ad79fef83c324e360d5a2c02d05ef863a60465bc
[openssl.git] / ssl / statem / statem_clnt.c
1 /*
2  * Copyright 1995-2018 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
3  * Copyright (c) 2002, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved
4  * Copyright 2005 Nokia. All rights reserved.
5  *
6  * Licensed under the OpenSSL license (the "License").  You may not use
7  * this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
8  * in the file LICENSE in the source distribution or at
9  * https://www.openssl.org/source/license.html
10  */
11
12 #include <stdio.h>
13 #include <time.h>
14 #include <assert.h>
15 #include "../ssl_locl.h"
16 #include "statem_locl.h"
17 #include <openssl/buffer.h>
18 #include <openssl/rand.h>
19 #include <openssl/objects.h>
20 #include <openssl/evp.h>
21 #include <openssl/md5.h>
22 #include <openssl/dh.h>
23 #include <openssl/bn.h>
24 #include <openssl/engine.h>
25 #include <internal/cryptlib.h>
26
27 static MSG_PROCESS_RETURN tls_process_as_hello_retry_request(SSL *s, PACKET *pkt);
28 static MSG_PROCESS_RETURN tls_process_encrypted_extensions(SSL *s, PACKET *pkt);
29
30 static ossl_inline int cert_req_allowed(SSL *s);
31 static int key_exchange_expected(SSL *s);
32 static int ssl_cipher_list_to_bytes(SSL *s, STACK_OF(SSL_CIPHER) *sk,
33                                     WPACKET *pkt);
34
35 /*
36  * Is a CertificateRequest message allowed at the moment or not?
37  *
38  *  Return values are:
39  *  1: Yes
40  *  0: No
41  */
42 static ossl_inline int cert_req_allowed(SSL *s)
43 {
44     /* TLS does not like anon-DH with client cert */
45     if ((s->version > SSL3_VERSION
46          && (s->s3->tmp.new_cipher->algorithm_auth & SSL_aNULL))
47         || (s->s3->tmp.new_cipher->algorithm_auth & (SSL_aSRP | SSL_aPSK)))
48         return 0;
49
50     return 1;
51 }
52
53 /*
54  * Should we expect the ServerKeyExchange message or not?
55  *
56  *  Return values are:
57  *  1: Yes
58  *  0: No
59  */
60 static int key_exchange_expected(SSL *s)
61 {
62     long alg_k = s->s3->tmp.new_cipher->algorithm_mkey;
63
64     /*
65      * Can't skip server key exchange if this is an ephemeral
66      * ciphersuite or for SRP
67      */
68     if (alg_k & (SSL_kDHE | SSL_kECDHE | SSL_kDHEPSK | SSL_kECDHEPSK
69                  | SSL_kSRP)) {
70         return 1;
71     }
72
73     return 0;
74 }
75
76 /*
77  * ossl_statem_client_read_transition() encapsulates the logic for the allowed
78  * handshake state transitions when a TLS1.3 client is reading messages from the
79  * server. The message type that the server has sent is provided in |mt|. The
80  * current state is in |s->statem.hand_state|.
81  *
82  * Return values are 1 for success (transition allowed) and  0 on error
83  * (transition not allowed)
84  */
85 static int ossl_statem_client13_read_transition(SSL *s, int mt)
86 {
87     OSSL_STATEM *st = &s->statem;
88
89     /*
90      * Note: There is no case for TLS_ST_CW_CLNT_HELLO, because we haven't
91      * yet negotiated TLSv1.3 at that point so that is handled by
92      * ossl_statem_client_read_transition()
93      */
94
95     switch (st->hand_state) {
96     default:
97         break;
98
99     case TLS_ST_CW_CLNT_HELLO:
100         /*
101          * This must a ClientHello following a HelloRetryRequest, so the only
102          * thing we can get now is a ServerHello.
103          */
104         if (mt == SSL3_MT_SERVER_HELLO) {
105             st->hand_state = TLS_ST_CR_SRVR_HELLO;
106             return 1;
107         }
108         break;
109
110     case TLS_ST_CR_SRVR_HELLO:
111         if (mt == SSL3_MT_ENCRYPTED_EXTENSIONS) {
112             st->hand_state = TLS_ST_CR_ENCRYPTED_EXTENSIONS;
113             return 1;
114         }
115         break;
116
117     case TLS_ST_CR_ENCRYPTED_EXTENSIONS:
118         if (s->hit) {
119             if (mt == SSL3_MT_FINISHED) {
120                 st->hand_state = TLS_ST_CR_FINISHED;
121                 return 1;
122             }
123         } else {
124             if (mt == SSL3_MT_CERTIFICATE_REQUEST) {
125                 st->hand_state = TLS_ST_CR_CERT_REQ;
126                 return 1;
127             }
128             if (mt == SSL3_MT_CERTIFICATE) {
129                 st->hand_state = TLS_ST_CR_CERT;
130                 return 1;
131             }
132         }
133         break;
134
135     case TLS_ST_CR_CERT_REQ:
136         if (mt == SSL3_MT_CERTIFICATE) {
137             st->hand_state = TLS_ST_CR_CERT;
138             return 1;
139         }
140         break;
141
142     case TLS_ST_CR_CERT:
143         if (mt == SSL3_MT_CERTIFICATE_VERIFY) {
144             st->hand_state = TLS_ST_CR_CERT_VRFY;
145             return 1;
146         }
147         break;
148
149     case TLS_ST_CR_CERT_VRFY:
150         if (mt == SSL3_MT_FINISHED) {
151             st->hand_state = TLS_ST_CR_FINISHED;
152             return 1;
153         }
154         break;
155
156     case TLS_ST_OK:
157         if (mt == SSL3_MT_NEWSESSION_TICKET) {
158             st->hand_state = TLS_ST_CR_SESSION_TICKET;
159             return 1;
160         }
161         if (mt == SSL3_MT_KEY_UPDATE) {
162             st->hand_state = TLS_ST_CR_KEY_UPDATE;
163             return 1;
164         }
165         if (mt == SSL3_MT_CERTIFICATE_REQUEST) {
166 #if DTLS_MAX_VERSION != DTLS1_2_VERSION
167 # error TODO(DTLS1.3): Restore digest for PHA before adding message.
168 #endif
169             if (!SSL_IS_DTLS(s) && s->post_handshake_auth == SSL_PHA_EXT_SENT) {
170                 s->post_handshake_auth = SSL_PHA_REQUESTED;
171                 /*
172                  * In TLS, this is called before the message is added to the
173                  * digest. In DTLS, this is expected to be called after adding
174                  * to the digest. Either move the digest restore, or add the
175                  * message here after the swap, or do it after the clientFinished?
176                  */
177                 if (!tls13_restore_handshake_digest_for_pha(s)) {
178                     /* SSLfatal() already called */
179                     return 0;
180                 }
181                 st->hand_state = TLS_ST_CR_CERT_REQ;
182                 return 1;
183             }
184         }
185         break;
186     }
187
188     /* No valid transition found */
189     return 0;
190 }
191
192 /*
193  * ossl_statem_client_read_transition() encapsulates the logic for the allowed
194  * handshake state transitions when the client is reading messages from the
195  * server. The message type that the server has sent is provided in |mt|. The
196  * current state is in |s->statem.hand_state|.
197  *
198  * Return values are 1 for success (transition allowed) and  0 on error
199  * (transition not allowed)
200  */
201 int ossl_statem_client_read_transition(SSL *s, int mt)
202 {
203     OSSL_STATEM *st = &s->statem;
204     int ske_expected;
205
206     /*
207      * Note that after writing the first ClientHello we don't know what version
208      * we are going to negotiate yet, so we don't take this branch until later.
209      */
210     if (SSL_IS_TLS13(s)) {
211         if (!ossl_statem_client13_read_transition(s, mt))
212             goto err;
213         return 1;
214     }
215
216     switch (st->hand_state) {
217     default:
218         break;
219
220     case TLS_ST_CW_CLNT_HELLO:
221         if (mt == SSL3_MT_SERVER_HELLO) {
222             st->hand_state = TLS_ST_CR_SRVR_HELLO;
223             return 1;
224         }
225
226         if (SSL_IS_DTLS(s)) {
227             if (mt == DTLS1_MT_HELLO_VERIFY_REQUEST) {
228                 st->hand_state = DTLS_ST_CR_HELLO_VERIFY_REQUEST;
229                 return 1;
230             }
231         }
232         break;
233
234     case TLS_ST_EARLY_DATA:
235         /*
236          * We've not actually selected TLSv1.3 yet, but we have sent early
237          * data. The only thing allowed now is a ServerHello or a
238          * HelloRetryRequest.
239          */
240         if (mt == SSL3_MT_SERVER_HELLO) {
241             st->hand_state = TLS_ST_CR_SRVR_HELLO;
242             return 1;
243         }
244         break;
245
246     case TLS_ST_CR_SRVR_HELLO:
247         if (s->hit) {
248             if (s->ext.ticket_expected) {
249                 if (mt == SSL3_MT_NEWSESSION_TICKET) {
250                     st->hand_state = TLS_ST_CR_SESSION_TICKET;
251                     return 1;
252                 }
253             } else if (mt == SSL3_MT_CHANGE_CIPHER_SPEC) {
254                 st->hand_state = TLS_ST_CR_CHANGE;
255                 return 1;
256             }
257         } else {
258             if (SSL_IS_DTLS(s) && mt == DTLS1_MT_HELLO_VERIFY_REQUEST) {
259                 st->hand_state = DTLS_ST_CR_HELLO_VERIFY_REQUEST;
260                 return 1;
261             } else if (s->version >= TLS1_VERSION
262                        && s->ext.session_secret_cb != NULL
263                        && s->session->ext.tick != NULL
264                        && mt == SSL3_MT_CHANGE_CIPHER_SPEC) {
265                 /*
266                  * Normally, we can tell if the server is resuming the session
267                  * from the session ID. EAP-FAST (RFC 4851), however, relies on
268                  * the next server message after the ServerHello to determine if
269                  * the server is resuming.
270                  */
271                 s->hit = 1;
272                 st->hand_state = TLS_ST_CR_CHANGE;
273                 return 1;
274             } else if (!(s->s3->tmp.new_cipher->algorithm_auth
275                          & (SSL_aNULL | SSL_aSRP | SSL_aPSK))) {
276                 if (mt == SSL3_MT_CERTIFICATE) {
277                     st->hand_state = TLS_ST_CR_CERT;
278                     return 1;
279                 }
280             } else {
281                 ske_expected = key_exchange_expected(s);
282                 /* SKE is optional for some PSK ciphersuites */
283                 if (ske_expected
284                     || ((s->s3->tmp.new_cipher->algorithm_mkey & SSL_PSK)
285                         && mt == SSL3_MT_SERVER_KEY_EXCHANGE)) {
286                     if (mt == SSL3_MT_SERVER_KEY_EXCHANGE) {
287                         st->hand_state = TLS_ST_CR_KEY_EXCH;
288                         return 1;
289                     }
290                 } else if (mt == SSL3_MT_CERTIFICATE_REQUEST
291                            && cert_req_allowed(s)) {
292                     st->hand_state = TLS_ST_CR_CERT_REQ;
293                     return 1;
294                 } else if (mt == SSL3_MT_SERVER_DONE) {
295                     st->hand_state = TLS_ST_CR_SRVR_DONE;
296                     return 1;
297                 }
298             }
299         }
300         break;
301
302     case TLS_ST_CR_CERT:
303         /*
304          * The CertificateStatus message is optional even if
305          * |ext.status_expected| is set
306          */
307         if (s->ext.status_expected && mt == SSL3_MT_CERTIFICATE_STATUS) {
308             st->hand_state = TLS_ST_CR_CERT_STATUS;
309             return 1;
310         }
311         /* Fall through */
312
313     case TLS_ST_CR_CERT_STATUS:
314         ske_expected = key_exchange_expected(s);
315         /* SKE is optional for some PSK ciphersuites */
316         if (ske_expected || ((s->s3->tmp.new_cipher->algorithm_mkey & SSL_PSK)
317                              && mt == SSL3_MT_SERVER_KEY_EXCHANGE)) {
318             if (mt == SSL3_MT_SERVER_KEY_EXCHANGE) {
319                 st->hand_state = TLS_ST_CR_KEY_EXCH;
320                 return 1;
321             }
322             goto err;
323         }
324         /* Fall through */
325
326     case TLS_ST_CR_KEY_EXCH:
327         if (mt == SSL3_MT_CERTIFICATE_REQUEST) {
328             if (cert_req_allowed(s)) {
329                 st->hand_state = TLS_ST_CR_CERT_REQ;
330                 return 1;
331             }
332             goto err;
333         }
334         /* Fall through */
335
336     case TLS_ST_CR_CERT_REQ:
337         if (mt == SSL3_MT_SERVER_DONE) {
338             st->hand_state = TLS_ST_CR_SRVR_DONE;
339             return 1;
340         }
341         break;
342
343     case TLS_ST_CW_FINISHED:
344         if (s->ext.ticket_expected) {
345             if (mt == SSL3_MT_NEWSESSION_TICKET) {
346                 st->hand_state = TLS_ST_CR_SESSION_TICKET;
347                 return 1;
348             }
349         } else if (mt == SSL3_MT_CHANGE_CIPHER_SPEC) {
350             st->hand_state = TLS_ST_CR_CHANGE;
351             return 1;
352         }
353         break;
354
355     case TLS_ST_CR_SESSION_TICKET:
356         if (mt == SSL3_MT_CHANGE_CIPHER_SPEC) {
357             st->hand_state = TLS_ST_CR_CHANGE;
358             return 1;
359         }
360         break;
361
362     case TLS_ST_CR_CHANGE:
363         if (mt == SSL3_MT_FINISHED) {
364             st->hand_state = TLS_ST_CR_FINISHED;
365             return 1;
366         }
367         break;
368
369     case TLS_ST_OK:
370         if (mt == SSL3_MT_HELLO_REQUEST) {
371             st->hand_state = TLS_ST_CR_HELLO_REQ;
372             return 1;
373         }
374         break;
375     }
376
377  err:
378     /* No valid transition found */
379     if (SSL_IS_DTLS(s) && mt == SSL3_MT_CHANGE_CIPHER_SPEC) {
380         BIO *rbio;
381
382         /*
383          * CCS messages don't have a message sequence number so this is probably
384          * because of an out-of-order CCS. We'll just drop it.
385          */
386         s->init_num = 0;
387         s->rwstate = SSL_READING;
388         rbio = SSL_get_rbio(s);
389         BIO_clear_retry_flags(rbio);
390         BIO_set_retry_read(rbio);
391         return 0;
392     }
393     SSLfatal(s, SSL3_AD_UNEXPECTED_MESSAGE,
394              SSL_F_OSSL_STATEM_CLIENT_READ_TRANSITION,
395              SSL_R_UNEXPECTED_MESSAGE);
396     return 0;
397 }
398
399 /*
400  * ossl_statem_client13_write_transition() works out what handshake state to
401  * move to next when the TLSv1.3 client is writing messages to be sent to the
402  * server.
403  */
404 static WRITE_TRAN ossl_statem_client13_write_transition(SSL *s)
405 {
406     OSSL_STATEM *st = &s->statem;
407
408     /*
409      * Note: There are no cases for TLS_ST_BEFORE because we haven't negotiated
410      * TLSv1.3 yet at that point. They are handled by
411      * ossl_statem_client_write_transition().
412      */
413     switch (st->hand_state) {
414     default:
415         /* Shouldn't happen */
416         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
417                  SSL_F_OSSL_STATEM_CLIENT13_WRITE_TRANSITION,
418                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
419         return WRITE_TRAN_ERROR;
420
421     case TLS_ST_CR_CERT_REQ:
422         if (s->post_handshake_auth == SSL_PHA_REQUESTED) {
423             st->hand_state = TLS_ST_CW_CERT;
424             return WRITE_TRAN_CONTINUE;
425         }
426         /* Shouldn't happen - same as default case */
427         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
428                  SSL_F_OSSL_STATEM_CLIENT13_WRITE_TRANSITION,
429                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
430         return WRITE_TRAN_ERROR;
431
432     case TLS_ST_CR_FINISHED:
433         if (s->early_data_state == SSL_EARLY_DATA_WRITE_RETRY
434                 || s->early_data_state == SSL_EARLY_DATA_FINISHED_WRITING)
435             st->hand_state = TLS_ST_PENDING_EARLY_DATA_END;
436         else if ((s->options & SSL_OP_ENABLE_MIDDLEBOX_COMPAT) != 0
437                  && s->hello_retry_request == SSL_HRR_NONE)
438             st->hand_state = TLS_ST_CW_CHANGE;
439         else
440             st->hand_state = (s->s3->tmp.cert_req != 0) ? TLS_ST_CW_CERT
441                                                         : TLS_ST_CW_FINISHED;
442         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
443
444     case TLS_ST_PENDING_EARLY_DATA_END:
445         if (s->ext.early_data == SSL_EARLY_DATA_ACCEPTED) {
446             st->hand_state = TLS_ST_CW_END_OF_EARLY_DATA;
447             return WRITE_TRAN_CONTINUE;
448         }
449         /* Fall through */
450
451     case TLS_ST_CW_END_OF_EARLY_DATA:
452     case TLS_ST_CW_CHANGE:
453         st->hand_state = (s->s3->tmp.cert_req != 0) ? TLS_ST_CW_CERT
454                                                     : TLS_ST_CW_FINISHED;
455         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
456
457     case TLS_ST_CW_CERT:
458         /* If a non-empty Certificate we also send CertificateVerify */
459         st->hand_state = (s->s3->tmp.cert_req == 1) ? TLS_ST_CW_CERT_VRFY
460                                                     : TLS_ST_CW_FINISHED;
461         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
462
463     case TLS_ST_CW_CERT_VRFY:
464         st->hand_state = TLS_ST_CW_FINISHED;
465         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
466
467     case TLS_ST_CR_KEY_UPDATE:
468         if (s->key_update != SSL_KEY_UPDATE_NONE) {
469             st->hand_state = TLS_ST_CW_KEY_UPDATE;
470             return WRITE_TRAN_CONTINUE;
471         }
472         /* Fall through */
473
474     case TLS_ST_CW_KEY_UPDATE:
475     case TLS_ST_CR_SESSION_TICKET:
476     case TLS_ST_CW_FINISHED:
477         st->hand_state = TLS_ST_OK;
478         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
479
480     case TLS_ST_OK:
481         if (s->key_update != SSL_KEY_UPDATE_NONE) {
482             st->hand_state = TLS_ST_CW_KEY_UPDATE;
483             return WRITE_TRAN_CONTINUE;
484         }
485
486         /* Try to read from the server instead */
487         return WRITE_TRAN_FINISHED;
488     }
489 }
490
491 /*
492  * ossl_statem_client_write_transition() works out what handshake state to
493  * move to next when the client is writing messages to be sent to the server.
494  */
495 WRITE_TRAN ossl_statem_client_write_transition(SSL *s)
496 {
497     OSSL_STATEM *st = &s->statem;
498
499     /*
500      * Note that immediately before/after a ClientHello we don't know what
501      * version we are going to negotiate yet, so we don't take this branch until
502      * later
503      */
504     if (SSL_IS_TLS13(s))
505         return ossl_statem_client13_write_transition(s);
506
507     switch (st->hand_state) {
508     default:
509         /* Shouldn't happen */
510         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
511                  SSL_F_OSSL_STATEM_CLIENT_WRITE_TRANSITION,
512                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
513         return WRITE_TRAN_ERROR;
514
515     case TLS_ST_OK:
516         if (!s->renegotiate) {
517             /*
518              * We haven't requested a renegotiation ourselves so we must have
519              * received a message from the server. Better read it.
520              */
521             return WRITE_TRAN_FINISHED;
522         }
523         /* Renegotiation */
524         /* fall thru */
525     case TLS_ST_BEFORE:
526         st->hand_state = TLS_ST_CW_CLNT_HELLO;
527         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
528
529     case TLS_ST_CW_CLNT_HELLO:
530         if (s->early_data_state == SSL_EARLY_DATA_CONNECTING) {
531             /*
532              * We are assuming this is a TLSv1.3 connection, although we haven't
533              * actually selected a version yet.
534              */
535             if ((s->options & SSL_OP_ENABLE_MIDDLEBOX_COMPAT) != 0)
536                 st->hand_state = TLS_ST_CW_CHANGE;
537             else
538                 st->hand_state = TLS_ST_EARLY_DATA;
539             return WRITE_TRAN_CONTINUE;
540         }
541         /*
542          * No transition at the end of writing because we don't know what
543          * we will be sent
544          */
545         return WRITE_TRAN_FINISHED;
546
547     case TLS_ST_CR_SRVR_HELLO:
548         /*
549          * We only get here in TLSv1.3. We just received an HRR, so issue a
550          * CCS unless middlebox compat mode is off, or we already issued one
551          * because we did early data.
552          */
553         if ((s->options & SSL_OP_ENABLE_MIDDLEBOX_COMPAT) != 0
554                 && s->early_data_state != SSL_EARLY_DATA_FINISHED_WRITING)
555             st->hand_state = TLS_ST_CW_CHANGE;
556         else
557             st->hand_state = TLS_ST_CW_CLNT_HELLO;
558         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
559
560     case TLS_ST_EARLY_DATA:
561         return WRITE_TRAN_FINISHED;
562
563     case DTLS_ST_CR_HELLO_VERIFY_REQUEST:
564         st->hand_state = TLS_ST_CW_CLNT_HELLO;
565         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
566
567     case TLS_ST_CR_SRVR_DONE:
568         if (s->s3->tmp.cert_req)
569             st->hand_state = TLS_ST_CW_CERT;
570         else
571             st->hand_state = TLS_ST_CW_KEY_EXCH;
572         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
573
574     case TLS_ST_CW_CERT:
575         st->hand_state = TLS_ST_CW_KEY_EXCH;
576         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
577
578     case TLS_ST_CW_KEY_EXCH:
579         /*
580          * For TLS, cert_req is set to 2, so a cert chain of nothing is
581          * sent, but no verify packet is sent
582          */
583         /*
584          * XXX: For now, we do not support client authentication in ECDH
585          * cipher suites with ECDH (rather than ECDSA) certificates. We
586          * need to skip the certificate verify message when client's
587          * ECDH public key is sent inside the client certificate.
588          */
589         if (s->s3->tmp.cert_req == 1) {
590             st->hand_state = TLS_ST_CW_CERT_VRFY;
591         } else {
592             st->hand_state = TLS_ST_CW_CHANGE;
593         }
594         if (s->s3->flags & TLS1_FLAGS_SKIP_CERT_VERIFY) {
595             st->hand_state = TLS_ST_CW_CHANGE;
596         }
597         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
598
599     case TLS_ST_CW_CERT_VRFY:
600         st->hand_state = TLS_ST_CW_CHANGE;
601         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
602
603     case TLS_ST_CW_CHANGE:
604         if (s->hello_retry_request == SSL_HRR_PENDING) {
605             st->hand_state = TLS_ST_CW_CLNT_HELLO;
606         } else if (s->early_data_state == SSL_EARLY_DATA_CONNECTING) {
607             st->hand_state = TLS_ST_EARLY_DATA;
608         } else {
609 #if defined(OPENSSL_NO_NEXTPROTONEG)
610             st->hand_state = TLS_ST_CW_FINISHED;
611 #else
612             if (!SSL_IS_DTLS(s) && s->s3->npn_seen)
613                 st->hand_state = TLS_ST_CW_NEXT_PROTO;
614             else
615                 st->hand_state = TLS_ST_CW_FINISHED;
616 #endif
617         }
618         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
619
620 #if !defined(OPENSSL_NO_NEXTPROTONEG)
621     case TLS_ST_CW_NEXT_PROTO:
622         st->hand_state = TLS_ST_CW_FINISHED;
623         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
624 #endif
625
626     case TLS_ST_CW_FINISHED:
627         if (s->hit) {
628             st->hand_state = TLS_ST_OK;
629             return WRITE_TRAN_CONTINUE;
630         } else {
631             return WRITE_TRAN_FINISHED;
632         }
633
634     case TLS_ST_CR_FINISHED:
635         if (s->hit) {
636             st->hand_state = TLS_ST_CW_CHANGE;
637             return WRITE_TRAN_CONTINUE;
638         } else {
639             st->hand_state = TLS_ST_OK;
640             return WRITE_TRAN_CONTINUE;
641         }
642
643     case TLS_ST_CR_HELLO_REQ:
644         /*
645          * If we can renegotiate now then do so, otherwise wait for a more
646          * convenient time.
647          */
648         if (ssl3_renegotiate_check(s, 1)) {
649             if (!tls_setup_handshake(s)) {
650                 /* SSLfatal() already called */
651                 return WRITE_TRAN_ERROR;
652             }
653             st->hand_state = TLS_ST_CW_CLNT_HELLO;
654             return WRITE_TRAN_CONTINUE;
655         }
656         st->hand_state = TLS_ST_OK;
657         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
658     }
659 }
660
661 /*
662  * Perform any pre work that needs to be done prior to sending a message from
663  * the client to the server.
664  */
665 WORK_STATE ossl_statem_client_pre_work(SSL *s, WORK_STATE wst)
666 {
667     OSSL_STATEM *st = &s->statem;
668
669     switch (st->hand_state) {
670     default:
671         /* No pre work to be done */
672         break;
673
674     case TLS_ST_CW_CLNT_HELLO:
675         s->shutdown = 0;
676         if (SSL_IS_DTLS(s)) {
677             /* every DTLS ClientHello resets Finished MAC */
678             if (!ssl3_init_finished_mac(s)) {
679                 /* SSLfatal() already called */
680                 return WORK_ERROR;
681             }
682         }
683         break;
684
685     case TLS_ST_CW_CHANGE:
686         if (SSL_IS_DTLS(s)) {
687             if (s->hit) {
688                 /*
689                  * We're into the last flight so we don't retransmit these
690                  * messages unless we need to.
691                  */
692                 st->use_timer = 0;
693             }
694 #ifndef OPENSSL_NO_SCTP
695             if (BIO_dgram_is_sctp(SSL_get_wbio(s))) {
696                 /* Calls SSLfatal() as required */
697                 return dtls_wait_for_dry(s);
698             }
699 #endif
700         }
701         break;
702
703     case TLS_ST_PENDING_EARLY_DATA_END:
704         /*
705          * If we've been called by SSL_do_handshake()/SSL_write(), or we did not
706          * attempt to write early data before calling SSL_read() then we press
707          * on with the handshake. Otherwise we pause here.
708          */
709         if (s->early_data_state == SSL_EARLY_DATA_FINISHED_WRITING
710                 || s->early_data_state == SSL_EARLY_DATA_NONE)
711             return WORK_FINISHED_CONTINUE;
712         /* Fall through */
713
714     case TLS_ST_EARLY_DATA:
715         return tls_finish_handshake(s, wst, 0, 1);
716
717     case TLS_ST_OK:
718         /* Calls SSLfatal() as required */
719         return tls_finish_handshake(s, wst, 1, 1);
720     }
721
722     return WORK_FINISHED_CONTINUE;
723 }
724
725 /*
726  * Perform any work that needs to be done after sending a message from the
727  * client to the server.
728  */
729 WORK_STATE ossl_statem_client_post_work(SSL *s, WORK_STATE wst)
730 {
731     OSSL_STATEM *st = &s->statem;
732
733     s->init_num = 0;
734
735     switch (st->hand_state) {
736     default:
737         /* No post work to be done */
738         break;
739
740     case TLS_ST_CW_CLNT_HELLO:
741         if (s->early_data_state == SSL_EARLY_DATA_CONNECTING
742                 && s->max_early_data > 0) {
743             /*
744              * We haven't selected TLSv1.3 yet so we don't call the change
745              * cipher state function associated with the SSL_METHOD. Instead
746              * we call tls13_change_cipher_state() directly.
747              */
748             if ((s->options & SSL_OP_ENABLE_MIDDLEBOX_COMPAT) == 0) {
749                 if (!tls13_change_cipher_state(s,
750                             SSL3_CC_EARLY | SSL3_CHANGE_CIPHER_CLIENT_WRITE)) {
751                     /* SSLfatal() already called */
752                     return WORK_ERROR;
753                 }
754             }
755             /* else we're in compat mode so we delay flushing until after CCS */
756         } else if (!statem_flush(s)) {
757             return WORK_MORE_A;
758         }
759
760         if (SSL_IS_DTLS(s)) {
761             /* Treat the next message as the first packet */
762             s->first_packet = 1;
763         }
764         break;
765
766     case TLS_ST_CW_END_OF_EARLY_DATA:
767         /*
768          * We set the enc_write_ctx back to NULL because we may end up writing
769          * in cleartext again if we get a HelloRetryRequest from the server.
770          */
771         EVP_CIPHER_CTX_free(s->enc_write_ctx);
772         s->enc_write_ctx = NULL;
773         break;
774
775     case TLS_ST_CW_KEY_EXCH:
776         if (tls_client_key_exchange_post_work(s) == 0) {
777             /* SSLfatal() already called */
778             return WORK_ERROR;
779         }
780         break;
781
782     case TLS_ST_CW_CHANGE:
783         if (SSL_IS_TLS13(s) || s->hello_retry_request == SSL_HRR_PENDING)
784             break;
785         if (s->early_data_state == SSL_EARLY_DATA_CONNECTING
786                     && s->max_early_data > 0) {
787             /*
788              * We haven't selected TLSv1.3 yet so we don't call the change
789              * cipher state function associated with the SSL_METHOD. Instead
790              * we call tls13_change_cipher_state() directly.
791              */
792             if (!tls13_change_cipher_state(s,
793                         SSL3_CC_EARLY | SSL3_CHANGE_CIPHER_CLIENT_WRITE))
794                 return WORK_ERROR;
795             break;
796         }
797         s->session->cipher = s->s3->tmp.new_cipher;
798 #ifdef OPENSSL_NO_COMP
799         s->session->compress_meth = 0;
800 #else
801         if (s->s3->tmp.new_compression == NULL)
802             s->session->compress_meth = 0;
803         else
804             s->session->compress_meth = s->s3->tmp.new_compression->id;
805 #endif
806         if (!s->method->ssl3_enc->setup_key_block(s)) {
807             /* SSLfatal() already called */
808             return WORK_ERROR;
809         }
810
811         if (!s->method->ssl3_enc->change_cipher_state(s,
812                                           SSL3_CHANGE_CIPHER_CLIENT_WRITE)) {
813             /* SSLfatal() already called */
814             return WORK_ERROR;
815         }
816
817         if (SSL_IS_DTLS(s)) {
818 #ifndef OPENSSL_NO_SCTP
819             if (s->hit) {
820                 /*
821                  * Change to new shared key of SCTP-Auth, will be ignored if
822                  * no SCTP used.
823                  */
824                 BIO_ctrl(SSL_get_wbio(s), BIO_CTRL_DGRAM_SCTP_NEXT_AUTH_KEY,
825                          0, NULL);
826             }
827 #endif
828
829             dtls1_reset_seq_numbers(s, SSL3_CC_WRITE);
830         }
831         break;
832
833     case TLS_ST_CW_FINISHED:
834 #ifndef OPENSSL_NO_SCTP
835         if (wst == WORK_MORE_A && SSL_IS_DTLS(s) && s->hit == 0) {
836             /*
837              * Change to new shared key of SCTP-Auth, will be ignored if
838              * no SCTP used.
839              */
840             BIO_ctrl(SSL_get_wbio(s), BIO_CTRL_DGRAM_SCTP_NEXT_AUTH_KEY,
841                      0, NULL);
842         }
843 #endif
844         if (statem_flush(s) != 1)
845             return WORK_MORE_B;
846
847         if (SSL_IS_TLS13(s)) {
848             if (!tls13_save_handshake_digest_for_pha(s)) {
849                 /* SSLfatal() already called */
850                 return WORK_ERROR;
851             }
852             if (s->post_handshake_auth != SSL_PHA_REQUESTED) {
853                 if (!s->method->ssl3_enc->change_cipher_state(s,
854                         SSL3_CC_APPLICATION | SSL3_CHANGE_CIPHER_CLIENT_WRITE)) {
855                     /* SSLfatal() already called */
856                     return WORK_ERROR;
857                 }
858             }
859         }
860         break;
861
862     case TLS_ST_CW_KEY_UPDATE:
863         if (statem_flush(s) != 1)
864             return WORK_MORE_A;
865         if (!tls13_update_key(s, 1)) {
866             /* SSLfatal() already called */
867             return WORK_ERROR;
868         }
869         break;
870     }
871
872     return WORK_FINISHED_CONTINUE;
873 }
874
875 /*
876  * Get the message construction function and message type for sending from the
877  * client
878  *
879  * Valid return values are:
880  *   1: Success
881  *   0: Error
882  */
883 int ossl_statem_client_construct_message(SSL *s, WPACKET *pkt,
884                                          confunc_f *confunc, int *mt)
885 {
886     OSSL_STATEM *st = &s->statem;
887
888     switch (st->hand_state) {
889     default:
890         /* Shouldn't happen */
891         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
892                  SSL_F_OSSL_STATEM_CLIENT_CONSTRUCT_MESSAGE,
893                  SSL_R_BAD_HANDSHAKE_STATE);
894         return 0;
895
896     case TLS_ST_CW_CHANGE:
897         if (SSL_IS_DTLS(s))
898             *confunc = dtls_construct_change_cipher_spec;
899         else
900             *confunc = tls_construct_change_cipher_spec;
901         *mt = SSL3_MT_CHANGE_CIPHER_SPEC;
902         break;
903
904     case TLS_ST_CW_CLNT_HELLO:
905         *confunc = tls_construct_client_hello;
906         *mt = SSL3_MT_CLIENT_HELLO;
907         break;
908
909     case TLS_ST_CW_END_OF_EARLY_DATA:
910         *confunc = tls_construct_end_of_early_data;
911         *mt = SSL3_MT_END_OF_EARLY_DATA;
912         break;
913
914     case TLS_ST_PENDING_EARLY_DATA_END:
915         *confunc = NULL;
916         *mt = SSL3_MT_DUMMY;
917         break;
918
919     case TLS_ST_CW_CERT:
920         *confunc = tls_construct_client_certificate;
921         *mt = SSL3_MT_CERTIFICATE;
922         break;
923
924     case TLS_ST_CW_KEY_EXCH:
925         *confunc = tls_construct_client_key_exchange;
926         *mt = SSL3_MT_CLIENT_KEY_EXCHANGE;
927         break;
928
929     case TLS_ST_CW_CERT_VRFY:
930         *confunc = tls_construct_cert_verify;
931         *mt = SSL3_MT_CERTIFICATE_VERIFY;
932         break;
933
934 #if !defined(OPENSSL_NO_NEXTPROTONEG)
935     case TLS_ST_CW_NEXT_PROTO:
936         *confunc = tls_construct_next_proto;
937         *mt = SSL3_MT_NEXT_PROTO;
938         break;
939 #endif
940     case TLS_ST_CW_FINISHED:
941         *confunc = tls_construct_finished;
942         *mt = SSL3_MT_FINISHED;
943         break;
944
945     case TLS_ST_CW_KEY_UPDATE:
946         *confunc = tls_construct_key_update;
947         *mt = SSL3_MT_KEY_UPDATE;
948         break;
949     }
950
951     return 1;
952 }
953
954 /*
955  * Returns the maximum allowed length for the current message that we are
956  * reading. Excludes the message header.
957  */
958 size_t ossl_statem_client_max_message_size(SSL *s)
959 {
960     OSSL_STATEM *st = &s->statem;
961
962     switch (st->hand_state) {
963     default:
964         /* Shouldn't happen */
965         return 0;
966
967     case TLS_ST_CR_SRVR_HELLO:
968         return SERVER_HELLO_MAX_LENGTH;
969
970     case DTLS_ST_CR_HELLO_VERIFY_REQUEST:
971         return HELLO_VERIFY_REQUEST_MAX_LENGTH;
972
973     case TLS_ST_CR_CERT:
974         return s->max_cert_list;
975
976     case TLS_ST_CR_CERT_VRFY:
977         return SSL3_RT_MAX_PLAIN_LENGTH;
978
979     case TLS_ST_CR_CERT_STATUS:
980         return SSL3_RT_MAX_PLAIN_LENGTH;
981
982     case TLS_ST_CR_KEY_EXCH:
983         return SERVER_KEY_EXCH_MAX_LENGTH;
984
985     case TLS_ST_CR_CERT_REQ:
986         /*
987          * Set to s->max_cert_list for compatibility with previous releases. In
988          * practice these messages can get quite long if servers are configured
989          * to provide a long list of acceptable CAs
990          */
991         return s->max_cert_list;
992
993     case TLS_ST_CR_SRVR_DONE:
994         return SERVER_HELLO_DONE_MAX_LENGTH;
995
996     case TLS_ST_CR_CHANGE:
997         if (s->version == DTLS1_BAD_VER)
998             return 3;
999         return CCS_MAX_LENGTH;
1000
1001     case TLS_ST_CR_SESSION_TICKET:
1002         return SSL3_RT_MAX_PLAIN_LENGTH;
1003
1004     case TLS_ST_CR_FINISHED:
1005         return FINISHED_MAX_LENGTH;
1006
1007     case TLS_ST_CR_ENCRYPTED_EXTENSIONS:
1008         return ENCRYPTED_EXTENSIONS_MAX_LENGTH;
1009
1010     case TLS_ST_CR_KEY_UPDATE:
1011         return KEY_UPDATE_MAX_LENGTH;
1012     }
1013 }
1014
1015 /*
1016  * Process a message that the client has been received from the server.
1017  */
1018 MSG_PROCESS_RETURN ossl_statem_client_process_message(SSL *s, PACKET *pkt)
1019 {
1020     OSSL_STATEM *st = &s->statem;
1021
1022     switch (st->hand_state) {
1023     default:
1024         /* Shouldn't happen */
1025         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
1026                  SSL_F_OSSL_STATEM_CLIENT_PROCESS_MESSAGE,
1027                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1028         return MSG_PROCESS_ERROR;
1029
1030     case TLS_ST_CR_SRVR_HELLO:
1031         return tls_process_server_hello(s, pkt);
1032
1033     case DTLS_ST_CR_HELLO_VERIFY_REQUEST:
1034         return dtls_process_hello_verify(s, pkt);
1035
1036     case TLS_ST_CR_CERT:
1037         return tls_process_server_certificate(s, pkt);
1038
1039     case TLS_ST_CR_CERT_VRFY:
1040         return tls_process_cert_verify(s, pkt);
1041
1042     case TLS_ST_CR_CERT_STATUS:
1043         return tls_process_cert_status(s, pkt);
1044
1045     case TLS_ST_CR_KEY_EXCH:
1046         return tls_process_key_exchange(s, pkt);
1047
1048     case TLS_ST_CR_CERT_REQ:
1049         return tls_process_certificate_request(s, pkt);
1050
1051     case TLS_ST_CR_SRVR_DONE:
1052         return tls_process_server_done(s, pkt);
1053
1054     case TLS_ST_CR_CHANGE:
1055         return tls_process_change_cipher_spec(s, pkt);
1056
1057     case TLS_ST_CR_SESSION_TICKET:
1058         return tls_process_new_session_ticket(s, pkt);
1059
1060     case TLS_ST_CR_FINISHED:
1061         return tls_process_finished(s, pkt);
1062
1063     case TLS_ST_CR_HELLO_REQ:
1064         return tls_process_hello_req(s, pkt);
1065
1066     case TLS_ST_CR_ENCRYPTED_EXTENSIONS:
1067         return tls_process_encrypted_extensions(s, pkt);
1068
1069     case TLS_ST_CR_KEY_UPDATE:
1070         return tls_process_key_update(s, pkt);
1071     }
1072 }
1073
1074 /*
1075  * Perform any further processing required following the receipt of a message
1076  * from the server
1077  */
1078 WORK_STATE ossl_statem_client_post_process_message(SSL *s, WORK_STATE wst)
1079 {
1080     OSSL_STATEM *st = &s->statem;
1081
1082     switch (st->hand_state) {
1083     default:
1084         /* Shouldn't happen */
1085         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
1086                  SSL_F_OSSL_STATEM_CLIENT_POST_PROCESS_MESSAGE,
1087                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1088         return WORK_ERROR;
1089
1090     case TLS_ST_CR_CERT_REQ:
1091         return tls_prepare_client_certificate(s, wst);
1092     }
1093 }
1094
1095 int tls_construct_client_hello(SSL *s, WPACKET *pkt)
1096 {
1097     unsigned char *p;
1098     size_t sess_id_len;
1099     int i, protverr;
1100 #ifndef OPENSSL_NO_COMP
1101     SSL_COMP *comp;
1102 #endif
1103     SSL_SESSION *sess = s->session;
1104     unsigned char *session_id;
1105
1106     if (!WPACKET_set_max_size(pkt, SSL3_RT_MAX_PLAIN_LENGTH)) {
1107         /* Should not happen */
1108         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
1109                  SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CLIENT_HELLO, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1110         return 0;
1111     }
1112
1113     /* Work out what SSL/TLS/DTLS version to use */
1114     protverr = ssl_set_client_hello_version(s);
1115     if (protverr != 0) {
1116         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CLIENT_HELLO,
1117                  protverr);
1118         return 0;
1119     }
1120
1121     if (sess == NULL
1122             || !ssl_version_supported(s, sess->ssl_version, NULL)
1123             || !SSL_SESSION_is_resumable(sess)) {
1124         if (s->hello_retry_request == SSL_HRR_NONE
1125                 && !ssl_get_new_session(s, 0)) {
1126             /* SSLfatal() already called */
1127             return 0;
1128         }
1129     }
1130     /* else use the pre-loaded session */
1131
1132     p = s->s3->client_random;
1133
1134     /*
1135      * for DTLS if client_random is initialized, reuse it, we are
1136      * required to use same upon reply to HelloVerify
1137      */
1138     if (SSL_IS_DTLS(s)) {
1139         size_t idx;
1140         i = 1;
1141         for (idx = 0; idx < sizeof(s->s3->client_random); idx++) {
1142             if (p[idx]) {
1143                 i = 0;
1144                 break;
1145             }
1146         }
1147     } else {
1148         i = (s->hello_retry_request == SSL_HRR_NONE);
1149     }
1150
1151     if (i && ssl_fill_hello_random(s, 0, p, sizeof(s->s3->client_random),
1152                                    DOWNGRADE_NONE) <= 0) {
1153         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CLIENT_HELLO,
1154                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1155         return 0;
1156     }
1157
1158     /*-
1159      * version indicates the negotiated version: for example from
1160      * an SSLv2/v3 compatible client hello). The client_version
1161      * field is the maximum version we permit and it is also
1162      * used in RSA encrypted premaster secrets. Some servers can
1163      * choke if we initially report a higher version then
1164      * renegotiate to a lower one in the premaster secret. This
1165      * didn't happen with TLS 1.0 as most servers supported it
1166      * but it can with TLS 1.1 or later if the server only supports
1167      * 1.0.
1168      *
1169      * Possible scenario with previous logic:
1170      *      1. Client hello indicates TLS 1.2
1171      *      2. Server hello says TLS 1.0
1172      *      3. RSA encrypted premaster secret uses 1.2.
1173      *      4. Handshake proceeds using TLS 1.0.
1174      *      5. Server sends hello request to renegotiate.
1175      *      6. Client hello indicates TLS v1.0 as we now
1176      *         know that is maximum server supports.
1177      *      7. Server chokes on RSA encrypted premaster secret
1178      *         containing version 1.0.
1179      *
1180      * For interoperability it should be OK to always use the
1181      * maximum version we support in client hello and then rely
1182      * on the checking of version to ensure the servers isn't
1183      * being inconsistent: for example initially negotiating with
1184      * TLS 1.0 and renegotiating with TLS 1.2. We do this by using
1185      * client_version in client hello and not resetting it to
1186      * the negotiated version.
1187      *
1188      * For TLS 1.3 we always set the ClientHello version to 1.2 and rely on the
1189      * supported_versions extension for the real supported versions.
1190      */
1191     if (!WPACKET_put_bytes_u16(pkt, s->client_version)
1192             || !WPACKET_memcpy(pkt, s->s3->client_random, SSL3_RANDOM_SIZE)) {
1193         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CLIENT_HELLO,
1194                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1195         return 0;
1196     }
1197
1198     /* Session ID */
1199     session_id = s->session->session_id;
1200     if (s->new_session || s->session->ssl_version == TLS1_3_VERSION) {
1201         if (s->version == TLS1_3_VERSION
1202                 && (s->options & SSL_OP_ENABLE_MIDDLEBOX_COMPAT) != 0) {
1203             sess_id_len = sizeof(s->tmp_session_id);
1204             s->tmp_session_id_len = sess_id_len;
1205             session_id = s->tmp_session_id;
1206             if (s->hello_retry_request == SSL_HRR_NONE
1207                     && RAND_bytes(s->tmp_session_id, sess_id_len) <= 0) {
1208                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
1209                          SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CLIENT_HELLO,
1210                          ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1211                 return 0;
1212             }
1213         } else {
1214             sess_id_len = 0;
1215         }
1216     } else {
1217         assert(s->session->session_id_length <= sizeof(s->session->session_id));
1218         sess_id_len = s->session->session_id_length;
1219         if (s->version == TLS1_3_VERSION) {
1220             s->tmp_session_id_len = sess_id_len;
1221             memcpy(s->tmp_session_id, s->session->session_id, sess_id_len);
1222         }
1223     }
1224     if (!WPACKET_start_sub_packet_u8(pkt)
1225             || (sess_id_len != 0 && !WPACKET_memcpy(pkt, session_id,
1226                                                     sess_id_len))
1227             || !WPACKET_close(pkt)) {
1228         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CLIENT_HELLO,
1229                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1230         return 0;
1231     }
1232
1233     /* cookie stuff for DTLS */
1234     if (SSL_IS_DTLS(s)) {
1235         if (s->d1->cookie_len > sizeof(s->d1->cookie)
1236                 || !WPACKET_sub_memcpy_u8(pkt, s->d1->cookie,
1237                                           s->d1->cookie_len)) {
1238             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CLIENT_HELLO,
1239                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1240             return 0;
1241         }
1242     }
1243
1244     /* Ciphers supported */
1245     if (!WPACKET_start_sub_packet_u16(pkt)) {
1246         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CLIENT_HELLO,
1247                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1248         return 0;
1249     }
1250
1251     if (!ssl_cipher_list_to_bytes(s, SSL_get_ciphers(s), pkt)) {
1252         /* SSLfatal() already called */
1253         return 0;
1254     }
1255     if (!WPACKET_close(pkt)) {
1256         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CLIENT_HELLO,
1257                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1258         return 0;
1259     }
1260
1261     /* COMPRESSION */
1262     if (!WPACKET_start_sub_packet_u8(pkt)) {
1263         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CLIENT_HELLO,
1264                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1265         return 0;
1266     }
1267 #ifndef OPENSSL_NO_COMP
1268     if (ssl_allow_compression(s)
1269             && s->ctx->comp_methods
1270             && (SSL_IS_DTLS(s) || s->s3->tmp.max_ver < TLS1_3_VERSION)) {
1271         int compnum = sk_SSL_COMP_num(s->ctx->comp_methods);
1272         for (i = 0; i < compnum; i++) {
1273             comp = sk_SSL_COMP_value(s->ctx->comp_methods, i);
1274             if (!WPACKET_put_bytes_u8(pkt, comp->id)) {
1275                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
1276                          SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CLIENT_HELLO,
1277                          ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1278                 return 0;
1279             }
1280         }
1281     }
1282 #endif
1283     /* Add the NULL method */
1284     if (!WPACKET_put_bytes_u8(pkt, 0) || !WPACKET_close(pkt)) {
1285         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CLIENT_HELLO,
1286                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1287         return 0;
1288     }
1289
1290     /* TLS extensions */
1291     if (!tls_construct_extensions(s, pkt, SSL_EXT_CLIENT_HELLO, NULL, 0)) {
1292         /* SSLfatal() already called */
1293         return 0;
1294     }
1295
1296     return 1;
1297 }
1298
1299 MSG_PROCESS_RETURN dtls_process_hello_verify(SSL *s, PACKET *pkt)
1300 {
1301     size_t cookie_len;
1302     PACKET cookiepkt;
1303
1304     if (!PACKET_forward(pkt, 2)
1305         || !PACKET_get_length_prefixed_1(pkt, &cookiepkt)) {
1306         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_DTLS_PROCESS_HELLO_VERIFY,
1307                  SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
1308         return MSG_PROCESS_ERROR;
1309     }
1310
1311     cookie_len = PACKET_remaining(&cookiepkt);
1312     if (cookie_len > sizeof(s->d1->cookie)) {
1313         SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER, SSL_F_DTLS_PROCESS_HELLO_VERIFY,
1314                  SSL_R_LENGTH_TOO_LONG);
1315         return MSG_PROCESS_ERROR;
1316     }
1317
1318     if (!PACKET_copy_bytes(&cookiepkt, s->d1->cookie, cookie_len)) {
1319         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_DTLS_PROCESS_HELLO_VERIFY,
1320                  SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
1321         return MSG_PROCESS_ERROR;
1322     }
1323     s->d1->cookie_len = cookie_len;
1324
1325     return MSG_PROCESS_FINISHED_READING;
1326 }
1327
1328 static int set_client_ciphersuite(SSL *s, const unsigned char *cipherchars)
1329 {
1330     STACK_OF(SSL_CIPHER) *sk;
1331     const SSL_CIPHER *c;
1332     int i;
1333
1334     c = ssl_get_cipher_by_char(s, cipherchars, 0);
1335     if (c == NULL) {
1336         /* unknown cipher */
1337         SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER, SSL_F_SET_CLIENT_CIPHERSUITE,
1338                  SSL_R_UNKNOWN_CIPHER_RETURNED);
1339         return 0;
1340     }
1341     /*
1342      * If it is a disabled cipher we either didn't send it in client hello,
1343      * or it's not allowed for the selected protocol. So we return an error.
1344      */
1345     if (ssl_cipher_disabled(s, c, SSL_SECOP_CIPHER_CHECK, 1)) {
1346         SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER, SSL_F_SET_CLIENT_CIPHERSUITE,
1347                  SSL_R_WRONG_CIPHER_RETURNED);
1348         return 0;
1349     }
1350
1351     sk = ssl_get_ciphers_by_id(s);
1352     i = sk_SSL_CIPHER_find(sk, c);
1353     if (i < 0) {
1354         /* we did not say we would use this cipher */
1355         SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER, SSL_F_SET_CLIENT_CIPHERSUITE,
1356                  SSL_R_WRONG_CIPHER_RETURNED);
1357         return 0;
1358     }
1359
1360     if (SSL_IS_TLS13(s) && s->s3->tmp.new_cipher != NULL
1361             && s->s3->tmp.new_cipher->id != c->id) {
1362         /* ServerHello selected a different ciphersuite to that in the HRR */
1363         SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER, SSL_F_SET_CLIENT_CIPHERSUITE,
1364                  SSL_R_WRONG_CIPHER_RETURNED);
1365         return 0;
1366     }
1367
1368     /*
1369      * Depending on the session caching (internal/external), the cipher
1370      * and/or cipher_id values may not be set. Make sure that cipher_id is
1371      * set and use it for comparison.
1372      */
1373     if (s->session->cipher != NULL)
1374         s->session->cipher_id = s->session->cipher->id;
1375     if (s->hit && (s->session->cipher_id != c->id)) {
1376         if (SSL_IS_TLS13(s)) {
1377             /*
1378              * In TLSv1.3 it is valid for the server to select a different
1379              * ciphersuite as long as the hash is the same.
1380              */
1381             if (ssl_md(c->algorithm2)
1382                     != ssl_md(s->session->cipher->algorithm2)) {
1383                 SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER,
1384                          SSL_F_SET_CLIENT_CIPHERSUITE,
1385                          SSL_R_CIPHERSUITE_DIGEST_HAS_CHANGED);
1386                 return 0;
1387             }
1388         } else {
1389             /*
1390              * Prior to TLSv1.3 resuming a session always meant using the same
1391              * ciphersuite.
1392              */
1393             SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER, SSL_F_SET_CLIENT_CIPHERSUITE,
1394                      SSL_R_OLD_SESSION_CIPHER_NOT_RETURNED);
1395             return 0;
1396         }
1397     }
1398     s->s3->tmp.new_cipher = c;
1399
1400     return 1;
1401 }
1402
1403 MSG_PROCESS_RETURN tls_process_server_hello(SSL *s, PACKET *pkt)
1404 {
1405     PACKET session_id, extpkt;
1406     size_t session_id_len;
1407     const unsigned char *cipherchars;
1408     int hrr = 0;
1409     unsigned int compression;
1410     unsigned int sversion;
1411     unsigned int context;
1412     int discard;
1413     RAW_EXTENSION *extensions = NULL;
1414 #ifndef OPENSSL_NO_COMP
1415     SSL_COMP *comp;
1416 #endif
1417
1418     if (!PACKET_get_net_2(pkt, &sversion)) {
1419         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_HELLO,
1420                  SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
1421         goto err;
1422     }
1423
1424     /* load the server random */
1425     if (s->version == TLS1_3_VERSION
1426             && sversion == TLS1_2_VERSION
1427             && PACKET_remaining(pkt) >= SSL3_RANDOM_SIZE
1428             && memcmp(hrrrandom, PACKET_data(pkt), SSL3_RANDOM_SIZE) == 0) {
1429         s->hello_retry_request = SSL_HRR_PENDING;
1430         hrr = 1;
1431         if (!PACKET_forward(pkt, SSL3_RANDOM_SIZE)) {
1432             SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_HELLO,
1433                      SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
1434             goto err;
1435         }
1436     } else {
1437         if (!PACKET_copy_bytes(pkt, s->s3->server_random, SSL3_RANDOM_SIZE)) {
1438             SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_HELLO,
1439                      SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
1440             goto err;
1441         }
1442     }
1443
1444     /* Get the session-id. */
1445     if (!PACKET_get_length_prefixed_1(pkt, &session_id)) {
1446         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_HELLO,
1447                  SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
1448         goto err;
1449     }
1450     session_id_len = PACKET_remaining(&session_id);
1451     if (session_id_len > sizeof(s->session->session_id)
1452         || session_id_len > SSL3_SESSION_ID_SIZE) {
1453         SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER, SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_HELLO,
1454                  SSL_R_SSL3_SESSION_ID_TOO_LONG);
1455         goto err;
1456     }
1457
1458     if (!PACKET_get_bytes(pkt, &cipherchars, TLS_CIPHER_LEN)) {
1459         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_HELLO,
1460                  SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
1461         goto err;
1462     }
1463
1464     if (!PACKET_get_1(pkt, &compression)) {
1465         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_HELLO,
1466                  SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
1467         goto err;
1468     }
1469
1470     /* TLS extensions */
1471     if (PACKET_remaining(pkt) == 0 && !hrr) {
1472         PACKET_null_init(&extpkt);
1473     } else if (!PACKET_as_length_prefixed_2(pkt, &extpkt)
1474                || PACKET_remaining(pkt) != 0) {
1475         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_HELLO,
1476                  SSL_R_BAD_LENGTH);
1477         goto err;
1478     }
1479
1480     if (!hrr) {
1481         if (!tls_collect_extensions(s, &extpkt,
1482                                     SSL_EXT_TLS1_2_SERVER_HELLO
1483                                     | SSL_EXT_TLS1_3_SERVER_HELLO,
1484                                     &extensions, NULL, 1)) {
1485             /* SSLfatal() already called */
1486             goto err;
1487         }
1488
1489         if (!ssl_choose_client_version(s, sversion, extensions)) {
1490             /* SSLfatal() already called */
1491             goto err;
1492         }
1493     }
1494
1495     if (SSL_IS_TLS13(s) || hrr) {
1496         if (compression != 0) {
1497             SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER,
1498                      SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_HELLO,
1499                      SSL_R_INVALID_COMPRESSION_ALGORITHM);
1500             goto err;
1501         }
1502
1503         if (session_id_len != s->tmp_session_id_len
1504                 || memcmp(PACKET_data(&session_id), s->tmp_session_id,
1505                           session_id_len) != 0) {
1506             SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER,
1507                      SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_HELLO, SSL_R_INVALID_SESSION_ID);
1508             goto err;
1509         }
1510     }
1511
1512     if (hrr) {
1513         if (!set_client_ciphersuite(s, cipherchars)) {
1514             /* SSLfatal() already called */
1515             goto err;
1516         }
1517
1518         return tls_process_as_hello_retry_request(s, &extpkt);
1519     }
1520
1521     /*
1522      * Now we have chosen the version we need to check again that the extensions
1523      * are appropriate for this version.
1524      */
1525     context = SSL_IS_TLS13(s) ? SSL_EXT_TLS1_3_SERVER_HELLO
1526                               : SSL_EXT_TLS1_2_SERVER_HELLO;
1527     if (!tls_validate_all_contexts(s, context, extensions)) {
1528         SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER, SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_HELLO,
1529                  SSL_R_BAD_EXTENSION);
1530         goto err;
1531     }
1532
1533     s->hit = 0;
1534
1535     if (SSL_IS_TLS13(s)) {
1536         /*
1537          * In TLSv1.3 a ServerHello message signals a key change so the end of
1538          * the message must be on a record boundary.
1539          */
1540         if (RECORD_LAYER_processed_read_pending(&s->rlayer)) {
1541             SSLfatal(s, SSL_AD_UNEXPECTED_MESSAGE,
1542                      SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_HELLO,
1543                      SSL_R_NOT_ON_RECORD_BOUNDARY);
1544             goto err;
1545         }
1546
1547         /* This will set s->hit if we are resuming */
1548         if (!tls_parse_extension(s, TLSEXT_IDX_psk,
1549                                  SSL_EXT_TLS1_3_SERVER_HELLO,
1550                                  extensions, NULL, 0)) {
1551             /* SSLfatal() already called */
1552             goto err;
1553         }
1554     } else {
1555         /*
1556          * Check if we can resume the session based on external pre-shared
1557          * secret. EAP-FAST (RFC 4851) supports two types of session resumption.
1558          * Resumption based on server-side state works with session IDs.
1559          * Resumption based on pre-shared Protected Access Credentials (PACs)
1560          * works by overriding the SessionTicket extension at the application
1561          * layer, and does not send a session ID. (We do not know whether
1562          * EAP-FAST servers would honour the session ID.) Therefore, the session
1563          * ID alone is not a reliable indicator of session resumption, so we
1564          * first check if we can resume, and later peek at the next handshake
1565          * message to see if the server wants to resume.
1566          */
1567         if (s->version >= TLS1_VERSION
1568                 && s->ext.session_secret_cb != NULL && s->session->ext.tick) {
1569             const SSL_CIPHER *pref_cipher = NULL;
1570             /*
1571              * s->session->master_key_length is a size_t, but this is an int for
1572              * backwards compat reasons
1573              */
1574             int master_key_length;
1575             master_key_length = sizeof(s->session->master_key);
1576             if (s->ext.session_secret_cb(s, s->session->master_key,
1577                                          &master_key_length,
1578                                          NULL, &pref_cipher,
1579                                          s->ext.session_secret_cb_arg)
1580                      && master_key_length > 0) {
1581                 s->session->master_key_length = master_key_length;
1582                 s->session->cipher = pref_cipher ?
1583                     pref_cipher : ssl_get_cipher_by_char(s, cipherchars, 0);
1584             } else {
1585                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
1586                          SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_HELLO, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1587                 goto err;
1588             }
1589         }
1590
1591         if (session_id_len != 0
1592                 && session_id_len == s->session->session_id_length
1593                 && memcmp(PACKET_data(&session_id), s->session->session_id,
1594                           session_id_len) == 0)
1595             s->hit = 1;
1596     }
1597
1598     if (s->hit) {
1599         if (s->sid_ctx_length != s->session->sid_ctx_length
1600                 || memcmp(s->session->sid_ctx, s->sid_ctx, s->sid_ctx_length)) {
1601             /* actually a client application bug */
1602             SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER,
1603                      SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_HELLO,
1604                      SSL_R_ATTEMPT_TO_REUSE_SESSION_IN_DIFFERENT_CONTEXT);
1605             goto err;
1606         }
1607     } else {
1608         /*
1609          * If we were trying for session-id reuse but the server
1610          * didn't resume, make a new SSL_SESSION.
1611          * In the case of EAP-FAST and PAC, we do not send a session ID,
1612          * so the PAC-based session secret is always preserved. It'll be
1613          * overwritten if the server refuses resumption.
1614          */
1615         if (s->session->session_id_length > 0
1616                 || (SSL_IS_TLS13(s)
1617                     && s->session->ext.tick_identity
1618                        != TLSEXT_PSK_BAD_IDENTITY)) {
1619             CRYPTO_atomic_add(&s->session_ctx->stats.sess_miss, 1, &discard,
1620                               s->session_ctx->lock);
1621             if (!ssl_get_new_session(s, 0)) {
1622                 /* SSLfatal() already called */
1623                 goto err;
1624             }
1625         }
1626
1627         s->session->ssl_version = s->version;
1628         /*
1629          * In TLSv1.2 and below we save the session id we were sent so we can
1630          * resume it later. In TLSv1.3 the session id we were sent is just an
1631          * echo of what we originally sent in the ClientHello and should not be
1632          * used for resumption.
1633          */
1634         if (!SSL_IS_TLS13(s)) {
1635             s->session->session_id_length = session_id_len;
1636             /* session_id_len could be 0 */
1637             if (session_id_len > 0)
1638                 memcpy(s->session->session_id, PACKET_data(&session_id),
1639                        session_id_len);
1640         }
1641     }
1642
1643     /* Session version and negotiated protocol version should match */
1644     if (s->version != s->session->ssl_version) {
1645         SSLfatal(s, SSL_AD_PROTOCOL_VERSION, SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_HELLO,
1646                  SSL_R_SSL_SESSION_VERSION_MISMATCH);
1647         goto err;
1648     }
1649     /*
1650      * Now that we know the version, update the check to see if it's an allowed
1651      * version.
1652      */
1653     s->s3->tmp.min_ver = s->version;
1654     s->s3->tmp.max_ver = s->version;
1655
1656     if (!set_client_ciphersuite(s, cipherchars)) {
1657         /* SSLfatal() already called */
1658         goto err;
1659     }
1660
1661 #ifdef OPENSSL_NO_COMP
1662     if (compression != 0) {
1663         SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER, SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_HELLO,
1664                  SSL_R_UNSUPPORTED_COMPRESSION_ALGORITHM);
1665         goto err;
1666     }
1667     /*
1668      * If compression is disabled we'd better not try to resume a session
1669      * using compression.
1670      */
1671     if (s->session->compress_meth != 0) {
1672         SSLfatal(s, SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE, SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_HELLO,
1673                  SSL_R_INCONSISTENT_COMPRESSION);
1674         goto err;
1675     }
1676 #else
1677     if (s->hit && compression != s->session->compress_meth) {
1678         SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER, SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_HELLO,
1679                  SSL_R_OLD_SESSION_COMPRESSION_ALGORITHM_NOT_RETURNED);
1680         goto err;
1681     }
1682     if (compression == 0)
1683         comp = NULL;
1684     else if (!ssl_allow_compression(s)) {
1685         SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER, SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_HELLO,
1686                  SSL_R_COMPRESSION_DISABLED);
1687         goto err;
1688     } else {
1689         comp = ssl3_comp_find(s->ctx->comp_methods, compression);
1690     }
1691
1692     if (compression != 0 && comp == NULL) {
1693         SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER, SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_HELLO,
1694                  SSL_R_UNSUPPORTED_COMPRESSION_ALGORITHM);
1695         goto err;
1696     } else {
1697         s->s3->tmp.new_compression = comp;
1698     }
1699 #endif
1700
1701     if (!tls_parse_all_extensions(s, context, extensions, NULL, 0, 1)) {
1702         /* SSLfatal() already called */
1703         goto err;
1704     }
1705
1706 #ifndef OPENSSL_NO_SCTP
1707     if (SSL_IS_DTLS(s) && s->hit) {
1708         unsigned char sctpauthkey[64];
1709         char labelbuffer[sizeof(DTLS1_SCTP_AUTH_LABEL)];
1710
1711         /*
1712          * Add new shared key for SCTP-Auth, will be ignored if
1713          * no SCTP used.
1714          */
1715         memcpy(labelbuffer, DTLS1_SCTP_AUTH_LABEL,
1716                sizeof(DTLS1_SCTP_AUTH_LABEL));
1717
1718         if (SSL_export_keying_material(s, sctpauthkey,
1719                                        sizeof(sctpauthkey),
1720                                        labelbuffer,
1721                                        sizeof(labelbuffer), NULL, 0, 0) <= 0) {
1722             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_HELLO,
1723                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1724             goto err;
1725         }
1726
1727         BIO_ctrl(SSL_get_wbio(s),
1728                  BIO_CTRL_DGRAM_SCTP_ADD_AUTH_KEY,
1729                  sizeof(sctpauthkey), sctpauthkey);
1730     }
1731 #endif
1732
1733     /*
1734      * In TLSv1.3 we have some post-processing to change cipher state, otherwise
1735      * we're done with this message
1736      */
1737     if (SSL_IS_TLS13(s)
1738             && (!s->method->ssl3_enc->setup_key_block(s)
1739                 || !s->method->ssl3_enc->change_cipher_state(s,
1740                     SSL3_CC_HANDSHAKE | SSL3_CHANGE_CIPHER_CLIENT_READ))) {
1741         /* SSLfatal() already called */
1742         goto err;
1743     }
1744
1745     OPENSSL_free(extensions);
1746     return MSG_PROCESS_CONTINUE_READING;
1747  err:
1748     OPENSSL_free(extensions);
1749     return MSG_PROCESS_ERROR;
1750 }
1751
1752 static MSG_PROCESS_RETURN tls_process_as_hello_retry_request(SSL *s,
1753                                                              PACKET *extpkt)
1754 {
1755     RAW_EXTENSION *extensions = NULL;
1756
1757     /*
1758      * If we were sending early_data then the enc_write_ctx is now invalid and
1759      * should not be used.
1760      */
1761     EVP_CIPHER_CTX_free(s->enc_write_ctx);
1762     s->enc_write_ctx = NULL;
1763
1764     if (!tls_collect_extensions(s, extpkt, SSL_EXT_TLS1_3_HELLO_RETRY_REQUEST,
1765                                 &extensions, NULL, 1)
1766             || !tls_parse_all_extensions(s, SSL_EXT_TLS1_3_HELLO_RETRY_REQUEST,
1767                                          extensions, NULL, 0, 1)) {
1768         /* SSLfatal() already called */
1769         goto err;
1770     }
1771
1772     OPENSSL_free(extensions);
1773     extensions = NULL;
1774
1775     if (s->ext.tls13_cookie_len == 0
1776 #if !defined(OPENSSL_NO_EC) || !defined(OPENSSL_NO_DH)
1777         && s->s3->tmp.pkey != NULL
1778 #endif
1779         ) {
1780         /*
1781          * We didn't receive a cookie or a new key_share so the next
1782          * ClientHello will not change
1783          */
1784         SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER,
1785                  SSL_F_TLS_PROCESS_AS_HELLO_RETRY_REQUEST,
1786                  SSL_R_NO_CHANGE_FOLLOWING_HRR);
1787         goto err;
1788     }
1789
1790     /*
1791      * Re-initialise the Transcript Hash. We're going to prepopulate it with
1792      * a synthetic message_hash in place of ClientHello1.
1793      */
1794     if (!create_synthetic_message_hash(s, NULL, 0, NULL, 0)) {
1795         /* SSLfatal() already called */
1796         goto err;
1797     }
1798
1799     /*
1800      * Add this message to the Transcript Hash. Normally this is done
1801      * automatically prior to the message processing stage. However due to the
1802      * need to create the synthetic message hash, we defer that step until now
1803      * for HRR messages.
1804      */
1805     if (!ssl3_finish_mac(s, (unsigned char *)s->init_buf->data,
1806                                 s->init_num + SSL3_HM_HEADER_LENGTH)) {
1807         /* SSLfatal() already called */
1808         goto err;
1809     }
1810
1811     return MSG_PROCESS_FINISHED_READING;
1812  err:
1813     OPENSSL_free(extensions);
1814     return MSG_PROCESS_ERROR;
1815 }
1816
1817 MSG_PROCESS_RETURN tls_process_server_certificate(SSL *s, PACKET *pkt)
1818 {
1819     int i;
1820     MSG_PROCESS_RETURN ret = MSG_PROCESS_ERROR;
1821     unsigned long cert_list_len, cert_len;
1822     X509 *x = NULL;
1823     const unsigned char *certstart, *certbytes;
1824     STACK_OF(X509) *sk = NULL;
1825     EVP_PKEY *pkey = NULL;
1826     size_t chainidx, certidx;
1827     unsigned int context = 0;
1828     const SSL_CERT_LOOKUP *clu;
1829
1830     if ((sk = sk_X509_new_null()) == NULL) {
1831         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_CERTIFICATE,
1832                  ERR_R_MALLOC_FAILURE);
1833         goto err;
1834     }
1835
1836     if ((SSL_IS_TLS13(s) && !PACKET_get_1(pkt, &context))
1837             || context != 0
1838             || !PACKET_get_net_3(pkt, &cert_list_len)
1839             || PACKET_remaining(pkt) != cert_list_len
1840             || PACKET_remaining(pkt) == 0) {
1841         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_CERTIFICATE,
1842                  SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
1843         goto err;
1844     }
1845     for (chainidx = 0; PACKET_remaining(pkt); chainidx++) {
1846         if (!PACKET_get_net_3(pkt, &cert_len)
1847             || !PACKET_get_bytes(pkt, &certbytes, cert_len)) {
1848             SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR,
1849                      SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_CERTIFICATE,
1850                      SSL_R_CERT_LENGTH_MISMATCH);
1851             goto err;
1852         }
1853
1854         certstart = certbytes;
1855         x = d2i_X509(NULL, (const unsigned char **)&certbytes, cert_len);
1856         if (x == NULL) {
1857             SSLfatal(s, SSL_AD_BAD_CERTIFICATE,
1858                      SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_CERTIFICATE, ERR_R_ASN1_LIB);
1859             goto err;
1860         }
1861         if (certbytes != (certstart + cert_len)) {
1862             SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR,
1863                      SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_CERTIFICATE,
1864                      SSL_R_CERT_LENGTH_MISMATCH);
1865             goto err;
1866         }
1867
1868         if (SSL_IS_TLS13(s)) {
1869             RAW_EXTENSION *rawexts = NULL;
1870             PACKET extensions;
1871
1872             if (!PACKET_get_length_prefixed_2(pkt, &extensions)) {
1873                 SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR,
1874                          SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_CERTIFICATE,
1875                          SSL_R_BAD_LENGTH);
1876                 goto err;
1877             }
1878             if (!tls_collect_extensions(s, &extensions,
1879                                         SSL_EXT_TLS1_3_CERTIFICATE, &rawexts,
1880                                         NULL, chainidx == 0)
1881                 || !tls_parse_all_extensions(s, SSL_EXT_TLS1_3_CERTIFICATE,
1882                                              rawexts, x, chainidx,
1883                                              PACKET_remaining(pkt) == 0)) {
1884                 OPENSSL_free(rawexts);
1885                 /* SSLfatal already called */
1886                 goto err;
1887             }
1888             OPENSSL_free(rawexts);
1889         }
1890
1891         if (!sk_X509_push(sk, x)) {
1892             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
1893                      SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_CERTIFICATE,
1894                      ERR_R_MALLOC_FAILURE);
1895             goto err;
1896         }
1897         x = NULL;
1898     }
1899
1900     i = ssl_verify_cert_chain(s, sk);
1901     /*
1902      * The documented interface is that SSL_VERIFY_PEER should be set in order
1903      * for client side verification of the server certificate to take place.
1904      * However, historically the code has only checked that *any* flag is set
1905      * to cause server verification to take place. Use of the other flags makes
1906      * no sense in client mode. An attempt to clean up the semantics was
1907      * reverted because at least one application *only* set
1908      * SSL_VERIFY_FAIL_IF_NO_PEER_CERT. Prior to the clean up this still caused
1909      * server verification to take place, after the clean up it silently did
1910      * nothing. SSL_CTX_set_verify()/SSL_set_verify() cannot validate the flags
1911      * sent to them because they are void functions. Therefore, we now use the
1912      * (less clean) historic behaviour of performing validation if any flag is
1913      * set. The *documented* interface remains the same.
1914      */
1915     if (s->verify_mode != SSL_VERIFY_NONE && i <= 0) {
1916         SSLfatal(s, ssl_x509err2alert(s->verify_result),
1917                  SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_CERTIFICATE,
1918                  SSL_R_CERTIFICATE_VERIFY_FAILED);
1919         goto err;
1920     }
1921     ERR_clear_error();          /* but we keep s->verify_result */
1922     if (i > 1) {
1923         SSLfatal(s, SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE,
1924                  SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_CERTIFICATE, i);
1925         goto err;
1926     }
1927
1928     s->session->peer_chain = sk;
1929     /*
1930      * Inconsistency alert: cert_chain does include the peer's certificate,
1931      * which we don't include in statem_srvr.c
1932      */
1933     x = sk_X509_value(sk, 0);
1934     sk = NULL;
1935
1936     pkey = X509_get0_pubkey(x);
1937
1938     if (pkey == NULL || EVP_PKEY_missing_parameters(pkey)) {
1939         x = NULL;
1940         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_CERTIFICATE,
1941                  SSL_R_UNABLE_TO_FIND_PUBLIC_KEY_PARAMETERS);
1942         goto err;
1943     }
1944
1945     if ((clu = ssl_cert_lookup_by_pkey(pkey, &certidx)) == NULL) {
1946         x = NULL;
1947         SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER,
1948                  SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_CERTIFICATE,
1949                  SSL_R_UNKNOWN_CERTIFICATE_TYPE);
1950         goto err;
1951     }
1952     /*
1953      * Check certificate type is consistent with ciphersuite. For TLS 1.3
1954      * skip check since TLS 1.3 ciphersuites can be used with any certificate
1955      * type.
1956      */
1957     if (!SSL_IS_TLS13(s)) {
1958         if ((clu->amask & s->s3->tmp.new_cipher->algorithm_auth) == 0) {
1959             x = NULL;
1960             SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER,
1961                      SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_CERTIFICATE,
1962                      SSL_R_WRONG_CERTIFICATE_TYPE);
1963             goto err;
1964         }
1965     }
1966     s->session->peer_type = certidx;
1967
1968     X509_free(s->session->peer);
1969     X509_up_ref(x);
1970     s->session->peer = x;
1971     s->session->verify_result = s->verify_result;
1972     x = NULL;
1973
1974     /* Save the current hash state for when we receive the CertificateVerify */
1975     if (SSL_IS_TLS13(s)
1976             && !ssl_handshake_hash(s, s->cert_verify_hash,
1977                                    sizeof(s->cert_verify_hash),
1978                                    &s->cert_verify_hash_len)) {
1979         /* SSLfatal() already called */;
1980         goto err;
1981     }
1982
1983     ret = MSG_PROCESS_CONTINUE_READING;
1984
1985  err:
1986     X509_free(x);
1987     sk_X509_pop_free(sk, X509_free);
1988     return ret;
1989 }
1990
1991 static int tls_process_ske_psk_preamble(SSL *s, PACKET *pkt)
1992 {
1993 #ifndef OPENSSL_NO_PSK
1994     PACKET psk_identity_hint;
1995
1996     /* PSK ciphersuites are preceded by an identity hint */
1997
1998     if (!PACKET_get_length_prefixed_2(pkt, &psk_identity_hint)) {
1999         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_PSK_PREAMBLE,
2000                  SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
2001         return 0;
2002     }
2003
2004     /*
2005      * Store PSK identity hint for later use, hint is used in
2006      * tls_construct_client_key_exchange.  Assume that the maximum length of
2007      * a PSK identity hint can be as long as the maximum length of a PSK
2008      * identity.
2009      */
2010     if (PACKET_remaining(&psk_identity_hint) > PSK_MAX_IDENTITY_LEN) {
2011         SSLfatal(s, SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE,
2012                  SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_PSK_PREAMBLE,
2013                  SSL_R_DATA_LENGTH_TOO_LONG);
2014         return 0;
2015     }
2016
2017     if (PACKET_remaining(&psk_identity_hint) == 0) {
2018         OPENSSL_free(s->session->psk_identity_hint);
2019         s->session->psk_identity_hint = NULL;
2020     } else if (!PACKET_strndup(&psk_identity_hint,
2021                                &s->session->psk_identity_hint)) {
2022         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_PSK_PREAMBLE,
2023                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2024         return 0;
2025     }
2026
2027     return 1;
2028 #else
2029     SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_PSK_PREAMBLE,
2030              ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2031     return 0;
2032 #endif
2033 }
2034
2035 static int tls_process_ske_srp(SSL *s, PACKET *pkt, EVP_PKEY **pkey)
2036 {
2037 #ifndef OPENSSL_NO_SRP
2038     PACKET prime, generator, salt, server_pub;
2039
2040     if (!PACKET_get_length_prefixed_2(pkt, &prime)
2041         || !PACKET_get_length_prefixed_2(pkt, &generator)
2042         || !PACKET_get_length_prefixed_1(pkt, &salt)
2043         || !PACKET_get_length_prefixed_2(pkt, &server_pub)) {
2044         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_SRP,
2045                  SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
2046         return 0;
2047     }
2048
2049     /* TODO(size_t): Convert BN_bin2bn() calls */
2050     if ((s->srp_ctx.N =
2051          BN_bin2bn(PACKET_data(&prime),
2052                    (int)PACKET_remaining(&prime), NULL)) == NULL
2053         || (s->srp_ctx.g =
2054             BN_bin2bn(PACKET_data(&generator),
2055                       (int)PACKET_remaining(&generator), NULL)) == NULL
2056         || (s->srp_ctx.s =
2057             BN_bin2bn(PACKET_data(&salt),
2058                       (int)PACKET_remaining(&salt), NULL)) == NULL
2059         || (s->srp_ctx.B =
2060             BN_bin2bn(PACKET_data(&server_pub),
2061                       (int)PACKET_remaining(&server_pub), NULL)) == NULL) {
2062         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_SRP,
2063                  ERR_R_BN_LIB);
2064         return 0;
2065     }
2066
2067     if (!srp_verify_server_param(s)) {
2068         /* SSLfatal() already called */
2069         return 0;
2070     }
2071
2072     /* We must check if there is a certificate */
2073     if (s->s3->tmp.new_cipher->algorithm_auth & (SSL_aRSA | SSL_aDSS))
2074         *pkey = X509_get0_pubkey(s->session->peer);
2075
2076     return 1;
2077 #else
2078     SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_SRP,
2079              ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2080     return 0;
2081 #endif
2082 }
2083
2084 static int tls_process_ske_dhe(SSL *s, PACKET *pkt, EVP_PKEY **pkey)
2085 {
2086 #ifndef OPENSSL_NO_DH
2087     PACKET prime, generator, pub_key;
2088     EVP_PKEY *peer_tmp = NULL;
2089
2090     DH *dh = NULL;
2091     BIGNUM *p = NULL, *g = NULL, *bnpub_key = NULL;
2092
2093     int check_bits = 0;
2094
2095     if (!PACKET_get_length_prefixed_2(pkt, &prime)
2096         || !PACKET_get_length_prefixed_2(pkt, &generator)
2097         || !PACKET_get_length_prefixed_2(pkt, &pub_key)) {
2098         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_DHE,
2099                  SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
2100         return 0;
2101     }
2102
2103     peer_tmp = EVP_PKEY_new();
2104     dh = DH_new();
2105
2106     if (peer_tmp == NULL || dh == NULL) {
2107         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_DHE,
2108                  ERR_R_MALLOC_FAILURE);
2109         goto err;
2110     }
2111
2112     /* TODO(size_t): Convert these calls */
2113     p = BN_bin2bn(PACKET_data(&prime), (int)PACKET_remaining(&prime), NULL);
2114     g = BN_bin2bn(PACKET_data(&generator), (int)PACKET_remaining(&generator),
2115                   NULL);
2116     bnpub_key = BN_bin2bn(PACKET_data(&pub_key),
2117                           (int)PACKET_remaining(&pub_key), NULL);
2118     if (p == NULL || g == NULL || bnpub_key == NULL) {
2119         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_DHE,
2120                  ERR_R_BN_LIB);
2121         goto err;
2122     }
2123
2124     /* test non-zero pubkey */
2125     if (BN_is_zero(bnpub_key)) {
2126         SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_DHE,
2127                  SSL_R_BAD_DH_VALUE);
2128         goto err;
2129     }
2130
2131     if (!DH_set0_pqg(dh, p, NULL, g)) {
2132         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_DHE,
2133                  ERR_R_BN_LIB);
2134         goto err;
2135     }
2136     p = g = NULL;
2137
2138     if (DH_check_params(dh, &check_bits) == 0 || check_bits != 0) {
2139         SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_DHE,
2140                  SSL_R_BAD_DH_VALUE);
2141         goto err;
2142     }
2143
2144     if (!DH_set0_key(dh, bnpub_key, NULL)) {
2145         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_DHE,
2146                  ERR_R_BN_LIB);
2147         goto err;
2148     }
2149     bnpub_key = NULL;
2150
2151     if (!ssl_security(s, SSL_SECOP_TMP_DH, DH_security_bits(dh), 0, dh)) {
2152         SSLfatal(s, SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_DHE,
2153                  SSL_R_DH_KEY_TOO_SMALL);
2154         goto err;
2155     }
2156
2157     if (EVP_PKEY_assign_DH(peer_tmp, dh) == 0) {
2158         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_DHE,
2159                  ERR_R_EVP_LIB);
2160         goto err;
2161     }
2162
2163     s->s3->peer_tmp = peer_tmp;
2164
2165     /*
2166      * FIXME: This makes assumptions about which ciphersuites come with
2167      * public keys. We should have a less ad-hoc way of doing this
2168      */
2169     if (s->s3->tmp.new_cipher->algorithm_auth & (SSL_aRSA | SSL_aDSS))
2170         *pkey = X509_get0_pubkey(s->session->peer);
2171     /* else anonymous DH, so no certificate or pkey. */
2172
2173     return 1;
2174
2175  err:
2176     BN_free(p);
2177     BN_free(g);
2178     BN_free(bnpub_key);
2179     DH_free(dh);
2180     EVP_PKEY_free(peer_tmp);
2181
2182     return 0;
2183 #else
2184     SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_DHE,
2185              ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2186     return 0;
2187 #endif
2188 }
2189
2190 static int tls_process_ske_ecdhe(SSL *s, PACKET *pkt, EVP_PKEY **pkey)
2191 {
2192 #ifndef OPENSSL_NO_EC
2193     PACKET encoded_pt;
2194     unsigned int curve_type, curve_id;
2195
2196     /*
2197      * Extract elliptic curve parameters and the server's ephemeral ECDH
2198      * public key. We only support named (not generic) curves and
2199      * ECParameters in this case is just three bytes.
2200      */
2201     if (!PACKET_get_1(pkt, &curve_type) || !PACKET_get_net_2(pkt, &curve_id)) {
2202         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_ECDHE,
2203                  SSL_R_LENGTH_TOO_SHORT);
2204         return 0;
2205     }
2206     /*
2207      * Check curve is named curve type and one of our preferences, if not
2208      * server has sent an invalid curve.
2209      */
2210     if (curve_type != NAMED_CURVE_TYPE
2211             || !tls1_check_group_id(s, curve_id, 1)) {
2212         SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_ECDHE,
2213                  SSL_R_WRONG_CURVE);
2214         return 0;
2215     }
2216
2217     if ((s->s3->peer_tmp = ssl_generate_param_group(curve_id)) == NULL) {
2218         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_ECDHE,
2219                  SSL_R_UNABLE_TO_FIND_ECDH_PARAMETERS);
2220         return 0;
2221     }
2222
2223     if (!PACKET_get_length_prefixed_1(pkt, &encoded_pt)) {
2224         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_ECDHE,
2225                  SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
2226         return 0;
2227     }
2228
2229     if (!EVP_PKEY_set1_tls_encodedpoint(s->s3->peer_tmp,
2230                                         PACKET_data(&encoded_pt),
2231                                         PACKET_remaining(&encoded_pt))) {
2232         SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_ECDHE,
2233                  SSL_R_BAD_ECPOINT);
2234         return 0;
2235     }
2236
2237     /*
2238      * The ECC/TLS specification does not mention the use of DSA to sign
2239      * ECParameters in the server key exchange message. We do support RSA
2240      * and ECDSA.
2241      */
2242     if (s->s3->tmp.new_cipher->algorithm_auth & SSL_aECDSA)
2243         *pkey = X509_get0_pubkey(s->session->peer);
2244     else if (s->s3->tmp.new_cipher->algorithm_auth & SSL_aRSA)
2245         *pkey = X509_get0_pubkey(s->session->peer);
2246     /* else anonymous ECDH, so no certificate or pkey. */
2247
2248     return 1;
2249 #else
2250     SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_ECDHE,
2251              ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2252     return 0;
2253 #endif
2254 }
2255
2256 MSG_PROCESS_RETURN tls_process_key_exchange(SSL *s, PACKET *pkt)
2257 {
2258     long alg_k;
2259     EVP_PKEY *pkey = NULL;
2260     EVP_MD_CTX *md_ctx = NULL;
2261     EVP_PKEY_CTX *pctx = NULL;
2262     PACKET save_param_start, signature;
2263
2264     alg_k = s->s3->tmp.new_cipher->algorithm_mkey;
2265
2266     save_param_start = *pkt;
2267
2268 #if !defined(OPENSSL_NO_EC) || !defined(OPENSSL_NO_DH)
2269     EVP_PKEY_free(s->s3->peer_tmp);
2270     s->s3->peer_tmp = NULL;
2271 #endif
2272
2273     if (alg_k & SSL_PSK) {
2274         if (!tls_process_ske_psk_preamble(s, pkt)) {
2275             /* SSLfatal() already called */
2276             goto err;
2277         }
2278     }
2279
2280     /* Nothing else to do for plain PSK or RSAPSK */
2281     if (alg_k & (SSL_kPSK | SSL_kRSAPSK)) {
2282     } else if (alg_k & SSL_kSRP) {
2283         if (!tls_process_ske_srp(s, pkt, &pkey)) {
2284             /* SSLfatal() already called */
2285             goto err;
2286         }
2287     } else if (alg_k & (SSL_kDHE | SSL_kDHEPSK)) {
2288         if (!tls_process_ske_dhe(s, pkt, &pkey)) {
2289             /* SSLfatal() already called */
2290             goto err;
2291         }
2292     } else if (alg_k & (SSL_kECDHE | SSL_kECDHEPSK)) {
2293         if (!tls_process_ske_ecdhe(s, pkt, &pkey)) {
2294             /* SSLfatal() already called */
2295             goto err;
2296         }
2297     } else if (alg_k) {
2298         SSLfatal(s, SSL_AD_UNEXPECTED_MESSAGE, SSL_F_TLS_PROCESS_KEY_EXCHANGE,
2299                  SSL_R_UNEXPECTED_MESSAGE);
2300         goto err;
2301     }
2302
2303     /* if it was signed, check the signature */
2304     if (pkey != NULL) {
2305         PACKET params;
2306         int maxsig;
2307         const EVP_MD *md = NULL;
2308         unsigned char *tbs;
2309         size_t tbslen;
2310         int rv;
2311
2312         /*
2313          * |pkt| now points to the beginning of the signature, so the difference
2314          * equals the length of the parameters.
2315          */
2316         if (!PACKET_get_sub_packet(&save_param_start, &params,
2317                                    PACKET_remaining(&save_param_start) -
2318                                    PACKET_remaining(pkt))) {
2319             SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_KEY_EXCHANGE,
2320                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2321             goto err;
2322         }
2323
2324         if (SSL_USE_SIGALGS(s)) {
2325             unsigned int sigalg;
2326
2327             if (!PACKET_get_net_2(pkt, &sigalg)) {
2328                 SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_KEY_EXCHANGE,
2329                          SSL_R_LENGTH_TOO_SHORT);
2330                 goto err;
2331             }
2332             if (tls12_check_peer_sigalg(s, sigalg, pkey) <=0) {
2333                 /* SSLfatal() already called */
2334                 goto err;
2335             }
2336         } else if (!tls1_set_peer_legacy_sigalg(s, pkey)) {
2337             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_KEY_EXCHANGE,
2338                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2339             goto err;
2340         }
2341
2342         if (!tls1_lookup_md(s->s3->tmp.peer_sigalg, &md)) {
2343             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_KEY_EXCHANGE,
2344                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2345             goto err;
2346         }
2347 #ifdef SSL_DEBUG
2348         if (SSL_USE_SIGALGS(s))
2349             fprintf(stderr, "USING TLSv1.2 HASH %s\n", EVP_MD_name(md));
2350 #endif
2351
2352         if (!PACKET_get_length_prefixed_2(pkt, &signature)
2353             || PACKET_remaining(pkt) != 0) {
2354             SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_KEY_EXCHANGE,
2355                      SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
2356             goto err;
2357         }
2358         maxsig = EVP_PKEY_size(pkey);
2359         if (maxsig < 0) {
2360             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_KEY_EXCHANGE,
2361                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2362             goto err;
2363         }
2364
2365         /*
2366          * Check signature length
2367          */
2368         if (PACKET_remaining(&signature) > (size_t)maxsig) {
2369             /* wrong packet length */
2370             SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_KEY_EXCHANGE,
2371                    SSL_R_WRONG_SIGNATURE_LENGTH);
2372             goto err;
2373         }
2374
2375         md_ctx = EVP_MD_CTX_new();
2376         if (md_ctx == NULL) {
2377             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_KEY_EXCHANGE,
2378                      ERR_R_MALLOC_FAILURE);
2379             goto err;
2380         }
2381
2382         if (EVP_DigestVerifyInit(md_ctx, &pctx, md, NULL, pkey) <= 0) {
2383             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_KEY_EXCHANGE,
2384                      ERR_R_EVP_LIB);
2385             goto err;
2386         }
2387         if (SSL_USE_PSS(s)) {
2388             if (EVP_PKEY_CTX_set_rsa_padding(pctx, RSA_PKCS1_PSS_PADDING) <= 0
2389                 || EVP_PKEY_CTX_set_rsa_pss_saltlen(pctx,
2390                                                 RSA_PSS_SALTLEN_DIGEST) <= 0) {
2391                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
2392                          SSL_F_TLS_PROCESS_KEY_EXCHANGE, ERR_R_EVP_LIB);
2393                 goto err;
2394             }
2395         }
2396         tbslen = construct_key_exchange_tbs(s, &tbs, PACKET_data(&params),
2397                                             PACKET_remaining(&params));
2398         if (tbslen == 0) {
2399             /* SSLfatal() already called */
2400             goto err;
2401         }
2402
2403         rv = EVP_DigestVerify(md_ctx, PACKET_data(&signature),
2404                               PACKET_remaining(&signature), tbs, tbslen);
2405         OPENSSL_free(tbs);
2406         if (rv <= 0) {
2407             SSLfatal(s, SSL_AD_DECRYPT_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_KEY_EXCHANGE,
2408                      SSL_R_BAD_SIGNATURE);
2409             goto err;
2410         }
2411         EVP_MD_CTX_free(md_ctx);
2412         md_ctx = NULL;
2413     } else {
2414         /* aNULL, aSRP or PSK do not need public keys */
2415         if (!(s->s3->tmp.new_cipher->algorithm_auth & (SSL_aNULL | SSL_aSRP))
2416             && !(alg_k & SSL_PSK)) {
2417             /* Might be wrong key type, check it */
2418             if (ssl3_check_cert_and_algorithm(s)) {
2419                 SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_KEY_EXCHANGE,
2420                          SSL_R_BAD_DATA);
2421             }
2422             /* else this shouldn't happen, SSLfatal() already called */
2423             goto err;
2424         }
2425         /* still data left over */
2426         if (PACKET_remaining(pkt) != 0) {
2427             SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_KEY_EXCHANGE,
2428                      SSL_R_EXTRA_DATA_IN_MESSAGE);
2429             goto err;
2430         }
2431     }
2432
2433     return MSG_PROCESS_CONTINUE_READING;
2434  err:
2435     EVP_MD_CTX_free(md_ctx);
2436     return MSG_PROCESS_ERROR;
2437 }
2438
2439 MSG_PROCESS_RETURN tls_process_certificate_request(SSL *s, PACKET *pkt)
2440 {
2441     size_t i;
2442
2443     /* Clear certificate validity flags */
2444     for (i = 0; i < SSL_PKEY_NUM; i++)
2445         s->s3->tmp.valid_flags[i] = 0;
2446
2447     if (SSL_IS_TLS13(s)) {
2448         PACKET reqctx, extensions;
2449         RAW_EXTENSION *rawexts = NULL;
2450
2451         /* Free and zero certificate types: it is not present in TLS 1.3 */
2452         OPENSSL_free(s->s3->tmp.ctype);
2453         s->s3->tmp.ctype = NULL;
2454         s->s3->tmp.ctype_len = 0;
2455         OPENSSL_free(s->pha_context);
2456         s->pha_context = NULL;
2457
2458         if (!PACKET_get_length_prefixed_1(pkt, &reqctx) ||
2459             !PACKET_memdup(&reqctx, &s->pha_context, &s->pha_context_len)) {
2460             SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR,
2461                      SSL_F_TLS_PROCESS_CERTIFICATE_REQUEST,
2462                      SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
2463             return MSG_PROCESS_ERROR;
2464         }
2465
2466         if (!PACKET_get_length_prefixed_2(pkt, &extensions)) {
2467             SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR,
2468                      SSL_F_TLS_PROCESS_CERTIFICATE_REQUEST,
2469                      SSL_R_BAD_LENGTH);
2470             return MSG_PROCESS_ERROR;
2471         }
2472         if (!tls_collect_extensions(s, &extensions,
2473                                     SSL_EXT_TLS1_3_CERTIFICATE_REQUEST,
2474                                     &rawexts, NULL, 1)
2475             || !tls_parse_all_extensions(s, SSL_EXT_TLS1_3_CERTIFICATE_REQUEST,
2476                                          rawexts, NULL, 0, 1)) {
2477             /* SSLfatal() already called */
2478             OPENSSL_free(rawexts);
2479             return MSG_PROCESS_ERROR;
2480         }
2481         OPENSSL_free(rawexts);
2482         if (!tls1_process_sigalgs(s)) {
2483             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
2484                      SSL_F_TLS_PROCESS_CERTIFICATE_REQUEST,
2485                      SSL_R_BAD_LENGTH);
2486             return MSG_PROCESS_ERROR;
2487         }
2488     } else {
2489         PACKET ctypes;
2490
2491         /* get the certificate types */
2492         if (!PACKET_get_length_prefixed_1(pkt, &ctypes)) {
2493             SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR,
2494                      SSL_F_TLS_PROCESS_CERTIFICATE_REQUEST,
2495                      SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
2496             return MSG_PROCESS_ERROR;
2497         }
2498
2499         if (!PACKET_memdup(&ctypes, &s->s3->tmp.ctype, &s->s3->tmp.ctype_len)) {
2500             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
2501                      SSL_F_TLS_PROCESS_CERTIFICATE_REQUEST,
2502                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2503             return MSG_PROCESS_ERROR;
2504         }
2505
2506         if (SSL_USE_SIGALGS(s)) {
2507             PACKET sigalgs;
2508
2509             if (!PACKET_get_length_prefixed_2(pkt, &sigalgs)) {
2510                 SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR,
2511                          SSL_F_TLS_PROCESS_CERTIFICATE_REQUEST,
2512                          SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
2513                 return MSG_PROCESS_ERROR;
2514             }
2515
2516             /*
2517              * Despite this being for certificates, preserve compatibility
2518              * with pre-TLS 1.3 and use the regular sigalgs field.
2519              */
2520             if (!tls1_save_sigalgs(s, &sigalgs, 0)) {
2521                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
2522                          SSL_F_TLS_PROCESS_CERTIFICATE_REQUEST,
2523                          SSL_R_SIGNATURE_ALGORITHMS_ERROR);
2524                 return MSG_PROCESS_ERROR;
2525             }
2526             if (!tls1_process_sigalgs(s)) {
2527                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
2528                          SSL_F_TLS_PROCESS_CERTIFICATE_REQUEST,
2529                          ERR_R_MALLOC_FAILURE);
2530                 return MSG_PROCESS_ERROR;
2531             }
2532         }
2533
2534         /* get the CA RDNs */
2535         if (!parse_ca_names(s, pkt)) {
2536             /* SSLfatal() already called */
2537             return MSG_PROCESS_ERROR;
2538         }
2539     }
2540
2541     if (PACKET_remaining(pkt) != 0) {
2542         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR,
2543                  SSL_F_TLS_PROCESS_CERTIFICATE_REQUEST,
2544                  SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
2545         return MSG_PROCESS_ERROR;
2546     }
2547
2548     /* we should setup a certificate to return.... */
2549     s->s3->tmp.cert_req = 1;
2550
2551     return MSG_PROCESS_CONTINUE_PROCESSING;
2552 }
2553
2554 MSG_PROCESS_RETURN tls_process_new_session_ticket(SSL *s, PACKET *pkt)
2555 {
2556     unsigned int ticklen;
2557     unsigned long ticket_lifetime_hint, age_add = 0;
2558     unsigned int sess_len;
2559     RAW_EXTENSION *exts = NULL;
2560     PACKET nonce;
2561
2562     PACKET_null_init(&nonce);
2563
2564     if (!PACKET_get_net_4(pkt, &ticket_lifetime_hint)
2565         || (SSL_IS_TLS13(s)
2566             && (!PACKET_get_net_4(pkt, &age_add)
2567                 || !PACKET_get_length_prefixed_1(pkt, &nonce)))
2568         || !PACKET_get_net_2(pkt, &ticklen)
2569         || (SSL_IS_TLS13(s) ? (ticklen == 0 || PACKET_remaining(pkt) < ticklen)
2570                             : PACKET_remaining(pkt) != ticklen)) {
2571         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_NEW_SESSION_TICKET,
2572                  SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
2573         goto err;
2574     }
2575
2576     /*
2577      * Server is allowed to change its mind (in <=TLSv1.2) and send an empty
2578      * ticket. We already checked this TLSv1.3 case above, so it should never
2579      * be 0 here in that instance
2580      */
2581     if (ticklen == 0)
2582         return MSG_PROCESS_CONTINUE_READING;
2583
2584     /*
2585      * Sessions must be immutable once they go into the session cache. Otherwise
2586      * we can get multi-thread problems. Therefore we don't "update" sessions,
2587      * we replace them with a duplicate. In TLSv1.3 we need to do this every
2588      * time a NewSessionTicket arrives because those messages arrive
2589      * post-handshake and the session may have already gone into the session
2590      * cache.
2591      */
2592     if (SSL_IS_TLS13(s) || s->session->session_id_length > 0) {
2593         SSL_SESSION *new_sess;
2594
2595         /*
2596          * We reused an existing session, so we need to replace it with a new
2597          * one
2598          */
2599         if ((new_sess = ssl_session_dup(s->session, 0)) == 0) {
2600             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
2601                      SSL_F_TLS_PROCESS_NEW_SESSION_TICKET,
2602                      ERR_R_MALLOC_FAILURE);
2603             goto err;
2604         }
2605
2606         if ((s->session_ctx->session_cache_mode & SSL_SESS_CACHE_CLIENT) != 0
2607                 && !SSL_IS_TLS13(s)) {
2608             /*
2609              * In TLSv1.2 and below the arrival of a new tickets signals that
2610              * any old ticket we were using is now out of date, so we remove the
2611              * old session from the cache. We carry on if this fails
2612              */
2613             SSL_CTX_remove_session(s->session_ctx, s->session);
2614         }
2615
2616         SSL_SESSION_free(s->session);
2617         s->session = new_sess;
2618     }
2619
2620     /*
2621      * Technically the cast to long here is not guaranteed by the C standard -
2622      * but we use it elsewhere, so this should be ok.
2623      */
2624     s->session->time = (long)time(NULL);
2625
2626     OPENSSL_free(s->session->ext.tick);
2627     s->session->ext.tick = NULL;
2628     s->session->ext.ticklen = 0;
2629
2630     s->session->ext.tick = OPENSSL_malloc(ticklen);
2631     if (s->session->ext.tick == NULL) {
2632         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_NEW_SESSION_TICKET,
2633                  ERR_R_MALLOC_FAILURE);
2634         goto err;
2635     }
2636     if (!PACKET_copy_bytes(pkt, s->session->ext.tick, ticklen)) {
2637         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_NEW_SESSION_TICKET,
2638                  SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
2639         goto err;
2640     }
2641
2642     s->session->ext.tick_lifetime_hint = ticket_lifetime_hint;
2643     s->session->ext.tick_age_add = age_add;
2644     s->session->ext.ticklen = ticklen;
2645
2646     if (SSL_IS_TLS13(s)) {
2647         PACKET extpkt;
2648
2649         if (!PACKET_as_length_prefixed_2(pkt, &extpkt)
2650                 || PACKET_remaining(pkt) != 0
2651                 || !tls_collect_extensions(s, &extpkt,
2652                                            SSL_EXT_TLS1_3_NEW_SESSION_TICKET,
2653                                            &exts, NULL, 1)
2654                 || !tls_parse_all_extensions(s,
2655                                              SSL_EXT_TLS1_3_NEW_SESSION_TICKET,
2656                                              exts, NULL, 0, 1)) {
2657             /* SSLfatal() already called */
2658             goto err;
2659         }
2660     }
2661
2662     /*
2663      * There are two ways to detect a resumed ticket session. One is to set
2664      * an appropriate session ID and then the server must return a match in
2665      * ServerHello. This allows the normal client session ID matching to work
2666      * and we know much earlier that the ticket has been accepted. The
2667      * other way is to set zero length session ID when the ticket is
2668      * presented and rely on the handshake to determine session resumption.
2669      * We choose the former approach because this fits in with assumptions
2670      * elsewhere in OpenSSL. The session ID is set to the SHA256 (or SHA1 is
2671      * SHA256 is disabled) hash of the ticket.
2672      */
2673     /*
2674      * TODO(size_t): we use sess_len here because EVP_Digest expects an int
2675      * but s->session->session_id_length is a size_t
2676      */
2677     if (!EVP_Digest(s->session->ext.tick, ticklen,
2678                     s->session->session_id, &sess_len,
2679                     EVP_sha256(), NULL)) {
2680         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_NEW_SESSION_TICKET,
2681                  ERR_R_EVP_LIB);
2682         goto err;
2683     }
2684     s->session->session_id_length = sess_len;
2685     s->session->not_resumable = 0;
2686
2687     /* This is a standalone message in TLSv1.3, so there is no more to read */
2688     if (SSL_IS_TLS13(s)) {
2689         const EVP_MD *md = ssl_handshake_md(s);
2690         int hashleni = EVP_MD_size(md);
2691         size_t hashlen;
2692         static const unsigned char nonce_label[] = "resumption";
2693
2694         /* Ensure cast to size_t is safe */
2695         if (!ossl_assert(hashleni >= 0)) {
2696             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
2697                      SSL_F_TLS_PROCESS_NEW_SESSION_TICKET,
2698                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2699             goto err;
2700         }
2701         hashlen = (size_t)hashleni;
2702
2703         if (!tls13_hkdf_expand(s, md, s->resumption_master_secret,
2704                                nonce_label,
2705                                sizeof(nonce_label) - 1,
2706                                PACKET_data(&nonce),
2707                                PACKET_remaining(&nonce),
2708                                s->session->master_key,
2709                                hashlen)) {
2710             /* SSLfatal() already called */
2711             goto err;
2712         }
2713         s->session->master_key_length = hashlen;
2714
2715         OPENSSL_free(exts);
2716         ssl_update_cache(s, SSL_SESS_CACHE_CLIENT);
2717         return MSG_PROCESS_FINISHED_READING;
2718     }
2719
2720     return MSG_PROCESS_CONTINUE_READING;
2721  err:
2722     OPENSSL_free(exts);
2723     return MSG_PROCESS_ERROR;
2724 }
2725
2726 /*
2727  * In TLSv1.3 this is called from the extensions code, otherwise it is used to
2728  * parse a separate message. Returns 1 on success or 0 on failure
2729  */
2730 int tls_process_cert_status_body(SSL *s, PACKET *pkt)
2731 {
2732     size_t resplen;
2733     unsigned int type;
2734
2735     if (!PACKET_get_1(pkt, &type)
2736         || type != TLSEXT_STATUSTYPE_ocsp) {
2737         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CERT_STATUS_BODY,
2738                  SSL_R_UNSUPPORTED_STATUS_TYPE);
2739         return 0;
2740     }
2741     if (!PACKET_get_net_3_len(pkt, &resplen)
2742         || PACKET_remaining(pkt) != resplen) {
2743         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CERT_STATUS_BODY,
2744                  SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
2745         return 0;
2746     }
2747     s->ext.ocsp.resp = OPENSSL_malloc(resplen);
2748     if (s->ext.ocsp.resp == NULL) {
2749         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CERT_STATUS_BODY,
2750                  ERR_R_MALLOC_FAILURE);
2751         return 0;
2752     }
2753     if (!PACKET_copy_bytes(pkt, s->ext.ocsp.resp, resplen)) {
2754         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CERT_STATUS_BODY,
2755                  SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
2756         return 0;
2757     }
2758     s->ext.ocsp.resp_len = resplen;
2759
2760     return 1;
2761 }
2762
2763
2764 MSG_PROCESS_RETURN tls_process_cert_status(SSL *s, PACKET *pkt)
2765 {
2766     if (!tls_process_cert_status_body(s, pkt)) {
2767         /* SSLfatal() already called */
2768         return MSG_PROCESS_ERROR;
2769     }
2770
2771     return MSG_PROCESS_CONTINUE_READING;
2772 }
2773
2774 /*
2775  * Perform miscellaneous checks and processing after we have received the
2776  * server's initial flight. In TLS1.3 this is after the Server Finished message.
2777  * In <=TLS1.2 this is after the ServerDone message. Returns 1 on success or 0
2778  * on failure.
2779  */
2780 int tls_process_initial_server_flight(SSL *s)
2781 {
2782     /*
2783      * at this point we check that we have the required stuff from
2784      * the server
2785      */
2786     if (!ssl3_check_cert_and_algorithm(s)) {
2787         /* SSLfatal() already called */
2788         return 0;
2789     }
2790
2791     /*
2792      * Call the ocsp status callback if needed. The |ext.ocsp.resp| and
2793      * |ext.ocsp.resp_len| values will be set if we actually received a status
2794      * message, or NULL and -1 otherwise
2795      */
2796     if (s->ext.status_type != TLSEXT_STATUSTYPE_nothing
2797             && s->ctx->ext.status_cb != NULL) {
2798         int ret = s->ctx->ext.status_cb(s, s->ctx->ext.status_arg);
2799
2800         if (ret == 0) {
2801             SSLfatal(s, SSL_AD_BAD_CERTIFICATE_STATUS_RESPONSE,
2802                      SSL_F_TLS_PROCESS_INITIAL_SERVER_FLIGHT,
2803                      SSL_R_INVALID_STATUS_RESPONSE);
2804             return 0;
2805         }
2806         if (ret < 0) {
2807             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
2808                      SSL_F_TLS_PROCESS_INITIAL_SERVER_FLIGHT,
2809                      ERR_R_MALLOC_FAILURE);
2810             return 0;
2811         }
2812     }
2813 #ifndef OPENSSL_NO_CT
2814     if (s->ct_validation_callback != NULL) {
2815         /* Note we validate the SCTs whether or not we abort on error */
2816         if (!ssl_validate_ct(s) && (s->verify_mode & SSL_VERIFY_PEER)) {
2817             /* SSLfatal() already called */
2818             return 0;
2819         }
2820     }
2821 #endif
2822
2823     return 1;
2824 }
2825
2826 MSG_PROCESS_RETURN tls_process_server_done(SSL *s, PACKET *pkt)
2827 {
2828     if (PACKET_remaining(pkt) > 0) {
2829         /* should contain no data */
2830         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_DONE,
2831                  SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
2832         return MSG_PROCESS_ERROR;
2833     }
2834 #ifndef OPENSSL_NO_SRP
2835     if (s->s3->tmp.new_cipher->algorithm_mkey & SSL_kSRP) {
2836         if (SRP_Calc_A_param(s) <= 0) {
2837             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_DONE,
2838                      SSL_R_SRP_A_CALC);
2839             return MSG_PROCESS_ERROR;
2840         }
2841     }
2842 #endif
2843
2844     if (!tls_process_initial_server_flight(s)) {
2845         /* SSLfatal() already called */
2846         return MSG_PROCESS_ERROR;
2847     }
2848
2849     return MSG_PROCESS_FINISHED_READING;
2850 }
2851
2852 static int tls_construct_cke_psk_preamble(SSL *s, WPACKET *pkt)
2853 {
2854 #ifndef OPENSSL_NO_PSK
2855     int ret = 0;
2856     /*
2857      * The callback needs PSK_MAX_IDENTITY_LEN + 1 bytes to return a
2858      * \0-terminated identity. The last byte is for us for simulating
2859      * strnlen.
2860      */
2861     char identity[PSK_MAX_IDENTITY_LEN + 1];
2862     size_t identitylen = 0;
2863     unsigned char psk[PSK_MAX_PSK_LEN];
2864     unsigned char *tmppsk = NULL;
2865     char *tmpidentity = NULL;
2866     size_t psklen = 0;
2867
2868     if (s->psk_client_callback == NULL) {
2869         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_PSK_PREAMBLE,
2870                  SSL_R_PSK_NO_CLIENT_CB);
2871         goto err;
2872     }
2873
2874     memset(identity, 0, sizeof(identity));
2875
2876     psklen = s->psk_client_callback(s, s->session->psk_identity_hint,
2877                                     identity, sizeof(identity) - 1,
2878                                     psk, sizeof(psk));
2879
2880     if (psklen > PSK_MAX_PSK_LEN) {
2881         SSLfatal(s, SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE,
2882                  SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_PSK_PREAMBLE, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2883         goto err;
2884     } else if (psklen == 0) {
2885         SSLfatal(s, SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE,
2886                  SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_PSK_PREAMBLE,
2887                  SSL_R_PSK_IDENTITY_NOT_FOUND);
2888         goto err;
2889     }
2890
2891     identitylen = strlen(identity);
2892     if (identitylen > PSK_MAX_IDENTITY_LEN) {
2893         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_PSK_PREAMBLE,
2894                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2895         goto err;
2896     }
2897
2898     tmppsk = OPENSSL_memdup(psk, psklen);
2899     tmpidentity = OPENSSL_strdup(identity);
2900     if (tmppsk == NULL || tmpidentity == NULL) {
2901         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_PSK_PREAMBLE,
2902                  ERR_R_MALLOC_FAILURE);
2903         goto err;
2904     }
2905
2906     OPENSSL_free(s->s3->tmp.psk);
2907     s->s3->tmp.psk = tmppsk;
2908     s->s3->tmp.psklen = psklen;
2909     tmppsk = NULL;
2910     OPENSSL_free(s->session->psk_identity);
2911     s->session->psk_identity = tmpidentity;
2912     tmpidentity = NULL;
2913
2914     if (!WPACKET_sub_memcpy_u16(pkt, identity, identitylen))  {
2915         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_PSK_PREAMBLE,
2916                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2917         goto err;
2918     }
2919
2920     ret = 1;
2921
2922  err:
2923     OPENSSL_cleanse(psk, psklen);
2924     OPENSSL_cleanse(identity, sizeof(identity));
2925     OPENSSL_clear_free(tmppsk, psklen);
2926     OPENSSL_clear_free(tmpidentity, identitylen);
2927
2928     return ret;
2929 #else
2930     SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_PSK_PREAMBLE,
2931              ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2932     return 0;
2933 #endif
2934 }
2935
2936 static int tls_construct_cke_rsa(SSL *s, WPACKET *pkt)
2937 {
2938 #ifndef OPENSSL_NO_RSA
2939     unsigned char *encdata = NULL;
2940     EVP_PKEY *pkey = NULL;
2941     EVP_PKEY_CTX *pctx = NULL;
2942     size_t enclen;
2943     unsigned char *pms = NULL;
2944     size_t pmslen = 0;
2945
2946     if (s->session->peer == NULL) {
2947         /*
2948          * We should always have a server certificate with SSL_kRSA.
2949          */
2950         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_RSA,
2951                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2952         return 0;
2953     }
2954
2955     pkey = X509_get0_pubkey(s->session->peer);
2956     if (EVP_PKEY_get0_RSA(pkey) == NULL) {
2957         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_RSA,
2958                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2959         return 0;
2960     }
2961
2962     pmslen = SSL_MAX_MASTER_KEY_LENGTH;
2963     pms = OPENSSL_malloc(pmslen);
2964     if (pms == NULL) {
2965         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_RSA,
2966                  ERR_R_MALLOC_FAILURE);
2967         return 0;
2968     }
2969
2970     pms[0] = s->client_version >> 8;
2971     pms[1] = s->client_version & 0xff;
2972     /* TODO(size_t): Convert this function */
2973     if (RAND_bytes(pms + 2, (int)(pmslen - 2)) <= 0) {
2974         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_RSA,
2975                  ERR_R_MALLOC_FAILURE);
2976         goto err;
2977     }
2978
2979     /* Fix buf for TLS and beyond */
2980     if (s->version > SSL3_VERSION && !WPACKET_start_sub_packet_u16(pkt)) {
2981         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_RSA,
2982                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2983         goto err;
2984     }
2985     pctx = EVP_PKEY_CTX_new(pkey, NULL);
2986     if (pctx == NULL || EVP_PKEY_encrypt_init(pctx) <= 0
2987         || EVP_PKEY_encrypt(pctx, NULL, &enclen, pms, pmslen) <= 0) {
2988         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_RSA,
2989                  ERR_R_EVP_LIB);
2990         goto err;
2991     }
2992     if (!WPACKET_allocate_bytes(pkt, enclen, &encdata)
2993             || EVP_PKEY_encrypt(pctx, encdata, &enclen, pms, pmslen) <= 0) {
2994         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_RSA,
2995                  SSL_R_BAD_RSA_ENCRYPT);
2996         goto err;
2997     }
2998     EVP_PKEY_CTX_free(pctx);
2999     pctx = NULL;
3000
3001     /* Fix buf for TLS and beyond */
3002     if (s->version > SSL3_VERSION && !WPACKET_close(pkt)) {
3003         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_RSA,
3004                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3005         goto err;
3006     }
3007
3008     /* Log the premaster secret, if logging is enabled. */
3009     if (!ssl_log_rsa_client_key_exchange(s, encdata, enclen, pms, pmslen)) {
3010         /* SSLfatal() already called */
3011         goto err;
3012     }
3013
3014     s->s3->tmp.pms = pms;
3015     s->s3->tmp.pmslen = pmslen;
3016
3017     return 1;
3018  err:
3019     OPENSSL_clear_free(pms, pmslen);
3020     EVP_PKEY_CTX_free(pctx);
3021
3022     return 0;
3023 #else
3024     SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_RSA,
3025              ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3026     return 0;
3027 #endif
3028 }
3029
3030 static int tls_construct_cke_dhe(SSL *s, WPACKET *pkt)
3031 {
3032 #ifndef OPENSSL_NO_DH
3033     DH *dh_clnt = NULL;
3034     const BIGNUM *pub_key;
3035     EVP_PKEY *ckey = NULL, *skey = NULL;
3036     unsigned char *keybytes = NULL;
3037
3038     skey = s->s3->peer_tmp;
3039     if (skey == NULL) {
3040         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_DHE,
3041                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3042         goto err;
3043     }
3044
3045     ckey = ssl_generate_pkey(skey);
3046     if (ckey == NULL) {
3047         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_DHE,
3048                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3049         goto err;
3050     }
3051
3052     dh_clnt = EVP_PKEY_get0_DH(ckey);
3053
3054     if (dh_clnt == NULL) {
3055         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_DHE,
3056                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3057         goto err;
3058     }
3059
3060     if (ssl_derive(s, ckey, skey, 0) == 0) {
3061         /* SSLfatal() already called */
3062         goto err;
3063     }
3064
3065     /* send off the data */
3066     DH_get0_key(dh_clnt, &pub_key, NULL);
3067     if (!WPACKET_sub_allocate_bytes_u16(pkt, BN_num_bytes(pub_key),
3068                                         &keybytes)) {
3069         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_DHE,
3070                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3071         goto err;
3072     }
3073
3074     BN_bn2bin(pub_key, keybytes);
3075     EVP_PKEY_free(ckey);
3076
3077     return 1;
3078  err:
3079     EVP_PKEY_free(ckey);
3080     return 0;
3081 #else
3082     SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_DHE,
3083              ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3084     return 0;
3085 #endif
3086 }
3087
3088 static int tls_construct_cke_ecdhe(SSL *s, WPACKET *pkt)
3089 {
3090 #ifndef OPENSSL_NO_EC
3091     unsigned char *encodedPoint = NULL;
3092     size_t encoded_pt_len = 0;
3093     EVP_PKEY *ckey = NULL, *skey = NULL;
3094     int ret = 0;
3095
3096     skey = s->s3->peer_tmp;
3097     if (skey == NULL) {
3098         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_ECDHE,
3099                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3100         return 0;
3101     }
3102
3103     ckey = ssl_generate_pkey(skey);
3104     if (ckey == NULL) {
3105         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_ECDHE,
3106                  ERR_R_MALLOC_FAILURE);
3107         goto err;
3108     }
3109
3110     if (ssl_derive(s, ckey, skey, 0) == 0) {
3111         /* SSLfatal() already called */
3112         goto err;
3113     }
3114
3115     /* Generate encoding of client key */
3116     encoded_pt_len = EVP_PKEY_get1_tls_encodedpoint(ckey, &encodedPoint);
3117
3118     if (encoded_pt_len == 0) {
3119         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_ECDHE,
3120                  ERR_R_EC_LIB);
3121         goto err;
3122     }
3123
3124     if (!WPACKET_sub_memcpy_u8(pkt, encodedPoint, encoded_pt_len)) {
3125         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_ECDHE,
3126                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3127         goto err;
3128     }
3129
3130     ret = 1;
3131  err:
3132     OPENSSL_free(encodedPoint);
3133     EVP_PKEY_free(ckey);
3134     return ret;
3135 #else
3136     SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_ECDHE,
3137              ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3138     return 0;
3139 #endif
3140 }
3141
3142 static int tls_construct_cke_gost(SSL *s, WPACKET *pkt)
3143 {
3144 #ifndef OPENSSL_NO_GOST
3145     /* GOST key exchange message creation */
3146     EVP_PKEY_CTX *pkey_ctx = NULL;
3147     X509 *peer_cert;
3148     size_t msglen;
3149     unsigned int md_len;
3150     unsigned char shared_ukm[32], tmp[256];
3151     EVP_MD_CTX *ukm_hash = NULL;
3152     int dgst_nid = NID_id_GostR3411_94;
3153     unsigned char *pms = NULL;
3154     size_t pmslen = 0;
3155
3156     if ((s->s3->tmp.new_cipher->algorithm_auth & SSL_aGOST12) != 0)
3157         dgst_nid = NID_id_GostR3411_2012_256;
3158
3159     /*
3160      * Get server certificate PKEY and create ctx from it
3161      */
3162     peer_cert = s->session->peer;
3163     if (!peer_cert) {
3164         SSLfatal(s, SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_GOST,
3165                SSL_R_NO_GOST_CERTIFICATE_SENT_BY_PEER);
3166         return 0;
3167     }
3168
3169     pkey_ctx = EVP_PKEY_CTX_new(X509_get0_pubkey(peer_cert), NULL);
3170     if (pkey_ctx == NULL) {
3171         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_GOST,
3172                  ERR_R_MALLOC_FAILURE);
3173         return 0;
3174     }
3175     /*
3176      * If we have send a certificate, and certificate key
3177      * parameters match those of server certificate, use
3178      * certificate key for key exchange
3179      */
3180
3181     /* Otherwise, generate ephemeral key pair */
3182     pmslen = 32;
3183     pms = OPENSSL_malloc(pmslen);
3184     if (pms == NULL) {
3185         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_GOST,
3186                  ERR_R_MALLOC_FAILURE);
3187         goto err;
3188     }
3189
3190     if (EVP_PKEY_encrypt_init(pkey_ctx) <= 0
3191         /* Generate session key
3192          * TODO(size_t): Convert this function
3193          */
3194         || RAND_bytes(pms, (int)pmslen) <= 0) {
3195         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_GOST,
3196                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3197         goto err;
3198     };
3199     /*
3200      * Compute shared IV and store it in algorithm-specific context
3201      * data
3202      */
3203     ukm_hash = EVP_MD_CTX_new();
3204     if (ukm_hash == NULL
3205         || EVP_DigestInit(ukm_hash, EVP_get_digestbynid(dgst_nid)) <= 0
3206         || EVP_DigestUpdate(ukm_hash, s->s3->client_random,
3207                             SSL3_RANDOM_SIZE) <= 0
3208         || EVP_DigestUpdate(ukm_hash, s->s3->server_random,
3209                             SSL3_RANDOM_SIZE) <= 0
3210         || EVP_DigestFinal_ex(ukm_hash, shared_ukm, &md_len) <= 0) {
3211         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_GOST,
3212                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3213         goto err;
3214     }
3215     EVP_MD_CTX_free(ukm_hash);
3216     ukm_hash = NULL;
3217     if (EVP_PKEY_CTX_ctrl(pkey_ctx, -1, EVP_PKEY_OP_ENCRYPT,
3218                           EVP_PKEY_CTRL_SET_IV, 8, shared_ukm) < 0) {
3219         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_GOST,
3220                  SSL_R_LIBRARY_BUG);
3221         goto err;
3222     }
3223     /* Make GOST keytransport blob message */
3224     /*
3225      * Encapsulate it into sequence
3226      */
3227     msglen = 255;
3228     if (EVP_PKEY_encrypt(pkey_ctx, tmp, &msglen, pms, pmslen) <= 0) {
3229         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_GOST,
3230                  SSL_R_LIBRARY_BUG);
3231         goto err;
3232     }
3233
3234     if (!WPACKET_put_bytes_u8(pkt, V_ASN1_SEQUENCE | V_ASN1_CONSTRUCTED)
3235             || (msglen >= 0x80 && !WPACKET_put_bytes_u8(pkt, 0x81))
3236             || !WPACKET_sub_memcpy_u8(pkt, tmp, msglen)) {
3237         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_GOST,
3238                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3239         goto err;
3240     }
3241
3242     EVP_PKEY_CTX_free(pkey_ctx);
3243     s->s3->tmp.pms = pms;
3244     s->s3->tmp.pmslen = pmslen;
3245
3246     return 1;
3247  err:
3248     EVP_PKEY_CTX_free(pkey_ctx);
3249     OPENSSL_clear_free(pms, pmslen);
3250     EVP_MD_CTX_free(ukm_hash);
3251     return 0;
3252 #else
3253     SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_GOST,
3254              ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3255     return 0;
3256 #endif
3257 }
3258
3259 static int tls_construct_cke_srp(SSL *s, WPACKET *pkt)
3260 {
3261 #ifndef OPENSSL_NO_SRP
3262     unsigned char *abytes = NULL;
3263
3264     if (s->srp_ctx.A == NULL
3265             || !WPACKET_sub_allocate_bytes_u16(pkt, BN_num_bytes(s->srp_ctx.A),
3266                                                &abytes)) {
3267         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_SRP,
3268                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3269         return 0;
3270     }
3271     BN_bn2bin(s->srp_ctx.A, abytes);
3272
3273     OPENSSL_free(s->session->srp_username);
3274     s->session->srp_username = OPENSSL_strdup(s->srp_ctx.login);
3275     if (s->session->srp_username == NULL) {
3276         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_SRP,
3277                  ERR_R_MALLOC_FAILURE);
3278         return 0;
3279     }
3280
3281     return 1;
3282 #else
3283     SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_SRP,
3284              ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3285     return 0;
3286 #endif
3287 }
3288
3289 int tls_construct_client_key_exchange(SSL *s, WPACKET *pkt)
3290 {
3291     unsigned long alg_k;
3292
3293     alg_k = s->s3->tmp.new_cipher->algorithm_mkey;
3294
3295     /*
3296      * All of the construct functions below call SSLfatal() if necessary so
3297      * no need to do so here.
3298      */
3299     if ((alg_k & SSL_PSK)
3300         && !tls_construct_cke_psk_preamble(s, pkt))
3301         goto err;
3302
3303     if (alg_k & (SSL_kRSA | SSL_kRSAPSK)) {
3304         if (!tls_construct_cke_rsa(s, pkt))
3305             goto err;
3306     } else if (alg_k & (SSL_kDHE | SSL_kDHEPSK)) {
3307         if (!tls_construct_cke_dhe(s, pkt))
3308             goto err;
3309     } else if (alg_k & (SSL_kECDHE | SSL_kECDHEPSK)) {
3310         if (!tls_construct_cke_ecdhe(s, pkt))
3311             goto err;
3312     } else if (alg_k & SSL_kGOST) {
3313         if (!tls_construct_cke_gost(s, pkt))
3314             goto err;
3315     } else if (alg_k & SSL_kSRP) {
3316         if (!tls_construct_cke_srp(s, pkt))
3317             goto err;
3318     } else if (!(alg_k & SSL_kPSK)) {
3319         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
3320                  SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CLIENT_KEY_EXCHANGE, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3321         goto err;
3322     }
3323
3324     return 1;
3325  err:
3326     OPENSSL_clear_free(s->s3->tmp.pms, s->s3->tmp.pmslen);
3327     s->s3->tmp.pms = NULL;
3328 #ifndef OPENSSL_NO_PSK
3329     OPENSSL_clear_free(s->s3->tmp.psk, s->s3->tmp.psklen);
3330     s->s3->tmp.psk = NULL;
3331 #endif
3332     return 0;
3333 }
3334
3335 int tls_client_key_exchange_post_work(SSL *s)
3336 {
3337     unsigned char *pms = NULL;
3338     size_t pmslen = 0;
3339
3340     pms = s->s3->tmp.pms;
3341     pmslen = s->s3->tmp.pmslen;
3342
3343 #ifndef OPENSSL_NO_SRP
3344     /* Check for SRP */
3345     if (s->s3->tmp.new_cipher->algorithm_mkey & SSL_kSRP) {
3346         if (!srp_generate_client_master_secret(s)) {
3347             /* SSLfatal() already called */
3348             goto err;
3349         }
3350         return 1;
3351     }
3352 #endif
3353
3354     if (pms == NULL && !(s->s3->tmp.new_cipher->algorithm_mkey & SSL_kPSK)) {
3355         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
3356                  SSL_F_TLS_CLIENT_KEY_EXCHANGE_POST_WORK, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
3357         goto err;
3358     }
3359     if (!ssl_generate_master_secret(s, pms, pmslen, 1)) {
3360         /* SSLfatal() already called */
3361         /* ssl_generate_master_secret frees the pms even on error */
3362         pms = NULL;
3363         pmslen = 0;
3364         goto err;
3365     }
3366     pms = NULL;
3367     pmslen = 0;
3368
3369 #ifndef OPENSSL_NO_SCTP
3370     if (SSL_IS_DTLS(s)) {
3371         unsigned char sctpauthkey[64];
3372         char labelbuffer[sizeof(DTLS1_SCTP_AUTH_LABEL)];
3373
3374         /*
3375          * Add new shared key for SCTP-Auth, will be ignored if no SCTP
3376          * used.
3377          */
3378         memcpy(labelbuffer, DTLS1_SCTP_AUTH_LABEL,
3379                sizeof(DTLS1_SCTP_AUTH_LABEL));
3380
3381         if (SSL_export_keying_material(s, sctpauthkey,
3382                                        sizeof(sctpauthkey), labelbuffer,
3383                                        sizeof(labelbuffer), NULL, 0, 0) <= 0) {
3384             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
3385                      SSL_F_TLS_CLIENT_KEY_EXCHANGE_POST_WORK,
3386                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3387             goto err;
3388         }
3389
3390         BIO_ctrl(SSL_get_wbio(s), BIO_CTRL_DGRAM_SCTP_ADD_AUTH_KEY,
3391                  sizeof(sctpauthkey), sctpauthkey);
3392     }
3393 #endif
3394
3395     return 1;
3396  err:
3397     OPENSSL_clear_free(pms, pmslen);
3398     s->s3->tmp.pms = NULL;
3399     return 0;
3400 }
3401
3402 /*
3403  * Check a certificate can be used for client authentication. Currently check
3404  * cert exists, if we have a suitable digest for TLS 1.2 if static DH client
3405  * certificates can be used and optionally checks suitability for Suite B.
3406  */
3407 static int ssl3_check_client_certificate(SSL *s)
3408 {
3409     /* If no suitable signature algorithm can't use certificate */
3410     if (!tls_choose_sigalg(s, 0) || s->s3->tmp.sigalg == NULL)
3411         return 0;
3412     /*
3413      * If strict mode check suitability of chain before using it. This also
3414      * adjusts suite B digest if necessary.
3415      */
3416     if (s->cert->cert_flags & SSL_CERT_FLAGS_CHECK_TLS_STRICT &&
3417         !tls1_check_chain(s, NULL, NULL, NULL, -2))
3418         return 0;
3419     return 1;
3420 }
3421
3422 WORK_STATE tls_prepare_client_certificate(SSL *s, WORK_STATE wst)
3423 {
3424     X509 *x509 = NULL;
3425     EVP_PKEY *pkey = NULL;
3426     int i;
3427
3428     if (wst == WORK_MORE_A) {
3429         /* Let cert callback update client certificates if required */
3430         if (s->cert->cert_cb) {
3431             i = s->cert->cert_cb(s, s->cert->cert_cb_arg);
3432             if (i < 0) {
3433                 s->rwstate = SSL_X509_LOOKUP;
3434                 return WORK_MORE_A;
3435             }
3436             if (i == 0) {
3437                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
3438                          SSL_F_TLS_PREPARE_CLIENT_CERTIFICATE,
3439                          SSL_R_CALLBACK_FAILED);
3440                 return WORK_ERROR;
3441             }
3442             s->rwstate = SSL_NOTHING;
3443         }
3444         if (ssl3_check_client_certificate(s)) {
3445             if (s->post_handshake_auth == SSL_PHA_REQUESTED) {
3446                 return WORK_FINISHED_STOP;
3447             }
3448             return WORK_FINISHED_CONTINUE;
3449         }
3450
3451         /* Fall through to WORK_MORE_B */
3452         wst = WORK_MORE_B;
3453     }
3454
3455     /* We need to get a client cert */
3456     if (wst == WORK_MORE_B) {
3457         /*
3458          * If we get an error, we need to ssl->rwstate=SSL_X509_LOOKUP;
3459          * return(-1); We then get retied later
3460          */
3461         i = ssl_do_client_cert_cb(s, &x509, &pkey);
3462         if (i < 0) {
3463             s->rwstate = SSL_X509_LOOKUP;
3464             return WORK_MORE_B;
3465         }
3466         s->rwstate = SSL_NOTHING;
3467         if ((i == 1) && (pkey != NULL) && (x509 != NULL)) {
3468             if (!SSL_use_certificate(s, x509) || !SSL_use_PrivateKey(s, pkey))
3469                 i = 0;
3470         } else if (i == 1) {
3471             i = 0;
3472             SSLerr(SSL_F_TLS_PREPARE_CLIENT_CERTIFICATE,
3473                    SSL_R_BAD_DATA_RETURNED_BY_CALLBACK);
3474         }
3475
3476         X509_free(x509);
3477         EVP_PKEY_free(pkey);
3478         if (i && !ssl3_check_client_certificate(s))
3479             i = 0;
3480         if (i == 0) {
3481             if (s->version == SSL3_VERSION) {
3482                 s->s3->tmp.cert_req = 0;
3483                 ssl3_send_alert(s, SSL3_AL_WARNING, SSL_AD_NO_CERTIFICATE);
3484                 return WORK_FINISHED_CONTINUE;
3485             } else {
3486                 s->s3->tmp.cert_req = 2;
3487                 if (!ssl3_digest_cached_records(s, 0)) {
3488                     /* SSLfatal() already called */
3489                     return WORK_ERROR;
3490                 }
3491             }
3492         }
3493
3494         if (s->post_handshake_auth == SSL_PHA_REQUESTED)
3495             return WORK_FINISHED_STOP;
3496         return WORK_FINISHED_CONTINUE;
3497     }
3498
3499     /* Shouldn't ever get here */
3500     SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PREPARE_CLIENT_CERTIFICATE,
3501              ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3502     return WORK_ERROR;
3503 }
3504
3505 int tls_construct_client_certificate(SSL *s, WPACKET *pkt)
3506 {
3507     if (SSL_IS_TLS13(s)) {
3508         if (s->pha_context == NULL) {
3509             /* no context available, add 0-length context */
3510             if (!WPACKET_put_bytes_u8(pkt, 0)) {
3511                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
3512                          SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CLIENT_CERTIFICATE, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3513                 return 0;
3514             }
3515         } else if (!WPACKET_sub_memcpy_u8(pkt, s->pha_context, s->pha_context_len)) {
3516             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
3517                      SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CLIENT_CERTIFICATE, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3518             return 0;
3519         }
3520     }
3521     if (!ssl3_output_cert_chain(s, pkt,
3522                                 (s->s3->tmp.cert_req == 2) ? NULL
3523                                                            : s->cert->key)) {
3524         /* SSLfatal() already called */
3525         return 0;
3526     }
3527
3528     if (SSL_IS_TLS13(s)
3529             && SSL_IS_FIRST_HANDSHAKE(s)
3530             && (!s->method->ssl3_enc->change_cipher_state(s,
3531                     SSL3_CC_HANDSHAKE | SSL3_CHANGE_CIPHER_CLIENT_WRITE))) {
3532         /*
3533          * This is a fatal error, which leaves enc_write_ctx in an inconsistent
3534          * state and thus ssl3_send_alert may crash.
3535          */
3536         SSLfatal(s, SSL_AD_NO_ALERT, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CLIENT_CERTIFICATE,
3537                  SSL_R_CANNOT_CHANGE_CIPHER);
3538         return 0;
3539     }
3540
3541     return 1;
3542 }
3543
3544 int ssl3_check_cert_and_algorithm(SSL *s)
3545 {
3546     const SSL_CERT_LOOKUP *clu;
3547     size_t idx;
3548     long alg_k, alg_a;
3549
3550     alg_k = s->s3->tmp.new_cipher->algorithm_mkey;
3551     alg_a = s->s3->tmp.new_cipher->algorithm_auth;
3552
3553     /* we don't have a certificate */
3554     if (!(alg_a & SSL_aCERT))
3555         return 1;
3556
3557     /* This is the passed certificate */
3558     clu = ssl_cert_lookup_by_pkey(X509_get0_pubkey(s->session->peer), &idx);
3559
3560     /* Check certificate is recognised and suitable for cipher */
3561     if (clu == NULL || (alg_a & clu->amask) == 0) {
3562         SSLfatal(s, SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE,
3563                  SSL_F_SSL3_CHECK_CERT_AND_ALGORITHM,
3564                  SSL_R_MISSING_SIGNING_CERT);
3565         return 0;
3566     }
3567
3568 #ifndef OPENSSL_NO_EC
3569     if (clu->amask & SSL_aECDSA) {
3570         if (ssl_check_srvr_ecc_cert_and_alg(s->session->peer, s))
3571             return 1;
3572         SSLfatal(s, SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE,
3573                  SSL_F_SSL3_CHECK_CERT_AND_ALGORITHM, SSL_R_BAD_ECC_CERT);
3574         return 0;
3575     }
3576 #endif
3577 #ifndef OPENSSL_NO_RSA
3578     if (alg_k & (SSL_kRSA | SSL_kRSAPSK) && idx != SSL_PKEY_RSA) {
3579         SSLfatal(s, SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE,
3580                  SSL_F_SSL3_CHECK_CERT_AND_ALGORITHM,
3581                  SSL_R_MISSING_RSA_ENCRYPTING_CERT);
3582         return 0;
3583     }
3584 #endif
3585 #ifndef OPENSSL_NO_DH
3586     if ((alg_k & SSL_kDHE) && (s->s3->peer_tmp == NULL)) {
3587         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_SSL3_CHECK_CERT_AND_ALGORITHM,
3588                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3589         return 0;
3590     }
3591 #endif
3592
3593     return 1;
3594 }
3595
3596 #ifndef OPENSSL_NO_NEXTPROTONEG
3597 int tls_construct_next_proto(SSL *s, WPACKET *pkt)
3598 {
3599     size_t len, padding_len;
3600     unsigned char *padding = NULL;
3601
3602     len = s->ext.npn_len;
3603     padding_len = 32 - ((len + 2) % 32);
3604
3605     if (!WPACKET_sub_memcpy_u8(pkt, s->ext.npn, len)
3606             || !WPACKET_sub_allocate_bytes_u8(pkt, padding_len, &padding)) {
3607         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_NEXT_PROTO,
3608                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3609         return 0;
3610     }
3611
3612     memset(padding, 0, padding_len);
3613
3614     return 1;
3615 }
3616 #endif
3617
3618 MSG_PROCESS_RETURN tls_process_hello_req(SSL *s, PACKET *pkt)
3619 {
3620     if (PACKET_remaining(pkt) > 0) {
3621         /* should contain no data */
3622         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_HELLO_REQ,
3623                  SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
3624         return MSG_PROCESS_ERROR;
3625     }
3626
3627     if ((s->options & SSL_OP_NO_RENEGOTIATION)) {
3628         ssl3_send_alert(s, SSL3_AL_WARNING, SSL_AD_NO_RENEGOTIATION);
3629         return MSG_PROCESS_FINISHED_READING;
3630     }
3631
3632     /*
3633      * This is a historical discrepancy (not in the RFC) maintained for
3634      * compatibility reasons. If a TLS client receives a HelloRequest it will
3635      * attempt an abbreviated handshake. However if a DTLS client receives a
3636      * HelloRequest it will do a full handshake. Either behaviour is reasonable
3637      * but doing one for TLS and another for DTLS is odd.
3638      */
3639     if (SSL_IS_DTLS(s))
3640         SSL_renegotiate(s);
3641     else
3642         SSL_renegotiate_abbreviated(s);
3643
3644     return MSG_PROCESS_FINISHED_READING;
3645 }
3646
3647 static MSG_PROCESS_RETURN tls_process_encrypted_extensions(SSL *s, PACKET *pkt)
3648 {
3649     PACKET extensions;
3650     RAW_EXTENSION *rawexts = NULL;
3651
3652     if (!PACKET_as_length_prefixed_2(pkt, &extensions)
3653             || PACKET_remaining(pkt) != 0) {
3654         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_ENCRYPTED_EXTENSIONS,
3655                  SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
3656         goto err;
3657     }
3658
3659     if (!tls_collect_extensions(s, &extensions,
3660                                 SSL_EXT_TLS1_3_ENCRYPTED_EXTENSIONS, &rawexts,
3661                                 NULL, 1)
3662             || !tls_parse_all_extensions(s, SSL_EXT_TLS1_3_ENCRYPTED_EXTENSIONS,
3663                                          rawexts, NULL, 0, 1)) {
3664         /* SSLfatal() already called */
3665         goto err;
3666     }
3667
3668     OPENSSL_free(rawexts);
3669     return MSG_PROCESS_CONTINUE_READING;
3670
3671  err:
3672     OPENSSL_free(rawexts);
3673     return MSG_PROCESS_ERROR;
3674 }
3675
3676 int ssl_do_client_cert_cb(SSL *s, X509 **px509, EVP_PKEY **ppkey)
3677 {
3678     int i = 0;
3679 #ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
3680     if (s->ctx->client_cert_engine) {
3681         i = ENGINE_load_ssl_client_cert(s->ctx->client_cert_engine, s,
3682                                         SSL_get_client_CA_list(s),
3683                                         px509, ppkey, NULL, NULL, NULL);
3684         if (i != 0)
3685             return i;
3686     }
3687 #endif
3688     if (s->ctx->client_cert_cb)
3689         i = s->ctx->client_cert_cb(s, px509, ppkey);
3690     return i;
3691 }
3692
3693 int ssl_cipher_list_to_bytes(SSL *s, STACK_OF(SSL_CIPHER) *sk, WPACKET *pkt)
3694 {
3695     int i;
3696     size_t totlen = 0, len, maxlen, maxverok = 0;
3697     int empty_reneg_info_scsv = !s->renegotiate;
3698
3699     /* Set disabled masks for this session */
3700     if (!ssl_set_client_disabled(s)) {
3701         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_SSL_CIPHER_LIST_TO_BYTES,
3702                  SSL_R_NO_PROTOCOLS_AVAILABLE);
3703         return 0;
3704     }
3705
3706     if (sk == NULL) {
3707         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_SSL_CIPHER_LIST_TO_BYTES,
3708                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3709         return 0;
3710     }
3711
3712 #ifdef OPENSSL_MAX_TLS1_2_CIPHER_LENGTH
3713 # if OPENSSL_MAX_TLS1_2_CIPHER_LENGTH < 6
3714 #  error Max cipher length too short
3715 # endif
3716     /*
3717      * Some servers hang if client hello > 256 bytes as hack workaround
3718      * chop number of supported ciphers to keep it well below this if we
3719      * use TLS v1.2
3720      */
3721     if (TLS1_get_version(s) >= TLS1_2_VERSION)
3722         maxlen = OPENSSL_MAX_TLS1_2_CIPHER_LENGTH & ~1;
3723     else
3724 #endif
3725         /* Maximum length that can be stored in 2 bytes. Length must be even */
3726         maxlen = 0xfffe;
3727
3728     if (empty_reneg_info_scsv)
3729         maxlen -= 2;
3730     if (s->mode & SSL_MODE_SEND_FALLBACK_SCSV)
3731         maxlen -= 2;
3732
3733     for (i = 0; i < sk_SSL_CIPHER_num(sk) && totlen < maxlen; i++) {
3734         const SSL_CIPHER *c;
3735
3736         c = sk_SSL_CIPHER_value(sk, i);
3737         /* Skip disabled ciphers */
3738         if (ssl_cipher_disabled(s, c, SSL_SECOP_CIPHER_SUPPORTED, 0))
3739             continue;
3740
3741         if (!s->method->put_cipher_by_char(c, pkt, &len)) {
3742             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_SSL_CIPHER_LIST_TO_BYTES,
3743                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3744             return 0;
3745         }
3746
3747         /* Sanity check that the maximum version we offer has ciphers enabled */
3748         if (!maxverok) {
3749             if (SSL_IS_DTLS(s)) {
3750                 if (DTLS_VERSION_GE(c->max_dtls, s->s3->tmp.max_ver)
3751                         && DTLS_VERSION_LE(c->min_dtls, s->s3->tmp.max_ver))
3752                     maxverok = 1;
3753             } else {
3754                 if (c->max_tls >= s->s3->tmp.max_ver
3755                         && c->min_tls <= s->s3->tmp.max_ver)
3756                     maxverok = 1;
3757             }
3758         }
3759
3760         totlen += len;
3761     }
3762
3763     if (totlen == 0 || !maxverok) {
3764         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_SSL_CIPHER_LIST_TO_BYTES,
3765                  SSL_R_NO_CIPHERS_AVAILABLE);
3766
3767         if (!maxverok)
3768             ERR_add_error_data(1, "No ciphers enabled for max supported "
3769                                   "SSL/TLS version");
3770
3771         return 0;
3772     }
3773
3774     if (totlen != 0) {
3775         if (empty_reneg_info_scsv) {
3776             static SSL_CIPHER scsv = {
3777                 0, NULL, NULL, SSL3_CK_SCSV, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
3778             };
3779             if (!s->method->put_cipher_by_char(&scsv, pkt, &len)) {
3780                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
3781                          SSL_F_SSL_CIPHER_LIST_TO_BYTES, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3782                 return 0;
3783             }
3784         }
3785         if (s->mode & SSL_MODE_SEND_FALLBACK_SCSV) {
3786             static SSL_CIPHER scsv = {
3787                 0, NULL, NULL, SSL3_CK_FALLBACK_SCSV, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
3788             };
3789             if (!s->method->put_cipher_by_char(&scsv, pkt, &len)) {
3790                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
3791                          SSL_F_SSL_CIPHER_LIST_TO_BYTES, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3792                 return 0;
3793             }
3794         }
3795     }
3796
3797     return 1;
3798 }
3799
3800 int tls_construct_end_of_early_data(SSL *s, WPACKET *pkt)
3801 {
3802     if (s->early_data_state != SSL_EARLY_DATA_WRITE_RETRY
3803             && s->early_data_state != SSL_EARLY_DATA_FINISHED_WRITING) {
3804         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
3805                  SSL_F_TLS_CONSTRUCT_END_OF_EARLY_DATA,
3806                  ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
3807         return 0;
3808     }
3809
3810     s->early_data_state = SSL_EARLY_DATA_FINISHED_WRITING;
3811     return 1;
3812 }