ssl/statem/statem_clnt.c

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