SSL3_RT_CHANGE_CIPHER_SPEC
1353             && s->rlayer.handshake_fragment_len > 0) {
1354             SSLfatal(s, SSL_AD_UNEXPECTED_MESSAGE, SSL_F_SSL3_READ_BYTES,
1355                      SSL_R_CCS_RECEIVED_EARLY);
1356             return -1;
1357         }
1358
1359         if (recvd_type != NULL)
1360             *recvd_type = SSL3_RECORD_get_type(rr);
1361
1362         if (len == 0) {
1363             /*
1364              * Mark a zero length record as read. This ensures multiple calls to
1365              * SSL_read() with a zero length buffer will eventually cause
1366              * SSL_pending() to report data as being available.
1367              */
1368             if (SSL3_RECORD_get_length(rr) == 0)
1369                 SSL3_RECORD_set_read(rr);
1370             return 0;
1371         }
1372
1373         totalbytes = 0;
1374         do {
1375             if (len - totalbytes > SSL3_RECORD_get_length(rr))
1376                 n = SSL3_RECORD_get_length(rr);
1377             else
1378                 n = len - totalbytes;
1379
1380             memcpy(buf, &(rr->data[rr->off]), n);
1381             buf += n;
1382             if (peek) {
1383                 /* Mark any zero length record as consumed CVE-2016-6305 */
1384                 if (SSL3_RECORD_get_length(rr) == 0)
1385                     SSL3_RECORD_set_read(rr);
1386             } else {
1387                 SSL3_RECORD_sub_length(rr, n);
1388                 SSL3_RECORD_add_off(rr, n);
1389                 if (SSL3_RECORD_get_length(rr) == 0) {
1390                     s->rlayer.rstate = SSL_ST_READ_HEADER;
1391                     SSL3_RECORD_set_off(rr, 0);
1392                     SSL3_RECORD_set_read(rr);
1393                 }
1394             }
1395             if (SSL3_RECORD_get_length(rr) == 0
1396                 || (peek && n == SSL3_RECORD_get_length(rr))) {
1397                 curr_rec++;
1398                 rr++;
1399             }
1400             totalbytes += n;
1401         } while (type == SSL3_RT_APPLICATION_DATA && curr_rec < num_recs
1402                  && totalbytes < len);
1403         if (totalbytes == 0) {
1404             /* We must have read empty records. Get more data */
1405             goto start;
1406         }
1407         if (!peek && curr_rec == num_recs
1408             && (s->mode & SSL_MODE_RELEASE_BUFFERS)
1409             && SSL3_BUFFER_get_left(rbuf) == 0)
1410             ssl3_release_read_buffer(s);
1411         *readbytes = totalbytes;
1412         return 1;
1413     }
1414
1415     /*
1416      * If we get here, then type != rr->type; if we have a handshake message,
1417      * then it was unexpected (Hello Request or Client Hello) or invalid (we
1418      * were actually expecting a CCS).
1419      */
1420
1421     /*
1422      * Lets just double check that we've not got an SSLv2 record
1423      */
1424     if (rr->rec_version == SSL2_VERSION) {
1425         /*
1426          * Should never happen. ssl3_get_record() should only give us an SSLv2
1427          * record back if this is the first packet and we are looking for an
1428          * initial ClientHello. Therefore |type| should always be equal to
1429          * |rr->type|. If not then something has gone horribly wrong
1430          */
1431         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_SSL3_READ_BYTES,
1432                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1433         return -1;
1434     }
1435
1436     if (s->method->version == TLS_ANY_VERSION
1437         && (s->server || rr->type != SSL3_RT_ALERT)) {
1438         /*
1439          * If we've got this far and still haven't decided on what version
1440          * we're using then this must be a client side alert we're dealing with
1441          * (we don't allow heartbeats yet). We shouldn't be receiving anything
1442          * other than a ClientHello if we are a server.
1443          */
1444         s->version = rr->rec_version;
1445         SSLfatal(s, SSL_AD_UNEXPECTED_MESSAGE, SSL_F_SSL3_READ_BYTES,
1446                  SSL_R_UNEXPECTED_MESSAGE);
1447         return -1;
1448     }
1449
1450     /*
1451      * In case of record types for which we have 'fragment' storage, fill
1452      * that so that we can process the data at a fixed place.
1453      */
1454     {
1455         size_t dest_maxlen = 0;
1456         unsigned char *dest = NULL;
1457         size_t *dest_len = NULL;
1458
1459         if (SSL3_RECORD_get_type(rr) == SSL3_RT_HANDSHAKE) {
1460             dest_maxlen = sizeof(s->rlayer.handshake_fragment);
1461             dest = s->rlayer.handshake_fragment;
1462             dest_len = &s->rlayer.handshake_fragment_len;
1463         }
1464
1465         if (dest_maxlen > 0) {
1466             n = dest_maxlen - *dest_len; /* available space in 'dest' */
1467             if (SSL3_RECORD_get_length(rr) < n)
1468                 n = SSL3_RECORD_get_length(rr); /* available bytes */
1469
1470             /* now move 'n' bytes: */
1471             memcpy(dest + *dest_len,
1472                    SSL3_RECORD_get_data(rr) + SSL3_RECORD_get_off(rr), n);
1473             SSL3_RECORD_add_off(rr, n);
1474             SSL3_RECORD_sub_length(rr, n);
1475             *dest_len += n;
1476             if (SSL3_RECORD_get_length(rr) == 0)
1477                 SSL3_RECORD_set_read(rr);
1478
1479             if (*dest_len < dest_maxlen)
1480                 goto start;     /* fragment was too small */
1481         }
1482     }
1483
1484     /*-
1485      * s->rlayer.handshake_fragment_len == 4  iff  rr->type == SSL3_RT_HANDSHAKE;
1486      * (Possibly rr is 'empty' now, i.e. rr->length may be 0.)
1487      */
1488
1489     /*
1490      * If we are a server and get a client hello when renegotiation isn't
1491      * allowed send back a no renegotiation alert and carry on. WARNING:
1492      * experimental code, needs reviewing (steve)
1493      */
1494     if (s->server &&
1495         SSL_is_init_finished(s) &&
1496         (s->version > SSL3_VERSION) &&
1497         !SSL_IS_TLS13(s) &&
1498         (SSL3_RECORD_get_type(rr) == SSL3_RT_HANDSHAKE) &&
1499         (s->rlayer.handshake_fragment_len >= 4) &&
1500         (s->rlayer.handshake_fragment[0] == SSL3_MT_CLIENT_HELLO) &&
1501         (s->session != NULL) && (s->session->cipher != NULL) &&
1502         ((!s->s3->send_connection_binding &&
1503           !(s->options & SSL_OP_ALLOW_UNSAFE_LEGACY_RENEGOTIATION)) ||
1504          (s->options & SSL_OP_NO_RENEGOTIATION))) {
1505         SSL3_RECORD_set_length(rr, 0);
1506         SSL3_RECORD_set_read(rr);
1507         ssl3_send_alert(s, SSL3_AL_WARNING, SSL_AD_NO_RENEGOTIATION);
1508         goto start;
1509     }
1510     if (SSL3_RECORD_get_type(rr) == SSL3_RT_ALERT) {
1511         unsigned int alert_level, alert_descr;
1512         unsigned char *alert_bytes = SSL3_RECORD_get_data(rr)
1513                                      + SSL3_RECORD_get_off(rr);
1514         PACKET alert;
1515
1516         if (!PACKET_buf_init(&alert, alert_bytes, SSL3_RECORD_get_length(rr))
1517                 || !PACKET_get_1(&alert, &alert_level)
1518                 || !PACKET_get_1(&alert, &alert_descr)
1519                 || PACKET_remaining(&alert) != 0) {
1520             SSLfatal(s, SSL_AD_UNEXPECTED_MESSAGE, SSL_F_SSL3_READ_BYTES,
1521                      SSL_R_INVALID_ALERT);
1522             return -1;
1523         }
1524
1525         if (s->msg_callback)
1526             s->msg_callback(0, s->version, SSL3_RT_ALERT, alert_bytes, 2, s,
1527                             s->msg_callback_arg);
1528
1529         if (s->info_callback != NULL)
1530             cb = s->info_callback;
1531         else if (s->ctx->info_callback != NULL)
1532             cb = s->ctx->info_callback;
1533
1534         if (cb != NULL) {
1535             j = (alert_level << 8) | alert_descr;
1536             cb(s, SSL_CB_READ_ALERT, j);
1537         }
1538
1539         if (alert_level == SSL3_AL_WARNING) {
1540             s->s3->warn_alert = alert_descr;
1541             SSL3_RECORD_set_read(rr);
1542
1543             s->rlayer.alert_count++;
1544             if (s->rlayer.alert_count == MAX_WARN_ALERT_COUNT) {
1545                 SSLfatal(s, SSL_AD_UNEXPECTED_MESSAGE, SSL_F_SSL3_READ_BYTES,
1546                          SSL_R_TOO_MANY_WARN_ALERTS);
1547                 return -1;
1548             }
1549
1550             if (alert_descr == SSL_AD_CLOSE_NOTIFY) {
1551                 s->shutdown |= SSL_RECEIVED_SHUTDOWN;
1552                 return 0;
1553             }
1554             /*
1555              * Apart from close_notify the only other warning alert in TLSv1.3
1556              * is user_cancelled - which we just ignore.
1557              */
1558             if (SSL_IS_TLS13(s) && alert_descr != SSL_AD_USER_CANCELLED) {
1559                 SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER, SSL_F_SSL3_READ_BYTES,
1560                          SSL_R_UNKNOWN_ALERT_TYPE);
1561                 return -1;
1562             }
1563             /*
1564              * This is a warning but we receive it if we requested
1565              * renegotiation and the peer denied it. Terminate with a fatal
1566              * alert because if application tried to renegotiate it
1567              * presumably had a good reason and expects it to succeed. In
1568              * future we might have a renegotiation where we don't care if
1569              * the peer refused it where we carry on.
1570              */
1571             if (alert_descr == SSL_AD_NO_RENEGOTIATION) {
1572                 SSLfatal(s, SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE, SSL_F_SSL3_READ_BYTES,
1573                          SSL_R_NO_RENEGOTIATION);
1574                 return -1;
1575             }
1576         } else if (alert_level == SSL3_AL_FATAL) {
1577             char tmp[16];
1578
1579             s->rwstate = SSL_NOTHING;
1580             s->s3->fatal_alert = alert_descr;
1581             SSLfatal(s, SSL_AD_NO_ALERT, SSL_F_SSL3_READ_BYTES,
1582                      SSL_AD_REASON_OFFSET + alert_descr);
1583             BIO_snprintf(tmp, sizeof tmp, "%d", alert_descr);
1584             ERR_add_error_data(2, "SSL alert number ", tmp);
1585             s->shutdown |= SSL_RECEIVED_SHUTDOWN;
1586             SSL3_RECORD_set_read(rr);
1587             SSL_CTX_remove_session(s->session_ctx, s->session);
1588             return 0;
1589         } else {
1590             SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER, SSL_F_SSL3_READ_BYTES,
1591                      SSL_R_UNKNOWN_ALERT_TYPE);
1592             return -1;
1593         }
1594
1595         goto start;
1596     }
1597
1598     if (s->shutdown & SSL_SENT_SHUTDOWN) { /* but we have not received a
1599                                             * shutdown */
1600         s->rwstate = SSL_NOTHING;
1601         SSL3_RECORD_set_length(rr, 0);
1602         SSL3_RECORD_set_read(rr);
1603         return 0;
1604     }
1605
1606     if (SSL3_RECORD_get_type(rr) == SSL3_RT_CHANGE_CIPHER_SPEC) {
1607         SSLfatal(s, SSL_AD_UNEXPECTED_MESSAGE, SSL_F_SSL3_READ_BYTES,
1608                  SSL_R_CCS_RECEIVED_EARLY);
1609         return -1;
1610     }
1611
1612     /*
1613      * Unexpected handshake message (ClientHello, NewSessionTicket (TLS1.3) or
1614      * protocol violation)
1615      */
1616     if ((s->rlayer.handshake_fragment_len >= 4)
1617             && !ossl_statem_get_in_handshake(s)) {
1618         int ined = (s->early_data_state == SSL_EARLY_DATA_READING);
1619
1620         /* We found handshake data, so we're going back into init */
1621         ossl_statem_set_in_init(s, 1);
1622
1623         i = s->handshake_func(s);
1624         /* SSLfatal() already called if appropriate */
1625         if (i < 0)
1626             return i;
1627         if (i == 0) {
1628             return -1;
1629         }
1630
1631         /*
1632          * If we were actually trying to read early data and we found a
1633          * handshake message, then we don't want to continue to try and read
1634          * the application data any more. It won't be "early" now.
1635          */
1636         if (ined)
1637             return -1;
1638
1639         if (!(s->mode & SSL_MODE_AUTO_RETRY)) {
1640             if (SSL3_BUFFER_get_left(rbuf) == 0) {
1641                 /* no read-ahead left? */
1642                 BIO *bio;
1643                 /*
1644                  * In the case where we try to read application data, but we
1645                  * trigger an SSL handshake, we return -1 with the retry
1646                  * option set.  Otherwise renegotiation may cause nasty
1647                  * problems in the blocking world
1648                  */
1649                 s->rwstate = SSL_READING;
1650                 bio = SSL_get_rbio(s);
1651                 BIO_clear_retry_flags(bio);
1652                 BIO_set_retry_read(bio);
1653                 return -1;
1654             }
1655         }
1656         goto start;
1657     }
1658
1659     switch (SSL3_RECORD_get_type(rr)) {
1660     default:
1661         /*
1662          * TLS 1.0 and 1.1 say you SHOULD ignore unrecognised record types, but
1663          * TLS 1.2 says you MUST send an unexpected message alert. We use the
1664          * TLS 1.2 behaviour for all protocol versions to prevent issues where
1665          * no progress is being made and the peer continually sends unrecognised
1666          * record types, using up resources processing them.
1667          */
1668         SSLfatal(s, SSL_AD_UNEXPECTED_MESSAGE, SSL_F_SSL3_READ_BYTES,
1669                  SSL_R_UNEXPECTED_RECORD);
1670         return -1;
1671     case SSL3_RT_CHANGE_CIPHER_SPEC:
1672     case SSL3_RT_ALERT:
1673     case SSL3_RT_HANDSHAKE:
1674         /*
1675          * we already handled all of these, with the possible exception of
1676          * SSL3_RT_HANDSHAKE when ossl_statem_get_in_handshake(s) is true, but
1677          * that should not happen when type != rr->type
1678          */
1679         SSLfatal(s, SSL_AD_UNEXPECTED_MESSAGE, SSL_F_SSL3_READ_BYTES,
1680                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1681         return -1;
1682     case SSL3_RT_APPLICATION_DATA:
1683         /*
1684          * At this point, we were expecting handshake data, but have
1685          * application data.  If the library was running inside ssl3_read()
1686          * (i.e. in_read_app_data is set) and it makes sense to read
1687          * application data at this point (session renegotiation not yet
1688          * started), we will indulge it.
1689          */
1690         if (ossl_statem_app_data_allowed(s)) {
1691             s->s3->in_read_app_data = 2;
1692             return -1;
1693         } else if (ossl_statem_skip_early_data(s)) {
1694             /*
1695              * This can happen after a client sends a CH followed by early_data,
1696              * but the server responds with a HelloRetryRequest. The server
1697              * reads the next record from the client expecting to find a
1698              * plaintext ClientHello but gets a record which appears to be
1699              * application data. The trial decrypt "works" because null
1700              * decryption was applied. We just skip it and move on to the next
1701              * record.
1702              */
1703             if (!early_data_count_ok(s, rr->length,
1704                                      EARLY_DATA_CIPHERTEXT_OVERHEAD, 0)) {
1705                 /* SSLfatal() already called */
1706                 return -1;
1707             }
1708             SSL3_RECORD_set_read(rr);
1709             goto start;
1710         } else {
1711             SSLfatal(s, SSL_AD_UNEXPECTED_MESSAGE, SSL_F_SSL3_READ_BYTES,
1712                      SSL_R_UNEXPECTED_RECORD);
1713             return -1;
1714         }
1715     }
1716 }
1717
1718 void ssl3_record_sequence_update(unsigned char *seq)
1719 {
1720     int i;
1721
1722     for (i = 7; i >= 0; i--) {
1723         ++seq[i];
1724         if (seq[i] != 0)
1725             break;
1726     }
1727 }
1728
1729 /*
1730  * Returns true if the current rrec was sent in SSLv2 backwards compatible
1731  * format and false otherwise.
1732  */
1733 int RECORD_LAYER_is_sslv2_record(RECORD_LAYER *rl)
1734 {
1735     return SSL3_RECORD_is_sslv2_record(&rl->rrec[0]);
1736 }
1737
1738 /*
1739  * Returns the length in bytes of the current rrec
1740  */
1741 size_t RECORD_LAYER_get_rrec_length(RECORD_LAYER *rl)
1742 {
1743     return SSL3_RECORD_get_length(&rl->rrec[0]);
1744 }