TLS client: allow cert verify callback return -1 for SSL_ERROR_WANT_RETRY_VERIFY
[openssl.git] / ssl / ssl_sess.c
1 /*
2  * Copyright 1995-2020 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
3  * Copyright 2005 Nokia. All rights reserved.
4  *
5  * Licensed under the Apache License 2.0 (the "License").  You may not use
6  * this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
7  * in the file LICENSE in the source distribution or at
8  * https://www.openssl.org/source/license.html
9  */
10
11 #include <stdio.h>
12 #include <openssl/rand.h>
13 #include <openssl/engine.h>
14 #include "internal/refcount.h"
15 #include "internal/cryptlib.h"
16 #include "ssl_local.h"
17 #include "statem/statem_local.h"
18
19 static void SSL_SESSION_list_remove(SSL_CTX *ctx, SSL_SESSION *s);
20 static void SSL_SESSION_list_add(SSL_CTX *ctx, SSL_SESSION *s);
21 static int remove_session_lock(SSL_CTX *ctx, SSL_SESSION *c, int lck);
22
23 /*
24  * SSL_get_session() and SSL_get1_session() are problematic in TLS1.3 because,
25  * unlike in earlier protocol versions, the session ticket may not have been
26  * sent yet even though a handshake has finished. The session ticket data could
27  * come in sometime later...or even change if multiple session ticket messages
28  * are sent from the server. The preferred way for applications to obtain
29  * a resumable session is to use SSL_CTX_sess_set_new_cb().
30  */
31
32 SSL_SESSION *SSL_get_session(const SSL *ssl)
33 /* aka SSL_get0_session; gets 0 objects, just returns a copy of the pointer */
34 {
35     return ssl->session;
36 }
37
38 SSL_SESSION *SSL_get1_session(SSL *ssl)
39 /* variant of SSL_get_session: caller really gets something */
40 {
41     SSL_SESSION *sess;
42     /*
43      * Need to lock this all up rather than just use CRYPTO_add so that
44      * somebody doesn't free ssl->session between when we check it's non-null
45      * and when we up the reference count.
46      */
47     CRYPTO_THREAD_read_lock(ssl->lock);
48     sess = ssl->session;
49     if (sess)
50         SSL_SESSION_up_ref(sess);
51     CRYPTO_THREAD_unlock(ssl->lock);
52     return sess;
53 }
54
55 int SSL_SESSION_set_ex_data(SSL_SESSION *s, int idx, void *arg)
56 {
57     return CRYPTO_set_ex_data(&s->ex_data, idx, arg);
58 }
59
60 void *SSL_SESSION_get_ex_data(const SSL_SESSION *s, int idx)
61 {
62     return CRYPTO_get_ex_data(&s->ex_data, idx);
63 }
64
65 SSL_SESSION *SSL_SESSION_new(void)
66 {
67     SSL_SESSION *ss;
68
69     if (!OPENSSL_init_ssl(OPENSSL_INIT_LOAD_SSL_STRINGS, NULL))
70         return NULL;
71
72     ss = OPENSSL_zalloc(sizeof(*ss));
73     if (ss == NULL) {
74         ERR_raise(ERR_LIB_SSL, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
75         return NULL;
76     }
77
78     ss->verify_result = 1;      /* avoid 0 (= X509_V_OK) just in case */
79     ss->references = 1;
80     ss->timeout = 60 * 5 + 4;   /* 5 minute timeout by default */
81     ss->time = (unsigned long)time(NULL);
82     ss->lock = CRYPTO_THREAD_lock_new();
83     if (ss->lock == NULL) {
84         ERR_raise(ERR_LIB_SSL, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
85         OPENSSL_free(ss);
86         return NULL;
87     }
88
89     if (!CRYPTO_new_ex_data(CRYPTO_EX_INDEX_SSL_SESSION, ss, &ss->ex_data)) {
90         CRYPTO_THREAD_lock_free(ss->lock);
91         OPENSSL_free(ss);
92         return NULL;
93     }
94     return ss;
95 }
96
97 SSL_SESSION *SSL_SESSION_dup(const SSL_SESSION *src)
98 {
99     return ssl_session_dup(src, 1);
100 }
101
102 /*
103  * Create a new SSL_SESSION and duplicate the contents of |src| into it. If
104  * ticket == 0 then no ticket information is duplicated, otherwise it is.
105  */
106 SSL_SESSION *ssl_session_dup(const SSL_SESSION *src, int ticket)
107 {
108     SSL_SESSION *dest;
109
110     dest = OPENSSL_malloc(sizeof(*dest));
111     if (dest == NULL) {
112         goto err;
113     }
114     memcpy(dest, src, sizeof(*dest));
115
116     /*
117      * Set the various pointers to NULL so that we can call SSL_SESSION_free in
118      * the case of an error whilst halfway through constructing dest
119      */
120 #ifndef OPENSSL_NO_PSK
121     dest->psk_identity_hint = NULL;
122     dest->psk_identity = NULL;
123 #endif
124     dest->ext.hostname = NULL;
125     dest->ext.tick = NULL;
126     dest->ext.alpn_selected = NULL;
127 #ifndef OPENSSL_NO_SRP
128     dest->srp_username = NULL;
129 #endif
130     dest->peer_chain = NULL;
131     dest->peer = NULL;
132     dest->ticket_appdata = NULL;
133     memset(&dest->ex_data, 0, sizeof(dest->ex_data));
134
135     /* We deliberately don't copy the prev and next pointers */
136     dest->prev = NULL;
137     dest->next = NULL;
138
139     dest->references = 1;
140
141     dest->lock = CRYPTO_THREAD_lock_new();
142     if (dest->lock == NULL)
143         goto err;
144
145     if (!CRYPTO_new_ex_data(CRYPTO_EX_INDEX_SSL_SESSION, dest, &dest->ex_data))
146         goto err;
147
148     if (src->peer != NULL) {
149         if (!X509_up_ref(src->peer))
150             goto err;
151         dest->peer = src->peer;
152     }
153
154     if (src->peer_chain != NULL) {
155         dest->peer_chain = X509_chain_up_ref(src->peer_chain);
156         if (dest->peer_chain == NULL)
157             goto err;
158     }
159 #ifndef OPENSSL_NO_PSK
160     if (src->psk_identity_hint) {
161         dest->psk_identity_hint = OPENSSL_strdup(src->psk_identity_hint);
162         if (dest->psk_identity_hint == NULL) {
163             goto err;
164         }
165     }
166     if (src->psk_identity) {
167         dest->psk_identity = OPENSSL_strdup(src->psk_identity);
168         if (dest->psk_identity == NULL) {
169             goto err;
170         }
171     }
172 #endif
173
174     if (!CRYPTO_dup_ex_data(CRYPTO_EX_INDEX_SSL_SESSION,
175                             &dest->ex_data, &src->ex_data)) {
176         goto err;
177     }
178
179     if (src->ext.hostname) {
180         dest->ext.hostname = OPENSSL_strdup(src->ext.hostname);
181         if (dest->ext.hostname == NULL) {
182             goto err;
183         }
184     }
185
186     if (ticket != 0 && src->ext.tick != NULL) {
187         dest->ext.tick =
188             OPENSSL_memdup(src->ext.tick, src->ext.ticklen);
189         if (dest->ext.tick == NULL)
190             goto err;
191     } else {
192         dest->ext.tick_lifetime_hint = 0;
193         dest->ext.ticklen = 0;
194     }
195
196     if (src->ext.alpn_selected != NULL) {
197         dest->ext.alpn_selected = OPENSSL_memdup(src->ext.alpn_selected,
198                                                  src->ext.alpn_selected_len);
199         if (dest->ext.alpn_selected == NULL)
200             goto err;
201     }
202
203 #ifndef OPENSSL_NO_SRP
204     if (src->srp_username) {
205         dest->srp_username = OPENSSL_strdup(src->srp_username);
206         if (dest->srp_username == NULL) {
207             goto err;
208         }
209     }
210 #endif
211
212     if (src->ticket_appdata != NULL) {
213         dest->ticket_appdata =
214             OPENSSL_memdup(src->ticket_appdata, src->ticket_appdata_len);
215         if (dest->ticket_appdata == NULL)
216             goto err;
217     }
218
219     return dest;
220  err:
221     ERR_raise(ERR_LIB_SSL, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
222     SSL_SESSION_free(dest);
223     return NULL;
224 }
225
226 const unsigned char *SSL_SESSION_get_id(const SSL_SESSION *s, unsigned int *len)
227 {
228     if (len)
229         *len = (unsigned int)s->session_id_length;
230     return s->session_id;
231 }
232 const unsigned char *SSL_SESSION_get0_id_context(const SSL_SESSION *s,
233                                                 unsigned int *len)
234 {
235     if (len != NULL)
236         *len = (unsigned int)s->sid_ctx_length;
237     return s->sid_ctx;
238 }
239
240 unsigned int SSL_SESSION_get_compress_id(const SSL_SESSION *s)
241 {
242     return s->compress_meth;
243 }
244
245 /*
246  * SSLv3/TLSv1 has 32 bytes (256 bits) of session ID space. As such, filling
247  * the ID with random junk repeatedly until we have no conflict is going to
248  * complete in one iteration pretty much "most" of the time (btw:
249  * understatement). So, if it takes us 10 iterations and we still can't avoid
250  * a conflict - well that's a reasonable point to call it quits. Either the
251  * RAND code is broken or someone is trying to open roughly very close to
252  * 2^256 SSL sessions to our server. How you might store that many sessions
253  * is perhaps a more interesting question ...
254  */
255
256 #define MAX_SESS_ID_ATTEMPTS 10
257 static int def_generate_session_id(SSL *ssl, unsigned char *id,
258                                    unsigned int *id_len)
259 {
260     unsigned int retry = 0;
261     do
262         if (RAND_bytes_ex(ssl->ctx->libctx, id, *id_len) <= 0)
263             return 0;
264     while (SSL_has_matching_session_id(ssl, id, *id_len) &&
265            (++retry < MAX_SESS_ID_ATTEMPTS)) ;
266     if (retry < MAX_SESS_ID_ATTEMPTS)
267         return 1;
268     /* else - woops a session_id match */
269     /*
270      * XXX We should also check the external cache -- but the probability of
271      * a collision is negligible, and we could not prevent the concurrent
272      * creation of sessions with identical IDs since we currently don't have
273      * means to atomically check whether a session ID already exists and make
274      * a reservation for it if it does not (this problem applies to the
275      * internal cache as well).
276      */
277     return 0;
278 }
279
280 int ssl_generate_session_id(SSL *s, SSL_SESSION *ss)
281 {
282     unsigned int tmp;
283     GEN_SESSION_CB cb = def_generate_session_id;
284
285     switch (s->version) {
286     case SSL3_VERSION:
287     case TLS1_VERSION:
288     case TLS1_1_VERSION:
289     case TLS1_2_VERSION:
290     case TLS1_3_VERSION:
291     case DTLS1_BAD_VER:
292     case DTLS1_VERSION:
293     case DTLS1_2_VERSION:
294         ss->session_id_length = SSL3_SSL_SESSION_ID_LENGTH;
295         break;
296     default:
297         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_R_UNSUPPORTED_SSL_VERSION);
298         return 0;
299     }
300
301     /*-
302      * If RFC5077 ticket, use empty session ID (as server).
303      * Note that:
304      * (a) ssl_get_prev_session() does lookahead into the
305      *     ClientHello extensions to find the session ticket.
306      *     When ssl_get_prev_session() fails, statem_srvr.c calls
307      *     ssl_get_new_session() in tls_process_client_hello().
308      *     At that point, it has not yet parsed the extensions,
309      *     however, because of the lookahead, it already knows
310      *     whether a ticket is expected or not.
311      *
312      * (b) statem_clnt.c calls ssl_get_new_session() before parsing
313      *     ServerHello extensions, and before recording the session
314      *     ID received from the server, so this block is a noop.
315      */
316     if (s->ext.ticket_expected) {
317         ss->session_id_length = 0;
318         return 1;
319     }
320
321     /* Choose which callback will set the session ID */
322     CRYPTO_THREAD_read_lock(s->lock);
323     CRYPTO_THREAD_read_lock(s->session_ctx->lock);
324     if (s->generate_session_id)
325         cb = s->generate_session_id;
326     else if (s->session_ctx->generate_session_id)
327         cb = s->session_ctx->generate_session_id;
328     CRYPTO_THREAD_unlock(s->session_ctx->lock);
329     CRYPTO_THREAD_unlock(s->lock);
330     /* Choose a session ID */
331     memset(ss->session_id, 0, ss->session_id_length);
332     tmp = (int)ss->session_id_length;
333     if (!cb(s, ss->session_id, &tmp)) {
334         /* The callback failed */
335         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
336                  SSL_R_SSL_SESSION_ID_CALLBACK_FAILED);
337         return 0;
338     }
339     /*
340      * Don't allow the callback to set the session length to zero. nor
341      * set it higher than it was.
342      */
343     if (tmp == 0 || tmp > ss->session_id_length) {
344         /* The callback set an illegal length */
345         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
346                  SSL_R_SSL_SESSION_ID_HAS_BAD_LENGTH);
347         return 0;
348     }
349     ss->session_id_length = tmp;
350     /* Finally, check for a conflict */
351     if (SSL_has_matching_session_id(s, ss->session_id,
352                                     (unsigned int)ss->session_id_length)) {
353         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_R_SSL_SESSION_ID_CONFLICT);
354         return 0;
355     }
356
357     return 1;
358 }
359
360 int ssl_get_new_session(SSL *s, int session)
361 {
362     /* This gets used by clients and servers. */
363
364     SSL_SESSION *ss = NULL;
365
366     if ((ss = SSL_SESSION_new()) == NULL) {
367         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
368         return 0;
369     }
370
371     /* If the context has a default timeout, use it */
372     if (s->session_ctx->session_timeout == 0)
373         ss->timeout = SSL_get_default_timeout(s);
374     else
375         ss->timeout = s->session_ctx->session_timeout;
376
377     SSL_SESSION_free(s->session);
378     s->session = NULL;
379
380     if (session) {
381         if (SSL_IS_TLS13(s)) {
382             /*
383              * We generate the session id while constructing the
384              * NewSessionTicket in TLSv1.3.
385              */
386             ss->session_id_length = 0;
387         } else if (!ssl_generate_session_id(s, ss)) {
388             /* SSLfatal() already called */
389             SSL_SESSION_free(ss);
390             return 0;
391         }
392
393     } else {
394         ss->session_id_length = 0;
395     }
396
397     if (s->sid_ctx_length > sizeof(ss->sid_ctx)) {
398         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
399         SSL_SESSION_free(ss);
400         return 0;
401     }
402     memcpy(ss->sid_ctx, s->sid_ctx, s->sid_ctx_length);
403     ss->sid_ctx_length = s->sid_ctx_length;
404     s->session = ss;
405     ss->ssl_version = s->version;
406     ss->verify_result = X509_V_OK;
407
408     /* If client supports extended master secret set it in session */
409     if (s->s3.flags & TLS1_FLAGS_RECEIVED_EXTMS)
410         ss->flags |= SSL_SESS_FLAG_EXTMS;
411
412     return 1;
413 }
414
415 SSL_SESSION *lookup_sess_in_cache(SSL *s, const unsigned char *sess_id,
416                                   size_t sess_id_len)
417 {
418     SSL_SESSION *ret = NULL;
419
420     if ((s->session_ctx->session_cache_mode
421          & SSL_SESS_CACHE_NO_INTERNAL_LOOKUP) == 0) {
422         SSL_SESSION data;
423
424         data.ssl_version = s->version;
425         if (!ossl_assert(sess_id_len <= SSL_MAX_SSL_SESSION_ID_LENGTH))
426             return NULL;
427
428         memcpy(data.session_id, sess_id, sess_id_len);
429         data.session_id_length = sess_id_len;
430
431         CRYPTO_THREAD_read_lock(s->session_ctx->lock);
432         ret = lh_SSL_SESSION_retrieve(s->session_ctx->sessions, &data);
433         if (ret != NULL) {
434             /* don't allow other threads to steal it: */
435             SSL_SESSION_up_ref(ret);
436         }
437         CRYPTO_THREAD_unlock(s->session_ctx->lock);
438         if (ret == NULL)
439             tsan_counter(&s->session_ctx->stats.sess_miss);
440     }
441
442     if (ret == NULL && s->session_ctx->get_session_cb != NULL) {
443         int copy = 1;
444
445         ret = s->session_ctx->get_session_cb(s, sess_id, sess_id_len, &copy);
446
447         if (ret != NULL) {
448             tsan_counter(&s->session_ctx->stats.sess_cb_hit);
449
450             /*
451              * Increment reference count now if the session callback asks us
452              * to do so (note that if the session structures returned by the
453              * callback are shared between threads, it must handle the
454              * reference count itself [i.e. copy == 0], or things won't be
455              * thread-safe).
456              */
457             if (copy)
458                 SSL_SESSION_up_ref(ret);
459
460             /*
461              * Add the externally cached session to the internal cache as
462              * well if and only if we are supposed to.
463              */
464             if ((s->session_ctx->session_cache_mode &
465                  SSL_SESS_CACHE_NO_INTERNAL_STORE) == 0) {
466                 /*
467                  * Either return value of SSL_CTX_add_session should not
468                  * interrupt the session resumption process. The return
469                  * value is intentionally ignored.
470                  */
471                 (void)SSL_CTX_add_session(s->session_ctx, ret);
472             }
473         }
474     }
475
476     return ret;
477 }
478
479 /*-
480  * ssl_get_prev attempts to find an SSL_SESSION to be used to resume this
481  * connection. It is only called by servers.
482  *
483  *   hello: The parsed ClientHello data
484  *
485  * Returns:
486  *   -1: fatal error
487  *    0: no session found
488  *    1: a session may have been found.
489  *
490  * Side effects:
491  *   - If a session is found then s->session is pointed at it (after freeing an
492  *     existing session if need be) and s->verify_result is set from the session.
493  *   - Both for new and resumed sessions, s->ext.ticket_expected is set to 1
494  *     if the server should issue a new session ticket (to 0 otherwise).
495  */
496 int ssl_get_prev_session(SSL *s, CLIENTHELLO_MSG *hello)
497 {
498     /* This is used only by servers. */
499
500     SSL_SESSION *ret = NULL;
501     int fatal = 0;
502     int try_session_cache = 0;
503     SSL_TICKET_STATUS r;
504
505     if (SSL_IS_TLS13(s)) {
506         /*
507          * By default we will send a new ticket. This can be overridden in the
508          * ticket processing.
509          */
510         s->ext.ticket_expected = 1;
511         if (!tls_parse_extension(s, TLSEXT_IDX_psk_kex_modes,
512                                  SSL_EXT_CLIENT_HELLO, hello->pre_proc_exts,
513                                  NULL, 0)
514                 || !tls_parse_extension(s, TLSEXT_IDX_psk, SSL_EXT_CLIENT_HELLO,
515                                         hello->pre_proc_exts, NULL, 0))
516             return -1;
517
518         ret = s->session;
519     } else {
520         /* sets s->ext.ticket_expected */
521         r = tls_get_ticket_from_client(s, hello, &ret);
522         switch (r) {
523         case SSL_TICKET_FATAL_ERR_MALLOC:
524         case SSL_TICKET_FATAL_ERR_OTHER:
525             fatal = 1;
526             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
527             goto err;
528         case SSL_TICKET_NONE:
529         case SSL_TICKET_EMPTY:
530             if (hello->session_id_len > 0) {
531                 try_session_cache = 1;
532                 ret = lookup_sess_in_cache(s, hello->session_id,
533                                            hello->session_id_len);
534             }
535             break;
536         case SSL_TICKET_NO_DECRYPT:
537         case SSL_TICKET_SUCCESS:
538         case SSL_TICKET_SUCCESS_RENEW:
539             break;
540         }
541     }
542
543     if (ret == NULL)
544         goto err;
545
546     /* Now ret is non-NULL and we own one of its reference counts. */
547
548     /* Check TLS version consistency */
549     if (ret->ssl_version != s->version)
550         goto err;
551
552     if (ret->sid_ctx_length != s->sid_ctx_length
553         || memcmp(ret->sid_ctx, s->sid_ctx, ret->sid_ctx_length)) {
554         /*
555          * We have the session requested by the client, but we don't want to
556          * use it in this context.
557          */
558         goto err;               /* treat like cache miss */
559     }
560
561     if ((s->verify_mode & SSL_VERIFY_PEER) && s->sid_ctx_length == 0) {
562         /*
563          * We can't be sure if this session is being used out of context,
564          * which is especially important for SSL_VERIFY_PEER. The application
565          * should have used SSL[_CTX]_set_session_id_context. For this error
566          * case, we generate an error instead of treating the event like a
567          * cache miss (otherwise it would be easy for applications to
568          * effectively disable the session cache by accident without anyone
569          * noticing).
570          */
571
572         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
573                  SSL_R_SESSION_ID_CONTEXT_UNINITIALIZED);
574         fatal = 1;
575         goto err;
576     }
577
578     if (ret->timeout < (long)(time(NULL) - ret->time)) { /* timeout */
579         tsan_counter(&s->session_ctx->stats.sess_timeout);
580         if (try_session_cache) {
581             /* session was from the cache, so remove it */
582             SSL_CTX_remove_session(s->session_ctx, ret);
583         }
584         goto err;
585     }
586
587     /* Check extended master secret extension consistency */
588     if (ret->flags & SSL_SESS_FLAG_EXTMS) {
589         /* If old session includes extms, but new does not: abort handshake */
590         if (!(s->s3.flags & TLS1_FLAGS_RECEIVED_EXTMS)) {
591             SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER, SSL_R_INCONSISTENT_EXTMS);
592             fatal = 1;
593             goto err;
594         }
595     } else if (s->s3.flags & TLS1_FLAGS_RECEIVED_EXTMS) {
596         /* If new session includes extms, but old does not: do not resume */
597         goto err;
598     }
599
600     if (!SSL_IS_TLS13(s)) {
601         /* We already did this for TLS1.3 */
602         SSL_SESSION_free(s->session);
603         s->session = ret;
604     }
605
606     tsan_counter(&s->session_ctx->stats.sess_hit);
607     s->verify_result = s->session->verify_result;
608     return 1;
609
610  err:
611     if (ret != NULL) {
612         SSL_SESSION_free(ret);
613         /* In TLSv1.3 s->session was already set to ret, so we NULL it out */
614         if (SSL_IS_TLS13(s))
615             s->session = NULL;
616
617         if (!try_session_cache) {
618             /*
619              * The session was from a ticket, so we should issue a ticket for
620              * the new session
621              */
622             s->ext.ticket_expected = 1;
623         }
624     }
625     if (fatal)
626         return -1;
627
628     return 0;
629 }
630
631 int SSL_CTX_add_session(SSL_CTX *ctx, SSL_SESSION *c)
632 {
633     int ret = 0;
634     SSL_SESSION *s;
635
636     /*
637      * add just 1 reference count for the SSL_CTX's session cache even though
638      * it has two ways of access: each session is in a doubly linked list and
639      * an lhash
640      */
641     SSL_SESSION_up_ref(c);
642     /*
643      * if session c is in already in cache, we take back the increment later
644      */
645
646     CRYPTO_THREAD_write_lock(ctx->lock);
647     s = lh_SSL_SESSION_insert(ctx->sessions, c);
648
649     /*
650      * s != NULL iff we already had a session with the given PID. In this
651      * case, s == c should hold (then we did not really modify
652      * ctx->sessions), or we're in trouble.
653      */
654     if (s != NULL && s != c) {
655         /* We *are* in trouble ... */
656         SSL_SESSION_list_remove(ctx, s);
657         SSL_SESSION_free(s);
658         /*
659          * ... so pretend the other session did not exist in cache (we cannot
660          * handle two SSL_SESSION structures with identical session ID in the
661          * same cache, which could happen e.g. when two threads concurrently
662          * obtain the same session from an external cache)
663          */
664         s = NULL;
665     } else if (s == NULL &&
666                lh_SSL_SESSION_retrieve(ctx->sessions, c) == NULL) {
667         /* s == NULL can also mean OOM error in lh_SSL_SESSION_insert ... */
668
669         /*
670          * ... so take back the extra reference and also don't add
671          * the session to the SSL_SESSION_list at this time
672          */
673         s = c;
674     }
675
676     /* Put at the head of the queue unless it is already in the cache */
677     if (s == NULL)
678         SSL_SESSION_list_add(ctx, c);
679
680     if (s != NULL) {
681         /*
682          * existing cache entry -- decrement previously incremented reference
683          * count because it already takes into account the cache
684          */
685
686         SSL_SESSION_free(s);    /* s == c */
687         ret = 0;
688     } else {
689         /*
690          * new cache entry -- remove old ones if cache has become too large
691          */
692
693         ret = 1;
694
695         if (SSL_CTX_sess_get_cache_size(ctx) > 0) {
696             while (SSL_CTX_sess_number(ctx) > SSL_CTX_sess_get_cache_size(ctx)) {
697                 if (!remove_session_lock(ctx, ctx->session_cache_tail, 0))
698                     break;
699                 else
700                     tsan_counter(&ctx->stats.sess_cache_full);
701             }
702         }
703     }
704     CRYPTO_THREAD_unlock(ctx->lock);
705     return ret;
706 }
707
708 int SSL_CTX_remove_session(SSL_CTX *ctx, SSL_SESSION *c)
709 {
710     return remove_session_lock(ctx, c, 1);
711 }
712
713 static int remove_session_lock(SSL_CTX *ctx, SSL_SESSION *c, int lck)
714 {
715     SSL_SESSION *r;
716     int ret = 0;
717
718     if ((c != NULL) && (c->session_id_length != 0)) {
719         if (lck)
720             CRYPTO_THREAD_write_lock(ctx->lock);
721         if ((r = lh_SSL_SESSION_retrieve(ctx->sessions, c)) != NULL) {
722             ret = 1;
723             r = lh_SSL_SESSION_delete(ctx->sessions, r);
724             SSL_SESSION_list_remove(ctx, r);
725         }
726         c->not_resumable = 1;
727
728         if (lck)
729             CRYPTO_THREAD_unlock(ctx->lock);
730
731         if (ctx->remove_session_cb != NULL)
732             ctx->remove_session_cb(ctx, c);
733
734         if (ret)
735             SSL_SESSION_free(r);
736     } else
737         ret = 0;
738     return ret;
739 }
740
741 void SSL_SESSION_free(SSL_SESSION *ss)
742 {
743     int i;
744
745     if (ss == NULL)
746         return;
747     CRYPTO_DOWN_REF(&ss->references, &i, ss->lock);
748     REF_PRINT_COUNT("SSL_SESSION", ss);
749     if (i > 0)
750         return;
751     REF_ASSERT_ISNT(i < 0);
752
753     CRYPTO_free_ex_data(CRYPTO_EX_INDEX_SSL_SESSION, ss, &ss->ex_data);
754
755     OPENSSL_cleanse(ss->master_key, sizeof(ss->master_key));
756     OPENSSL_cleanse(ss->session_id, sizeof(ss->session_id));
757     X509_free(ss->peer);
758     sk_X509_pop_free(ss->peer_chain, X509_free);
759     OPENSSL_free(ss->ext.hostname);
760     OPENSSL_free(ss->ext.tick);
761 #ifndef OPENSSL_NO_PSK
762     OPENSSL_free(ss->psk_identity_hint);
763     OPENSSL_free(ss->psk_identity);
764 #endif
765 #ifndef OPENSSL_NO_SRP
766     OPENSSL_free(ss->srp_username);
767 #endif
768     OPENSSL_free(ss->ext.alpn_selected);
769     OPENSSL_free(ss->ticket_appdata);
770     CRYPTO_THREAD_lock_free(ss->lock);
771     OPENSSL_clear_free(ss, sizeof(*ss));
772 }
773
774 int SSL_SESSION_up_ref(SSL_SESSION *ss)
775 {
776     int i;
777
778     if (CRYPTO_UP_REF(&ss->references, &i, ss->lock) <= 0)
779         return 0;
780
781     REF_PRINT_COUNT("SSL_SESSION", ss);
782     REF_ASSERT_ISNT(i < 2);
783     return ((i > 1) ? 1 : 0);
784 }
785
786 int SSL_set_session(SSL *s, SSL_SESSION *session)
787 {
788     ssl_clear_bad_session(s);
789     if (s->ctx->method != s->method) {
790         if (!SSL_set_ssl_method(s, s->ctx->method))
791             return 0;
792     }
793
794     if (session != NULL) {
795         SSL_SESSION_up_ref(session);
796         s->verify_result = session->verify_result;
797     }
798     SSL_SESSION_free(s->session);
799     s->session = session;
800
801     return 1;
802 }
803
804 int SSL_SESSION_set1_id(SSL_SESSION *s, const unsigned char *sid,
805                         unsigned int sid_len)
806 {
807     if (sid_len > SSL_MAX_SSL_SESSION_ID_LENGTH) {
808       ERR_raise(ERR_LIB_SSL, SSL_R_SSL_SESSION_ID_TOO_LONG);
809       return 0;
810     }
811     s->session_id_length = sid_len;
812     if (sid != s->session_id)
813         memcpy(s->session_id, sid, sid_len);
814     return 1;
815 }
816
817 long SSL_SESSION_set_timeout(SSL_SESSION *s, long t)
818 {
819     if (s == NULL)
820         return 0;
821     s->timeout = t;
822     return 1;
823 }
824
825 long SSL_SESSION_get_timeout(const SSL_SESSION *s)
826 {
827     if (s == NULL)
828         return 0;
829     return s->timeout;
830 }
831
832 long SSL_SESSION_get_time(const SSL_SESSION *s)
833 {
834     if (s == NULL)
835         return 0;
836     return s->time;
837 }
838
839 long SSL_SESSION_set_time(SSL_SESSION *s, long t)
840 {
841     if (s == NULL)
842         return 0;
843     s->time = t;
844     return t;
845 }
846
847 int SSL_SESSION_get_protocol_version(const SSL_SESSION *s)
848 {
849     return s->ssl_version;
850 }
851
852 int SSL_SESSION_set_protocol_version(SSL_SESSION *s, int version)
853 {
854     s->ssl_version = version;
855     return 1;
856 }
857
858 const SSL_CIPHER *SSL_SESSION_get0_cipher(const SSL_SESSION *s)
859 {
860     return s->cipher;
861 }
862
863 int SSL_SESSION_set_cipher(SSL_SESSION *s, const SSL_CIPHER *cipher)
864 {
865     s->cipher = cipher;
866     return 1;
867 }
868
869 const char *SSL_SESSION_get0_hostname(const SSL_SESSION *s)
870 {
871     return s->ext.hostname;
872 }
873
874 int SSL_SESSION_set1_hostname(SSL_SESSION *s, const char *hostname)
875 {
876     OPENSSL_free(s->ext.hostname);
877     if (hostname == NULL) {
878         s->ext.hostname = NULL;
879         return 1;
880     }
881     s->ext.hostname = OPENSSL_strdup(hostname);
882
883     return s->ext.hostname != NULL;
884 }
885
886 int SSL_SESSION_has_ticket(const SSL_SESSION *s)
887 {
888     return (s->ext.ticklen > 0) ? 1 : 0;
889 }
890
891 unsigned long SSL_SESSION_get_ticket_lifetime_hint(const SSL_SESSION *s)
892 {
893     return s->ext.tick_lifetime_hint;
894 }
895
896 void SSL_SESSION_get0_ticket(const SSL_SESSION *s, const unsigned char **tick,
897                              size_t *len)
898 {
899     *len = s->ext.ticklen;
900     if (tick != NULL)
901         *tick = s->ext.tick;
902 }
903
904 uint32_t SSL_SESSION_get_max_early_data(const SSL_SESSION *s)
905 {
906     return s->ext.max_early_data;
907 }
908
909 int SSL_SESSION_set_max_early_data(SSL_SESSION *s, uint32_t max_early_data)
910 {
911     s->ext.max_early_data = max_early_data;
912
913     return 1;
914 }
915
916 void SSL_SESSION_get0_alpn_selected(const SSL_SESSION *s,
917                                     const unsigned char **alpn,
918                                     size_t *len)
919 {
920     *alpn = s->ext.alpn_selected;
921     *len = s->ext.alpn_selected_len;
922 }
923
924 int SSL_SESSION_set1_alpn_selected(SSL_SESSION *s, const unsigned char *alpn,
925                                    size_t len)
926 {
927     OPENSSL_free(s->ext.alpn_selected);
928     if (alpn == NULL || len == 0) {
929         s->ext.alpn_selected = NULL;
930         s->ext.alpn_selected_len = 0;
931         return 1;
932     }
933     s->ext.alpn_selected = OPENSSL_memdup(alpn, len);
934     if (s->ext.alpn_selected == NULL) {
935         s->ext.alpn_selected_len = 0;
936         return 0;
937     }
938     s->ext.alpn_selected_len = len;
939
940     return 1;
941 }
942
943 X509 *SSL_SESSION_get0_peer(SSL_SESSION *s)
944 {
945     return s->peer;
946 }
947
948 int SSL_SESSION_set1_id_context(SSL_SESSION *s, const unsigned char *sid_ctx,
949                                 unsigned int sid_ctx_len)
950 {
951     if (sid_ctx_len > SSL_MAX_SID_CTX_LENGTH) {
952         ERR_raise(ERR_LIB_SSL, SSL_R_SSL_SESSION_ID_CONTEXT_TOO_LONG);
953         return 0;
954     }
955     s->sid_ctx_length = sid_ctx_len;
956     if (sid_ctx != s->sid_ctx)
957         memcpy(s->sid_ctx, sid_ctx, sid_ctx_len);
958
959     return 1;
960 }
961
962 int SSL_SESSION_is_resumable(const SSL_SESSION *s)
963 {
964     /*
965      * In the case of EAP-FAST, we can have a pre-shared "ticket" without a
966      * session ID.
967      */
968     return !s->not_resumable
969            && (s->session_id_length > 0 || s->ext.ticklen > 0);
970 }
971
972 long SSL_CTX_set_timeout(SSL_CTX *s, long t)
973 {
974     long l;
975     if (s == NULL)
976         return 0;
977     l = s->session_timeout;
978     s->session_timeout = t;
979     return l;
980 }
981
982 long SSL_CTX_get_timeout(const SSL_CTX *s)
983 {
984     if (s == NULL)
985         return 0;
986     return s->session_timeout;
987 }
988
989 int SSL_set_session_secret_cb(SSL *s,
990                               tls_session_secret_cb_fn tls_session_secret_cb,
991                               void *arg)
992 {
993     if (s == NULL)
994         return 0;
995     s->ext.session_secret_cb = tls_session_secret_cb;
996     s->ext.session_secret_cb_arg = arg;
997     return 1;
998 }
999
1000 int SSL_set_session_ticket_ext_cb(SSL *s, tls_session_ticket_ext_cb_fn cb,
1001                                   void *arg)
1002 {
1003     if (s == NULL)
1004         return 0;
1005     s->ext.session_ticket_cb = cb;
1006     s->ext.session_ticket_cb_arg = arg;
1007     return 1;
1008 }
1009
1010 int SSL_set_session_ticket_ext(SSL *s, void *ext_data, int ext_len)
1011 {
1012     if (s->version >= TLS1_VERSION) {
1013         OPENSSL_free(s->ext.session_ticket);
1014         s->ext.session_ticket = NULL;
1015         s->ext.session_ticket =
1016             OPENSSL_malloc(sizeof(TLS_SESSION_TICKET_EXT) + ext_len);
1017         if (s->ext.session_ticket == NULL) {
1018             ERR_raise(ERR_LIB_SSL, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
1019             return 0;
1020         }
1021
1022         if (ext_data != NULL) {
1023             s->ext.session_ticket->length = ext_len;
1024             s->ext.session_ticket->data = s->ext.session_ticket + 1;
1025             memcpy(s->ext.session_ticket->data, ext_data, ext_len);
1026         } else {
1027             s->ext.session_ticket->length = 0;
1028             s->ext.session_ticket->data = NULL;
1029         }
1030
1031         return 1;
1032     }
1033
1034     return 0;
1035 }
1036
1037 typedef struct timeout_param_st {
1038     SSL_CTX *ctx;
1039     long time;
1040     LHASH_OF(SSL_SESSION) *cache;
1041 } TIMEOUT_PARAM;
1042
1043 static void timeout_cb(SSL_SESSION *s, TIMEOUT_PARAM *p)
1044 {
1045     if ((p->time == 0) || (p->time > (s->time + s->timeout))) { /* timeout */
1046         /*
1047          * The reason we don't call SSL_CTX_remove_session() is to save on
1048          * locking overhead
1049          */
1050         (void)lh_SSL_SESSION_delete(p->cache, s);
1051         SSL_SESSION_list_remove(p->ctx, s);
1052         s->not_resumable = 1;
1053         if (p->ctx->remove_session_cb != NULL)
1054             p->ctx->remove_session_cb(p->ctx, s);
1055         SSL_SESSION_free(s);
1056     }
1057 }
1058
1059 IMPLEMENT_LHASH_DOALL_ARG(SSL_SESSION, TIMEOUT_PARAM);
1060
1061 void SSL_CTX_flush_sessions(SSL_CTX *s, long t)
1062 {
1063     unsigned long i;
1064     TIMEOUT_PARAM tp;
1065
1066     tp.ctx = s;
1067     tp.cache = s->sessions;
1068     if (tp.cache == NULL)
1069         return;
1070     tp.time = t;
1071     CRYPTO_THREAD_write_lock(s->lock);
1072     i = lh_SSL_SESSION_get_down_load(s->sessions);
1073     lh_SSL_SESSION_set_down_load(s->sessions, 0);
1074     lh_SSL_SESSION_doall_TIMEOUT_PARAM(tp.cache, timeout_cb, &tp);
1075     lh_SSL_SESSION_set_down_load(s->sessions, i);
1076     CRYPTO_THREAD_unlock(s->lock);
1077 }
1078
1079 int ssl_clear_bad_session(SSL *s)
1080 {
1081     if ((s->session != NULL) &&
1082         !(s->shutdown & SSL_SENT_SHUTDOWN) &&
1083         !(SSL_in_init(s) || SSL_in_before(s))) {
1084         SSL_CTX_remove_session(s->session_ctx, s->session);
1085         return 1;
1086     } else
1087         return 0;
1088 }
1089
1090 /* locked by SSL_CTX in the calling function */
1091 static void SSL_SESSION_list_remove(SSL_CTX *ctx, SSL_SESSION *s)
1092 {
1093     if ((s->next == NULL) || (s->prev == NULL))
1094         return;
1095
1096     if (s->next == (SSL_SESSION *)&(ctx->session_cache_tail)) {
1097         /* last element in list */
1098         if (s->prev == (SSL_SESSION *)&(ctx->session_cache_head)) {
1099             /* only one element in list */
1100             ctx->session_cache_head = NULL;
1101             ctx->session_cache_tail = NULL;
1102         } else {
1103             ctx->session_cache_tail = s->prev;
1104             s->prev->next = (SSL_SESSION *)&(ctx->session_cache_tail);
1105         }
1106     } else {
1107         if (s->prev == (SSL_SESSION *)&(ctx->session_cache_head)) {
1108             /* first element in list */
1109             ctx->session_cache_head = s->next;
1110             s->next->prev = (SSL_SESSION *)&(ctx->session_cache_head);
1111         } else {
1112             /* middle of list */
1113             s->next->prev = s->prev;
1114             s->prev->next = s->next;
1115         }
1116     }
1117     s->prev = s->next = NULL;
1118 }
1119
1120 static void SSL_SESSION_list_add(SSL_CTX *ctx, SSL_SESSION *s)
1121 {
1122     if ((s->next != NULL) && (s->prev != NULL))
1123         SSL_SESSION_list_remove(ctx, s);
1124
1125     if (ctx->session_cache_head == NULL) {
1126         ctx->session_cache_head = s;
1127         ctx->session_cache_tail = s;
1128         s->prev = (SSL_SESSION *)&(ctx->session_cache_head);
1129         s->next = (SSL_SESSION *)&(ctx->session_cache_tail);
1130     } else {
1131         s->next = ctx->session_cache_head;
1132         s->next->prev = s;
1133         s->prev = (SSL_SESSION *)&(ctx->session_cache_head);
1134         ctx->session_cache_head = s;
1135     }
1136 }
1137
1138 void SSL_CTX_sess_set_new_cb(SSL_CTX *ctx,
1139                              int (*cb) (struct ssl_st *ssl, SSL_SESSION *sess))
1140 {
1141     ctx->new_session_cb = cb;
1142 }
1143
1144 int (*SSL_CTX_sess_get_new_cb(SSL_CTX *ctx)) (SSL *ssl, SSL_SESSION *sess) {
1145     return ctx->new_session_cb;
1146 }
1147
1148 void SSL_CTX_sess_set_remove_cb(SSL_CTX *ctx,
1149                                 void (*cb) (SSL_CTX *ctx, SSL_SESSION *sess))
1150 {
1151     ctx->remove_session_cb = cb;
1152 }
1153
1154 void (*SSL_CTX_sess_get_remove_cb(SSL_CTX *ctx)) (SSL_CTX *ctx,
1155                                                   SSL_SESSION *sess) {
1156     return ctx->remove_session_cb;
1157 }
1158
1159 void SSL_CTX_sess_set_get_cb(SSL_CTX *ctx,
1160                              SSL_SESSION *(*cb) (struct ssl_st *ssl,
1161                                                  const unsigned char *data,
1162                                                  int len, int *copy))
1163 {
1164     ctx->get_session_cb = cb;
1165 }
1166
1167 SSL_SESSION *(*SSL_CTX_sess_get_get_cb(SSL_CTX *ctx)) (SSL *ssl,
1168                                                        const unsigned char
1169                                                        *data, int len,
1170                                                        int *copy) {
1171     return ctx->get_session_cb;
1172 }
1173
1174 void SSL_CTX_set_info_callback(SSL_CTX *ctx,
1175                                void (*cb) (const SSL *ssl, int type, int val))
1176 {
1177     ctx->info_callback = cb;
1178 }
1179
1180 void (*SSL_CTX_get_info_callback(SSL_CTX *ctx)) (const SSL *ssl, int type,
1181                                                  int val) {
1182     return ctx->info_callback;
1183 }
1184
1185 void SSL_CTX_set_client_cert_cb(SSL_CTX *ctx,
1186                                 int (*cb) (SSL *ssl, X509 **x509,
1187                                            EVP_PKEY **pkey))
1188 {
1189     ctx->client_cert_cb = cb;
1190 }
1191
1192 int (*SSL_CTX_get_client_cert_cb(SSL_CTX *ctx)) (SSL *ssl, X509 **x509,
1193                                                  EVP_PKEY **pkey) {
1194     return ctx->client_cert_cb;
1195 }
1196
1197 void SSL_CTX_set_cookie_generate_cb(SSL_CTX *ctx,
1198                                     int (*cb) (SSL *ssl,
1199                                                unsigned char *cookie,
1200                                                unsigned int *cookie_len))
1201 {
1202     ctx->app_gen_cookie_cb = cb;
1203 }
1204
1205 void SSL_CTX_set_cookie_verify_cb(SSL_CTX *ctx,
1206                                   int (*cb) (SSL *ssl,
1207                                              const unsigned char *cookie,
1208                                              unsigned int cookie_len))
1209 {
1210     ctx->app_verify_cookie_cb = cb;
1211 }
1212
1213 int SSL_SESSION_set1_ticket_appdata(SSL_SESSION *ss, const void *data, size_t len)
1214 {
1215     OPENSSL_free(ss->ticket_appdata);
1216     ss->ticket_appdata_len = 0;
1217     if (data == NULL || len == 0) {
1218         ss->ticket_appdata = NULL;
1219         return 1;
1220     }
1221     ss->ticket_appdata = OPENSSL_memdup(data, len);
1222     if (ss->ticket_appdata != NULL) {
1223         ss->ticket_appdata_len = len;
1224         return 1;
1225     }
1226     return 0;
1227 }
1228
1229 int SSL_SESSION_get0_ticket_appdata(SSL_SESSION *ss, void **data, size_t *len)
1230 {
1231     *data = ss->ticket_appdata;
1232     *len = ss->ticket_appdata_len;
1233     return 1;
1234 }
1235
1236 void SSL_CTX_set_stateless_cookie_generate_cb(
1237     SSL_CTX *ctx,
1238     int (*cb) (SSL *ssl,
1239                unsigned char *cookie,
1240                size_t *cookie_len))
1241 {
1242     ctx->gen_stateless_cookie_cb = cb;
1243 }
1244
1245 void SSL_CTX_set_stateless_cookie_verify_cb(
1246     SSL_CTX *ctx,
1247     int (*cb) (SSL *ssl,
1248                const unsigned char *cookie,
1249                size_t cookie_len))
1250 {
1251     ctx->verify_stateless_cookie_cb = cb;
1252 }
1253
1254 IMPLEMENT_PEM_rw(SSL_SESSION, SSL_SESSION, PEM_STRING_SSL_SESSION, SSL_SESSION)