Fix safestack issues in x509.h
[openssl.git] / ssl / statem / extensions.c
1 /*
2  * Copyright 2016-2020 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
3  *
4  * Licensed under the Apache License 2.0 (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 <string.h>
11 #include "internal/nelem.h"
12 #include "internal/cryptlib.h"
13 #include "../ssl_local.h"
14 #include "statem_local.h"
15 #include "internal/cryptlib.h"
16
17 static int final_renegotiate(SSL *s, unsigned int context, int sent);
18 static int init_server_name(SSL *s, unsigned int context);
19 static int final_server_name(SSL *s, unsigned int context, int sent);
20 #ifndef OPENSSL_NO_EC
21 static int final_ec_pt_formats(SSL *s, unsigned int context, int sent);
22 #endif
23 static int init_session_ticket(SSL *s, unsigned int context);
24 #ifndef OPENSSL_NO_OCSP
25 static int init_status_request(SSL *s, unsigned int context);
26 #endif
27 #ifndef OPENSSL_NO_NEXTPROTONEG
28 static int init_npn(SSL *s, unsigned int context);
29 #endif
30 static int init_alpn(SSL *s, unsigned int context);
31 static int final_alpn(SSL *s, unsigned int context, int sent);
32 static int init_sig_algs_cert(SSL *s, unsigned int context);
33 static int init_sig_algs(SSL *s, unsigned int context);
34 static int init_certificate_authorities(SSL *s, unsigned int context);
35 static EXT_RETURN tls_construct_certificate_authorities(SSL *s, WPACKET *pkt,
36                                                         unsigned int context,
37                                                         X509 *x,
38                                                         size_t chainidx);
39 static int tls_parse_certificate_authorities(SSL *s, PACKET *pkt,
40                                              unsigned int context, X509 *x,
41                                              size_t chainidx);
42 #ifndef OPENSSL_NO_SRP
43 static int init_srp(SSL *s, unsigned int context);
44 #endif
45 static int init_etm(SSL *s, unsigned int context);
46 static int init_ems(SSL *s, unsigned int context);
47 static int final_ems(SSL *s, unsigned int context, int sent);
48 static int init_psk_kex_modes(SSL *s, unsigned int context);
49 static int final_key_share(SSL *s, unsigned int context, int sent);
50 #ifndef OPENSSL_NO_SRTP
51 static int init_srtp(SSL *s, unsigned int context);
52 #endif
53 static int final_sig_algs(SSL *s, unsigned int context, int sent);
54 static int final_early_data(SSL *s, unsigned int context, int sent);
55 static int final_maxfragmentlen(SSL *s, unsigned int context, int sent);
56 static int init_post_handshake_auth(SSL *s, unsigned int context);
57
58 /* Structure to define a built-in extension */
59 typedef struct extensions_definition_st {
60     /* The defined type for the extension */
61     unsigned int type;
62     /*
63      * The context that this extension applies to, e.g. what messages and
64      * protocol versions
65      */
66     unsigned int context;
67     /*
68      * Initialise extension before parsing. Always called for relevant contexts
69      * even if extension not present
70      */
71     int (*init)(SSL *s, unsigned int context);
72     /* Parse extension sent from client to server */
73     int (*parse_ctos)(SSL *s, PACKET *pkt, unsigned int context, X509 *x,
74                       size_t chainidx);
75     /* Parse extension send from server to client */
76     int (*parse_stoc)(SSL *s, PACKET *pkt, unsigned int context, X509 *x,
77                       size_t chainidx);
78     /* Construct extension sent from server to client */
79     EXT_RETURN (*construct_stoc)(SSL *s, WPACKET *pkt, unsigned int context,
80                                  X509 *x, size_t chainidx);
81     /* Construct extension sent from client to server */
82     EXT_RETURN (*construct_ctos)(SSL *s, WPACKET *pkt, unsigned int context,
83                                  X509 *x, size_t chainidx);
84     /*
85      * Finalise extension after parsing. Always called where an extensions was
86      * initialised even if the extension was not present. |sent| is set to 1 if
87      * the extension was seen, or 0 otherwise.
88      */
89     int (*final)(SSL *s, unsigned int context, int sent);
90 } EXTENSION_DEFINITION;
91
92 /*
93  * Definitions of all built-in extensions. NOTE: Changes in the number or order
94  * of these extensions should be mirrored with equivalent changes to the
95  * indexes ( TLSEXT_IDX_* ) defined in ssl_local.h.
96  * Each extension has an initialiser, a client and
97  * server side parser and a finaliser. The initialiser is called (if the
98  * extension is relevant to the given context) even if we did not see the
99  * extension in the message that we received. The parser functions are only
100  * called if we see the extension in the message. The finalisers are always
101  * called if the initialiser was called.
102  * There are also server and client side constructor functions which are always
103  * called during message construction if the extension is relevant for the
104  * given context.
105  * The initialisation, parsing, finalisation and construction functions are
106  * always called in the order defined in this list. Some extensions may depend
107  * on others having been processed first, so the order of this list is
108  * significant.
109  * The extension context is defined by a series of flags which specify which
110  * messages the extension is relevant to. These flags also specify whether the
111  * extension is relevant to a particular protocol or protocol version.
112  *
113  * TODO(TLS1.3): Make sure we have a test to check the consistency of these
114  *
115  * NOTE: WebSphere Application Server 7+ cannot handle empty extensions at
116  * the end, keep these extensions before signature_algorithm.
117  */
118 #define INVALID_EXTENSION { 0x10000, 0, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL }
119 static const EXTENSION_DEFINITION ext_defs[] = {
120     {
121         TLSEXT_TYPE_renegotiate,
122         SSL_EXT_CLIENT_HELLO | SSL_EXT_TLS1_2_SERVER_HELLO
123         | SSL_EXT_SSL3_ALLOWED | SSL_EXT_TLS1_2_AND_BELOW_ONLY,
124         NULL, tls_parse_ctos_renegotiate, tls_parse_stoc_renegotiate,
125         tls_construct_stoc_renegotiate, tls_construct_ctos_renegotiate,
126         final_renegotiate
127     },
128     {
129         TLSEXT_TYPE_server_name,
130         SSL_EXT_CLIENT_HELLO | SSL_EXT_TLS1_2_SERVER_HELLO
131         | SSL_EXT_TLS1_3_ENCRYPTED_EXTENSIONS,
132         init_server_name,
133         tls_parse_ctos_server_name, tls_parse_stoc_server_name,
134         tls_construct_stoc_server_name, tls_construct_ctos_server_name,
135         final_server_name
136     },
137     {
138         TLSEXT_TYPE_max_fragment_length,
139         SSL_EXT_CLIENT_HELLO | SSL_EXT_TLS1_2_SERVER_HELLO
140         | SSL_EXT_TLS1_3_ENCRYPTED_EXTENSIONS,
141         NULL, tls_parse_ctos_maxfragmentlen, tls_parse_stoc_maxfragmentlen,
142         tls_construct_stoc_maxfragmentlen, tls_construct_ctos_maxfragmentlen,
143         final_maxfragmentlen
144     },
145 #ifndef OPENSSL_NO_SRP
146     {
147         TLSEXT_TYPE_srp,
148         SSL_EXT_CLIENT_HELLO | SSL_EXT_TLS1_2_AND_BELOW_ONLY,
149         init_srp, tls_parse_ctos_srp, NULL, NULL, tls_construct_ctos_srp, NULL
150     },
151 #else
152     INVALID_EXTENSION,
153 #endif
154 #ifndef OPENSSL_NO_EC
155     {
156         TLSEXT_TYPE_ec_point_formats,
157         SSL_EXT_CLIENT_HELLO | SSL_EXT_TLS1_2_SERVER_HELLO
158         | SSL_EXT_TLS1_2_AND_BELOW_ONLY,
159         NULL, tls_parse_ctos_ec_pt_formats, tls_parse_stoc_ec_pt_formats,
160         tls_construct_stoc_ec_pt_formats, tls_construct_ctos_ec_pt_formats,
161         final_ec_pt_formats
162     },
163 #else
164     INVALID_EXTENSION,
165 #endif
166 #if !defined(OPENSSL_NO_EC) || !defined(OPENSSL_NO_DH)
167     {
168         /*
169          * "supported_groups" is spread across several specifications.
170          * It was originally specified as "elliptic_curves" in RFC 4492,
171          * and broadened to include named FFDH groups by RFC 7919.
172          * Both RFCs 4492 and 7919 do not include a provision for the server
173          * to indicate to the client the complete list of groups supported
174          * by the server, with the server instead just indicating the
175          * selected group for this connection in the ServerKeyExchange
176          * message.  TLS 1.3 adds a scheme for the server to indicate
177          * to the client its list of supported groups in the
178          * EncryptedExtensions message, but none of the relevant
179          * specifications permit sending supported_groups in the ServerHello.
180          * Nonetheless (possibly due to the close proximity to the
181          * "ec_point_formats" extension, which is allowed in the ServerHello),
182          * there are several servers that send this extension in the
183          * ServerHello anyway.  Up to and including the 1.1.0 release,
184          * we did not check for the presence of nonpermitted extensions,
185          * so to avoid a regression, we must permit this extension in the
186          * TLS 1.2 ServerHello as well.
187          *
188          * Note that there is no tls_parse_stoc_supported_groups function,
189          * so we do not perform any additional parsing, validation, or
190          * processing on the server's group list -- this is just a minimal
191          * change to preserve compatibility with these misbehaving servers.
192          */
193         TLSEXT_TYPE_supported_groups,
194         SSL_EXT_CLIENT_HELLO | SSL_EXT_TLS1_3_ENCRYPTED_EXTENSIONS
195         | SSL_EXT_TLS1_2_SERVER_HELLO,
196         NULL, tls_parse_ctos_supported_groups, NULL,
197         tls_construct_stoc_supported_groups,
198         tls_construct_ctos_supported_groups, NULL
199     },
200 #else
201     INVALID_EXTENSION,
202 #endif
203     {
204         TLSEXT_TYPE_session_ticket,
205         SSL_EXT_CLIENT_HELLO | SSL_EXT_TLS1_2_SERVER_HELLO
206         | SSL_EXT_TLS1_2_AND_BELOW_ONLY,
207         init_session_ticket, tls_parse_ctos_session_ticket,
208         tls_parse_stoc_session_ticket, tls_construct_stoc_session_ticket,
209         tls_construct_ctos_session_ticket, NULL
210     },
211 #ifndef OPENSSL_NO_OCSP
212     {
213         TLSEXT_TYPE_status_request,
214         SSL_EXT_CLIENT_HELLO | SSL_EXT_TLS1_2_SERVER_HELLO
215         | SSL_EXT_TLS1_3_CERTIFICATE | SSL_EXT_TLS1_3_CERTIFICATE_REQUEST,
216         init_status_request, tls_parse_ctos_status_request,
217         tls_parse_stoc_status_request, tls_construct_stoc_status_request,
218         tls_construct_ctos_status_request, NULL
219     },
220 #else
221     INVALID_EXTENSION,
222 #endif
223 #ifndef OPENSSL_NO_NEXTPROTONEG
224     {
225         TLSEXT_TYPE_next_proto_neg,
226         SSL_EXT_CLIENT_HELLO | SSL_EXT_TLS1_2_SERVER_HELLO
227         | SSL_EXT_TLS1_2_AND_BELOW_ONLY,
228         init_npn, tls_parse_ctos_npn, tls_parse_stoc_npn,
229         tls_construct_stoc_next_proto_neg, tls_construct_ctos_npn, NULL
230     },
231 #else
232     INVALID_EXTENSION,
233 #endif
234     {
235         /*
236          * Must appear in this list after server_name so that finalisation
237          * happens after server_name callbacks
238          */
239         TLSEXT_TYPE_application_layer_protocol_negotiation,
240         SSL_EXT_CLIENT_HELLO | SSL_EXT_TLS1_2_SERVER_HELLO
241         | SSL_EXT_TLS1_3_ENCRYPTED_EXTENSIONS,
242         init_alpn, tls_parse_ctos_alpn, tls_parse_stoc_alpn,
243         tls_construct_stoc_alpn, tls_construct_ctos_alpn, final_alpn
244     },
245 #ifndef OPENSSL_NO_SRTP
246     {
247         TLSEXT_TYPE_use_srtp,
248         SSL_EXT_CLIENT_HELLO | SSL_EXT_TLS1_2_SERVER_HELLO
249         | SSL_EXT_TLS1_3_ENCRYPTED_EXTENSIONS | SSL_EXT_DTLS_ONLY,
250         init_srtp, tls_parse_ctos_use_srtp, tls_parse_stoc_use_srtp,
251         tls_construct_stoc_use_srtp, tls_construct_ctos_use_srtp, NULL
252     },
253 #else
254     INVALID_EXTENSION,
255 #endif
256     {
257         TLSEXT_TYPE_encrypt_then_mac,
258         SSL_EXT_CLIENT_HELLO | SSL_EXT_TLS1_2_SERVER_HELLO
259         | SSL_EXT_TLS1_2_AND_BELOW_ONLY,
260         init_etm, tls_parse_ctos_etm, tls_parse_stoc_etm,
261         tls_construct_stoc_etm, tls_construct_ctos_etm, NULL
262     },
263 #ifndef OPENSSL_NO_CT
264     {
265         TLSEXT_TYPE_signed_certificate_timestamp,
266         SSL_EXT_CLIENT_HELLO | SSL_EXT_TLS1_2_SERVER_HELLO
267         | SSL_EXT_TLS1_3_CERTIFICATE | SSL_EXT_TLS1_3_CERTIFICATE_REQUEST,
268         NULL,
269         /*
270          * No server side support for this, but can be provided by a custom
271          * extension. This is an exception to the rule that custom extensions
272          * cannot override built in ones.
273          */
274         NULL, tls_parse_stoc_sct, NULL, tls_construct_ctos_sct,  NULL
275     },
276 #else
277     INVALID_EXTENSION,
278 #endif
279     {
280         TLSEXT_TYPE_extended_master_secret,
281         SSL_EXT_CLIENT_HELLO | SSL_EXT_TLS1_2_SERVER_HELLO
282         | SSL_EXT_TLS1_2_AND_BELOW_ONLY,
283         init_ems, tls_parse_ctos_ems, tls_parse_stoc_ems,
284         tls_construct_stoc_ems, tls_construct_ctos_ems, final_ems
285     },
286     {
287         TLSEXT_TYPE_signature_algorithms_cert,
288         SSL_EXT_CLIENT_HELLO | SSL_EXT_TLS1_3_CERTIFICATE_REQUEST,
289         init_sig_algs_cert, tls_parse_ctos_sig_algs_cert,
290         tls_parse_ctos_sig_algs_cert,
291         /* We do not generate signature_algorithms_cert at present. */
292         NULL, NULL, NULL
293     },
294     {
295         TLSEXT_TYPE_post_handshake_auth,
296         SSL_EXT_CLIENT_HELLO | SSL_EXT_TLS1_3_ONLY,
297         init_post_handshake_auth,
298         tls_parse_ctos_post_handshake_auth, NULL,
299         NULL, tls_construct_ctos_post_handshake_auth,
300         NULL,
301     },
302     {
303         TLSEXT_TYPE_signature_algorithms,
304         SSL_EXT_CLIENT_HELLO | SSL_EXT_TLS1_3_CERTIFICATE_REQUEST,
305         init_sig_algs, tls_parse_ctos_sig_algs,
306         tls_parse_ctos_sig_algs, tls_construct_ctos_sig_algs,
307         tls_construct_ctos_sig_algs, final_sig_algs
308     },
309     {
310         TLSEXT_TYPE_supported_versions,
311         SSL_EXT_CLIENT_HELLO | SSL_EXT_TLS1_3_SERVER_HELLO
312         | SSL_EXT_TLS1_3_HELLO_RETRY_REQUEST | SSL_EXT_TLS_IMPLEMENTATION_ONLY,
313         NULL,
314         /* Processed inline as part of version selection */
315         NULL, tls_parse_stoc_supported_versions,
316         tls_construct_stoc_supported_versions,
317         tls_construct_ctos_supported_versions, NULL
318     },
319     {
320         TLSEXT_TYPE_psk_kex_modes,
321         SSL_EXT_CLIENT_HELLO | SSL_EXT_TLS_IMPLEMENTATION_ONLY
322         | SSL_EXT_TLS1_3_ONLY,
323         init_psk_kex_modes, tls_parse_ctos_psk_kex_modes, NULL, NULL,
324         tls_construct_ctos_psk_kex_modes, NULL
325     },
326     {
327         /*
328          * Must be in this list after supported_groups. We need that to have
329          * been parsed before we do this one.
330          */
331         TLSEXT_TYPE_key_share,
332         SSL_EXT_CLIENT_HELLO | SSL_EXT_TLS1_3_SERVER_HELLO
333         | SSL_EXT_TLS1_3_HELLO_RETRY_REQUEST | SSL_EXT_TLS_IMPLEMENTATION_ONLY
334         | SSL_EXT_TLS1_3_ONLY,
335         NULL, tls_parse_ctos_key_share, tls_parse_stoc_key_share,
336         tls_construct_stoc_key_share, tls_construct_ctos_key_share,
337         final_key_share
338     },
339     {
340         /* Must be after key_share */
341         TLSEXT_TYPE_cookie,
342         SSL_EXT_CLIENT_HELLO | SSL_EXT_TLS1_3_HELLO_RETRY_REQUEST
343         | SSL_EXT_TLS_IMPLEMENTATION_ONLY | SSL_EXT_TLS1_3_ONLY,
344         NULL, tls_parse_ctos_cookie, tls_parse_stoc_cookie,
345         tls_construct_stoc_cookie, tls_construct_ctos_cookie, NULL
346     },
347     {
348         /*
349          * Special unsolicited ServerHello extension only used when
350          * SSL_OP_CRYPTOPRO_TLSEXT_BUG is set. We allow it in a ClientHello but
351          * ignore it.
352          */
353         TLSEXT_TYPE_cryptopro_bug,
354         SSL_EXT_CLIENT_HELLO | SSL_EXT_TLS1_2_SERVER_HELLO
355         | SSL_EXT_TLS1_2_AND_BELOW_ONLY,
356         NULL, NULL, NULL, tls_construct_stoc_cryptopro_bug, NULL, NULL
357     },
358     {
359         TLSEXT_TYPE_early_data,
360         SSL_EXT_CLIENT_HELLO | SSL_EXT_TLS1_3_ENCRYPTED_EXTENSIONS
361         | SSL_EXT_TLS1_3_NEW_SESSION_TICKET | SSL_EXT_TLS1_3_ONLY,
362         NULL, tls_parse_ctos_early_data, tls_parse_stoc_early_data,
363         tls_construct_stoc_early_data, tls_construct_ctos_early_data,
364         final_early_data
365     },
366     {
367         TLSEXT_TYPE_certificate_authorities,
368         SSL_EXT_CLIENT_HELLO | SSL_EXT_TLS1_3_CERTIFICATE_REQUEST
369         | SSL_EXT_TLS1_3_ONLY,
370         init_certificate_authorities,
371         tls_parse_certificate_authorities, tls_parse_certificate_authorities,
372         tls_construct_certificate_authorities,
373         tls_construct_certificate_authorities, NULL,
374     },
375     {
376         /* Must be immediately before pre_shared_key */
377         TLSEXT_TYPE_padding,
378         SSL_EXT_CLIENT_HELLO,
379         NULL,
380         /* We send this, but don't read it */
381         NULL, NULL, NULL, tls_construct_ctos_padding, NULL
382     },
383     {
384         /* Required by the TLSv1.3 spec to always be the last extension */
385         TLSEXT_TYPE_psk,
386         SSL_EXT_CLIENT_HELLO | SSL_EXT_TLS1_3_SERVER_HELLO
387         | SSL_EXT_TLS_IMPLEMENTATION_ONLY | SSL_EXT_TLS1_3_ONLY,
388         NULL, tls_parse_ctos_psk, tls_parse_stoc_psk, tls_construct_stoc_psk,
389         tls_construct_ctos_psk, NULL
390     }
391 };
392
393 /* Check whether an extension's context matches the current context */
394 static int validate_context(SSL *s, unsigned int extctx, unsigned int thisctx)
395 {
396     /* Check we're allowed to use this extension in this context */
397     if ((thisctx & extctx) == 0)
398         return 0;
399
400     if (SSL_IS_DTLS(s)) {
401         if ((extctx & SSL_EXT_TLS_ONLY) != 0)
402             return 0;
403     } else if ((extctx & SSL_EXT_DTLS_ONLY) != 0) {
404         return 0;
405     }
406
407     return 1;
408 }
409
410 int tls_validate_all_contexts(SSL *s, unsigned int thisctx, RAW_EXTENSION *exts)
411 {
412     size_t i, num_exts, builtin_num = OSSL_NELEM(ext_defs), offset;
413     RAW_EXTENSION *thisext;
414     unsigned int context;
415     ENDPOINT role = ENDPOINT_BOTH;
416
417     if ((thisctx & SSL_EXT_CLIENT_HELLO) != 0)
418         role = ENDPOINT_SERVER;
419     else if ((thisctx & SSL_EXT_TLS1_2_SERVER_HELLO) != 0)
420         role = ENDPOINT_CLIENT;
421
422     /* Calculate the number of extensions in the extensions list */
423     num_exts = builtin_num + s->cert->custext.meths_count;
424
425     for (thisext = exts, i = 0; i < num_exts; i++, thisext++) {
426         if (!thisext->present)
427             continue;
428
429         if (i < builtin_num) {
430             context = ext_defs[i].context;
431         } else {
432             custom_ext_method *meth = NULL;
433
434             meth = custom_ext_find(&s->cert->custext, role, thisext->type,
435                                    &offset);
436             if (!ossl_assert(meth != NULL))
437                 return 0;
438             context = meth->context;
439         }
440
441         if (!validate_context(s, context, thisctx))
442             return 0;
443     }
444
445     return 1;
446 }
447
448 /*
449  * Verify whether we are allowed to use the extension |type| in the current
450  * |context|. Returns 1 to indicate the extension is allowed or unknown or 0 to
451  * indicate the extension is not allowed. If returning 1 then |*found| is set to
452  * the definition for the extension we found.
453  */
454 static int verify_extension(SSL *s, unsigned int context, unsigned int type,
455                             custom_ext_methods *meths, RAW_EXTENSION *rawexlist,
456                             RAW_EXTENSION **found)
457 {
458     size_t i;
459     size_t builtin_num = OSSL_NELEM(ext_defs);
460     const EXTENSION_DEFINITION *thisext;
461
462     for (i = 0, thisext = ext_defs; i < builtin_num; i++, thisext++) {
463         if (type == thisext->type) {
464             if (!validate_context(s, thisext->context, context))
465                 return 0;
466
467             *found = &rawexlist[i];
468             return 1;
469         }
470     }
471
472     /* Check the custom extensions */
473     if (meths != NULL) {
474         size_t offset = 0;
475         ENDPOINT role = ENDPOINT_BOTH;
476         custom_ext_method *meth = NULL;
477
478         if ((context & SSL_EXT_CLIENT_HELLO) != 0)
479             role = ENDPOINT_SERVER;
480         else if ((context & SSL_EXT_TLS1_2_SERVER_HELLO) != 0)
481             role = ENDPOINT_CLIENT;
482
483         meth = custom_ext_find(meths, role, type, &offset);
484         if (meth != NULL) {
485             if (!validate_context(s, meth->context, context))
486                 return 0;
487             *found = &rawexlist[offset + builtin_num];
488             return 1;
489         }
490     }
491
492     /* Unknown extension. We allow it */
493     *found = NULL;
494     return 1;
495 }
496
497 /*
498  * Check whether the context defined for an extension |extctx| means whether
499  * the extension is relevant for the current context |thisctx| or not. Returns
500  * 1 if the extension is relevant for this context, and 0 otherwise
501  */
502 int extension_is_relevant(SSL *s, unsigned int extctx, unsigned int thisctx)
503 {
504     int is_tls13;
505
506     /*
507      * For HRR we haven't selected the version yet but we know it will be
508      * TLSv1.3
509      */
510     if ((thisctx & SSL_EXT_TLS1_3_HELLO_RETRY_REQUEST) != 0)
511         is_tls13 = 1;
512     else
513         is_tls13 = SSL_IS_TLS13(s);
514
515     if ((SSL_IS_DTLS(s)
516                 && (extctx & SSL_EXT_TLS_IMPLEMENTATION_ONLY) != 0)
517             || (s->version == SSL3_VERSION
518                     && (extctx & SSL_EXT_SSL3_ALLOWED) == 0)
519             /*
520              * Note that SSL_IS_TLS13() means "TLS 1.3 has been negotiated",
521              * which is never true when generating the ClientHello.
522              * However, version negotiation *has* occurred by the time the
523              * ClientHello extensions are being parsed.
524              * Be careful to allow TLS 1.3-only extensions when generating
525              * the ClientHello.
526              */
527             || (is_tls13 && (extctx & SSL_EXT_TLS1_2_AND_BELOW_ONLY) != 0)
528             || (!is_tls13 && (extctx & SSL_EXT_TLS1_3_ONLY) != 0
529                 && (thisctx & SSL_EXT_CLIENT_HELLO) == 0)
530             || (s->server && !is_tls13 && (extctx & SSL_EXT_TLS1_3_ONLY) != 0)
531             || (s->hit && (extctx & SSL_EXT_IGNORE_ON_RESUMPTION) != 0))
532         return 0;
533     return 1;
534 }
535
536 /*
537  * Gather a list of all the extensions from the data in |packet]. |context|
538  * tells us which message this extension is for. The raw extension data is
539  * stored in |*res| on success. We don't actually process the content of the
540  * extensions yet, except to check their types. This function also runs the
541  * initialiser functions for all known extensions if |init| is nonzero (whether
542  * we have collected them or not). If successful the caller is responsible for
543  * freeing the contents of |*res|.
544  *
545  * Per http://tools.ietf.org/html/rfc5246#section-7.4.1.4, there may not be
546  * more than one extension of the same type in a ClientHello or ServerHello.
547  * This function returns 1 if all extensions are unique and we have parsed their
548  * types, and 0 if the extensions contain duplicates, could not be successfully
549  * found, or an internal error occurred. We only check duplicates for
550  * extensions that we know about. We ignore others.
551  */
552 int tls_collect_extensions(SSL *s, PACKET *packet, unsigned int context,
553                            RAW_EXTENSION **res, size_t *len, int init)
554 {
555     PACKET extensions = *packet;
556     size_t i = 0;
557     size_t num_exts;
558     custom_ext_methods *exts = &s->cert->custext;
559     RAW_EXTENSION *raw_extensions = NULL;
560     const EXTENSION_DEFINITION *thisexd;
561
562     *res = NULL;
563
564     /*
565      * Initialise server side custom extensions. Client side is done during
566      * construction of extensions for the ClientHello.
567      */
568     if ((context & SSL_EXT_CLIENT_HELLO) != 0)
569         custom_ext_init(&s->cert->custext);
570
571     num_exts = OSSL_NELEM(ext_defs) + (exts != NULL ? exts->meths_count : 0);
572     raw_extensions = OPENSSL_zalloc(num_exts * sizeof(*raw_extensions));
573     if (raw_extensions == NULL) {
574         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_COLLECT_EXTENSIONS,
575                  ERR_R_MALLOC_FAILURE);
576         return 0;
577     }
578
579     i = 0;
580     while (PACKET_remaining(&extensions) > 0) {
581         unsigned int type, idx;
582         PACKET extension;
583         RAW_EXTENSION *thisex;
584
585         if (!PACKET_get_net_2(&extensions, &type) ||
586             !PACKET_get_length_prefixed_2(&extensions, &extension)) {
587             SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_COLLECT_EXTENSIONS,
588                      SSL_R_BAD_EXTENSION);
589             goto err;
590         }
591         /*
592          * Verify this extension is allowed. We only check duplicates for
593          * extensions that we recognise. We also have a special case for the
594          * PSK extension, which must be the last one in the ClientHello.
595          */
596         if (!verify_extension(s, context, type, exts, raw_extensions, &thisex)
597                 || (thisex != NULL && thisex->present == 1)
598                 || (type == TLSEXT_TYPE_psk
599                     && (context & SSL_EXT_CLIENT_HELLO) != 0
600                     && PACKET_remaining(&extensions) != 0)) {
601             SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER, SSL_F_TLS_COLLECT_EXTENSIONS,
602                      SSL_R_BAD_EXTENSION);
603             goto err;
604         }
605         idx = thisex - raw_extensions;
606         /*-
607          * Check that we requested this extension (if appropriate). Requests can
608          * be sent in the ClientHello and CertificateRequest. Unsolicited
609          * extensions can be sent in the NewSessionTicket. We only do this for
610          * the built-in extensions. Custom extensions have a different but
611          * similar check elsewhere.
612          * Special cases:
613          * - The HRR cookie extension is unsolicited
614          * - The renegotiate extension is unsolicited (the client signals
615          *   support via an SCSV)
616          * - The signed_certificate_timestamp extension can be provided by a
617          * custom extension or by the built-in version. We let the extension
618          * itself handle unsolicited response checks.
619          */
620         if (idx < OSSL_NELEM(ext_defs)
621                 && (context & (SSL_EXT_CLIENT_HELLO
622                                | SSL_EXT_TLS1_3_CERTIFICATE_REQUEST
623                                | SSL_EXT_TLS1_3_NEW_SESSION_TICKET)) == 0
624                 && type != TLSEXT_TYPE_cookie
625                 && type != TLSEXT_TYPE_renegotiate
626                 && type != TLSEXT_TYPE_signed_certificate_timestamp
627                 && (s->ext.extflags[idx] & SSL_EXT_FLAG_SENT) == 0
628 #ifndef OPENSSL_NO_GOST
629                 && !((context & SSL_EXT_TLS1_2_SERVER_HELLO) != 0
630                      && type == TLSEXT_TYPE_cryptopro_bug)
631 #endif
632                                                                 ) {
633             SSLfatal(s, SSL_AD_UNSUPPORTED_EXTENSION,
634                      SSL_F_TLS_COLLECT_EXTENSIONS, SSL_R_UNSOLICITED_EXTENSION);
635             goto err;
636         }
637         if (thisex != NULL) {
638             thisex->data = extension;
639             thisex->present = 1;
640             thisex->type = type;
641             thisex->received_order = i++;
642             if (s->ext.debug_cb)
643                 s->ext.debug_cb(s, !s->server, thisex->type,
644                                 PACKET_data(&thisex->data),
645                                 PACKET_remaining(&thisex->data),
646                                 s->ext.debug_arg);
647         }
648     }
649
650     if (init) {
651         /*
652          * Initialise all known extensions relevant to this context,
653          * whether we have found them or not
654          */
655         for (thisexd = ext_defs, i = 0; i < OSSL_NELEM(ext_defs);
656              i++, thisexd++) {
657             if (thisexd->init != NULL && (thisexd->context & context) != 0
658                 && extension_is_relevant(s, thisexd->context, context)
659                 && !thisexd->init(s, context)) {
660                 /* SSLfatal() already called */
661                 goto err;
662             }
663         }
664     }
665
666     *res = raw_extensions;
667     if (len != NULL)
668         *len = num_exts;
669     return 1;
670
671  err:
672     OPENSSL_free(raw_extensions);
673     return 0;
674 }
675
676 /*
677  * Runs the parser for a given extension with index |idx|. |exts| contains the
678  * list of all parsed extensions previously collected by
679  * tls_collect_extensions(). The parser is only run if it is applicable for the
680  * given |context| and the parser has not already been run. If this is for a
681  * Certificate message, then we also provide the parser with the relevant
682  * Certificate |x| and its position in the |chainidx| with 0 being the first
683  * Certificate. Returns 1 on success or 0 on failure. If an extension is not
684  * present this counted as success.
685  */
686 int tls_parse_extension(SSL *s, TLSEXT_INDEX idx, int context,
687                         RAW_EXTENSION *exts, X509 *x, size_t chainidx)
688 {
689     RAW_EXTENSION *currext = &exts[idx];
690     int (*parser)(SSL *s, PACKET *pkt, unsigned int context, X509 *x,
691                   size_t chainidx) = NULL;
692
693     /* Skip if the extension is not present */
694     if (!currext->present)
695         return 1;
696
697     /* Skip if we've already parsed this extension */
698     if (currext->parsed)
699         return 1;
700
701     currext->parsed = 1;
702
703     if (idx < OSSL_NELEM(ext_defs)) {
704         /* We are handling a built-in extension */
705         const EXTENSION_DEFINITION *extdef = &ext_defs[idx];
706
707         /* Check if extension is defined for our protocol. If not, skip */
708         if (!extension_is_relevant(s, extdef->context, context))
709             return 1;
710
711         parser = s->server ? extdef->parse_ctos : extdef->parse_stoc;
712
713         if (parser != NULL)
714             return parser(s, &currext->data, context, x, chainidx);
715
716         /*
717          * If the parser is NULL we fall through to the custom extension
718          * processing
719          */
720     }
721
722     /* Parse custom extensions */
723     return custom_ext_parse(s, context, currext->type,
724                             PACKET_data(&currext->data),
725                             PACKET_remaining(&currext->data),
726                             x, chainidx);
727 }
728
729 /*
730  * Parse all remaining extensions that have not yet been parsed. Also calls the
731  * finalisation for all extensions at the end if |fin| is nonzero, whether we
732  * collected them or not. Returns 1 for success or 0 for failure. If we are
733  * working on a Certificate message then we also pass the Certificate |x| and
734  * its position in the |chainidx|, with 0 being the first certificate.
735  */
736 int tls_parse_all_extensions(SSL *s, int context, RAW_EXTENSION *exts, X509 *x,
737                              size_t chainidx, int fin)
738 {
739     size_t i, numexts = OSSL_NELEM(ext_defs);
740     const EXTENSION_DEFINITION *thisexd;
741
742     /* Calculate the number of extensions in the extensions list */
743     numexts += s->cert->custext.meths_count;
744
745     /* Parse each extension in turn */
746     for (i = 0; i < numexts; i++) {
747         if (!tls_parse_extension(s, i, context, exts, x, chainidx)) {
748             /* SSLfatal() already called */
749             return 0;
750         }
751     }
752
753     if (fin) {
754         /*
755          * Finalise all known extensions relevant to this context,
756          * whether we have found them or not
757          */
758         for (i = 0, thisexd = ext_defs; i < OSSL_NELEM(ext_defs);
759              i++, thisexd++) {
760             if (thisexd->final != NULL && (thisexd->context & context) != 0
761                 && !thisexd->final(s, context, exts[i].present)) {
762                 /* SSLfatal() already called */
763                 return 0;
764             }
765         }
766     }
767
768     return 1;
769 }
770
771 int should_add_extension(SSL *s, unsigned int extctx, unsigned int thisctx,
772                          int max_version)
773 {
774     /* Skip if not relevant for our context */
775     if ((extctx & thisctx) == 0)
776         return 0;
777
778     /* Check if this extension is defined for our protocol. If not, skip */
779     if (!extension_is_relevant(s, extctx, thisctx)
780             || ((extctx & SSL_EXT_TLS1_3_ONLY) != 0
781                 && (thisctx & SSL_EXT_CLIENT_HELLO) != 0
782                 && (SSL_IS_DTLS(s) || max_version < TLS1_3_VERSION)))
783         return 0;
784
785     return 1;
786 }
787
788 /*
789  * Construct all the extensions relevant to the current |context| and write
790  * them to |pkt|. If this is an extension for a Certificate in a Certificate
791  * message, then |x| will be set to the Certificate we are handling, and
792  * |chainidx| will indicate the position in the chainidx we are processing (with
793  * 0 being the first in the chain). Returns 1 on success or 0 on failure. On a
794  * failure construction stops at the first extension to fail to construct.
795  */
796 int tls_construct_extensions(SSL *s, WPACKET *pkt, unsigned int context,
797                              X509 *x, size_t chainidx)
798 {
799     size_t i;
800     int min_version, max_version = 0, reason;
801     const EXTENSION_DEFINITION *thisexd;
802
803     if (!WPACKET_start_sub_packet_u16(pkt)
804                /*
805                 * If extensions are of zero length then we don't even add the
806                 * extensions length bytes to a ClientHello/ServerHello
807                 * (for non-TLSv1.3).
808                 */
809             || ((context &
810                  (SSL_EXT_CLIENT_HELLO | SSL_EXT_TLS1_2_SERVER_HELLO)) != 0
811                 && !WPACKET_set_flags(pkt,
812                                      WPACKET_FLAGS_ABANDON_ON_ZERO_LENGTH))) {
813         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_EXTENSIONS,
814                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
815         return 0;
816     }
817
818     if ((context & SSL_EXT_CLIENT_HELLO) != 0) {
819         reason = ssl_get_min_max_version(s, &min_version, &max_version, NULL);
820         if (reason != 0) {
821             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_EXTENSIONS,
822                      reason);
823             return 0;
824         }
825     }
826
827     /* Add custom extensions first */
828     if ((context & SSL_EXT_CLIENT_HELLO) != 0) {
829         /* On the server side with initialise during ClientHello parsing */
830         custom_ext_init(&s->cert->custext);
831     }
832     if (!custom_ext_add(s, context, pkt, x, chainidx, max_version)) {
833         /* SSLfatal() already called */
834         return 0;
835     }
836
837     for (i = 0, thisexd = ext_defs; i < OSSL_NELEM(ext_defs); i++, thisexd++) {
838         EXT_RETURN (*construct)(SSL *s, WPACKET *pkt, unsigned int context,
839                                 X509 *x, size_t chainidx);
840         EXT_RETURN ret;
841
842         /* Skip if not relevant for our context */
843         if (!should_add_extension(s, thisexd->context, context, max_version))
844             continue;
845
846         construct = s->server ? thisexd->construct_stoc
847                               : thisexd->construct_ctos;
848
849         if (construct == NULL)
850             continue;
851
852         ret = construct(s, pkt, context, x, chainidx);
853         if (ret == EXT_RETURN_FAIL) {
854             /* SSLfatal() already called */
855             return 0;
856         }
857         if (ret == EXT_RETURN_SENT
858                 && (context & (SSL_EXT_CLIENT_HELLO
859                                | SSL_EXT_TLS1_3_CERTIFICATE_REQUEST
860                                | SSL_EXT_TLS1_3_NEW_SESSION_TICKET)) != 0)
861             s->ext.extflags[i] |= SSL_EXT_FLAG_SENT;
862     }
863
864     if (!WPACKET_close(pkt)) {
865         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_EXTENSIONS,
866                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
867         return 0;
868     }
869
870     return 1;
871 }
872
873 /*
874  * Built in extension finalisation and initialisation functions. All initialise
875  * or finalise the associated extension type for the given |context|. For
876  * finalisers |sent| is set to 1 if we saw the extension during parsing, and 0
877  * otherwise. These functions return 1 on success or 0 on failure.
878  */
879
880 static int final_renegotiate(SSL *s, unsigned int context, int sent)
881 {
882     if (!s->server) {
883         /*
884          * Check if we can connect to a server that doesn't support safe
885          * renegotiation
886          */
887         if (!(s->options & SSL_OP_LEGACY_SERVER_CONNECT)
888                 && !(s->options & SSL_OP_ALLOW_UNSAFE_LEGACY_RENEGOTIATION)
889                 && !sent) {
890             SSLfatal(s, SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE, SSL_F_FINAL_RENEGOTIATE,
891                      SSL_R_UNSAFE_LEGACY_RENEGOTIATION_DISABLED);
892             return 0;
893         }
894
895         return 1;
896     }
897
898     /* Need RI if renegotiating */
899     if (s->renegotiate
900             && !(s->options & SSL_OP_ALLOW_UNSAFE_LEGACY_RENEGOTIATION)
901             && !sent) {
902         SSLfatal(s, SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE, SSL_F_FINAL_RENEGOTIATE,
903                  SSL_R_UNSAFE_LEGACY_RENEGOTIATION_DISABLED);
904         return 0;
905     }
906
907
908     return 1;
909 }
910
911 static int init_server_name(SSL *s, unsigned int context)
912 {
913     if (s->server) {
914         s->servername_done = 0;
915
916         OPENSSL_free(s->ext.hostname);
917         s->ext.hostname = NULL;
918     }
919
920     return 1;
921 }
922
923 static int final_server_name(SSL *s, unsigned int context, int sent)
924 {
925     int ret = SSL_TLSEXT_ERR_NOACK;
926     int altmp = SSL_AD_UNRECOGNIZED_NAME;
927     int was_ticket = (SSL_get_options(s) & SSL_OP_NO_TICKET) == 0;
928
929     if (!ossl_assert(s->ctx != NULL) || !ossl_assert(s->session_ctx != NULL)) {
930         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_FINAL_SERVER_NAME,
931                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
932         return 0;
933     }
934
935     if (s->ctx->ext.servername_cb != NULL)
936         ret = s->ctx->ext.servername_cb(s, &altmp,
937                                         s->ctx->ext.servername_arg);
938     else if (s->session_ctx->ext.servername_cb != NULL)
939         ret = s->session_ctx->ext.servername_cb(s, &altmp,
940                                        s->session_ctx->ext.servername_arg);
941
942     /*
943      * For servers, propagate the SNI hostname from the temporary
944      * storage in the SSL to the persistent SSL_SESSION, now that we
945      * know we accepted it.
946      * Clients make this copy when parsing the server's response to
947      * the extension, which is when they find out that the negotiation
948      * was successful.
949      */
950     if (s->server) {
951         if (sent && ret == SSL_TLSEXT_ERR_OK && !s->hit) {
952             /* Only store the hostname in the session if we accepted it. */
953             OPENSSL_free(s->session->ext.hostname);
954             s->session->ext.hostname = OPENSSL_strdup(s->ext.hostname);
955             if (s->session->ext.hostname == NULL && s->ext.hostname != NULL) {
956                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_FINAL_SERVER_NAME,
957                          ERR_R_INTERNAL_ERROR);
958             }
959         }
960     }
961
962     /*
963      * If we switched contexts (whether here or in the client_hello callback),
964      * move the sess_accept increment from the session_ctx to the new
965      * context, to avoid the confusing situation of having sess_accept_good
966      * exceed sess_accept (zero) for the new context.
967      */
968     if (SSL_IS_FIRST_HANDSHAKE(s) && s->ctx != s->session_ctx) {
969         tsan_counter(&s->ctx->stats.sess_accept);
970         tsan_decr(&s->session_ctx->stats.sess_accept);
971     }
972
973     /*
974      * If we're expecting to send a ticket, and tickets were previously enabled,
975      * and now tickets are disabled, then turn off expected ticket.
976      * Also, if this is not a resumption, create a new session ID
977      */
978     if (ret == SSL_TLSEXT_ERR_OK && s->ext.ticket_expected
979             && was_ticket && (SSL_get_options(s) & SSL_OP_NO_TICKET) != 0) {
980         s->ext.ticket_expected = 0;
981         if (!s->hit) {
982             SSL_SESSION* ss = SSL_get_session(s);
983
984             if (ss != NULL) {
985                 OPENSSL_free(ss->ext.tick);
986                 ss->ext.tick = NULL;
987                 ss->ext.ticklen = 0;
988                 ss->ext.tick_lifetime_hint = 0;
989                 ss->ext.tick_age_add = 0;
990                 if (!ssl_generate_session_id(s, ss)) {
991                     SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_FINAL_SERVER_NAME,
992                              ERR_R_INTERNAL_ERROR);
993                     return 0;
994                 }
995             } else {
996                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_FINAL_SERVER_NAME,
997                          ERR_R_INTERNAL_ERROR);
998                 return 0;
999             }
1000         }
1001     }
1002
1003     switch (ret) {
1004     case SSL_TLSEXT_ERR_ALERT_FATAL:
1005         SSLfatal(s, altmp, SSL_F_FINAL_SERVER_NAME, SSL_R_CALLBACK_FAILED);
1006         return 0;
1007
1008     case SSL_TLSEXT_ERR_ALERT_WARNING:
1009         /* TLSv1.3 doesn't have warning alerts so we suppress this */
1010         if (!SSL_IS_TLS13(s))
1011             ssl3_send_alert(s, SSL3_AL_WARNING, altmp);
1012         s->servername_done = 0;
1013         return 1;
1014
1015     case SSL_TLSEXT_ERR_NOACK:
1016         s->servername_done = 0;
1017         return 1;
1018
1019     default:
1020         return 1;
1021     }
1022 }
1023
1024 #ifndef OPENSSL_NO_EC
1025 static int final_ec_pt_formats(SSL *s, unsigned int context, int sent)
1026 {
1027     unsigned long alg_k, alg_a;
1028
1029     if (s->server)
1030         return 1;
1031
1032     alg_k = s->s3.tmp.new_cipher->algorithm_mkey;
1033     alg_a = s->s3.tmp.new_cipher->algorithm_auth;
1034
1035     /*
1036      * If we are client and using an elliptic curve cryptography cipher
1037      * suite, then if server returns an EC point formats lists extension it
1038      * must contain uncompressed.
1039      */
1040     if (s->ext.ecpointformats != NULL
1041             && s->ext.ecpointformats_len > 0
1042             && s->ext.peer_ecpointformats != NULL
1043             && s->ext.peer_ecpointformats_len > 0
1044             && ((alg_k & SSL_kECDHE) || (alg_a & SSL_aECDSA))) {
1045         /* we are using an ECC cipher */
1046         size_t i;
1047         unsigned char *list = s->ext.peer_ecpointformats;
1048
1049         for (i = 0; i < s->ext.peer_ecpointformats_len; i++) {
1050             if (*list++ == TLSEXT_ECPOINTFORMAT_uncompressed)
1051                 break;
1052         }
1053         if (i == s->ext.peer_ecpointformats_len) {
1054             SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER, SSL_F_FINAL_EC_PT_FORMATS,
1055                      SSL_R_TLS_INVALID_ECPOINTFORMAT_LIST);
1056             return 0;
1057         }
1058     }
1059
1060     return 1;
1061 }
1062 #endif
1063
1064 static int init_session_ticket(SSL *s, unsigned int context)
1065 {
1066     if (!s->server)
1067         s->ext.ticket_expected = 0;
1068
1069     return 1;
1070 }
1071
1072 #ifndef OPENSSL_NO_OCSP
1073 static int init_status_request(SSL *s, unsigned int context)
1074 {
1075     if (s->server) {
1076         s->ext.status_type = TLSEXT_STATUSTYPE_nothing;
1077     } else {
1078         /*
1079          * Ensure we get sensible values passed to tlsext_status_cb in the event
1080          * that we don't receive a status message
1081          */
1082         OPENSSL_free(s->ext.ocsp.resp);
1083         s->ext.ocsp.resp = NULL;
1084         s->ext.ocsp.resp_len = 0;
1085     }
1086
1087     return 1;
1088 }
1089 #endif
1090
1091 #ifndef OPENSSL_NO_NEXTPROTONEG
1092 static int init_npn(SSL *s, unsigned int context)
1093 {
1094     s->s3.npn_seen = 0;
1095
1096     return 1;
1097 }
1098 #endif
1099
1100 static int init_alpn(SSL *s, unsigned int context)
1101 {
1102     OPENSSL_free(s->s3.alpn_selected);
1103     s->s3.alpn_selected = NULL;
1104     s->s3.alpn_selected_len = 0;
1105     if (s->server) {
1106         OPENSSL_free(s->s3.alpn_proposed);
1107         s->s3.alpn_proposed = NULL;
1108         s->s3.alpn_proposed_len = 0;
1109     }
1110     return 1;
1111 }
1112
1113 static int final_alpn(SSL *s, unsigned int context, int sent)
1114 {
1115     if (!s->server && !sent && s->session->ext.alpn_selected != NULL)
1116             s->ext.early_data_ok = 0;
1117
1118     if (!s->server || !SSL_IS_TLS13(s))
1119         return 1;
1120
1121     /*
1122      * Call alpn_select callback if needed.  Has to be done after SNI and
1123      * cipher negotiation (HTTP/2 restricts permitted ciphers). In TLSv1.3
1124      * we also have to do this before we decide whether to accept early_data.
1125      * In TLSv1.3 we've already negotiated our cipher so we do this call now.
1126      * For < TLSv1.3 we defer it until after cipher negotiation.
1127      *
1128      * On failure SSLfatal() already called.
1129      */
1130     return tls_handle_alpn(s);
1131 }
1132
1133 static int init_sig_algs(SSL *s, unsigned int context)
1134 {
1135     /* Clear any signature algorithms extension received */
1136     OPENSSL_free(s->s3.tmp.peer_sigalgs);
1137     s->s3.tmp.peer_sigalgs = NULL;
1138
1139     return 1;
1140 }
1141
1142 static int init_sig_algs_cert(SSL *s, unsigned int context)
1143 {
1144     /* Clear any signature algorithms extension received */
1145     OPENSSL_free(s->s3.tmp.peer_cert_sigalgs);
1146     s->s3.tmp.peer_cert_sigalgs = NULL;
1147
1148     return 1;
1149 }
1150
1151 #ifndef OPENSSL_NO_SRP
1152 static int init_srp(SSL *s, unsigned int context)
1153 {
1154     OPENSSL_free(s->srp_ctx.login);
1155     s->srp_ctx.login = NULL;
1156
1157     return 1;
1158 }
1159 #endif
1160
1161 static int init_etm(SSL *s, unsigned int context)
1162 {
1163     s->ext.use_etm = 0;
1164
1165     return 1;
1166 }
1167
1168 static int init_ems(SSL *s, unsigned int context)
1169 {
1170     if (s->s3.flags & TLS1_FLAGS_RECEIVED_EXTMS) {
1171         s->s3.flags &= ~TLS1_FLAGS_RECEIVED_EXTMS;
1172         s->s3.flags |= TLS1_FLAGS_REQUIRED_EXTMS;
1173     }
1174
1175     return 1;
1176 }
1177
1178 static int final_ems(SSL *s, unsigned int context, int sent)
1179 {
1180     /*
1181      * Check extended master secret extension is not dropped on
1182      * renegotiation.
1183      */
1184     if (!(s->s3.flags & TLS1_FLAGS_RECEIVED_EXTMS)
1185         && (s->s3.flags & TLS1_FLAGS_REQUIRED_EXTMS)) {
1186         SSLfatal(s, SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE, SSL_F_FINAL_EMS,
1187                  SSL_R_INCONSISTENT_EXTMS);
1188         return 0;
1189     }
1190     if (!s->server && s->hit) {
1191         /*
1192          * Check extended master secret extension is consistent with
1193          * original session.
1194          */
1195         if (!(s->s3.flags & TLS1_FLAGS_RECEIVED_EXTMS) !=
1196             !(s->session->flags & SSL_SESS_FLAG_EXTMS)) {
1197             SSLfatal(s, SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE, SSL_F_FINAL_EMS,
1198                      SSL_R_INCONSISTENT_EXTMS);
1199             return 0;
1200         }
1201     }
1202
1203     return 1;
1204 }
1205
1206 static int init_certificate_authorities(SSL *s, unsigned int context)
1207 {
1208     sk_X509_NAME_pop_free(s->s3.tmp.peer_ca_names, X509_NAME_free);
1209     s->s3.tmp.peer_ca_names = NULL;
1210     return 1;
1211 }
1212
1213 static EXT_RETURN tls_construct_certificate_authorities(SSL *s, WPACKET *pkt,
1214                                                         unsigned int context,
1215                                                         X509 *x,
1216                                                         size_t chainidx)
1217 {
1218     const STACK_OF(X509_NAME) *ca_sk = get_ca_names(s);
1219
1220     if (ca_sk == NULL || sk_X509_NAME_num(ca_sk) == 0)
1221         return EXT_RETURN_NOT_SENT;
1222
1223     if (!WPACKET_put_bytes_u16(pkt, TLSEXT_TYPE_certificate_authorities)
1224         || !WPACKET_start_sub_packet_u16(pkt)) {
1225         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
1226                  SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CERTIFICATE_AUTHORITIES,
1227                ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1228         return EXT_RETURN_FAIL;
1229     }
1230
1231     if (!construct_ca_names(s, ca_sk, pkt)) {
1232         /* SSLfatal() already called */
1233         return EXT_RETURN_FAIL;
1234     }
1235
1236     if (!WPACKET_close(pkt)) {
1237         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
1238                  SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CERTIFICATE_AUTHORITIES,
1239                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1240         return EXT_RETURN_FAIL;
1241     }
1242
1243     return EXT_RETURN_SENT;
1244 }
1245
1246 static int tls_parse_certificate_authorities(SSL *s, PACKET *pkt,
1247                                              unsigned int context, X509 *x,
1248                                              size_t chainidx)
1249 {
1250     if (!parse_ca_names(s, pkt))
1251         return 0;
1252     if (PACKET_remaining(pkt) != 0) {
1253         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR,
1254                  SSL_F_TLS_PARSE_CERTIFICATE_AUTHORITIES, SSL_R_BAD_EXTENSION);
1255         return 0;
1256     }
1257     return 1;
1258 }
1259
1260 #ifndef OPENSSL_NO_SRTP
1261 static int init_srtp(SSL *s, unsigned int context)
1262 {
1263     if (s->server)
1264         s->srtp_profile = NULL;
1265
1266     return 1;
1267 }
1268 #endif
1269
1270 static int final_sig_algs(SSL *s, unsigned int context, int sent)
1271 {
1272     if (!sent && SSL_IS_TLS13(s) && !s->hit) {
1273         SSLfatal(s, TLS13_AD_MISSING_EXTENSION, SSL_F_FINAL_SIG_ALGS,
1274                  SSL_R_MISSING_SIGALGS_EXTENSION);
1275         return 0;
1276     }
1277
1278     return 1;
1279 }
1280
1281 static int final_key_share(SSL *s, unsigned int context, int sent)
1282 {
1283 #if !defined(OPENSSL_NO_TLS1_3)
1284     if (!SSL_IS_TLS13(s))
1285         return 1;
1286
1287     /* Nothing to do for key_share in an HRR */
1288     if ((context & SSL_EXT_TLS1_3_HELLO_RETRY_REQUEST) != 0)
1289         return 1;
1290
1291     /*
1292      * If
1293      *     we are a client
1294      *     AND
1295      *     we have no key_share
1296      *     AND
1297      *     (we are not resuming
1298      *      OR the kex_mode doesn't allow non key_share resumes)
1299      * THEN
1300      *     fail;
1301      */
1302     if (!s->server
1303             && !sent
1304             && (!s->hit
1305                 || (s->ext.psk_kex_mode & TLSEXT_KEX_MODE_FLAG_KE) == 0)) {
1306         /* Nothing left we can do - just fail */
1307         SSLfatal(s, SSL_AD_MISSING_EXTENSION, SSL_F_FINAL_KEY_SHARE,
1308                  SSL_R_NO_SUITABLE_KEY_SHARE);
1309         return 0;
1310     }
1311     /*
1312      * IF
1313      *     we are a server
1314      * THEN
1315      *     IF
1316      *         we have a suitable key_share
1317      *     THEN
1318      *         IF
1319      *             we are stateless AND we have no cookie
1320      *         THEN
1321      *             send a HelloRetryRequest
1322      *     ELSE
1323      *         IF
1324      *             we didn't already send a HelloRetryRequest
1325      *             AND
1326      *             the client sent a key_share extension
1327      *             AND
1328      *             (we are not resuming
1329      *              OR the kex_mode allows key_share resumes)
1330      *             AND
1331      *             a shared group exists
1332      *         THEN
1333      *             send a HelloRetryRequest
1334      *         ELSE IF
1335      *             we are not resuming
1336      *             OR
1337      *             the kex_mode doesn't allow non key_share resumes
1338      *         THEN
1339      *             fail
1340      *         ELSE IF
1341      *             we are stateless AND we have no cookie
1342      *         THEN
1343      *             send a HelloRetryRequest
1344      */
1345     if (s->server) {
1346         if (s->s3.peer_tmp != NULL) {
1347             /* We have a suitable key_share */
1348             if ((s->s3.flags & TLS1_FLAGS_STATELESS) != 0
1349                     && !s->ext.cookieok) {
1350                 if (!ossl_assert(s->hello_retry_request == SSL_HRR_NONE)) {
1351                     /*
1352                      * If we are stateless then we wouldn't know about any
1353                      * previously sent HRR - so how can this be anything other
1354                      * than 0?
1355                      */
1356                     SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_FINAL_KEY_SHARE,
1357                              ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1358                     return 0;
1359                 }
1360                 s->hello_retry_request = SSL_HRR_PENDING;
1361                 return 1;
1362             }
1363         } else {
1364             /* No suitable key_share */
1365             if (s->hello_retry_request == SSL_HRR_NONE && sent
1366                     && (!s->hit
1367                         || (s->ext.psk_kex_mode & TLSEXT_KEX_MODE_FLAG_KE_DHE)
1368                            != 0)) {
1369                 const uint16_t *pgroups, *clntgroups;
1370                 size_t num_groups, clnt_num_groups, i;
1371                 unsigned int group_id = 0;
1372
1373                 /* Check if a shared group exists */
1374
1375                 /* Get the clients list of supported groups. */
1376                 tls1_get_peer_groups(s, &clntgroups, &clnt_num_groups);
1377                 tls1_get_supported_groups(s, &pgroups, &num_groups);
1378
1379                 /*
1380                  * Find the first group we allow that is also in client's list
1381                  */
1382                 for (i = 0; i < num_groups; i++) {
1383                     group_id = pgroups[i];
1384
1385                     if (check_in_list(s, group_id, clntgroups, clnt_num_groups,
1386                                       1))
1387                         break;
1388                 }
1389
1390                 if (i < num_groups) {
1391                     /* A shared group exists so send a HelloRetryRequest */
1392                     s->s3.group_id = group_id;
1393                     s->hello_retry_request = SSL_HRR_PENDING;
1394                     return 1;
1395                 }
1396             }
1397             if (!s->hit
1398                     || (s->ext.psk_kex_mode & TLSEXT_KEX_MODE_FLAG_KE) == 0) {
1399                 /* Nothing left we can do - just fail */
1400                 SSLfatal(s, sent ? SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE
1401                                  : SSL_AD_MISSING_EXTENSION,
1402                          SSL_F_FINAL_KEY_SHARE, SSL_R_NO_SUITABLE_KEY_SHARE);
1403                 return 0;
1404             }
1405
1406             if ((s->s3.flags & TLS1_FLAGS_STATELESS) != 0
1407                     && !s->ext.cookieok) {
1408                 if (!ossl_assert(s->hello_retry_request == SSL_HRR_NONE)) {
1409                     /*
1410                      * If we are stateless then we wouldn't know about any
1411                      * previously sent HRR - so how can this be anything other
1412                      * than 0?
1413                      */
1414                     SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_FINAL_KEY_SHARE,
1415                              ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1416                     return 0;
1417                 }
1418                 s->hello_retry_request = SSL_HRR_PENDING;
1419                 return 1;
1420             }
1421         }
1422
1423         /*
1424          * We have a key_share so don't send any more HelloRetryRequest
1425          * messages
1426          */
1427         if (s->hello_retry_request == SSL_HRR_PENDING)
1428             s->hello_retry_request = SSL_HRR_COMPLETE;
1429     } else {
1430         /*
1431          * For a client side resumption with no key_share we need to generate
1432          * the handshake secret (otherwise this is done during key_share
1433          * processing).
1434          */
1435         if (!sent && !tls13_generate_handshake_secret(s, NULL, 0)) {
1436             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_FINAL_KEY_SHARE,
1437                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1438             return 0;
1439         }
1440     }
1441 #endif /* !defined(OPENSSL_NO_TLS1_3) */
1442     return 1;
1443 }
1444
1445 static int init_psk_kex_modes(SSL *s, unsigned int context)
1446 {
1447     s->ext.psk_kex_mode = TLSEXT_KEX_MODE_FLAG_NONE;
1448     return 1;
1449 }
1450
1451 int tls_psk_do_binder(SSL *s, const EVP_MD *md, const unsigned char *msgstart,
1452                       size_t binderoffset, const unsigned char *binderin,
1453                       unsigned char *binderout, SSL_SESSION *sess, int sign,
1454                       int external)
1455 {
1456     EVP_PKEY *mackey = NULL;
1457     EVP_MD_CTX *mctx = NULL;
1458     unsigned char hash[EVP_MAX_MD_SIZE], binderkey[EVP_MAX_MD_SIZE];
1459     unsigned char finishedkey[EVP_MAX_MD_SIZE], tmpbinder[EVP_MAX_MD_SIZE];
1460     unsigned char *early_secret;
1461 #ifdef CHARSET_EBCDIC
1462     static const unsigned char resumption_label[] = { 0x72, 0x65, 0x73, 0x20, 0x62, 0x69, 0x6E, 0x64, 0x65, 0x72, 0x00 };
1463     static const unsigned char external_label[]   = { 0x65, 0x78, 0x74, 0x20, 0x62, 0x69, 0x6E, 0x64, 0x65, 0x72, 0x00 };
1464 #else
1465     static const unsigned char resumption_label[] = "res binder";
1466     static const unsigned char external_label[] = "ext binder";
1467 #endif
1468     const unsigned char *label;
1469     size_t bindersize, labelsize, hashsize;
1470     int hashsizei = EVP_MD_size(md);
1471     int ret = -1;
1472     int usepskfored = 0;
1473
1474     /* Ensure cast to size_t is safe */
1475     if (!ossl_assert(hashsizei >= 0)) {
1476         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PSK_DO_BINDER,
1477                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1478         goto err;
1479     }
1480     hashsize = (size_t)hashsizei;
1481
1482     if (external
1483             && s->early_data_state == SSL_EARLY_DATA_CONNECTING
1484             && s->session->ext.max_early_data == 0
1485             && sess->ext.max_early_data > 0)
1486         usepskfored = 1;
1487
1488     if (external) {
1489         label = external_label;
1490         labelsize = sizeof(external_label) - 1;
1491     } else {
1492         label = resumption_label;
1493         labelsize = sizeof(resumption_label) - 1;
1494     }
1495
1496     /*
1497      * Generate the early_secret. On the server side we've selected a PSK to
1498      * resume with (internal or external) so we always do this. On the client
1499      * side we do this for a non-external (i.e. resumption) PSK or external PSK
1500      * that will be used for early_data so that it is in place for sending early
1501      * data. For client side external PSK not being used for early_data we
1502      * generate it but store it away for later use.
1503      */
1504     if (s->server || !external || usepskfored)
1505         early_secret = (unsigned char *)s->early_secret;
1506     else
1507         early_secret = (unsigned char *)sess->early_secret;
1508
1509     if (!tls13_generate_secret(s, md, NULL, sess->master_key,
1510                                sess->master_key_length, early_secret)) {
1511         /* SSLfatal() already called */
1512         goto err;
1513     }
1514
1515     /*
1516      * Create the handshake hash for the binder key...the messages so far are
1517      * empty!
1518      */
1519     mctx = EVP_MD_CTX_new();
1520     if (mctx == NULL
1521             || EVP_DigestInit_ex(mctx, md, NULL) <= 0
1522             || EVP_DigestFinal_ex(mctx, hash, NULL) <= 0) {
1523         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PSK_DO_BINDER,
1524                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1525         goto err;
1526     }
1527
1528     /* Generate the binder key */
1529     if (!tls13_hkdf_expand(s, md, early_secret, label, labelsize, hash,
1530                            hashsize, binderkey, hashsize, 1)) {
1531         /* SSLfatal() already called */
1532         goto err;
1533     }
1534
1535     /* Generate the finished key */
1536     if (!tls13_derive_finishedkey(s, md, binderkey, finishedkey, hashsize)) {
1537         /* SSLfatal() already called */
1538         goto err;
1539     }
1540
1541     if (EVP_DigestInit_ex(mctx, md, NULL) <= 0) {
1542         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PSK_DO_BINDER,
1543                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1544         goto err;
1545     }
1546
1547     /*
1548      * Get a hash of the ClientHello up to the start of the binders. If we are
1549      * following a HelloRetryRequest then this includes the hash of the first
1550      * ClientHello and the HelloRetryRequest itself.
1551      */
1552     if (s->hello_retry_request == SSL_HRR_PENDING) {
1553         size_t hdatalen;
1554         long hdatalen_l;
1555         void *hdata;
1556
1557         hdatalen = hdatalen_l =
1558             BIO_get_mem_data(s->s3.handshake_buffer, &hdata);
1559         if (hdatalen_l <= 0) {
1560             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PSK_DO_BINDER,
1561                      SSL_R_BAD_HANDSHAKE_LENGTH);
1562             goto err;
1563         }
1564
1565         /*
1566          * For servers the handshake buffer data will include the second
1567          * ClientHello - which we don't want - so we need to take that bit off.
1568          */
1569         if (s->server) {
1570             PACKET hashprefix, msg;
1571
1572             /* Find how many bytes are left after the first two messages */
1573             if (!PACKET_buf_init(&hashprefix, hdata, hdatalen)
1574                     || !PACKET_forward(&hashprefix, 1)
1575                     || !PACKET_get_length_prefixed_3(&hashprefix, &msg)
1576                     || !PACKET_forward(&hashprefix, 1)
1577                     || !PACKET_get_length_prefixed_3(&hashprefix, &msg)) {
1578                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PSK_DO_BINDER,
1579                          ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1580                 goto err;
1581             }
1582             hdatalen -= PACKET_remaining(&hashprefix);
1583         }
1584
1585         if (EVP_DigestUpdate(mctx, hdata, hdatalen) <= 0) {
1586             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PSK_DO_BINDER,
1587                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1588             goto err;
1589         }
1590     }
1591
1592     if (EVP_DigestUpdate(mctx, msgstart, binderoffset) <= 0
1593             || EVP_DigestFinal_ex(mctx, hash, NULL) <= 0) {
1594         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PSK_DO_BINDER,
1595                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1596         goto err;
1597     }
1598
1599     mackey = EVP_PKEY_new_raw_private_key_with_libctx(s->ctx->libctx, "HMAC",
1600                                                       s->ctx->propq,
1601                                                       finishedkey,
1602                                                       hashsize);
1603     if (mackey == NULL) {
1604         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PSK_DO_BINDER,
1605                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1606         goto err;
1607     }
1608
1609     if (!sign)
1610         binderout = tmpbinder;
1611
1612     bindersize = hashsize;
1613     if (EVP_DigestSignInit_with_libctx(mctx, NULL, EVP_MD_name(md),
1614                                        s->ctx->libctx, s->ctx->propq,
1615                                        mackey) <= 0
1616             || EVP_DigestSignUpdate(mctx, hash, hashsize) <= 0
1617             || EVP_DigestSignFinal(mctx, binderout, &bindersize) <= 0
1618             || bindersize != hashsize) {
1619         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PSK_DO_BINDER,
1620                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1621         goto err;
1622     }
1623
1624     if (sign) {
1625         ret = 1;
1626     } else {
1627         /* HMAC keys can't do EVP_DigestVerify* - use CRYPTO_memcmp instead */
1628         ret = (CRYPTO_memcmp(binderin, binderout, hashsize) == 0);
1629         if (!ret)
1630             SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER, SSL_F_TLS_PSK_DO_BINDER,
1631                      SSL_R_BINDER_DOES_NOT_VERIFY);
1632     }
1633
1634  err:
1635     OPENSSL_cleanse(binderkey, sizeof(binderkey));
1636     OPENSSL_cleanse(finishedkey, sizeof(finishedkey));
1637     EVP_PKEY_free(mackey);
1638     EVP_MD_CTX_free(mctx);
1639
1640     return ret;
1641 }
1642
1643 static int final_early_data(SSL *s, unsigned int context, int sent)
1644 {
1645     if (!sent)
1646         return 1;
1647
1648     if (!s->server) {
1649         if (context == SSL_EXT_TLS1_3_ENCRYPTED_EXTENSIONS
1650                 && sent
1651                 && !s->ext.early_data_ok) {
1652             /*
1653              * If we get here then the server accepted our early_data but we
1654              * later realised that it shouldn't have done (e.g. inconsistent
1655              * ALPN)
1656              */
1657             SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER, SSL_F_FINAL_EARLY_DATA,
1658                      SSL_R_BAD_EARLY_DATA);
1659             return 0;
1660         }
1661
1662         return 1;
1663     }
1664
1665     if (s->max_early_data == 0
1666             || !s->hit
1667             || s->early_data_state != SSL_EARLY_DATA_ACCEPTING
1668             || !s->ext.early_data_ok
1669             || s->hello_retry_request != SSL_HRR_NONE
1670             || (s->allow_early_data_cb != NULL
1671                 && !s->allow_early_data_cb(s,
1672                                          s->allow_early_data_cb_data))) {
1673         s->ext.early_data = SSL_EARLY_DATA_REJECTED;
1674     } else {
1675         s->ext.early_data = SSL_EARLY_DATA_ACCEPTED;
1676
1677         if (!tls13_change_cipher_state(s,
1678                     SSL3_CC_EARLY | SSL3_CHANGE_CIPHER_SERVER_READ)) {
1679             /* SSLfatal() already called */
1680             return 0;
1681         }
1682     }
1683
1684     return 1;
1685 }
1686
1687 static int final_maxfragmentlen(SSL *s, unsigned int context, int sent)
1688 {
1689     /*
1690      * Session resumption on server-side with MFL extension active
1691      *  BUT MFL extension packet was not resent (i.e. sent == 0)
1692      */
1693     if (s->server && s->hit && USE_MAX_FRAGMENT_LENGTH_EXT(s->session)
1694             && !sent ) {
1695         SSLfatal(s, SSL_AD_MISSING_EXTENSION, SSL_F_FINAL_MAXFRAGMENTLEN,
1696                  SSL_R_BAD_EXTENSION);
1697         return 0;
1698     }
1699
1700     /* Current SSL buffer is lower than requested MFL */
1701     if (s->session && USE_MAX_FRAGMENT_LENGTH_EXT(s->session)
1702             && s->max_send_fragment < GET_MAX_FRAGMENT_LENGTH(s->session))
1703         /* trigger a larger buffer reallocation */
1704         if (!ssl3_setup_buffers(s)) {
1705             /* SSLfatal() already called */
1706             return 0;
1707         }
1708
1709     return 1;
1710 }
1711
1712 static int init_post_handshake_auth(SSL *s, unsigned int context)
1713 {
1714     s->post_handshake_auth = SSL_PHA_NONE;
1715
1716     return 1;
1717 }