Server side version negotiation rewrite
[openssl.git] / ssl / s23_srvr.c
1 /* ssl/s23_srvr.c */
2 /* Copyright (C) 1995-1998 Eric Young (eay@cryptsoft.com)
3  * All rights reserved.
4  *
5  * This package is an SSL implementation written
6  * by Eric Young (eay@cryptsoft.com).
7  * The implementation was written so as to conform with Netscapes SSL.
8  *
9  * This library is free for commercial and non-commercial use as long as
10  * the following conditions are aheared to.  The following conditions
11  * apply to all code found in this distribution, be it the RC4, RSA,
12  * lhash, DES, etc., code; not just the SSL code.  The SSL documentation
13  * included with this distribution is covered by the same copyright terms
14  * except that the holder is Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com).
15  *
16  * Copyright remains Eric Young's, and as such any Copyright notices in
17  * the code are not to be removed.
18  * If this package is used in a product, Eric Young should be given attribution
19  * as the author of the parts of the library used.
20  * This can be in the form of a textual message at program startup or
21  * in documentation (online or textual) provided with the package.
22  *
23  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
24  * modification, are permitted provided that the following conditions
25  * are met:
26  * 1. Redistributions of source code must retain the copyright
27  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
28  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
29  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
30  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
31  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
32  *    must display the following acknowledgement:
33  *    "This product includes cryptographic software written by
34  *     Eric Young (eay@cryptsoft.com)"
35  *    The word 'cryptographic' can be left out if the rouines from the library
36  *    being used are not cryptographic related :-).
37  * 4. If you include any Windows specific code (or a derivative thereof) from
38  *    the apps directory (application code) you must include an acknowledgement:
39  *    "This product includes software written by Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com)"
40  *
41  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY ERIC YOUNG ``AS IS'' AND
42  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
43  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
44  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
45  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
46  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
47  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
48  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
49  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
50  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
51  * SUCH DAMAGE.
52  *
53  * The licence and distribution terms for any publically available version or
54  * derivative of this code cannot be changed.  i.e. this code cannot simply be
55  * copied and put under another distribution licence
56  * [including the GNU Public Licence.]
57  */
58 /* ====================================================================
59  * Copyright (c) 1998-2006 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
60  *
61  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
62  * modification, are permitted provided that the following conditions
63  * are met:
64  *
65  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
66  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
67  *
68  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
69  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
70  *    the documentation and/or other materials provided with the
71  *    distribution.
72  *
73  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this
74  *    software must display the following acknowledgment:
75  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
76  *    for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.openssl.org/)"
77  *
78  * 4. The names "OpenSSL Toolkit" and "OpenSSL Project" must not be used to
79  *    endorse or promote products derived from this software without
80  *    prior written permission. For written permission, please contact
81  *    openssl-core@openssl.org.
82  *
83  * 5. Products derived from this software may not be called "OpenSSL"
84  *    nor may "OpenSSL" appear in their names without prior written
85  *    permission of the OpenSSL Project.
86  *
87  * 6. Redistributions of any form whatsoever must retain the following
88  *    acknowledgment:
89  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
90  *    for use in the OpenSSL Toolkit (http://www.openssl.org/)"
91  *
92  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE OpenSSL PROJECT ``AS IS'' AND ANY
93  * EXPRESSED OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
94  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
95  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE OpenSSL PROJECT OR
96  * ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
97  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
98  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
99  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
100  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
101  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
102  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED
103  * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
104  * ====================================================================
105  *
106  * This product includes cryptographic software written by Eric Young
107  * (eay@cryptsoft.com).  This product includes software written by Tim
108  * Hudson (tjh@cryptsoft.com).
109  *
110  */
111
112 #include <stdio.h>
113 #include "ssl_locl.h"
114 #include <openssl/buffer.h>
115 #include <openssl/rand.h>
116 #include <openssl/objects.h>
117 #include <openssl/evp.h>
118
119 static const SSL_METHOD *ssl23_get_server_method(int ver);
120 int ssl23_get_client_hello(SSL *s);
121 static const SSL_METHOD *ssl23_get_server_method(int ver)
122 {
123 #ifndef OPENSSL_NO_SSL3
124     if (ver == SSL3_VERSION)
125         return (SSLv3_server_method());
126 #endif
127     if (ver == TLS1_VERSION)
128         return (TLSv1_server_method());
129     else if (ver == TLS1_1_VERSION)
130         return (TLSv1_1_server_method());
131     else if (ver == TLS1_2_VERSION)
132         return (TLSv1_2_server_method());
133     else
134         return (NULL);
135 }
136
137
138 int ssl23_accept(SSL *s)
139 {
140     BUF_MEM *buf;
141     unsigned long Time = (unsigned long)time(NULL);
142     void (*cb) (const SSL *ssl, int type, int val) = NULL;
143     int ret = -1;
144     int new_state, state;
145
146     RAND_add(&Time, sizeof(Time), 0);
147     ERR_clear_error();
148     clear_sys_error();
149
150     if (s->info_callback != NULL)
151         cb = s->info_callback;
152     else if (s->ctx->info_callback != NULL)
153         cb = s->ctx->info_callback;
154
155     s->in_handshake++;
156     if (!SSL_in_init(s) || SSL_in_before(s)) {
157         if (!SSL_clear(s))
158             return -1;
159     }
160
161     for (;;) {
162         state = s->state;
163
164         switch (s->state) {
165         case SSL_ST_BEFORE:
166         case SSL_ST_ACCEPT:
167         case SSL_ST_BEFORE | SSL_ST_ACCEPT:
168         case SSL_ST_OK | SSL_ST_ACCEPT:
169
170             s->server = 1;
171             if (cb != NULL)
172                 cb(s, SSL_CB_HANDSHAKE_START, 1);
173
174             /* s->version=SSL3_VERSION; */
175             s->type = SSL_ST_ACCEPT;
176
177             if (s->init_buf == NULL) {
178                 if ((buf = BUF_MEM_new()) == NULL) {
179                     ret = -1;
180                     goto end;
181                 }
182                 if (!BUF_MEM_grow(buf, SSL3_RT_MAX_PLAIN_LENGTH)) {
183                     BUF_MEM_free(buf);
184                     ret = -1;
185                     goto end;
186                 }
187                 s->init_buf = buf;
188             }
189
190             ssl3_init_finished_mac(s);
191
192             s->state = SSL23_ST_SR_CLNT_HELLO_A;
193             s->ctx->stats.sess_accept++;
194             s->init_num = 0;
195             break;
196
197         case SSL23_ST_SR_CLNT_HELLO_A:
198         case SSL23_ST_SR_CLNT_HELLO_B:
199
200             s->shutdown = 0;
201             ret = ssl23_get_client_hello(s);
202             if (ret >= 0)
203                 cb = NULL;
204             goto end;
205             /* break; */
206
207         default:
208             SSLerr(SSL_F_SSL23_ACCEPT, SSL_R_UNKNOWN_STATE);
209             ret = -1;
210             goto end;
211             /* break; */
212         }
213
214         if ((cb != NULL) && (s->state != state)) {
215             new_state = s->state;
216             s->state = state;
217             cb(s, SSL_CB_ACCEPT_LOOP, 1);
218             s->state = new_state;
219         }
220     }
221  end:
222     s->in_handshake--;
223     if (cb != NULL)
224         cb(s, SSL_CB_ACCEPT_EXIT, ret);
225     return (ret);
226 }
227
228 int ssl23_get_client_hello(SSL *s)
229 {
230     /*-
231      * Request this many bytes in initial read.
232      * We can detect SSL 3.0/TLS 1.0 Client Hellos
233      * ('type == 3') correctly only when the following
234      * is in a single record, which is not guaranteed by
235      * the protocol specification:
236      * Byte  Content
237      *  0     type            \
238      *  1/2   version          > record header
239      *  3/4   length          /
240      *  5     msg_type        \
241      *  6-8   length           > Client Hello message
242      *  9/10  client_version  /
243      */
244     unsigned char buf_space[11];
245     unsigned char *buf = &(buf_space[0]);
246     unsigned char *p, *d, *d_len, *dd;
247     unsigned int i;
248     unsigned int csl, sil, cl;
249     int n = 0, j;
250     int type = 0;
251     int v[2];
252
253     if (s->state == SSL23_ST_SR_CLNT_HELLO_A) {
254         /* read the initial header */
255         v[0] = v[1] = 0;
256
257         if (!ssl3_setup_buffers(s))
258             goto err;
259
260         n = ssl23_read_bytes(s, sizeof buf_space);
261         if (n != sizeof buf_space)
262             return (n);         /* n == -1 || n == 0 */
263
264         p = RECORD_LAYER_get_packet(&s->rlayer);
265
266         memcpy(buf, p, n);
267
268         if ((p[0] & 0x80) && (p[2] == SSL2_MT_CLIENT_HELLO)) {
269             /*
270              * SSLv2 header
271              */
272             if ((p[3] == 0x00) && (p[4] == 0x02)) {
273                 v[0] = p[3];
274                 v[1] = p[4];
275                 /* SSLv2 */
276             } else if (p[3] == SSL3_VERSION_MAJOR) {
277                 v[0] = p[3];
278                 v[1] = p[4];
279                 /* SSLv3/TLSv1 */
280                 if (p[4] >= TLS1_VERSION_MINOR) {
281                     if (p[4] >= TLS1_2_VERSION_MINOR &&
282                         !(s->options & SSL_OP_NO_TLSv1_2)) {
283                         s->version = TLS1_2_VERSION;
284                         s->state = SSL23_ST_SR_CLNT_HELLO_B;
285                     } else if (p[4] >= TLS1_1_VERSION_MINOR &&
286                                !(s->options & SSL_OP_NO_TLSv1_1)) {
287                         s->version = TLS1_1_VERSION;
288                         /*
289                          * type=2;
290                          *//*
291                          * done later to survive restarts
292                          */
293                         s->state = SSL23_ST_SR_CLNT_HELLO_B;
294                     } else if (!(s->options & SSL_OP_NO_TLSv1)) {
295                         s->version = TLS1_VERSION;
296                         /*
297                          * type=2;
298                          *//*
299                          * done later to survive restarts
300                          */
301                         s->state = SSL23_ST_SR_CLNT_HELLO_B;
302                     } else if (!(s->options & SSL_OP_NO_SSLv3)) {
303                         s->version = SSL3_VERSION;
304                         /* type=2; */
305                         s->state = SSL23_ST_SR_CLNT_HELLO_B;
306                     }
307                 } else if (!(s->options & SSL_OP_NO_SSLv3)) {
308                     s->version = SSL3_VERSION;
309                     /* type=2; */
310                     s->state = SSL23_ST_SR_CLNT_HELLO_B;
311                 }
312             }
313         }
314         /* p[4] < 5 ... silly record length? */
315         else if ((p[0] == SSL3_RT_HANDSHAKE) &&
316                  (p[1] == SSL3_VERSION_MAJOR) &&
317                  (p[5] == SSL3_MT_CLIENT_HELLO) && ((p[3] == 0 && p[4] < 5)
318                                                     || (p[9] >= p[1]))) {
319             /*
320              * SSLv3 or tls1 header
321              */
322
323             v[0] = p[1];        /* major version (= SSL3_VERSION_MAJOR) */
324             /*
325              * We must look at client_version inside the Client Hello message
326              * to get the correct minor version. However if we have only a
327              * pathologically small fragment of the Client Hello message, this
328              * would be difficult, and we'd have to read more records to find
329              * out. No known SSL 3.0 client fragments ClientHello like this,
330              * so we simply reject such connections to avoid protocol version
331              * downgrade attacks.
332              */
333             if (p[3] == 0 && p[4] < 6) {
334                 SSLerr(SSL_F_SSL23_GET_CLIENT_HELLO, SSL_R_RECORD_TOO_SMALL);
335                 goto err;
336             }
337             /*
338              * if major version number > 3 set minor to a value which will
339              * use the highest version 3 we support. If TLS 2.0 ever appears
340              * we will need to revise this....
341              */
342             if (p[9] > SSL3_VERSION_MAJOR)
343                 v[1] = 0xff;
344             else
345                 v[1] = p[10];   /* minor version according to client_version */
346             if (v[1] >= TLS1_VERSION_MINOR) {
347                 if (v[1] >= TLS1_2_VERSION_MINOR &&
348                     !(s->options & SSL_OP_NO_TLSv1_2)) {
349                     s->version = TLS1_2_VERSION;
350                     type = 3;
351                 } else if (v[1] >= TLS1_1_VERSION_MINOR &&
352                            !(s->options & SSL_OP_NO_TLSv1_1)) {
353                     s->version = TLS1_1_VERSION;
354                     type = 3;
355                 } else if (!(s->options & SSL_OP_NO_TLSv1)) {
356                     s->version = TLS1_VERSION;
357                     type = 3;
358                 } else if (!(s->options & SSL_OP_NO_SSLv3)) {
359                     s->version = SSL3_VERSION;
360                     type = 3;
361                 }
362             } else {
363                 /* client requests SSL 3.0 */
364                 if (!(s->options & SSL_OP_NO_SSLv3)) {
365                     s->version = SSL3_VERSION;
366                     type = 3;
367                 } else if (!(s->options & SSL_OP_NO_TLSv1)) {
368                     /*
369                      * we won't be able to use TLS of course, but this will
370                      * send an appropriate alert
371                      */
372                     s->version = TLS1_VERSION;
373                     type = 3;
374                 }
375             }
376         } else if ((strncmp("GET ", (char *)p, 4) == 0) ||
377                    (strncmp("POST ", (char *)p, 5) == 0) ||
378                    (strncmp("HEAD ", (char *)p, 5) == 0) ||
379                    (strncmp("PUT ", (char *)p, 4) == 0)) {
380             SSLerr(SSL_F_SSL23_GET_CLIENT_HELLO, SSL_R_HTTP_REQUEST);
381             goto err;
382         } else if (strncmp("CONNECT", (char *)p, 7) == 0) {
383             SSLerr(SSL_F_SSL23_GET_CLIENT_HELLO, SSL_R_HTTPS_PROXY_REQUEST);
384             goto err;
385         }
386     }
387
388     /* ensure that TLS_MAX_VERSION is up-to-date */
389     OPENSSL_assert(s->version <= TLS_MAX_VERSION);
390
391     if (s->version < TLS1_2_VERSION && tls1_suiteb(s)) {
392         SSLerr(SSL_F_SSL23_GET_CLIENT_HELLO,
393                SSL_R_ONLY_TLS_1_2_ALLOWED_IN_SUITEB_MODE);
394         goto err;
395     }
396
397     if (FIPS_mode() && (s->version < TLS1_VERSION)) {
398         SSLerr(SSL_F_SSL23_GET_CLIENT_HELLO,
399                SSL_R_ONLY_TLS_ALLOWED_IN_FIPS_MODE);
400         goto err;
401     }
402
403     if (!ssl_security(s, SSL_SECOP_VERSION, 0, s->version, NULL)) {
404         SSLerr(SSL_F_SSL23_GET_CLIENT_HELLO, SSL_R_VERSION_TOO_LOW);
405         goto err;
406     }
407
408     if (s->state == SSL23_ST_SR_CLNT_HELLO_B) {
409         /*
410          * we have SSLv3/TLSv1 in an SSLv2 header (other cases skip this
411          * state)
412          */
413
414         type = 2;
415         p = RECORD_LAYER_get_packet(&s->rlayer);
416         v[0] = p[3];            /* == SSL3_VERSION_MAJOR */
417         v[1] = p[4];
418
419         /*-
420          * An SSLv3/TLSv1 backwards-compatible CLIENT-HELLO in an SSLv2
421          * header is sent directly on the wire, not wrapped as a TLS
422          * record. It's format is:
423          * Byte  Content
424          * 0-1   msg_length
425          * 2     msg_type
426          * 3-4   version
427          * 5-6   cipher_spec_length
428          * 7-8   session_id_length
429          * 9-10  challenge_length
430          * ...   ...
431          */
432         n = ((p[0] & 0x7f) << 8) | p[1];
433         if (n > (1024 * 4)) {
434             SSLerr(SSL_F_SSL23_GET_CLIENT_HELLO, SSL_R_RECORD_TOO_LARGE);
435             goto err;
436         }
437         if (n < 9) {
438             SSLerr(SSL_F_SSL23_GET_CLIENT_HELLO,
439                    SSL_R_RECORD_LENGTH_MISMATCH);
440             goto err;
441         }
442
443         j = ssl23_read_bytes(s, n + 2);
444         /*
445          * We previously read 11 bytes, so if j > 0, we must have j == n+2 ==
446          * s->packet_length. We have at least 11 valid packet bytes.
447          */
448         if (j <= 0)
449             return (j);
450
451         ssl3_finish_mac(s, RECORD_LAYER_get_packet(&s->rlayer) + 2,
452                         RECORD_LAYER_get_packet_length(&s->rlayer) - 2);
453
454         /* CLIENT-HELLO */
455         if (s->msg_callback)
456             s->msg_callback(0, SSL2_VERSION, 0,
457                             RECORD_LAYER_get_packet(&s->rlayer) + 2,
458                             RECORD_LAYER_get_packet_length(&s->rlayer) - 2, s,
459                             s->msg_callback_arg);
460
461         p = RECORD_LAYER_get_packet(&s->rlayer);
462         p += 5;
463         n2s(p, csl);
464         n2s(p, sil);
465         n2s(p, cl);
466         d = (unsigned char *)s->init_buf->data;
467         if ((csl + sil + cl + 11)
468                 != RECORD_LAYER_get_packet_length(&s->rlayer)) {
469             /* We can't have TLS
470              * extensions in SSL
471              * 2.0 format *
472              * Client Hello, can
473              * we? Error
474              * condition should
475              * be * '>'
476              * otherweise */
477             SSLerr(SSL_F_SSL23_GET_CLIENT_HELLO,
478                    SSL_R_RECORD_LENGTH_MISMATCH);
479             goto err;
480         }
481
482         /* record header: msg_type ... */
483         *(d++) = SSL3_MT_CLIENT_HELLO;
484         /* ... and length (actual value will be written later) */
485         d_len = d;
486         d += 3;
487
488         /* client_version */
489         *(d++) = SSL3_VERSION_MAJOR; /* == v[0] */
490         *(d++) = v[1];
491
492         /* lets populate the random area */
493         /* get the challenge_length */
494         i = (cl > SSL3_RANDOM_SIZE) ? SSL3_RANDOM_SIZE : cl;
495         memset(d, 0, SSL3_RANDOM_SIZE);
496         memcpy(&(d[SSL3_RANDOM_SIZE - i]), &(p[csl + sil]), i);
497         d += SSL3_RANDOM_SIZE;
498
499         /* no session-id reuse */
500         *(d++) = 0;
501
502         /* ciphers */
503         j = 0;
504         dd = d;
505         d += 2;
506         for (i = 0; i < csl; i += 3) {
507             if (p[i] != 0)
508                 continue;
509             *(d++) = p[i + 1];
510             *(d++) = p[i + 2];
511             j += 2;
512         }
513         s2n(j, dd);
514
515         /* COMPRESSION */
516         *(d++) = 1;
517         *(d++) = 0;
518
519 #if 0
520         /* copy any remaining data with may be extensions */
521         p = p + csl + sil + cl;
522         while (p < s->packet + s->packet_length) {
523             *(d++) = *(p++);
524         }
525 #endif
526
527         i = (d - (unsigned char *)s->init_buf->data) - 4;
528         l2n3((long)i, d_len);
529
530         /* get the data reused from the init_buf */
531         s->s3->tmp.reuse_message = 1;
532         s->s3->tmp.message_type = SSL3_MT_CLIENT_HELLO;
533         s->s3->tmp.message_size = i;
534     }
535
536     /* imaginary new state (for program structure): */
537     /* s->state = SSL23_SR_CLNT_HELLO_C */
538
539     if ((type == 2) || (type == 3)) {
540         /*
541          * we have SSLv3/TLSv1 (type 2: SSL2 style, type 3: SSL3/TLS style)
542          */
543         const SSL_METHOD *new_method;
544         new_method = ssl23_get_server_method(s->version);
545         if (new_method == NULL) {
546             SSLerr(SSL_F_SSL23_GET_CLIENT_HELLO, SSL_R_UNSUPPORTED_PROTOCOL);
547             goto err;
548         }
549         s->method = new_method;
550
551         if (!ssl_init_wbio_buffer(s, 1))
552             goto err;
553
554         /* we are in this state */
555         s->state = SSL3_ST_SR_CLNT_HELLO_A;
556
557         if (type == 3) {
558             /*
559              * put the 'n' bytes we have read into the input buffer for SSLv3
560              */
561             if (!RECORD_LAYER_set_data(&s->rlayer, buf, n))
562                 goto err;
563         } else {
564             if (!RECORD_LAYER_set_data(&s->rlayer, NULL, 0))
565                 goto err;
566         }
567         s->handshake_func = s->method->ssl_accept;
568     } else {
569         /* bad, very bad */
570         SSLerr(SSL_F_SSL23_GET_CLIENT_HELLO, SSL_R_UNKNOWN_PROTOCOL);
571         goto err;
572     }
573     s->init_num = 0;
574
575     if (buf != buf_space)
576         OPENSSL_free(buf);
577     return (SSL_accept(s));
578  err:
579     if (buf != buf_space)
580         OPENSSL_free(buf);
581     return (-1);
582 }