ssl/statem/statem_clnt.c

   1 /*
   2  * Copyright 1995-2018 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
   3  * Copyright (c) 2002, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved
   4  * Copyright 2005 Nokia. All rights reserved.
   5  *
   6  * Licensed under the Apache License 2.0 (the "License").  You may not use
   7  * this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
   8  * in the file LICENSE in the source distribution or at
   9  * https://www.openssl.org/source/license.html
  10  */
  11
  12 #include <stdio.h>
  13 #include <time.h>
  14 #include <assert.h>
  15 #include "../ssl_local.h"
  16 #include "statem_local.h"
  17 #include <openssl/buffer.h>
  18 #include <openssl/rand.h>
  19 #include <openssl/objects.h>
  20 #include <openssl/evp.h>
  21 #include <openssl/md5.h>
  22 #include <openssl/dh.h>
  23 #include <openssl/bn.h>
  24 #include <openssl/engine.h>
  25 #include <openssl/trace.h>
  26 #include <internal/cryptlib.h>
  27
  28 static MSG_PROCESS_RETURN tls_process_as_hello_retry_request(SSL *s, PACKET *pkt);
  29 static MSG_PROCESS_RETURN tls_process_encrypted_extensions(SSL *s, PACKET *pkt);
  30
  31 static ossl_inline int cert_req_allowed(SSL *s);
  32 static int key_exchange_expected(SSL *s);
  33 static int ssl_cipher_list_to_bytes(SSL *s, STACK_OF(SSL_CIPHER) *sk,
  34                                     WPACKET *pkt);
  35
  36 /*
  37  * Is a CertificateRequest message allowed at the moment or not?
  38  *
  39  *  Return values are:
  40  *  1: Yes
  41  *  0: No
  42  */
  43 static ossl_inline int cert_req_allowed(SSL *s)
  44 {
  45     /* TLS does not like anon-DH with client cert */
  46     if ((s->version > SSL3_VERSION
  47          && (s->s3.tmp.new_cipher->algorithm_auth & SSL_aNULL))
  48         || (s->s3.tmp.new_cipher->algorithm_auth & (SSL_aSRP | SSL_aPSK)))
  49         return 0;
  50
  51     return 1;
  52 }
  53
  54 /*
  55  * Should we expect the ServerKeyExchange message or not?
  56  *
  57  *  Return values are:
  58  *  1: Yes
  59  *  0: No
  60  */
  61 static int key_exchange_expected(SSL *s)
  62 {
  63     long alg_k = s->s3.tmp.new_cipher->algorithm_mkey;
  64
  65     /*
  66      * Can't skip server key exchange if this is an ephemeral
  67      * ciphersuite or for SRP
  68      */
  69     if (alg_k & (SSL_kDHE | SSL_kECDHE | SSL_kDHEPSK | SSL_kECDHEPSK
  70                  | SSL_kSRP)) {
  71         return 1;
  72     }
  73
  74     return 0;
  75 }
  76
  77 /*
  78  * ossl_statem_client_read_transition() encapsulates the logic for the allowed
  79  * handshake state transitions when a TLS1.3 client is reading messages from the
  80  * server. The message type that the server has sent is provided in |mt|. The
  81  * current state is in |s->statem.hand_state|.
  82  *
  83  * Return values are 1 for success (transition allowed) and  0 on error
  84  * (transition not allowed)
  85  */
  86 static int ossl_statem_client13_read_transition(SSL *s, int mt)
  87 {
  88     OSSL_STATEM *st = &s->statem;
  89
  90     /*
  91      * Note: There is no case for TLS_ST_CW_CLNT_HELLO, because we haven't
  92      * yet negotiated TLSv1.3 at that point so that is handled by
  93      * ossl_statem_client_read_transition()
  94      */
  95
  96     switch (st->hand_state) {
  97     default:
  98         break;
  99
 100     case TLS_ST_CW_CLNT_HELLO:
 101         /*
 102          * This must a ClientHello following a HelloRetryRequest, so the only
 103          * thing we can get now is a ServerHello.
 104          */
 105         if (mt == SSL3_MT_SERVER_HELLO) {
 106             st->hand_state = TLS_ST_CR_SRVR_HELLO;
 107             return 1;
 108         }
 109         break;
 110
 111     case TLS_ST_CR_SRVR_HELLO:
 112         if (mt == SSL3_MT_ENCRYPTED_EXTENSIONS) {
 113             st->hand_state = TLS_ST_CR_ENCRYPTED_EXTENSIONS;
 114             return 1;
 115         }
 116         break;
 117
 118     case TLS_ST_CR_ENCRYPTED_EXTENSIONS:
 119         if (s->hit) {
 120             if (mt == SSL3_MT_FINISHED) {
 121                 st->hand_state = TLS_ST_CR_FINISHED;
 122                 return 1;
 123             }
 124         } else {
 125             if (mt == SSL3_MT_CERTIFICATE_REQUEST) {
 126                 st->hand_state = TLS_ST_CR_CERT_REQ;
 127                 return 1;
 128             }
 129             if (mt == SSL3_MT_CERTIFICATE) {
 130                 st->hand_state = TLS_ST_CR_CERT;
 131                 return 1;
 132             }
 133         }
 134         break;
 135
 136     case TLS_ST_CR_CERT_REQ:
 137         if (mt == SSL3_MT_CERTIFICATE) {
 138             st->hand_state = TLS_ST_CR_CERT;
 139             return 1;
 140         }
 141         break;
 142
 143     case TLS_ST_CR_CERT:
 144         if (mt == SSL3_MT_CERTIFICATE_VERIFY) {
 145             st->hand_state = TLS_ST_CR_CERT_VRFY;
 146             return 1;
 147         }
 148         break;
 149
 150     case TLS_ST_CR_CERT_VRFY:
 151         if (mt == SSL3_MT_FINISHED) {
 152             st->hand_state = TLS_ST_CR_FINISHED;
 153             return 1;
 154         }
 155         break;
 156
 157     case TLS_ST_OK:
 158         if (mt == SSL3_MT_NEWSESSION_TICKET) {
 159             st->hand_state = TLS_ST_CR_SESSION_TICKET;
 160             return 1;
 161         }
 162         if (mt == SSL3_MT_KEY_UPDATE) {
 163             st->hand_state = TLS_ST_CR_KEY_UPDATE;
 164             return 1;
 165         }
 166         if (mt == SSL3_MT_CERTIFICATE_REQUEST) {
 167 #if DTLS_MAX_VERSION_INTERNAL != DTLS1_2_VERSION
 168 # error TODO(DTLS1.3): Restore digest for PHA before adding message.
 169 #endif
 170             if (!SSL_IS_DTLS(s) && s->post_handshake_auth == SSL_PHA_EXT_SENT) {
 171                 s->post_handshake_auth = SSL_PHA_REQUESTED;
 172                 /*
 173                  * In TLS, this is called before the message is added to the
 174                  * digest. In DTLS, this is expected to be called after adding
 175                  * to the digest. Either move the digest restore, or add the
 176                  * message here after the swap, or do it after the clientFinished?
 177                  */
 178                 if (!tls13_restore_handshake_digest_for_pha(s)) {
 179                     /* SSLfatal() already called */
 180                     return 0;
 181                 }
 182                 st->hand_state = TLS_ST_CR_CERT_REQ;
 183                 return 1;
 184             }
 185         }
 186         break;
 187     }
 188
 189     /* No valid transition found */
 190     return 0;
 191 }
 192
 193 /*
 194  * ossl_statem_client_read_transition() encapsulates the logic for the allowed
 195  * handshake state transitions when the client is reading messages from the
 196  * server. The message type that the server has sent is provided in |mt|. The
 197  * current state is in |s->statem.hand_state|.
 198  *
 199  * Return values are 1 for success (transition allowed) and  0 on error
 200  * (transition not allowed)
 201  */
 202 int ossl_statem_client_read_transition(SSL *s, int mt)
 203 {
 204     OSSL_STATEM *st = &s->statem;
 205     int ske_expected;
 206
 207     /*
 208      * Note that after writing the first ClientHello we don't know what version
 209      * we are going to negotiate yet, so we don't take this branch until later.
 210      */
 211     if (SSL_IS_TLS13(s)) {
 212         if (!ossl_statem_client13_read_transition(s, mt))
 213             goto err;
 214         return 1;
 215     }
 216
 217     switch (st->hand_state) {
 218     default:
 219         break;
 220
 221     case TLS_ST_CW_CLNT_HELLO:
 222         if (mt == SSL3_MT_SERVER_HELLO) {
 223             st->hand_state = TLS_ST_CR_SRVR_HELLO;
 224             return 1;
 225         }
 226
 227         if (SSL_IS_DTLS(s)) {
 228             if (mt == DTLS1_MT_HELLO_VERIFY_REQUEST) {
 229                 st->hand_state = DTLS_ST_CR_HELLO_VERIFY_REQUEST;
 230                 return 1;
 231             }
 232         }
 233         break;
 234
 235     case TLS_ST_EARLY_DATA:
 236         /*
 237          * We've not actually selected TLSv1.3 yet, but we have sent early
 238          * data. The only thing allowed now is a ServerHello or a
 239          * HelloRetryRequest.
 240          */
 241         if (mt == SSL3_MT_SERVER_HELLO) {
 242             st->hand_state = TLS_ST_CR_SRVR_HELLO;
 243             return 1;
 244         }
 245         break;
 246
 247     case TLS_ST_CR_SRVR_HELLO:
 248         if (s->hit) {
 249             if (s->ext.ticket_expected) {
 250                 if (mt == SSL3_MT_NEWSESSION_TICKET) {
 251                     st->hand_state = TLS_ST_CR_SESSION_TICKET;
 252                     return 1;
 253                 }
 254             } else if (mt == SSL3_MT_CHANGE_CIPHER_SPEC) {
 255                 st->hand_state = TLS_ST_CR_CHANGE;
 256                 return 1;
 257             }
 258         } else {
 259             if (SSL_IS_DTLS(s) && mt == DTLS1_MT_HELLO_VERIFY_REQUEST) {
 260                 st->hand_state = DTLS_ST_CR_HELLO_VERIFY_REQUEST;
 261                 return 1;
 262             } else if (s->version >= TLS1_VERSION
 263                        && s->ext.session_secret_cb != NULL
 264                        && s->session->ext.tick != NULL
 265                        && mt == SSL3_MT_CHANGE_CIPHER_SPEC) {
 266                 /*
 267                  * Normally, we can tell if the server is resuming the session
 268                  * from the session ID. EAP-FAST (RFC 4851), however, relies on
 269                  * the next server message after the ServerHello to determine if
 270                  * the server is resuming.
 271                  */
 272                 s->hit = 1;
 273                 st->hand_state = TLS_ST_CR_CHANGE;
 274                 return 1;
 275             } else if (!(s->s3.tmp.new_cipher->algorithm_auth
 276                          & (SSL_aNULL | SSL_aSRP | SSL_aPSK))) {
 277                 if (mt == SSL3_MT_CERTIFICATE) {
 278                     st->hand_state = TLS_ST_CR_CERT;
 279                     return 1;
 280                 }
 281             } else {
 282                 ske_expected = key_exchange_expected(s);
 283                 /* SKE is optional for some PSK ciphersuites */
 284                 if (ske_expected
 285                     || ((s->s3.tmp.new_cipher->algorithm_mkey & SSL_PSK)
 286                         && mt == SSL3_MT_SERVER_KEY_EXCHANGE)) {
 287                     if (mt == SSL3_MT_SERVER_KEY_EXCHANGE) {
 288                         st->hand_state = TLS_ST_CR_KEY_EXCH;
 289                         return 1;
 290                     }
 291                 } else if (mt == SSL3_MT_CERTIFICATE_REQUEST
 292                            && cert_req_allowed(s)) {
 293                     st->hand_state = TLS_ST_CR_CERT_REQ;
 294                     return 1;
 295                 } else if (mt == SSL3_MT_SERVER_DONE) {
 296                     st->hand_state = TLS_ST_CR_SRVR_DONE;
 297                     return 1;
 298                 }
 299             }
 300         }
 301         break;
 302
 303     case TLS_ST_CR_CERT:
 304         /*
 305          * The CertificateStatus message is optional even if
 306          * |ext.status_expected| is set
 307          */
 308         if (s->ext.status_expected && mt == SSL3_MT_CERTIFICATE_STATUS) {
 309             st->hand_state = TLS_ST_CR_CERT_STATUS;
 310             return 1;
 311         }
 312         /* Fall through */
 313
 314     case TLS_ST_CR_CERT_STATUS:
 315         ske_expected = key_exchange_expected(s);
 316         /* SKE is optional for some PSK ciphersuites */
 317         if (ske_expected || ((s->s3.tmp.new_cipher->algorithm_mkey & SSL_PSK)
 318                              && mt == SSL3_MT_SERVER_KEY_EXCHANGE)) {
 319             if (mt == SSL3_MT_SERVER_KEY_EXCHANGE) {
 320                 st->hand_state = TLS_ST_CR_KEY_EXCH;
 321                 return 1;
 322             }
 323             goto err;
 324         }
 325         /* Fall through */
 326
 327     case TLS_ST_CR_KEY_EXCH:
 328         if (mt == SSL3_MT_CERTIFICATE_REQUEST) {
 329             if (cert_req_allowed(s)) {
 330                 st->hand_state = TLS_ST_CR_CERT_REQ;
 331                 return 1;
 332             }
 333             goto err;
 334         }
 335         /* Fall through */
 336
 337     case TLS_ST_CR_CERT_REQ:
 338         if (mt == SSL3_MT_SERVER_DONE) {
 339             st->hand_state = TLS_ST_CR_SRVR_DONE;
 340             return 1;
 341         }
 342         break;
 343
 344     case TLS_ST_CW_FINISHED:
 345         if (s->ext.ticket_expected) {
 346             if (mt == SSL3_MT_NEWSESSION_TICKET) {
 347                 st->hand_state = TLS_ST_CR_SESSION_TICKET;
 348                 return 1;
 349             }
 350         } else if (mt == SSL3_MT_CHANGE_CIPHER_SPEC) {
 351             st->hand_state = TLS_ST_CR_CHANGE;
 352             return 1;
 353         }
 354         break;
 355
 356     case TLS_ST_CR_SESSION_TICKET:
 357         if (mt == SSL3_MT_CHANGE_CIPHER_SPEC) {
 358             st->hand_state = TLS_ST_CR_CHANGE;
 359             return 1;
 360         }
 361         break;
 362
 363     case TLS_ST_CR_CHANGE:
 364         if (mt == SSL3_MT_FINISHED) {
 365             st->hand_state = TLS_ST_CR_FINISHED;
 366             return 1;
 367         }
 368         break;
 369
 370     case TLS_ST_OK:
 371         if (mt == SSL3_MT_HELLO_REQUEST) {
 372             st->hand_state = TLS_ST_CR_HELLO_REQ;
 373             return 1;
 374         }
 375         break;
 376     }
 377
 378  err:
 379     /* No valid transition found */
 380     if (SSL_IS_DTLS(s) && mt == SSL3_MT_CHANGE_CIPHER_SPEC) {
 381         BIO *rbio;
 382
 383         /*
 384          * CCS messages don't have a message sequence number so this is probably
 385          * because of an out-of-order CCS. We'll just drop it.
 386          */
 387         s->init_num = 0;
 388         s->rwstate = SSL_READING;
 389         rbio = SSL_get_rbio(s);
 390         BIO_clear_retry_flags(rbio);
 391         BIO_set_retry_read(rbio);
 392         return 0;
 393     }
 394     SSLfatal(s, SSL3_AD_UNEXPECTED_MESSAGE,
 395              SSL_F_OSSL_STATEM_CLIENT_READ_TRANSITION,
 396              SSL_R_UNEXPECTED_MESSAGE);
 397     return 0;
 398 }
 399
 400 /*
 401  * ossl_statem_client13_write_transition() works out what handshake state to
 402  * move to next when the TLSv1.3 client is writing messages to be sent to the
 403  * server.
 404  */
 405 static WRITE_TRAN ossl_statem_client13_write_transition(SSL *s)
 406 {
 407     OSSL_STATEM *st = &s->statem;
 408
 409     /*
 410      * Note: There are no cases for TLS_ST_BEFORE because we haven't negotiated
 411      * TLSv1.3 yet at that point. They are handled by
 412      * ossl_statem_client_write_transition().
 413      */
 414     switch (st->hand_state) {
 415     default:
 416         /* Shouldn't happen */
 417         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
 418                  SSL_F_OSSL_STATEM_CLIENT13_WRITE_TRANSITION,
 419                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 420         return WRITE_TRAN_ERROR;
 421
 422     case TLS_ST_CR_CERT_REQ:
 423         if (s->post_handshake_auth == SSL_PHA_REQUESTED) {
 424             st->hand_state = TLS_ST_CW_CERT;
 425             return WRITE_TRAN_CONTINUE;
 426         }
 427         /*
 428          * We should only get here if we received a CertificateRequest after
 429          * we already sent close_notify
 430          */
 431         if (!ossl_assert((s->shutdown & SSL_SENT_SHUTDOWN) != 0)) {
 432             /* Shouldn't happen - same as default case */
 433             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
 434                      SSL_F_OSSL_STATEM_CLIENT13_WRITE_TRANSITION,
 435                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 436             return WRITE_TRAN_ERROR;
 437         }
 438         st->hand_state = TLS_ST_OK;
 439         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
 440
 441     case TLS_ST_CR_FINISHED:
 442         if (s->early_data_state == SSL_EARLY_DATA_WRITE_RETRY
 443                 || s->early_data_state == SSL_EARLY_DATA_FINISHED_WRITING)
 444             st->hand_state = TLS_ST_PENDING_EARLY_DATA_END;
 445         else if ((s->options & SSL_OP_ENABLE_MIDDLEBOX_COMPAT) != 0
 446                  && s->hello_retry_request == SSL_HRR_NONE)
 447             st->hand_state = TLS_ST_CW_CHANGE;
 448         else
 449             st->hand_state = (s->s3.tmp.cert_req != 0) ? TLS_ST_CW_CERT
 450                                                         : TLS_ST_CW_FINISHED;
 451         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
 452
 453     case TLS_ST_PENDING_EARLY_DATA_END:
 454         if (s->ext.early_data == SSL_EARLY_DATA_ACCEPTED) {
 455             st->hand_state = TLS_ST_CW_END_OF_EARLY_DATA;
 456             return WRITE_TRAN_CONTINUE;
 457         }
 458         /* Fall through */
 459
 460     case TLS_ST_CW_END_OF_EARLY_DATA:
 461     case TLS_ST_CW_CHANGE:
 462         st->hand_state = (s->s3.tmp.cert_req != 0) ? TLS_ST_CW_CERT
 463                                                     : TLS_ST_CW_FINISHED;
 464         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
 465
 466     case TLS_ST_CW_CERT:
 467         /* If a non-empty Certificate we also send CertificateVerify */
 468         st->hand_state = (s->s3.tmp.cert_req == 1) ? TLS_ST_CW_CERT_VRFY
 469                                                     : TLS_ST_CW_FINISHED;
 470         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
 471
 472     case TLS_ST_CW_CERT_VRFY:
 473         st->hand_state = TLS_ST_CW_FINISHED;
 474         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
 475
 476     case TLS_ST_CR_KEY_UPDATE:
 477     case TLS_ST_CW_KEY_UPDATE:
 478     case TLS_ST_CR_SESSION_TICKET:
 479     case TLS_ST_CW_FINISHED:
 480         st->hand_state = TLS_ST_OK;
 481         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
 482
 483     case TLS_ST_OK:
 484         if (s->key_update != SSL_KEY_UPDATE_NONE) {
 485             st->hand_state = TLS_ST_CW_KEY_UPDATE;
 486             return WRITE_TRAN_CONTINUE;
 487         }
 488
 489         /* Try to read from the server instead */
 490         return WRITE_TRAN_FINISHED;
 491     }
 492 }
 493
 494 /*
 495  * ossl_statem_client_write_transition() works out what handshake state to
 496  * move to next when the client is writing messages to be sent to the server.
 497  */
 498 WRITE_TRAN ossl_statem_client_write_transition(SSL *s)
 499 {
 500     OSSL_STATEM *st = &s->statem;
 501
 502     /*
 503      * Note that immediately before/after a ClientHello we don't know what
 504      * version we are going to negotiate yet, so we don't take this branch until
 505      * later
 506      */
 507     if (SSL_IS_TLS13(s))
 508         return ossl_statem_client13_write_transition(s);
 509
 510     switch (st->hand_state) {
 511     default:
 512         /* Shouldn't happen */
 513         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
 514                  SSL_F_OSSL_STATEM_CLIENT_WRITE_TRANSITION,
 515                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 516         return WRITE_TRAN_ERROR;
 517
 518     case TLS_ST_OK:
 519         if (!s->renegotiate) {
 520             /*
 521              * We haven't requested a renegotiation ourselves so we must have
 522              * received a message from the server. Better read it.
 523              */
 524             return WRITE_TRAN_FINISHED;
 525         }
 526         /* Renegotiation */
 527         /* fall thru */
 528     case TLS_ST_BEFORE:
 529         st->hand_state = TLS_ST_CW_CLNT_HELLO;
 530         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
 531
 532     case TLS_ST_CW_CLNT_HELLO:
 533         if (s->early_data_state == SSL_EARLY_DATA_CONNECTING) {
 534             /*
 535              * We are assuming this is a TLSv1.3 connection, although we haven't
 536              * actually selected a version yet.
 537              */
 538             if ((s->options & SSL_OP_ENABLE_MIDDLEBOX_COMPAT) != 0)
 539                 st->hand_state = TLS_ST_CW_CHANGE;
 540             else
 541                 st->hand_state = TLS_ST_EARLY_DATA;
 542             return WRITE_TRAN_CONTINUE;
 543         }
 544         /*
 545          * No transition at the end of writing because we don't know what
 546          * we will be sent
 547          */
 548         return WRITE_TRAN_FINISHED;
 549
 550     case TLS_ST_CR_SRVR_HELLO:
 551         /*
 552          * We only get here in TLSv1.3. We just received an HRR, so issue a
 553          * CCS unless middlebox compat mode is off, or we already issued one
 554          * because we did early data.
 555          */
 556         if ((s->options & SSL_OP_ENABLE_MIDDLEBOX_COMPAT) != 0
 557                 && s->early_data_state != SSL_EARLY_DATA_FINISHED_WRITING)
 558             st->hand_state = TLS_ST_CW_CHANGE;
 559         else
 560             st->hand_state = TLS_ST_CW_CLNT_HELLO;
 561         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
 562
 563     case TLS_ST_EARLY_DATA:
 564         return WRITE_TRAN_FINISHED;
 565
 566     case DTLS_ST_CR_HELLO_VERIFY_REQUEST:
 567         st->hand_state = TLS_ST_CW_CLNT_HELLO;
 568         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
 569
 570     case TLS_ST_CR_SRVR_DONE:
 571         if (s->s3.tmp.cert_req)
 572             st->hand_state = TLS_ST_CW_CERT;
 573         else
 574             st->hand_state = TLS_ST_CW_KEY_EXCH;
 575         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
 576
 577     case TLS_ST_CW_CERT:
 578         st->hand_state = TLS_ST_CW_KEY_EXCH;
 579         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
 580
 581     case TLS_ST_CW_KEY_EXCH:
 582         /*
 583          * For TLS, cert_req is set to 2, so a cert chain of nothing is
 584          * sent, but no verify packet is sent
 585          */
 586         /*
 587          * XXX: For now, we do not support client authentication in ECDH
 588          * cipher suites with ECDH (rather than ECDSA) certificates. We
 589          * need to skip the certificate verify message when client's
 590          * ECDH public key is sent inside the client certificate.
 591          */
 592         if (s->s3.tmp.cert_req == 1) {
 593             st->hand_state = TLS_ST_CW_CERT_VRFY;
 594         } else {
 595             st->hand_state = TLS_ST_CW_CHANGE;
 596         }
 597         if (s->s3.flags & TLS1_FLAGS_SKIP_CERT_VERIFY) {
 598             st->hand_state = TLS_ST_CW_CHANGE;
 599         }
 600         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
 601
 602     case TLS_ST_CW_CERT_VRFY:
 603         st->hand_state = TLS_ST_CW_CHANGE;
 604         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
 605
 606     case TLS_ST_CW_CHANGE:
 607         if (s->hello_retry_request == SSL_HRR_PENDING) {
 608             st->hand_state = TLS_ST_CW_CLNT_HELLO;
 609         } else if (s->early_data_state == SSL_EARLY_DATA_CONNECTING) {
 610             st->hand_state = TLS_ST_EARLY_DATA;
 611         } else {
 612 #if defined(OPENSSL_NO_NEXTPROTONEG)
 613             st->hand_state = TLS_ST_CW_FINISHED;
 614 #else
 615             if (!SSL_IS_DTLS(s) && s->s3.npn_seen)
 616                 st->hand_state = TLS_ST_CW_NEXT_PROTO;
 617             else
 618                 st->hand_state = TLS_ST_CW_FINISHED;
 619 #endif
 620         }
 621         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
 622
 623 #if !defined(OPENSSL_NO_NEXTPROTONEG)
 624     case TLS_ST_CW_NEXT_PROTO:
 625         st->hand_state = TLS_ST_CW_FINISHED;
 626         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
 627 #endif
 628
 629     case TLS_ST_CW_FINISHED:
 630         if (s->hit) {
 631             st->hand_state = TLS_ST_OK;
 632             return WRITE_TRAN_CONTINUE;
 633         } else {
 634             return WRITE_TRAN_FINISHED;
 635         }
 636
 637     case TLS_ST_CR_FINISHED:
 638         if (s->hit) {
 639             st->hand_state = TLS_ST_CW_CHANGE;
 640             return WRITE_TRAN_CONTINUE;
 641         } else {
 642             st->hand_state = TLS_ST_OK;
 643             return WRITE_TRAN_CONTINUE;
 644         }
 645
 646     case TLS_ST_CR_HELLO_REQ:
 647         /*
 648          * If we can renegotiate now then do so, otherwise wait for a more
 649          * convenient time.
 650          */
 651         if (ssl3_renegotiate_check(s, 1)) {
 652             if (!tls_setup_handshake(s)) {
 653                 /* SSLfatal() already called */
 654                 return WRITE_TRAN_ERROR;
 655             }
 656             st->hand_state = TLS_ST_CW_CLNT_HELLO;
 657             return WRITE_TRAN_CONTINUE;
 658         }
 659         st->hand_state = TLS_ST_OK;
 660         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
 661     }
 662 }
 663
 664 /*
 665  * Perform any pre work that needs to be done prior to sending a message from
 666  * the client to the server.
 667  */
 668 WORK_STATE ossl_statem_client_pre_work(SSL *s, WORK_STATE wst)
 669 {
 670     OSSL_STATEM *st = &s->statem;
 671
 672     switch (st->hand_state) {
 673     default:
 674         /* No pre work to be done */
 675         break;
 676
 677     case TLS_ST_CW_CLNT_HELLO:
 678         s->shutdown = 0;
 679         if (SSL_IS_DTLS(s)) {
 680             /* every DTLS ClientHello resets Finished MAC */
 681             if (!ssl3_init_finished_mac(s)) {
 682                 /* SSLfatal() already called */
 683                 return WORK_ERROR;
 684             }
 685         }
 686         break;
 687
 688     case TLS_ST_CW_CHANGE:
 689         if (SSL_IS_DTLS(s)) {
 690             if (s->hit) {
 691                 /*
 692                  * We're into the last flight so we don't retransmit these
 693                  * messages unless we need to.
 694                  */
 695                 st->use_timer = 0;
 696             }
 697 #ifndef OPENSSL_NO_SCTP
 698             if (BIO_dgram_is_sctp(SSL_get_wbio(s))) {
 699                 /* Calls SSLfatal() as required */
 700                 return dtls_wait_for_dry(s);
 701             }
 702 #endif
 703         }
 704         break;
 705
 706     case TLS_ST_PENDING_EARLY_DATA_END:
 707         /*
 708          * If we've been called by SSL_do_handshake()/SSL_write(), or we did not
 709          * attempt to write early data before calling SSL_read() then we press
 710          * on with the handshake. Otherwise we pause here.
 711          */
 712         if (s->early_data_state == SSL_EARLY_DATA_FINISHED_WRITING
 713                 || s->early_data_state == SSL_EARLY_DATA_NONE)
 714             return WORK_FINISHED_CONTINUE;
 715         /* Fall through */
 716
 717     case TLS_ST_EARLY_DATA:
 718         return tls_finish_handshake(s, wst, 0, 1);
 719
 720     case TLS_ST_OK:
 721         /* Calls SSLfatal() as required */
 722         return tls_finish_handshake(s, wst, 1, 1);
 723     }
 724
 725     return WORK_FINISHED_CONTINUE;
 726 }
 727
 728 /*
 729  * Perform any work that needs to be done after sending a message from the
 730  * client to the server.
 731  */
 732 WORK_STATE ossl_statem_client_post_work(SSL *s, WORK_STATE wst)
 733 {
 734     OSSL_STATEM *st = &s->statem;
 735
 736     s->init_num = 0;
 737
 738     switch (st->hand_state) {
 739     default:
 740         /* No post work to be done */
 741         break;
 742
 743     case TLS_ST_CW_CLNT_HELLO:
 744         if (s->early_data_state == SSL_EARLY_DATA_CONNECTING
 745                 && s->max_early_data > 0) {
 746             /*
 747              * We haven't selected TLSv1.3 yet so we don't call the change
 748              * cipher state function associated with the SSL_METHOD. Instead
 749              * we call tls13_change_cipher_state() directly.
 750              */
 751             if ((s->options & SSL_OP_ENABLE_MIDDLEBOX_COMPAT) == 0) {
 752                 if (!tls13_change_cipher_state(s,
 753                             SSL3_CC_EARLY | SSL3_CHANGE_CIPHER_CLIENT_WRITE)) {
 754                     /* SSLfatal() already called */
 755                     return WORK_ERROR;
 756                 }
 757             }
 758             /* else we're in compat mode so we delay flushing until after CCS */
 759         } else if (!statem_flush(s)) {
 760             return WORK_MORE_A;
 761         }
 762
 763         if (SSL_IS_DTLS(s)) {
 764             /* Treat the next message as the first packet */
 765             s->first_packet = 1;
 766         }
 767         break;
 768
 769     case TLS_ST_CW_END_OF_EARLY_DATA:
 770         /*
 771          * We set the enc_write_ctx back to NULL because we may end up writing
 772          * in cleartext again if we get a HelloRetryRequest from the server.
 773          */
 774         EVP_CIPHER_CTX_free(s->enc_write_ctx);
 775         s->enc_write_ctx = NULL;
 776         break;
 777
 778     case TLS_ST_CW_KEY_EXCH:
 779         if (tls_client_key_exchange_post_work(s) == 0) {
 780             /* SSLfatal() already called */
 781             return WORK_ERROR;
 782         }
 783         break;
 784
 785     case TLS_ST_CW_CHANGE:
 786         if (SSL_IS_TLS13(s) || s->hello_retry_request == SSL_HRR_PENDING)
 787             break;
 788         if (s->early_data_state == SSL_EARLY_DATA_CONNECTING
 789                     && s->max_early_data > 0) {
 790             /*
 791              * We haven't selected TLSv1.3 yet so we don't call the change
 792              * cipher state function associated with the SSL_METHOD. Instead
 793              * we call tls13_change_cipher_state() directly.
 794              */
 795             if (!tls13_change_cipher_state(s,
 796                         SSL3_CC_EARLY | SSL3_CHANGE_CIPHER_CLIENT_WRITE))
 797                 return WORK_ERROR;
 798             break;
 799         }
 800         s->session->cipher = s->s3.tmp.new_cipher;
 801 #ifdef OPENSSL_NO_COMP
 802         s->session->compress_meth = 0;
 803 #else
 804         if (s->s3.tmp.new_compression == NULL)
 805             s->session->compress_meth = 0;
 806         else
 807             s->session->compress_meth = s->s3.tmp.new_compression->id;
 808 #endif
 809         if (!s->method->ssl3_enc->setup_key_block(s)) {
 810             /* SSLfatal() already called */
 811             return WORK_ERROR;
 812         }
 813
 814         if (!s->method->ssl3_enc->change_cipher_state(s,
 815                                           SSL3_CHANGE_CIPHER_CLIENT_WRITE)) {
 816             /* SSLfatal() already called */
 817             return WORK_ERROR;
 818         }
 819
 820         if (SSL_IS_DTLS(s)) {
 821 #ifndef OPENSSL_NO_SCTP
 822             if (s->hit) {
 823                 /*
 824                  * Change to new shared key of SCTP-Auth, will be ignored if
 825                  * no SCTP used.
 826                  */
 827                 BIO_ctrl(SSL_get_wbio(s), BIO_CTRL_DGRAM_SCTP_NEXT_AUTH_KEY,
 828                          0, NULL);
 829             }
 830 #endif
 831
 832             dtls1_reset_seq_numbers(s, SSL3_CC_WRITE);
 833         }
 834         break;
 835
 836     case TLS_ST_CW_FINISHED:
 837 #ifndef OPENSSL_NO_SCTP
 838         if (wst == WORK_MORE_A && SSL_IS_DTLS(s) && s->hit == 0) {
 839             /*
 840              * Change to new shared key of SCTP-Auth, will be ignored if
 841              * no SCTP used.
 842              */
 843             BIO_ctrl(SSL_get_wbio(s), BIO_CTRL_DGRAM_SCTP_NEXT_AUTH_KEY,
 844                      0, NULL);
 845         }
 846 #endif
 847         if (statem_flush(s) != 1)
 848             return WORK_MORE_B;
 849
 850         if (SSL_IS_TLS13(s)) {
 851             if (!tls13_save_handshake_digest_for_pha(s)) {
 852                 /* SSLfatal() already called */
 853                 return WORK_ERROR;
 854             }
 855             if (s->post_handshake_auth != SSL_PHA_REQUESTED) {
 856                 if (!s->method->ssl3_enc->change_cipher_state(s,
 857                         SSL3_CC_APPLICATION | SSL3_CHANGE_CIPHER_CLIENT_WRITE)) {
 858                     /* SSLfatal() already called */
 859                     return WORK_ERROR;
 860                 }
 861             }
 862         }
 863         break;
 864
 865     case TLS_ST_CW_KEY_UPDATE:
 866         if (statem_flush(s) != 1)
 867             return WORK_MORE_A;
 868         if (!tls13_update_key(s, 1)) {
 869             /* SSLfatal() already called */
 870             return WORK_ERROR;
 871         }
 872         break;
 873     }
 874
 875     return WORK_FINISHED_CONTINUE;
 876 }
 877
 878 /*
 879  * Get the message construction function and message type for sending from the
 880  * client
 881  *
 882  * Valid return values are:
 883  *   1: Success
 884  *   0: Error
 885  */
 886 int ossl_statem_client_construct_message(SSL *s, WPACKET *pkt,
 887                                          confunc_f *confunc, int *mt)
 888 {
 889     OSSL_STATEM *st = &s->statem;
 890
 891     switch (st->hand_state) {
 892     default:
 893         /* Shouldn't happen */
 894         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
 895                  SSL_F_OSSL_STATEM_CLIENT_CONSTRUCT_MESSAGE,
 896                  SSL_R_BAD_HANDSHAKE_STATE);
 897         return 0;
 898
 899     case TLS_ST_CW_CHANGE:
 900         if (SSL_IS_DTLS(s))
 901             *confunc = dtls_construct_change_cipher_spec;
 902         else
 903             *confunc = tls_construct_change_cipher_spec;
 904         *mt = SSL3_MT_CHANGE_CIPHER_SPEC;
 905         break;
 906
 907     case TLS_ST_CW_CLNT_HELLO:
 908         *confunc = tls_construct_client_hello;
 909         *mt = SSL3_MT_CLIENT_HELLO;
 910         break;
 911
 912     case TLS_ST_CW_END_OF_EARLY_DATA:
 913         *confunc = tls_construct_end_of_early_data;
 914         *mt = SSL3_MT_END_OF_EARLY_DATA;
 915         break;
 916
 917     case TLS_ST_PENDING_EARLY_DATA_END:
 918         *confunc = NULL;
 919         *mt = SSL3_MT_DUMMY;
 920         break;
 921
 922     case TLS_ST_CW_CERT:
 923         *confunc = tls_construct_client_certificate;
 924         *mt = SSL3_MT_CERTIFICATE;
 925         break;
 926
 927     case TLS_ST_CW_KEY_EXCH:
 928         *confunc = tls_construct_client_key_exchange;
 929         *mt = SSL3_MT_CLIENT_KEY_EXCHANGE;
 930         break;
 931
 932     case TLS_ST_CW_CERT_VRFY:
 933         *confunc = tls_construct_cert_verify;
 934         *mt = SSL3_MT_CERTIFICATE_VERIFY;
 935         break;
 936
 937 #if !defined(OPENSSL_NO_NEXTPROTONEG)
 938     case TLS_ST_CW_NEXT_PROTO:
 939         *confunc = tls_construct_next_proto;
 940         *mt = SSL3_MT_NEXT_PROTO;
 941         break;
 942 #endif
 943     case TLS_ST_CW_FINISHED:
 944         *confunc = tls_construct_finished;
 945         *mt = SSL3_MT_FINISHED;
 946         break;
 947
 948     case TLS_ST_CW_KEY_UPDATE:
 949         *confunc = tls_construct_key_update;
 950         *mt = SSL3_MT_KEY_UPDATE;
 951         break;
 952     }
 953
 954     return 1;
 955 }
 956
 957 /*
 958  * Returns the maximum allowed length for the current message that we are
 959  * reading. Excludes the message header.
 960  */
 961 size_t ossl_statem_client_max_message_size(SSL *s)
 962 {
 963     OSSL_STATEM *st = &s->statem;
 964
 965     switch (st->hand_state) {
 966     default:
 967         /* Shouldn't happen */
 968         return 0;
 969
 970     case TLS_ST_CR_SRVR_HELLO:
 971         return SERVER_HELLO_MAX_LENGTH;
 972
 973     case DTLS_ST_CR_HELLO_VERIFY_REQUEST:
 974         return HELLO_VERIFY_REQUEST_MAX_LENGTH;
 975
 976     case TLS_ST_CR_CERT:
 977         return s->max_cert_list;
 978
 979     case TLS_ST_CR_CERT_VRFY:
 980         return SSL3_RT_MAX_PLAIN_LENGTH;
 981
 982     case TLS_ST_CR_CERT_STATUS:
 983         return SSL3_RT_MAX_PLAIN_LENGTH;
 984
 985     case TLS_ST_CR_KEY_EXCH:
 986         return SERVER_KEY_EXCH_MAX_LENGTH;
 987
 988     case TLS_ST_CR_CERT_REQ:
 989         /*
 990          * Set to s->max_cert_list for compatibility with previous releases. In
 991          * practice these messages can get quite long if servers are configured
 992          * to provide a long list of acceptable CAs
 993          */
 994         return s->max_cert_list;
 995
 996     case TLS_ST_CR_SRVR_DONE:
 997         return SERVER_HELLO_DONE_MAX_LENGTH;
 998
 999     case TLS_ST_CR_CHANGE:
1000         if (s->version == DTLS1_BAD_VER)
1001             return 3;
1002         return CCS_MAX_LENGTH;
1003
1004     case TLS_ST_CR_SESSION_TICKET:
1005         return SSL3_RT_MAX_PLAIN_LENGTH;
1006
1007     case TLS_ST_CR_FINISHED:
1008         return FINISHED_MAX_LENGTH;
1009
1010     case TLS_ST_CR_ENCRYPTED_EXTENSIONS:
1011         return ENCRYPTED_EXTENSIONS_MAX_LENGTH;
1012
1013     case TLS_ST_CR_KEY_UPDATE:
1014         return KEY_UPDATE_MAX_LENGTH;
1015     }
1016 }
1017
1018 /*
1019  * Process a message that the client has been received from the server.
1020  */
1021 MSG_PROCESS_RETURN ossl_statem_client_process_message(SSL *s, PACKET *pkt)
1022 {
1023     OSSL_STATEM *st = &s->statem;
1024
1025     switch (st->hand_state) {
1026     default:
1027         /* Shouldn't happen */
1028         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
1029                  SSL_F_OSSL_STATEM_CLIENT_PROCESS_MESSAGE,
1030                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1031         return MSG_PROCESS_ERROR;
1032
1033     case TLS_ST_CR_SRVR_HELLO:
1034         return tls_process_server_hello(s, pkt);
1035
1036     case DTLS_ST_CR_HELLO_VERIFY_REQUEST:
1037         return dtls_process_hello_verify(s, pkt);
1038
1039     case TLS_ST_CR_CERT:
1040         return tls_process_server_certificate(s, pkt);
1041
1042     case TLS_ST_CR_CERT_VRFY:
1043         return tls_process_cert_verify(s, pkt);
1044
1045     case TLS_ST_CR_CERT_STATUS:
1046         return tls_process_cert_status(s, pkt);
1047
1048     case TLS_ST_CR_KEY_EXCH:
1049         return tls_process_key_exchange(s, pkt);
1050
1051     case TLS_ST_CR_CERT_REQ:
1052         return tls_process_certificate_request(s, pkt);
1053
1054     case TLS_ST_CR_SRVR_DONE:
1055         return tls_process_server_done(s, pkt);
1056
1057     case TLS_ST_CR_CHANGE:
1058         return tls_process_change_cipher_spec(s, pkt);
1059
1060     case TLS_ST_CR_SESSION_TICKET:
1061         return tls_process_new_session_ticket(s, pkt);
1062
1063     case TLS_ST_CR_FINISHED:
1064         return tls_process_finished(s, pkt);
1065
1066     case TLS_ST_CR_HELLO_REQ:
1067         return tls_process_hello_req(s, pkt);
1068
1069     case TLS_ST_CR_ENCRYPTED_EXTENSIONS:
1070         return tls_process_encrypted_extensions(s, pkt);
1071
1072     case TLS_ST_CR_KEY_UPDATE:
1073         return tls_process_key_update(s, pkt);
1074     }
1075 }
1076
1077 /*
1078  * Perform any further processing required following the receipt of a message
1079  * from the server
1080  */
1081 WORK_STATE ossl_statem_client_post_process_message(SSL *s, WORK_STATE wst)
1082 {
1083     OSSL_STATEM *st = &s->statem;
1084
1085     switch (st->hand_state) {
1086     default:
1087         /* Shouldn't happen */
1088         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
1089                  SSL_F_OSSL_STATEM_CLIENT_POST_PROCESS_MESSAGE,
1090                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1091         return WORK_ERROR;
1092
1093     case TLS_ST_CR_CERT_VRFY:
1094     case TLS_ST_CR_CERT_REQ:
1095         return tls_prepare_client_certificate(s, wst);
1096     }
1097 }
1098
1099 int tls_construct_client_hello(SSL *s, WPACKET *pkt)
1100 {
1101     unsigned char *p;
1102     size_t sess_id_len;
1103     int i, protverr;
1104 #ifndef OPENSSL_NO_COMP
1105     SSL_COMP *comp;
1106 #endif
1107     SSL_SESSION *sess = s->session;
1108     unsigned char *session_id;
1109
1110     /* Work out what SSL/TLS/DTLS version to use */
1111     protverr = ssl_set_client_hello_version(s);
1112     if (protverr != 0) {
1113         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CLIENT_HELLO,
1114                  protverr);
1115         return 0;
1116     }
1117
1118     if (sess == NULL
1119             || !ssl_version_supported(s, sess->ssl_version, NULL)
1120             || !SSL_SESSION_is_resumable(sess)) {
1121         if (s->hello_retry_request == SSL_HRR_NONE
1122                 && !ssl_get_new_session(s, 0)) {
1123             /* SSLfatal() already called */
1124             return 0;
1125         }
1126     }
1127     /* else use the pre-loaded session */
1128
1129     p = s->s3.client_random;
1130
1131     /*
1132      * for DTLS if client_random is initialized, reuse it, we are
1133      * required to use same upon reply to HelloVerify
1134      */
1135     if (SSL_IS_DTLS(s)) {
1136         size_t idx;
1137         i = 1;
1138         for (idx = 0; idx < sizeof(s->s3.client_random); idx++) {
1139             if (p[idx]) {
1140                 i = 0;
1141                 break;
1142             }
1143         }
1144     } else {
1145         i = (s->hello_retry_request == SSL_HRR_NONE);
1146     }
1147
1148     if (i && ssl_fill_hello_random(s, 0, p, sizeof(s->s3.client_random),
1149                                    DOWNGRADE_NONE) <= 0) {
1150         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CLIENT_HELLO,
1151                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1152         return 0;
1153     }
1154
1155     /*-
1156      * version indicates the negotiated version: for example from
1157      * an SSLv2/v3 compatible client hello). The client_version
1158      * field is the maximum version we permit and it is also
1159      * used in RSA encrypted premaster secrets. Some servers can
1160      * choke if we initially report a higher version then
1161      * renegotiate to a lower one in the premaster secret. This
1162      * didn't happen with TLS 1.0 as most servers supported it
1163      * but it can with TLS 1.1 or later if the server only supports
1164      * 1.0.
1165      *
1166      * Possible scenario with previous logic:
1167      *      1. Client hello indicates TLS 1.2
1168      *      2. Server hello says TLS 1.0
1169      *      3. RSA encrypted premaster secret uses 1.2.
1170      *      4. Handshake proceeds using TLS 1.0.
1171      *      5. Server sends hello request to renegotiate.
1172      *      6. Client hello indicates TLS v1.0 as we now
1173      *         know that is maximum server supports.
1174      *      7. Server chokes on RSA encrypted premaster secret
1175      *         containing version 1.0.
1176      *
1177      * For interoperability it should be OK to always use the
1178      * maximum version we support in client hello and then rely
1179      * on the checking of version to ensure the servers isn't
1180      * being inconsistent: for example initially negotiating with
1181      * TLS 1.0 and renegotiating with TLS 1.2. We do this by using
1182      * client_version in client hello and not resetting it to
1183      * the negotiated version.
1184      *
1185      * For TLS 1.3 we always set the ClientHello version to 1.2 and rely on the
1186      * supported_versions extension for the real supported versions.
1187      */
1188     if (!WPACKET_put_bytes_u16(pkt, s->client_version)
1189             || !WPACKET_memcpy(pkt, s->s3.client_random, SSL3_RANDOM_SIZE)) {
1190         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CLIENT_HELLO,
1191                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1192         return 0;
1193     }
1194
1195     /* Session ID */
1196     session_id = s->session->session_id;
1197     if (s->new_session || s->session->ssl_version == TLS1_3_VERSION) {
1198         if (s->version == TLS1_3_VERSION
1199                 && (s->options & SSL_OP_ENABLE_MIDDLEBOX_COMPAT) != 0) {
1200             sess_id_len = sizeof(s->tmp_session_id);
1201             s->tmp_session_id_len = sess_id_len;
1202             session_id = s->tmp_session_id;
1203             if (s->hello_retry_request == SSL_HRR_NONE
1204                     && RAND_bytes_ex(s->ctx->libctx, s->tmp_session_id,
1205                                      sess_id_len) <= 0) {
1206                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
1207                          SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CLIENT_HELLO,
1208                          ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1209                 return 0;
1210             }
1211         } else {
1212             sess_id_len = 0;
1213         }
1214     } else {
1215         assert(s->session->session_id_length <= sizeof(s->session->session_id));
1216         sess_id_len = s->session->session_id_length;
1217         if (s->version == TLS1_3_VERSION) {
1218             s->tmp_session_id_len = sess_id_len;
1219             memcpy(s->tmp_session_id, s->session->session_id, sess_id_len);
1220         }
1221     }
1222     if (!WPACKET_start_sub_packet_u8(pkt)
1223             || (sess_id_len != 0 && !WPACKET_memcpy(pkt, session_id,
1224                                                     sess_id_len))
1225             || !WPACKET_close(pkt)) {
1226         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CLIENT_HELLO,
1227                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1228         return 0;
1229     }
1230
1231     /* cookie stuff for DTLS */
1232     if (SSL_IS_DTLS(s)) {
1233         if (s->d1->cookie_len > sizeof(s->d1->cookie)
1234                 || !WPACKET_sub_memcpy_u8(pkt, s->d1->cookie,
1235                                           s->d1->cookie_len)) {
1236             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CLIENT_HELLO,
1237                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1238             return 0;
1239         }
1240     }
1241
1242     /* Ciphers supported */
1243     if (!WPACKET_start_sub_packet_u16(pkt)) {
1244         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CLIENT_HELLO,
1245                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1246         return 0;
1247     }
1248
1249     if (!ssl_cipher_list_to_bytes(s, SSL_get_ciphers(s), pkt)) {
1250         /* SSLfatal() already called */
1251         return 0;
1252     }
1253     if (!WPACKET_close(pkt)) {
1254         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CLIENT_HELLO,
1255                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1256         return 0;
1257     }
1258
1259     /* COMPRESSION */
1260     if (!WPACKET_start_sub_packet_u8(pkt)) {
1261         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CLIENT_HELLO,
1262                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1263         return 0;
1264     }
1265 #ifndef OPENSSL_NO_COMP
1266     if (ssl_allow_compression(s)
1267             && s->ctx->comp_methods
1268             && (SSL_IS_DTLS(s) || s->s3.tmp.max_ver < TLS1_3_VERSION)) {
1269         int compnum = sk_SSL_COMP_num(s->ctx->comp_methods);
1270         for (i = 0; i < compnum; i++) {
1271             comp = sk_SSL_COMP_value(s->ctx->comp_methods, i);
1272             if (!WPACKET_put_bytes_u8(pkt, comp->id)) {
1273                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
1274                          SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CLIENT_HELLO,
1275                          ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1276                 return 0;
1277             }
1278         }
1279     }
1280 #endif
1281     /* Add the NULL method */
1282     if (!WPACKET_put_bytes_u8(pkt, 0) || !WPACKET_close(pkt)) {
1283         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CLIENT_HELLO,
1284                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1285         return 0;
1286     }
1287
1288     /* TLS extensions */
1289     if (!tls_construct_extensions(s, pkt, SSL_EXT_CLIENT_HELLO, NULL, 0)) {
1290         /* SSLfatal() already called */
1291         return 0;
1292     }
1293
1294     return 1;
1295 }
1296
1297 MSG_PROCESS_RETURN dtls_process_hello_verify(SSL *s, PACKET *pkt)
1298 {
1299     size_t cookie_len;
1300     PACKET cookiepkt;
1301
1302     if (!PACKET_forward(pkt, 2)
1303         || !PACKET_get_length_prefixed_1(pkt, &cookiepkt)) {
1304         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_DTLS_PROCESS_HELLO_VERIFY,
1305                  SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
1306         return MSG_PROCESS_ERROR;
1307     }
1308
1309     cookie_len = PACKET_remaining(&cookiepkt);
1310     if (cookie_len > sizeof(s->d1->cookie)) {
1311         SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER, SSL_F_DTLS_PROCESS_HELLO_VERIFY,
1312                  SSL_R_LENGTH_TOO_LONG);
1313         return MSG_PROCESS_ERROR;
1314     }
1315
1316     if (!PACKET_copy_bytes(&cookiepkt, s->d1->cookie, cookie_len)) {
1317         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_DTLS_PROCESS_HELLO_VERIFY,
1318                  SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
1319         return MSG_PROCESS_ERROR;
1320     }
1321     s->d1->cookie_len = cookie_len;
1322
1323     return MSG_PROCESS_FINISHED_READING;
1324 }
1325
1326 static int set_client_ciphersuite(SSL *s, const unsigned char *cipherchars)
1327 {
1328     STACK_OF(SSL_CIPHER) *sk;
1329     const SSL_CIPHER *c;
1330     int i;
1331
1332     c = ssl_get_cipher_by_char(s, cipherchars, 0);
1333     if (c == NULL) {
1334         /* unknown cipher */
1335         SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER, SSL_F_SET_CLIENT_CIPHERSUITE,
1336                  SSL_R_UNKNOWN_CIPHER_RETURNED);
1337         return 0;
1338     }
1339     /*
1340      * If it is a disabled cipher we either didn't send it in client hello,
1341      * or it's not allowed for the selected protocol. So we return an error.
1342      */
1343     if (ssl_cipher_disabled(s, c, SSL_SECOP_CIPHER_CHECK, 1)) {
1344         SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER, SSL_F_SET_CLIENT_CIPHERSUITE,
1345                  SSL_R_WRONG_CIPHER_RETURNED);
1346         return 0;
1347     }
1348
1349     sk = ssl_get_ciphers_by_id(s);
1350     i = sk_SSL_CIPHER_find(sk, c);
1351     if (i < 0) {
1352         /* we did not say we would use this cipher */
1353         SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER, SSL_F_SET_CLIENT_CIPHERSUITE,
1354                  SSL_R_WRONG_CIPHER_RETURNED);
1355         return 0;
1356     }
1357
1358     if (SSL_IS_TLS13(s) && s->s3.tmp.new_cipher != NULL
1359             && s->s3.tmp.new_cipher->id != c->id) {
1360         /* ServerHello selected a different ciphersuite to that in the HRR */
1361         SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER, SSL_F_SET_CLIENT_CIPHERSUITE,
1362                  SSL_R_WRONG_CIPHER_RETURNED);
1363         return 0;
1364     }
1365
1366     /*
1367      * Depending on the session caching (internal/external), the cipher
1368      * and/or cipher_id values may not be set. Make sure that cipher_id is
1369      * set and use it for comparison.
1370      */
1371     if (s->session->cipher != NULL)
1372         s->session->cipher_id = s->session->cipher->id;
1373     if (s->hit && (s->session->cipher_id != c->id)) {
1374         if (SSL_IS_TLS13(s)) {
1375             /*
1376              * In TLSv1.3 it is valid for the server to select a different
1377              * ciphersuite as long as the hash is the same.
1378              */
1379             if (ssl_md(s->ctx, c->algorithm2)
1380                     != ssl_md(s->ctx, s->session->cipher->algorithm2)) {
1381                 SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER,
1382                          SSL_F_SET_CLIENT_CIPHERSUITE,
1383                          SSL_R_CIPHERSUITE_DIGEST_HAS_CHANGED);
1384                 return 0;
1385             }
1386         } else {
1387             /*
1388              * Prior to TLSv1.3 resuming a session always meant using the same
1389              * ciphersuite.
1390              */
1391             SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER, SSL_F_SET_CLIENT_CIPHERSUITE,
1392                      SSL_R_OLD_SESSION_CIPHER_NOT_RETURNED);
1393             return 0;
1394         }
1395     }
1396     s->s3.tmp.new_cipher = c;
1397
1398     return 1;
1399 }
1400
1401 MSG_PROCESS_RETURN tls_process_server_hello(SSL *s, PACKET *pkt)
1402 {
1403     PACKET session_id, extpkt;
1404     size_t session_id_len;
1405     const unsigned char *cipherchars;
1406     int hrr = 0;
1407     unsigned int compression;
1408     unsigned int sversion;
1409     unsigned int context;
1410     RAW_EXTENSION *extensions = NULL;
1411 #ifndef OPENSSL_NO_COMP
1412     SSL_COMP *comp;
1413 #endif
1414
1415     if (!PACKET_get_net_2(pkt, &sversion)) {
1416         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_HELLO,
1417                  SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
1418         goto err;
1419     }
1420
1421     /* load the server random */
1422     if (s->version == TLS1_3_VERSION
1423             && sversion == TLS1_2_VERSION
1424             && PACKET_remaining(pkt) >= SSL3_RANDOM_SIZE
1425             && memcmp(hrrrandom, PACKET_data(pkt), SSL3_RANDOM_SIZE) == 0) {
1426         s->hello_retry_request = SSL_HRR_PENDING;
1427         hrr = 1;
1428         if (!PACKET_forward(pkt, SSL3_RANDOM_SIZE)) {
1429             SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_HELLO,
1430                      SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
1431             goto err;
1432         }
1433     } else {
1434         if (!PACKET_copy_bytes(pkt, s->s3.server_random, SSL3_RANDOM_SIZE)) {
1435             SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_HELLO,
1436                      SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
1437             goto err;
1438         }
1439     }
1440
1441     /* Get the session-id. */
1442     if (!PACKET_get_length_prefixed_1(pkt, &session_id)) {
1443         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_HELLO,
1444                  SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
1445         goto err;
1446     }
1447     session_id_len = PACKET_remaining(&session_id);
1448     if (session_id_len > sizeof(s->session->session_id)
1449         || session_id_len > SSL3_SESSION_ID_SIZE) {
1450         SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER, SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_HELLO,
1451                  SSL_R_SSL3_SESSION_ID_TOO_LONG);
1452         goto err;
1453     }
1454
1455     if (!PACKET_get_bytes(pkt, &cipherchars, TLS_CIPHER_LEN)) {
1456         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_HELLO,
1457                  SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
1458         goto err;
1459     }
1460
1461     if (!PACKET_get_1(pkt, &compression)) {
1462         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_HELLO,
1463                  SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
1464         goto err;
1465     }
1466
1467     /* TLS extensions */
1468     if (PACKET_remaining(pkt) == 0 && !hrr) {
1469         PACKET_null_init(&extpkt);
1470     } else if (!PACKET_as_length_prefixed_2(pkt, &extpkt)
1471                || PACKET_remaining(pkt) != 0) {
1472         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_HELLO,
1473                  SSL_R_BAD_LENGTH);
1474         goto err;
1475     }
1476
1477     if (!hrr) {
1478         if (!tls_collect_extensions(s, &extpkt,
1479                                     SSL_EXT_TLS1_2_SERVER_HELLO
1480                                     | SSL_EXT_TLS1_3_SERVER_HELLO,
1481                                     &extensions, NULL, 1)) {
1482             /* SSLfatal() already called */
1483             goto err;
1484         }
1485
1486         if (!ssl_choose_client_version(s, sversion, extensions)) {
1487             /* SSLfatal() already called */
1488             goto err;
1489         }
1490     }
1491
1492     if (SSL_IS_TLS13(s) || hrr) {
1493         if (compression != 0) {
1494             SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER,
1495                      SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_HELLO,
1496                      SSL_R_INVALID_COMPRESSION_ALGORITHM);
1497             goto err;
1498         }
1499
1500         if (session_id_len != s->tmp_session_id_len
1501                 || memcmp(PACKET_data(&session_id), s->tmp_session_id,
1502                           session_id_len) != 0) {
1503             SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER,
1504                      SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_HELLO, SSL_R_INVALID_SESSION_ID);
1505             goto err;
1506         }
1507     }
1508
1509     if (hrr) {
1510         if (!set_client_ciphersuite(s, cipherchars)) {
1511             /* SSLfatal() already called */
1512             goto err;
1513         }
1514
1515         return tls_process_as_hello_retry_request(s, &extpkt);
1516     }
1517
1518     /*
1519      * Now we have chosen the version we need to check again that the extensions
1520      * are appropriate for this version.
1521      */
1522     context = SSL_IS_TLS13(s) ? SSL_EXT_TLS1_3_SERVER_HELLO
1523                               : SSL_EXT_TLS1_2_SERVER_HELLO;
1524     if (!tls_validate_all_contexts(s, context, extensions)) {
1525         SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER, SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_HELLO,
1526                  SSL_R_BAD_EXTENSION);
1527         goto err;
1528     }
1529
1530     s->hit = 0;
1531
1532     if (SSL_IS_TLS13(s)) {
1533         /*
1534          * In TLSv1.3 a ServerHello message signals a key change so the end of
1535          * the message must be on a record boundary.
1536          */
1537         if (RECORD_LAYER_processed_read_pending(&s->rlayer)) {
1538             SSLfatal(s, SSL_AD_UNEXPECTED_MESSAGE,
1539                      SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_HELLO,
1540                      SSL_R_NOT_ON_RECORD_BOUNDARY);
1541             goto err;
1542         }
1543
1544         /* This will set s->hit if we are resuming */
1545         if (!tls_parse_extension(s, TLSEXT_IDX_psk,
1546                                  SSL_EXT_TLS1_3_SERVER_HELLO,
1547                                  extensions, NULL, 0)) {
1548             /* SSLfatal() already called */
1549             goto err;
1550         }
1551     } else {
1552         /*
1553          * Check if we can resume the session based on external pre-shared
1554          * secret. EAP-FAST (RFC 4851) supports two types of session resumption.
1555          * Resumption based on server-side state works with session IDs.
1556          * Resumption based on pre-shared Protected Access Credentials (PACs)
1557          * works by overriding the SessionTicket extension at the application
1558          * layer, and does not send a session ID. (We do not know whether
1559          * EAP-FAST servers would honour the session ID.) Therefore, the session
1560          * ID alone is not a reliable indicator of session resumption, so we
1561          * first check if we can resume, and later peek at the next handshake
1562          * message to see if the server wants to resume.
1563          */
1564         if (s->version >= TLS1_VERSION
1565                 && s->ext.session_secret_cb != NULL && s->session->ext.tick) {
1566             const SSL_CIPHER *pref_cipher = NULL;
1567             /*
1568              * s->session->master_key_length is a size_t, but this is an int for
1569              * backwards compat reasons
1570              */
1571             int master_key_length;
1572             master_key_length = sizeof(s->session->master_key);
1573             if (s->ext.session_secret_cb(s, s->session->master_key,
1574                                          &master_key_length,
1575                                          NULL, &pref_cipher,
1576                                          s->ext.session_secret_cb_arg)
1577                      && master_key_length > 0) {
1578                 s->session->master_key_length = master_key_length;
1579                 s->session->cipher = pref_cipher ?
1580                     pref_cipher : ssl_get_cipher_by_char(s, cipherchars, 0);
1581             } else {
1582                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
1583                          SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_HELLO, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1584                 goto err;
1585             }
1586         }
1587
1588         if (session_id_len != 0
1589                 && session_id_len == s->session->session_id_length
1590                 && memcmp(PACKET_data(&session_id), s->session->session_id,
1591                           session_id_len) == 0)
1592             s->hit = 1;
1593     }
1594
1595     if (s->hit) {
1596         if (s->sid_ctx_length != s->session->sid_ctx_length
1597                 || memcmp(s->session->sid_ctx, s->sid_ctx, s->sid_ctx_length)) {
1598             /* actually a client application bug */
1599             SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER,
1600                      SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_HELLO,
1601                      SSL_R_ATTEMPT_TO_REUSE_SESSION_IN_DIFFERENT_CONTEXT);
1602             goto err;
1603         }
1604     } else {
1605         /*
1606          * If we were trying for session-id reuse but the server
1607          * didn't resume, make a new SSL_SESSION.
1608          * In the case of EAP-FAST and PAC, we do not send a session ID,
1609          * so the PAC-based session secret is always preserved. It'll be
1610          * overwritten if the server refuses resumption.
1611          */
1612         if (s->session->session_id_length > 0) {
1613             tsan_counter(&s->session_ctx->stats.sess_miss);
1614             if (!ssl_get_new_session(s, 0)) {
1615                 /* SSLfatal() already called */
1616                 goto err;
1617             }
1618         }
1619
1620         s->session->ssl_version = s->version;
1621         /*
1622          * In TLSv1.2 and below we save the session id we were sent so we can
1623          * resume it later. In TLSv1.3 the session id we were sent is just an
1624          * echo of what we originally sent in the ClientHello and should not be
1625          * used for resumption.
1626          */
1627         if (!SSL_IS_TLS13(s)) {
1628             s->session->session_id_length = session_id_len;
1629             /* session_id_len could be 0 */
1630             if (session_id_len > 0)
1631                 memcpy(s->session->session_id, PACKET_data(&session_id),
1632                        session_id_len);
1633         }
1634     }
1635
1636     /* Session version and negotiated protocol version should match */
1637     if (s->version != s->session->ssl_version) {
1638         SSLfatal(s, SSL_AD_PROTOCOL_VERSION, SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_HELLO,
1639                  SSL_R_SSL_SESSION_VERSION_MISMATCH);
1640         goto err;
1641     }
1642     /*
1643      * Now that we know the version, update the check to see if it's an allowed
1644      * version.
1645      */
1646     s->s3.tmp.min_ver = s->version;
1647     s->s3.tmp.max_ver = s->version;
1648
1649     if (!set_client_ciphersuite(s, cipherchars)) {
1650         /* SSLfatal() already called */
1651         goto err;
1652     }
1653
1654 #ifdef OPENSSL_NO_COMP
1655     if (compression != 0) {
1656         SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER, SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_HELLO,
1657                  SSL_R_UNSUPPORTED_COMPRESSION_ALGORITHM);
1658         goto err;
1659     }
1660     /*
1661      * If compression is disabled we'd better not try to resume a session
1662      * using compression.
1663      */
1664     if (s->session->compress_meth != 0) {
1665         SSLfatal(s, SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE, SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_HELLO,
1666                  SSL_R_INCONSISTENT_COMPRESSION);
1667         goto err;
1668     }
1669 #else
1670     if (s->hit && compression != s->session->compress_meth) {
1671         SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER, SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_HELLO,
1672                  SSL_R_OLD_SESSION_COMPRESSION_ALGORITHM_NOT_RETURNED);
1673         goto err;
1674     }
1675     if (compression == 0)
1676         comp = NULL;
1677     else if (!ssl_allow_compression(s)) {
1678         SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER, SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_HELLO,
1679                  SSL_R_COMPRESSION_DISABLED);
1680         goto err;
1681     } else {
1682         comp = ssl3_comp_find(s->ctx->comp_methods, compression);
1683     }
1684
1685     if (compression != 0 && comp == NULL) {
1686         SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER, SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_HELLO,
1687                  SSL_R_UNSUPPORTED_COMPRESSION_ALGORITHM);
1688         goto err;
1689     } else {
1690         s->s3.tmp.new_compression = comp;
1691     }
1692 #endif
1693
1694     if (!tls_parse_all_extensions(s, context, extensions, NULL, 0, 1)) {
1695         /* SSLfatal() already called */
1696         goto err;
1697     }
1698
1699 #ifndef OPENSSL_NO_SCTP
1700     if (SSL_IS_DTLS(s) && s->hit) {
1701         unsigned char sctpauthkey[64];
1702         char labelbuffer[sizeof(DTLS1_SCTP_AUTH_LABEL)];
1703         size_t labellen;
1704
1705         /*
1706          * Add new shared key for SCTP-Auth, will be ignored if
1707          * no SCTP used.
1708          */
1709         memcpy(labelbuffer, DTLS1_SCTP_AUTH_LABEL,
1710                sizeof(DTLS1_SCTP_AUTH_LABEL));
1711
1712         /* Don't include the terminating zero. */
1713         labellen = sizeof(labelbuffer) - 1;
1714         if (s->mode & SSL_MODE_DTLS_SCTP_LABEL_LENGTH_BUG)
1715             labellen += 1;
1716
1717         if (SSL_export_keying_material(s, sctpauthkey,
1718                                        sizeof(sctpauthkey),
1719                                        labelbuffer,
1720                                        labellen, NULL, 0, 0) <= 0) {
1721             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_HELLO,
1722                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1723             goto err;
1724         }
1725
1726         BIO_ctrl(SSL_get_wbio(s),
1727                  BIO_CTRL_DGRAM_SCTP_ADD_AUTH_KEY,
1728                  sizeof(sctpauthkey), sctpauthkey);
1729     }
1730 #endif
1731
1732     /*
1733      * In TLSv1.3 we have some post-processing to change cipher state, otherwise
1734      * we're done with this message
1735      */
1736     if (SSL_IS_TLS13(s)
1737             && (!s->method->ssl3_enc->setup_key_block(s)
1738                 || !s->method->ssl3_enc->change_cipher_state(s,
1739                     SSL3_CC_HANDSHAKE | SSL3_CHANGE_CIPHER_CLIENT_READ))) {
1740         /* SSLfatal() already called */
1741         goto err;
1742     }
1743
1744     OPENSSL_free(extensions);
1745     return MSG_PROCESS_CONTINUE_READING;
1746  err:
1747     OPENSSL_free(extensions);
1748     return MSG_PROCESS_ERROR;
1749 }
1750
1751 static MSG_PROCESS_RETURN tls_process_as_hello_retry_request(SSL *s,
1752                                                              PACKET *extpkt)
1753 {
1754     RAW_EXTENSION *extensions = NULL;
1755
1756     /*
1757      * If we were sending early_data then the enc_write_ctx is now invalid and
1758      * should not be used.
1759      */
1760     EVP_CIPHER_CTX_free(s->enc_write_ctx);
1761     s->enc_write_ctx = NULL;
1762
1763     if (!tls_collect_extensions(s, extpkt, SSL_EXT_TLS1_3_HELLO_RETRY_REQUEST,
1764                                 &extensions, NULL, 1)
1765             || !tls_parse_all_extensions(s, SSL_EXT_TLS1_3_HELLO_RETRY_REQUEST,
1766                                          extensions, NULL, 0, 1)) {
1767         /* SSLfatal() already called */
1768         goto err;
1769     }
1770
1771     OPENSSL_free(extensions);
1772     extensions = NULL;
1773
1774     if (s->ext.tls13_cookie_len == 0
1775 #if !defined(OPENSSL_NO_EC) || !defined(OPENSSL_NO_DH)
1776         && s->s3.tmp.pkey != NULL
1777 #endif
1778         ) {
1779         /*
1780          * We didn't receive a cookie or a new key_share so the next
1781          * ClientHello will not change
1782          */
1783         SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER,
1784                  SSL_F_TLS_PROCESS_AS_HELLO_RETRY_REQUEST,
1785                  SSL_R_NO_CHANGE_FOLLOWING_HRR);
1786         goto err;
1787     }
1788
1789     /*
1790      * Re-initialise the Transcript Hash. We're going to prepopulate it with
1791      * a synthetic message_hash in place of ClientHello1.
1792      */
1793     if (!create_synthetic_message_hash(s, NULL, 0, NULL, 0)) {
1794         /* SSLfatal() already called */
1795         goto err;
1796     }
1797
1798     /*
1799      * Add this message to the Transcript Hash. Normally this is done
1800      * automatically prior to the message processing stage. However due to the
1801      * need to create the synthetic message hash, we defer that step until now
1802      * for HRR messages.
1803      */
1804     if (!ssl3_finish_mac(s, (unsigned char *)s->init_buf->data,
1805                                 s->init_num + SSL3_HM_HEADER_LENGTH)) {
1806         /* SSLfatal() already called */
1807         goto err;
1808     }
1809
1810     return MSG_PROCESS_FINISHED_READING;
1811  err:
1812     OPENSSL_free(extensions);
1813     return MSG_PROCESS_ERROR;
1814 }
1815
1816 MSG_PROCESS_RETURN tls_process_server_certificate(SSL *s, PACKET *pkt)
1817 {
1818     int i;
1819     MSG_PROCESS_RETURN ret = MSG_PROCESS_ERROR;
1820     unsigned long cert_list_len, cert_len;
1821     X509 *x = NULL;
1822     const unsigned char *certstart, *certbytes;
1823     STACK_OF(X509) *sk = NULL;
1824     EVP_PKEY *pkey = NULL;
1825     size_t chainidx, certidx;
1826     unsigned int context = 0;
1827     const SSL_CERT_LOOKUP *clu;
1828
1829     if ((sk = sk_X509_new_null()) == NULL) {
1830         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_CERTIFICATE,
1831                  ERR_R_MALLOC_FAILURE);
1832         goto err;
1833     }
1834
1835     if ((SSL_IS_TLS13(s) && !PACKET_get_1(pkt, &context))
1836             || context != 0
1837             || !PACKET_get_net_3(pkt, &cert_list_len)
1838             || PACKET_remaining(pkt) != cert_list_len
1839             || PACKET_remaining(pkt) == 0) {
1840         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_CERTIFICATE,
1841                  SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
1842         goto err;
1843     }
1844     for (chainidx = 0; PACKET_remaining(pkt); chainidx++) {
1845         if (!PACKET_get_net_3(pkt, &cert_len)
1846             || !PACKET_get_bytes(pkt, &certbytes, cert_len)) {
1847             SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR,
1848                      SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_CERTIFICATE,
1849                      SSL_R_CERT_LENGTH_MISMATCH);
1850             goto err;
1851         }
1852
1853         certstart = certbytes;
1854         x = d2i_X509(NULL, (const unsigned char **)&certbytes, cert_len);
1855         if (x == NULL) {
1856             SSLfatal(s, SSL_AD_BAD_CERTIFICATE,
1857                      SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_CERTIFICATE, ERR_R_ASN1_LIB);
1858             goto err;
1859         }
1860         if (certbytes != (certstart + cert_len)) {
1861             SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR,
1862                      SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_CERTIFICATE,
1863                      SSL_R_CERT_LENGTH_MISMATCH);
1864             goto err;
1865         }
1866
1867         if (SSL_IS_TLS13(s)) {
1868             RAW_EXTENSION *rawexts = NULL;
1869             PACKET extensions;
1870
1871             if (!PACKET_get_length_prefixed_2(pkt, &extensions)) {
1872                 SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR,
1873                          SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_CERTIFICATE,
1874                          SSL_R_BAD_LENGTH);
1875                 goto err;
1876             }
1877             if (!tls_collect_extensions(s, &extensions,
1878                                         SSL_EXT_TLS1_3_CERTIFICATE, &rawexts,
1879                                         NULL, chainidx == 0)
1880                 || !tls_parse_all_extensions(s, SSL_EXT_TLS1_3_CERTIFICATE,
1881                                              rawexts, x, chainidx,
1882                                              PACKET_remaining(pkt) == 0)) {
1883                 OPENSSL_free(rawexts);
1884                 /* SSLfatal already called */
1885                 goto err;
1886             }
1887             OPENSSL_free(rawexts);
1888         }
1889
1890         if (!sk_X509_push(sk, x)) {
1891             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
1892                      SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_CERTIFICATE,
1893                      ERR_R_MALLOC_FAILURE);
1894             goto err;
1895         }
1896         x = NULL;
1897     }
1898
1899     i = ssl_verify_cert_chain(s, sk);
1900     /*
1901      * The documented interface is that SSL_VERIFY_PEER should be set in order
1902      * for client side verification of the server certificate to take place.
1903      * However, historically the code has only checked that *any* flag is set
1904      * to cause server verification to take place. Use of the other flags makes
1905      * no sense in client mode. An attempt to clean up the semantics was
1906      * reverted because at least one application *only* set
1907      * SSL_VERIFY_FAIL_IF_NO_PEER_CERT. Prior to the clean up this still caused
1908      * server verification to take place, after the clean up it silently did
1909      * nothing. SSL_CTX_set_verify()/SSL_set_verify() cannot validate the flags
1910      * sent to them because they are void functions. Therefore, we now use the
1911      * (less clean) historic behaviour of performing validation if any flag is
1912      * set. The *documented* interface remains the same.
1913      */
1914     if (s->verify_mode != SSL_VERIFY_NONE && i <= 0) {
1915         SSLfatal(s, ssl_x509err2alert(s->verify_result),
1916                  SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_CERTIFICATE,
1917                  SSL_R_CERTIFICATE_VERIFY_FAILED);
1918         goto err;
1919     }
1920     ERR_clear_error();          /* but we keep s->verify_result */
1921     if (i > 1) {
1922         SSLfatal(s, SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE,
1923                  SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_CERTIFICATE, i);
1924         goto err;
1925     }
1926
1927     s->session->peer_chain = sk;
1928     /*
1929      * Inconsistency alert: cert_chain does include the peer's certificate,
1930      * which we don't include in statem_srvr.c
1931      */
1932     x = sk_X509_value(sk, 0);
1933     sk = NULL;
1934
1935     pkey = X509_get0_pubkey(x);
1936
1937     if (pkey == NULL || EVP_PKEY_missing_parameters(pkey)) {
1938         x = NULL;
1939         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_CERTIFICATE,
1940                  SSL_R_UNABLE_TO_FIND_PUBLIC_KEY_PARAMETERS);
1941         goto err;
1942     }
1943
1944     if ((clu = ssl_cert_lookup_by_pkey(pkey, &certidx)) == NULL) {
1945         x = NULL;
1946         SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER,
1947                  SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_CERTIFICATE,
1948                  SSL_R_UNKNOWN_CERTIFICATE_TYPE);
1949         goto err;
1950     }
1951     /*
1952      * Check certificate type is consistent with ciphersuite. For TLS 1.3
1953      * skip check since TLS 1.3 ciphersuites can be used with any certificate
1954      * type.
1955      */
1956     if (!SSL_IS_TLS13(s)) {
1957         if ((clu->amask & s->s3.tmp.new_cipher->algorithm_auth) == 0) {
1958             x = NULL;
1959             SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER,
1960                      SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_CERTIFICATE,
1961                      SSL_R_WRONG_CERTIFICATE_TYPE);
1962             goto err;
1963         }
1964     }
1965     s->session->peer_type = certidx;
1966
1967     X509_free(s->session->peer);
1968     X509_up_ref(x);
1969     s->session->peer = x;
1970     s->session->verify_result = s->verify_result;
1971     x = NULL;
1972
1973     /* Save the current hash state for when we receive the CertificateVerify */
1974     if (SSL_IS_TLS13(s)
1975             && !ssl_handshake_hash(s, s->cert_verify_hash,
1976                                    sizeof(s->cert_verify_hash),
1977                                    &s->cert_verify_hash_len)) {
1978         /* SSLfatal() already called */;
1979         goto err;
1980     }
1981
1982     ret = MSG_PROCESS_CONTINUE_READING;
1983
1984  err:
1985     X509_free(x);
1986     sk_X509_pop_free(sk, X509_free);
1987     return ret;
1988 }
1989
1990 static int tls_process_ske_psk_preamble(SSL *s, PACKET *pkt)
1991 {
1992 #ifndef OPENSSL_NO_PSK
1993     PACKET psk_identity_hint;
1994
1995     /* PSK ciphersuites are preceded by an identity hint */
1996
1997     if (!PACKET_get_length_prefixed_2(pkt, &psk_identity_hint)) {
1998         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_PSK_PREAMBLE,
1999                  SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
2000         return 0;
2001     }
2002
2003     /*
2004      * Store PSK identity hint for later use, hint is used in
2005      * tls_construct_client_key_exchange.  Assume that the maximum length of
2006      * a PSK identity hint can be as long as the maximum length of a PSK
2007      * identity.
2008      */
2009     if (PACKET_remaining(&psk_identity_hint) > PSK_MAX_IDENTITY_LEN) {
2010         SSLfatal(s, SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE,
2011                  SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_PSK_PREAMBLE,
2012                  SSL_R_DATA_LENGTH_TOO_LONG);
2013         return 0;
2014     }
2015
2016     if (PACKET_remaining(&psk_identity_hint) == 0) {
2017         OPENSSL_free(s->session->psk_identity_hint);
2018         s->session->psk_identity_hint = NULL;
2019     } else if (!PACKET_strndup(&psk_identity_hint,
2020                                &s->session->psk_identity_hint)) {
2021         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_PSK_PREAMBLE,
2022                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2023         return 0;
2024     }
2025
2026     return 1;
2027 #else
2028     SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_PSK_PREAMBLE,
2029              ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2030     return 0;
2031 #endif
2032 }
2033
2034 static int tls_process_ske_srp(SSL *s, PACKET *pkt, EVP_PKEY **pkey)
2035 {
2036 #ifndef OPENSSL_NO_SRP
2037     PACKET prime, generator, salt, server_pub;
2038
2039     if (!PACKET_get_length_prefixed_2(pkt, &prime)
2040         || !PACKET_get_length_prefixed_2(pkt, &generator)
2041         || !PACKET_get_length_prefixed_1(pkt, &salt)
2042         || !PACKET_get_length_prefixed_2(pkt, &server_pub)) {
2043         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_SRP,
2044                  SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
2045         return 0;
2046     }
2047
2048     /* TODO(size_t): Convert BN_bin2bn() calls */
2049     if ((s->srp_ctx.N =
2050          BN_bin2bn(PACKET_data(&prime),
2051                    (int)PACKET_remaining(&prime), NULL)) == NULL
2052         || (s->srp_ctx.g =
2053             BN_bin2bn(PACKET_data(&generator),
2054                       (int)PACKET_remaining(&generator), NULL)) == NULL
2055         || (s->srp_ctx.s =
2056             BN_bin2bn(PACKET_data(&salt),
2057                       (int)PACKET_remaining(&salt), NULL)) == NULL
2058         || (s->srp_ctx.B =
2059             BN_bin2bn(PACKET_data(&server_pub),
2060                       (int)PACKET_remaining(&server_pub), NULL)) == NULL) {
2061         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_SRP,
2062                  ERR_R_BN_LIB);
2063         return 0;
2064     }
2065
2066     if (!srp_verify_server_param(s)) {
2067         /* SSLfatal() already called */
2068         return 0;
2069     }
2070
2071     /* We must check if there is a certificate */
2072     if (s->s3.tmp.new_cipher->algorithm_auth & (SSL_aRSA | SSL_aDSS))
2073         *pkey = X509_get0_pubkey(s->session->peer);
2074
2075     return 1;
2076 #else
2077     SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_SRP,
2078              ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2079     return 0;
2080 #endif
2081 }
2082
2083 static int tls_process_ske_dhe(SSL *s, PACKET *pkt, EVP_PKEY **pkey)
2084 {
2085 #ifndef OPENSSL_NO_DH
2086     PACKET prime, generator, pub_key;
2087     EVP_PKEY *peer_tmp = NULL;
2088
2089     DH *dh = NULL;
2090     BIGNUM *p = NULL, *g = NULL, *bnpub_key = NULL;
2091
2092     int check_bits = 0;
2093
2094     if (!PACKET_get_length_prefixed_2(pkt, &prime)
2095         || !PACKET_get_length_prefixed_2(pkt, &generator)
2096         || !PACKET_get_length_prefixed_2(pkt, &pub_key)) {
2097         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_DHE,
2098                  SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
2099         return 0;
2100     }
2101
2102     peer_tmp = EVP_PKEY_new();
2103     dh = DH_new();
2104
2105     if (peer_tmp == NULL || dh == NULL) {
2106         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_DHE,
2107                  ERR_R_MALLOC_FAILURE);
2108         goto err;
2109     }
2110
2111     /* TODO(size_t): Convert these calls */
2112     p = BN_bin2bn(PACKET_data(&prime), (int)PACKET_remaining(&prime), NULL);
2113     g = BN_bin2bn(PACKET_data(&generator), (int)PACKET_remaining(&generator),
2114                   NULL);
2115     bnpub_key = BN_bin2bn(PACKET_data(&pub_key),
2116                           (int)PACKET_remaining(&pub_key), NULL);
2117     if (p == NULL || g == NULL || bnpub_key == NULL) {
2118         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_DHE,
2119                  ERR_R_BN_LIB);
2120         goto err;
2121     }
2122
2123     /* test non-zero pubkey */
2124     if (BN_is_zero(bnpub_key)) {
2125         SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_DHE,
2126                  SSL_R_BAD_DH_VALUE);
2127         goto err;
2128     }
2129
2130     if (!DH_set0_pqg(dh, p, NULL, g)) {
2131         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_DHE,
2132                  ERR_R_BN_LIB);
2133         goto err;
2134     }
2135     p = g = NULL;
2136
2137     if (DH_check_params(dh, &check_bits) == 0 || check_bits != 0) {
2138         SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_DHE,
2139                  SSL_R_BAD_DH_VALUE);
2140         goto err;
2141     }
2142
2143     if (!DH_set0_key(dh, bnpub_key, NULL)) {
2144         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_DHE,
2145                  ERR_R_BN_LIB);
2146         goto err;
2147     }
2148     bnpub_key = NULL;
2149
2150     if (EVP_PKEY_assign_DH(peer_tmp, dh) == 0) {
2151         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_DHE,
2152                  ERR_R_EVP_LIB);
2153         goto err;
2154     }
2155
2156     if (!ssl_security(s, SSL_SECOP_TMP_DH, EVP_PKEY_security_bits(peer_tmp),
2157                       0, dh)) {
2158         SSLfatal(s, SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_DHE,
2159                  SSL_R_DH_KEY_TOO_SMALL);
2160         goto err;
2161     }
2162
2163     s->s3.peer_tmp = peer_tmp;
2164
2165     /*
2166      * FIXME: This makes assumptions about which ciphersuites come with
2167      * public keys. We should have a less ad-hoc way of doing this
2168      */
2169     if (s->s3.tmp.new_cipher->algorithm_auth & (SSL_aRSA | SSL_aDSS))
2170         *pkey = X509_get0_pubkey(s->session->peer);
2171     /* else anonymous DH, so no certificate or pkey. */
2172
2173     return 1;
2174
2175  err:
2176     BN_free(p);
2177     BN_free(g);
2178     BN_free(bnpub_key);
2179     DH_free(dh);
2180     EVP_PKEY_free(peer_tmp);
2181
2182     return 0;
2183 #else
2184     SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_DHE,
2185              ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2186     return 0;
2187 #endif
2188 }
2189
2190 static int tls_process_ske_ecdhe(SSL *s, PACKET *pkt, EVP_PKEY **pkey)
2191 {
2192 #ifndef OPENSSL_NO_EC
2193     PACKET encoded_pt;
2194     unsigned int curve_type, curve_id;
2195
2196     /*
2197      * Extract elliptic curve parameters and the server's ephemeral ECDH
2198      * public key. We only support named (not generic) curves and
2199      * ECParameters in this case is just three bytes.
2200      */
2201     if (!PACKET_get_1(pkt, &curve_type) || !PACKET_get_net_2(pkt, &curve_id)) {
2202         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_ECDHE,
2203                  SSL_R_LENGTH_TOO_SHORT);
2204         return 0;
2205     }
2206     /*
2207      * Check curve is named curve type and one of our preferences, if not
2208      * server has sent an invalid curve.
2209      */
2210     if (curve_type != NAMED_CURVE_TYPE
2211             || !tls1_check_group_id(s, curve_id, 1)) {
2212         SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_ECDHE,
2213                  SSL_R_WRONG_CURVE);
2214         return 0;
2215     }
2216
2217     if ((s->s3.peer_tmp = ssl_generate_param_group(s, curve_id)) == NULL) {
2218         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_ECDHE,
2219                  SSL_R_UNABLE_TO_FIND_ECDH_PARAMETERS);
2220         return 0;
2221     }
2222
2223     if (!PACKET_get_length_prefixed_1(pkt, &encoded_pt)) {
2224         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_ECDHE,
2225                  SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
2226         return 0;
2227     }
2228
2229     if (!EVP_PKEY_set1_tls_encodedpoint(s->s3.peer_tmp,
2230                                         PACKET_data(&encoded_pt),
2231                                         PACKET_remaining(&encoded_pt))) {
2232         SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_ECDHE,
2233                  SSL_R_BAD_ECPOINT);
2234         return 0;
2235     }
2236
2237     /*
2238      * The ECC/TLS specification does not mention the use of DSA to sign
2239      * ECParameters in the server key exchange message. We do support RSA
2240      * and ECDSA.
2241      */
2242     if (s->s3.tmp.new_cipher->algorithm_auth & SSL_aECDSA)
2243         *pkey = X509_get0_pubkey(s->session->peer);
2244     else if (s->s3.tmp.new_cipher->algorithm_auth & SSL_aRSA)
2245         *pkey = X509_get0_pubkey(s->session->peer);
2246     /* else anonymous ECDH, so no certificate or pkey. */
2247
2248     return 1;
2249 #else
2250     SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SKE_ECDHE,
2251              ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2252     return 0;
2253 #endif
2254 }
2255
2256 MSG_PROCESS_RETURN tls_process_key_exchange(SSL *s, PACKET *pkt)
2257 {
2258     long alg_k;
2259     EVP_PKEY *pkey = NULL;
2260     EVP_MD_CTX *md_ctx = NULL;
2261     EVP_PKEY_CTX *pctx = NULL;
2262     PACKET save_param_start, signature;
2263
2264     alg_k = s->s3.tmp.new_cipher->algorithm_mkey;
2265
2266     save_param_start = *pkt;
2267
2268 #if !defined(OPENSSL_NO_EC) || !defined(OPENSSL_NO_DH)
2269     EVP_PKEY_free(s->s3.peer_tmp);
2270     s->s3.peer_tmp = NULL;
2271 #endif
2272
2273     if (alg_k & SSL_PSK) {
2274         if (!tls_process_ske_psk_preamble(s, pkt)) {
2275             /* SSLfatal() already called */
2276             goto err;
2277         }
2278     }
2279
2280     /* Nothing else to do for plain PSK or RSAPSK */
2281     if (alg_k & (SSL_kPSK | SSL_kRSAPSK)) {
2282     } else if (alg_k & SSL_kSRP) {
2283         if (!tls_process_ske_srp(s, pkt, &pkey)) {
2284             /* SSLfatal() already called */
2285             goto err;
2286         }
2287     } else if (alg_k & (SSL_kDHE | SSL_kDHEPSK)) {
2288         if (!tls_process_ske_dhe(s, pkt, &pkey)) {
2289             /* SSLfatal() already called */
2290             goto err;
2291         }
2292     } else if (alg_k & (SSL_kECDHE | SSL_kECDHEPSK)) {
2293         if (!tls_process_ske_ecdhe(s, pkt, &pkey)) {
2294             /* SSLfatal() already called */
2295             goto err;
2296         }
2297     } else if (alg_k) {
2298         SSLfatal(s, SSL_AD_UNEXPECTED_MESSAGE, SSL_F_TLS_PROCESS_KEY_EXCHANGE,
2299                  SSL_R_UNEXPECTED_MESSAGE);
2300         goto err;
2301     }
2302
2303     /* if it was signed, check the signature */
2304     if (pkey != NULL) {
2305         PACKET params;
2306         const EVP_MD *md = NULL;
2307         unsigned char *tbs;
2308         size_t tbslen;
2309         int rv;
2310
2311         /*
2312          * |pkt| now points to the beginning of the signature, so the difference
2313          * equals the length of the parameters.
2314          */
2315         if (!PACKET_get_sub_packet(&save_param_start, &params,
2316                                    PACKET_remaining(&save_param_start) -
2317                                    PACKET_remaining(pkt))) {
2318             SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_KEY_EXCHANGE,
2319                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2320             goto err;
2321         }
2322
2323         if (SSL_USE_SIGALGS(s)) {
2324             unsigned int sigalg;
2325
2326             if (!PACKET_get_net_2(pkt, &sigalg)) {
2327                 SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_KEY_EXCHANGE,
2328                          SSL_R_LENGTH_TOO_SHORT);
2329                 goto err;
2330             }
2331             if (tls12_check_peer_sigalg(s, sigalg, pkey) <=0) {
2332                 /* SSLfatal() already called */
2333                 goto err;
2334             }
2335         } else if (!tls1_set_peer_legacy_sigalg(s, pkey)) {
2336             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_KEY_EXCHANGE,
2337                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2338             goto err;
2339         }
2340
2341         if (!tls1_lookup_md(s->ctx, s->s3.tmp.peer_sigalg, &md)) {
2342             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_KEY_EXCHANGE,
2343                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2344             goto err;
2345         }
2346         if (SSL_USE_SIGALGS(s))
2347             OSSL_TRACE1(TLS, "USING TLSv1.2 HASH %s\n",
2348                         md == NULL ? "n/a" : EVP_MD_name(md));
2349
2350         if (!PACKET_get_length_prefixed_2(pkt, &signature)
2351             || PACKET_remaining(pkt) != 0) {
2352             SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_KEY_EXCHANGE,
2353                      SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
2354             goto err;
2355         }
2356
2357         md_ctx = EVP_MD_CTX_new();
2358         if (md_ctx == NULL) {
2359             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_KEY_EXCHANGE,
2360                      ERR_R_MALLOC_FAILURE);
2361             goto err;
2362         }
2363
2364         if (EVP_DigestVerifyInit(md_ctx, &pctx, md, NULL, pkey) <= 0) {
2365             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_KEY_EXCHANGE,
2366                      ERR_R_EVP_LIB);
2367             goto err;
2368         }
2369         if (SSL_USE_PSS(s)) {
2370             if (EVP_PKEY_CTX_set_rsa_padding(pctx, RSA_PKCS1_PSS_PADDING) <= 0
2371                 || EVP_PKEY_CTX_set_rsa_pss_saltlen(pctx,
2372                                                 RSA_PSS_SALTLEN_DIGEST) <= 0) {
2373                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
2374                          SSL_F_TLS_PROCESS_KEY_EXCHANGE, ERR_R_EVP_LIB);
2375                 goto err;
2376             }
2377         }
2378         tbslen = construct_key_exchange_tbs(s, &tbs, PACKET_data(&params),
2379                                             PACKET_remaining(&params));
2380         if (tbslen == 0) {
2381             /* SSLfatal() already called */
2382             goto err;
2383         }
2384
2385         rv = EVP_DigestVerify(md_ctx, PACKET_data(&signature),
2386                               PACKET_remaining(&signature), tbs, tbslen);
2387         OPENSSL_free(tbs);
2388         if (rv <= 0) {
2389             SSLfatal(s, SSL_AD_DECRYPT_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_KEY_EXCHANGE,
2390                      SSL_R_BAD_SIGNATURE);
2391             goto err;
2392         }
2393         EVP_MD_CTX_free(md_ctx);
2394         md_ctx = NULL;
2395     } else {
2396         /* aNULL, aSRP or PSK do not need public keys */
2397         if (!(s->s3.tmp.new_cipher->algorithm_auth & (SSL_aNULL | SSL_aSRP))
2398             && !(alg_k & SSL_PSK)) {
2399             /* Might be wrong key type, check it */
2400             if (ssl3_check_cert_and_algorithm(s)) {
2401                 SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_KEY_EXCHANGE,
2402                          SSL_R_BAD_DATA);
2403             }
2404             /* else this shouldn't happen, SSLfatal() already called */
2405             goto err;
2406         }
2407         /* still data left over */
2408         if (PACKET_remaining(pkt) != 0) {
2409             SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_KEY_EXCHANGE,
2410                      SSL_R_EXTRA_DATA_IN_MESSAGE);
2411             goto err;
2412         }
2413     }
2414
2415     return MSG_PROCESS_CONTINUE_READING;
2416  err:
2417     EVP_MD_CTX_free(md_ctx);
2418     return MSG_PROCESS_ERROR;
2419 }
2420
2421 MSG_PROCESS_RETURN tls_process_certificate_request(SSL *s, PACKET *pkt)
2422 {
2423     size_t i;
2424
2425     /* Clear certificate validity flags */
2426     for (i = 0; i < SSL_PKEY_NUM; i++)
2427         s->s3.tmp.valid_flags[i] = 0;
2428
2429     if (SSL_IS_TLS13(s)) {
2430         PACKET reqctx, extensions;
2431         RAW_EXTENSION *rawexts = NULL;
2432
2433         if ((s->shutdown & SSL_SENT_SHUTDOWN) != 0) {
2434             /*
2435              * We already sent close_notify. This can only happen in TLSv1.3
2436              * post-handshake messages. We can't reasonably respond to this, so
2437              * we just ignore it
2438              */
2439             return MSG_PROCESS_FINISHED_READING;
2440         }
2441
2442         /* Free and zero certificate types: it is not present in TLS 1.3 */
2443         OPENSSL_free(s->s3.tmp.ctype);
2444         s->s3.tmp.ctype = NULL;
2445         s->s3.tmp.ctype_len = 0;
2446         OPENSSL_free(s->pha_context);
2447         s->pha_context = NULL;
2448
2449         if (!PACKET_get_length_prefixed_1(pkt, &reqctx) ||
2450             !PACKET_memdup(&reqctx, &s->pha_context, &s->pha_context_len)) {
2451             SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR,
2452                      SSL_F_TLS_PROCESS_CERTIFICATE_REQUEST,
2453                      SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
2454             return MSG_PROCESS_ERROR;
2455         }
2456
2457         if (!PACKET_get_length_prefixed_2(pkt, &extensions)) {
2458             SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR,
2459                      SSL_F_TLS_PROCESS_CERTIFICATE_REQUEST,
2460                      SSL_R_BAD_LENGTH);
2461             return MSG_PROCESS_ERROR;
2462         }
2463         if (!tls_collect_extensions(s, &extensions,
2464                                     SSL_EXT_TLS1_3_CERTIFICATE_REQUEST,
2465                                     &rawexts, NULL, 1)
2466             || !tls_parse_all_extensions(s, SSL_EXT_TLS1_3_CERTIFICATE_REQUEST,
2467                                          rawexts, NULL, 0, 1)) {
2468             /* SSLfatal() already called */
2469             OPENSSL_free(rawexts);
2470             return MSG_PROCESS_ERROR;
2471         }
2472         OPENSSL_free(rawexts);
2473         if (!tls1_process_sigalgs(s)) {
2474             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
2475                      SSL_F_TLS_PROCESS_CERTIFICATE_REQUEST,
2476                      SSL_R_BAD_LENGTH);
2477             return MSG_PROCESS_ERROR;
2478         }
2479     } else {
2480         PACKET ctypes;
2481
2482         /* get the certificate types */
2483         if (!PACKET_get_length_prefixed_1(pkt, &ctypes)) {
2484             SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR,
2485                      SSL_F_TLS_PROCESS_CERTIFICATE_REQUEST,
2486                      SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
2487             return MSG_PROCESS_ERROR;
2488         }
2489
2490         if (!PACKET_memdup(&ctypes, &s->s3.tmp.ctype, &s->s3.tmp.ctype_len)) {
2491             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
2492                      SSL_F_TLS_PROCESS_CERTIFICATE_REQUEST,
2493                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2494             return MSG_PROCESS_ERROR;
2495         }
2496
2497         if (SSL_USE_SIGALGS(s)) {
2498             PACKET sigalgs;
2499
2500             if (!PACKET_get_length_prefixed_2(pkt, &sigalgs)) {
2501                 SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR,
2502                          SSL_F_TLS_PROCESS_CERTIFICATE_REQUEST,
2503                          SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
2504                 return MSG_PROCESS_ERROR;
2505             }
2506
2507             /*
2508              * Despite this being for certificates, preserve compatibility
2509              * with pre-TLS 1.3 and use the regular sigalgs field.
2510              */
2511             if (!tls1_save_sigalgs(s, &sigalgs, 0)) {
2512                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
2513                          SSL_F_TLS_PROCESS_CERTIFICATE_REQUEST,
2514                          SSL_R_SIGNATURE_ALGORITHMS_ERROR);
2515                 return MSG_PROCESS_ERROR;
2516             }
2517             if (!tls1_process_sigalgs(s)) {
2518                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
2519                          SSL_F_TLS_PROCESS_CERTIFICATE_REQUEST,
2520                          ERR_R_MALLOC_FAILURE);
2521                 return MSG_PROCESS_ERROR;
2522             }
2523         }
2524
2525         /* get the CA RDNs */
2526         if (!parse_ca_names(s, pkt)) {
2527             /* SSLfatal() already called */
2528             return MSG_PROCESS_ERROR;
2529         }
2530     }
2531
2532     if (PACKET_remaining(pkt) != 0) {
2533         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR,
2534                  SSL_F_TLS_PROCESS_CERTIFICATE_REQUEST,
2535                  SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
2536         return MSG_PROCESS_ERROR;
2537     }
2538
2539     /* we should setup a certificate to return.... */
2540     s->s3.tmp.cert_req = 1;
2541
2542     /*
2543      * In TLSv1.3 we don't prepare the client certificate yet. We wait until
2544      * after the CertificateVerify message has been received. This is because
2545      * in TLSv1.3 the CertificateRequest arrives before the Certificate message
2546      * but in TLSv1.2 it is the other way around. We want to make sure that
2547      * SSL_get_peer_certificate() returns something sensible in
2548      * client_cert_cb.
2549      */
2550     if (SSL_IS_TLS13(s) && s->post_handshake_auth != SSL_PHA_REQUESTED)
2551         return MSG_PROCESS_CONTINUE_READING;
2552
2553     return MSG_PROCESS_CONTINUE_PROCESSING;
2554 }
2555
2556 MSG_PROCESS_RETURN tls_process_new_session_ticket(SSL *s, PACKET *pkt)
2557 {
2558     unsigned int ticklen;
2559     unsigned long ticket_lifetime_hint, age_add = 0;
2560     unsigned int sess_len;
2561     RAW_EXTENSION *exts = NULL;
2562     PACKET nonce;
2563
2564     PACKET_null_init(&nonce);
2565
2566     if (!PACKET_get_net_4(pkt, &ticket_lifetime_hint)
2567         || (SSL_IS_TLS13(s)
2568             && (!PACKET_get_net_4(pkt, &age_add)
2569                 || !PACKET_get_length_prefixed_1(pkt, &nonce)))
2570         || !PACKET_get_net_2(pkt, &ticklen)
2571         || (SSL_IS_TLS13(s) ? (ticklen == 0 || PACKET_remaining(pkt) < ticklen)
2572                             : PACKET_remaining(pkt) != ticklen)) {
2573         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_NEW_SESSION_TICKET,
2574                  SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
2575         goto err;
2576     }
2577
2578     /*
2579      * Server is allowed to change its mind (in <=TLSv1.2) and send an empty
2580      * ticket. We already checked this TLSv1.3 case above, so it should never
2581      * be 0 here in that instance
2582      */
2583     if (ticklen == 0)
2584         return MSG_PROCESS_CONTINUE_READING;
2585
2586     /*
2587      * Sessions must be immutable once they go into the session cache. Otherwise
2588      * we can get multi-thread problems. Therefore we don't "update" sessions,
2589      * we replace them with a duplicate. In TLSv1.3 we need to do this every
2590      * time a NewSessionTicket arrives because those messages arrive
2591      * post-handshake and the session may have already gone into the session
2592      * cache.
2593      */
2594     if (SSL_IS_TLS13(s) || s->session->session_id_length > 0) {
2595         SSL_SESSION *new_sess;
2596
2597         /*
2598          * We reused an existing session, so we need to replace it with a new
2599          * one
2600          */
2601         if ((new_sess = ssl_session_dup(s->session, 0)) == 0) {
2602             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
2603                      SSL_F_TLS_PROCESS_NEW_SESSION_TICKET,
2604                      ERR_R_MALLOC_FAILURE);
2605             goto err;
2606         }
2607
2608         if ((s->session_ctx->session_cache_mode & SSL_SESS_CACHE_CLIENT) != 0
2609                 && !SSL_IS_TLS13(s)) {
2610             /*
2611              * In TLSv1.2 and below the arrival of a new tickets signals that
2612              * any old ticket we were using is now out of date, so we remove the
2613              * old session from the cache. We carry on if this fails
2614              */
2615             SSL_CTX_remove_session(s->session_ctx, s->session);
2616         }
2617
2618         SSL_SESSION_free(s->session);
2619         s->session = new_sess;
2620     }
2621
2622     /*
2623      * Technically the cast to long here is not guaranteed by the C standard -
2624      * but we use it elsewhere, so this should be ok.
2625      */
2626     s->session->time = (long)time(NULL);
2627
2628     OPENSSL_free(s->session->ext.tick);
2629     s->session->ext.tick = NULL;
2630     s->session->ext.ticklen = 0;
2631
2632     s->session->ext.tick = OPENSSL_malloc(ticklen);
2633     if (s->session->ext.tick == NULL) {
2634         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_NEW_SESSION_TICKET,
2635                  ERR_R_MALLOC_FAILURE);
2636         goto err;
2637     }
2638     if (!PACKET_copy_bytes(pkt, s->session->ext.tick, ticklen)) {
2639         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_NEW_SESSION_TICKET,
2640                  SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
2641         goto err;
2642     }
2643
2644     s->session->ext.tick_lifetime_hint = ticket_lifetime_hint;
2645     s->session->ext.tick_age_add = age_add;
2646     s->session->ext.ticklen = ticklen;
2647
2648     if (SSL_IS_TLS13(s)) {
2649         PACKET extpkt;
2650
2651         if (!PACKET_as_length_prefixed_2(pkt, &extpkt)
2652                 || PACKET_remaining(pkt) != 0) {
2653             SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR,
2654                      SSL_F_TLS_PROCESS_NEW_SESSION_TICKET,
2655                      SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
2656             goto err;
2657         }
2658
2659         if (!tls_collect_extensions(s, &extpkt,
2660                                     SSL_EXT_TLS1_3_NEW_SESSION_TICKET, &exts,
2661                                     NULL, 1)
2662                 || !tls_parse_all_extensions(s,
2663                                              SSL_EXT_TLS1_3_NEW_SESSION_TICKET,
2664                                              exts, NULL, 0, 1)) {
2665             /* SSLfatal() already called */
2666             goto err;
2667         }
2668     }
2669
2670     /*
2671      * There are two ways to detect a resumed ticket session. One is to set
2672      * an appropriate session ID and then the server must return a match in
2673      * ServerHello. This allows the normal client session ID matching to work
2674      * and we know much earlier that the ticket has been accepted. The
2675      * other way is to set zero length session ID when the ticket is
2676      * presented and rely on the handshake to determine session resumption.
2677      * We choose the former approach because this fits in with assumptions
2678      * elsewhere in OpenSSL. The session ID is set to the SHA256 (or SHA1 is
2679      * SHA256 is disabled) hash of the ticket.
2680      */
2681     /*
2682      * TODO(size_t): we use sess_len here because EVP_Digest expects an int
2683      * but s->session->session_id_length is a size_t
2684      */
2685     if (!EVP_Digest(s->session->ext.tick, ticklen,
2686                     s->session->session_id, &sess_len,
2687                     EVP_sha256(), NULL)) {
2688         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_NEW_SESSION_TICKET,
2689                  ERR_R_EVP_LIB);
2690         goto err;
2691     }
2692     s->session->session_id_length = sess_len;
2693     s->session->not_resumable = 0;
2694
2695     /* This is a standalone message in TLSv1.3, so there is no more to read */
2696     if (SSL_IS_TLS13(s)) {
2697         const EVP_MD *md = ssl_handshake_md(s);
2698         int hashleni = EVP_MD_size(md);
2699         size_t hashlen;
2700         static const unsigned char nonce_label[] = "resumption";
2701
2702         /* Ensure cast to size_t is safe */
2703         if (!ossl_assert(hashleni >= 0)) {
2704             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
2705                      SSL_F_TLS_PROCESS_NEW_SESSION_TICKET,
2706                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2707             goto err;
2708         }
2709         hashlen = (size_t)hashleni;
2710
2711         if (!tls13_hkdf_expand(s, md, s->resumption_master_secret,
2712                                nonce_label,
2713                                sizeof(nonce_label) - 1,
2714                                PACKET_data(&nonce),
2715                                PACKET_remaining(&nonce),
2716                                s->session->master_key,
2717                                hashlen, 1)) {
2718             /* SSLfatal() already called */
2719             goto err;
2720         }
2721         s->session->master_key_length = hashlen;
2722
2723         OPENSSL_free(exts);
2724         ssl_update_cache(s, SSL_SESS_CACHE_CLIENT);
2725         return MSG_PROCESS_FINISHED_READING;
2726     }
2727
2728     return MSG_PROCESS_CONTINUE_READING;
2729  err:
2730     OPENSSL_free(exts);
2731     return MSG_PROCESS_ERROR;
2732 }
2733
2734 /*
2735  * In TLSv1.3 this is called from the extensions code, otherwise it is used to
2736  * parse a separate message. Returns 1 on success or 0 on failure
2737  */
2738 int tls_process_cert_status_body(SSL *s, PACKET *pkt)
2739 {
2740     size_t resplen;
2741     unsigned int type;
2742
2743     if (!PACKET_get_1(pkt, &type)
2744         || type != TLSEXT_STATUSTYPE_ocsp) {
2745         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CERT_STATUS_BODY,
2746                  SSL_R_UNSUPPORTED_STATUS_TYPE);
2747         return 0;
2748     }
2749     if (!PACKET_get_net_3_len(pkt, &resplen)
2750         || PACKET_remaining(pkt) != resplen) {
2751         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CERT_STATUS_BODY,
2752                  SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
2753         return 0;
2754     }
2755     s->ext.ocsp.resp = OPENSSL_malloc(resplen);
2756     if (s->ext.ocsp.resp == NULL) {
2757         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CERT_STATUS_BODY,
2758                  ERR_R_MALLOC_FAILURE);
2759         return 0;
2760     }
2761     if (!PACKET_copy_bytes(pkt, s->ext.ocsp.resp, resplen)) {
2762         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CERT_STATUS_BODY,
2763                  SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
2764         return 0;
2765     }
2766     s->ext.ocsp.resp_len = resplen;
2767
2768     return 1;
2769 }
2770
2771
2772 MSG_PROCESS_RETURN tls_process_cert_status(SSL *s, PACKET *pkt)
2773 {
2774     if (!tls_process_cert_status_body(s, pkt)) {
2775         /* SSLfatal() already called */
2776         return MSG_PROCESS_ERROR;
2777     }
2778
2779     return MSG_PROCESS_CONTINUE_READING;
2780 }
2781
2782 /*
2783  * Perform miscellaneous checks and processing after we have received the
2784  * server's initial flight. In TLS1.3 this is after the Server Finished message.
2785  * In <=TLS1.2 this is after the ServerDone message. Returns 1 on success or 0
2786  * on failure.
2787  */
2788 int tls_process_initial_server_flight(SSL *s)
2789 {
2790     /*
2791      * at this point we check that we have the required stuff from
2792      * the server
2793      */
2794     if (!ssl3_check_cert_and_algorithm(s)) {
2795         /* SSLfatal() already called */
2796         return 0;
2797     }
2798
2799     /*
2800      * Call the ocsp status callback if needed. The |ext.ocsp.resp| and
2801      * |ext.ocsp.resp_len| values will be set if we actually received a status
2802      * message, or NULL and -1 otherwise
2803      */
2804     if (s->ext.status_type != TLSEXT_STATUSTYPE_nothing
2805             && s->ctx->ext.status_cb != NULL) {
2806         int ret = s->ctx->ext.status_cb(s, s->ctx->ext.status_arg);
2807
2808         if (ret == 0) {
2809             SSLfatal(s, SSL_AD_BAD_CERTIFICATE_STATUS_RESPONSE,
2810                      SSL_F_TLS_PROCESS_INITIAL_SERVER_FLIGHT,
2811                      SSL_R_INVALID_STATUS_RESPONSE);
2812             return 0;
2813         }
2814         if (ret < 0) {
2815             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
2816                      SSL_F_TLS_PROCESS_INITIAL_SERVER_FLIGHT,
2817                      ERR_R_MALLOC_FAILURE);
2818             return 0;
2819         }
2820     }
2821 #ifndef OPENSSL_NO_CT
2822     if (s->ct_validation_callback != NULL) {
2823         /* Note we validate the SCTs whether or not we abort on error */
2824         if (!ssl_validate_ct(s) && (s->verify_mode & SSL_VERIFY_PEER)) {
2825             /* SSLfatal() already called */
2826             return 0;
2827         }
2828     }
2829 #endif
2830
2831     return 1;
2832 }
2833
2834 MSG_PROCESS_RETURN tls_process_server_done(SSL *s, PACKET *pkt)
2835 {
2836     if (PACKET_remaining(pkt) > 0) {
2837         /* should contain no data */
2838         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_DONE,
2839                  SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
2840         return MSG_PROCESS_ERROR;
2841     }
2842 #ifndef OPENSSL_NO_SRP
2843     if (s->s3.tmp.new_cipher->algorithm_mkey & SSL_kSRP) {
2844         if (SRP_Calc_A_param(s) <= 0) {
2845             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_SERVER_DONE,
2846                      SSL_R_SRP_A_CALC);
2847             return MSG_PROCESS_ERROR;
2848         }
2849     }
2850 #endif
2851
2852     if (!tls_process_initial_server_flight(s)) {
2853         /* SSLfatal() already called */
2854         return MSG_PROCESS_ERROR;
2855     }
2856
2857     return MSG_PROCESS_FINISHED_READING;
2858 }
2859
2860 static int tls_construct_cke_psk_preamble(SSL *s, WPACKET *pkt)
2861 {
2862 #ifndef OPENSSL_NO_PSK
2863     int ret = 0;
2864     /*
2865      * The callback needs PSK_MAX_IDENTITY_LEN + 1 bytes to return a
2866      * \0-terminated identity. The last byte is for us for simulating
2867      * strnlen.
2868      */
2869     char identity[PSK_MAX_IDENTITY_LEN + 1];
2870     size_t identitylen = 0;
2871     unsigned char psk[PSK_MAX_PSK_LEN];
2872     unsigned char *tmppsk = NULL;
2873     char *tmpidentity = NULL;
2874     size_t psklen = 0;
2875
2876     if (s->psk_client_callback == NULL) {
2877         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_PSK_PREAMBLE,
2878                  SSL_R_PSK_NO_CLIENT_CB);
2879         goto err;
2880     }
2881
2882     memset(identity, 0, sizeof(identity));
2883
2884     psklen = s->psk_client_callback(s, s->session->psk_identity_hint,
2885                                     identity, sizeof(identity) - 1,
2886                                     psk, sizeof(psk));
2887
2888     if (psklen > PSK_MAX_PSK_LEN) {
2889         SSLfatal(s, SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE,
2890                  SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_PSK_PREAMBLE, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2891         goto err;
2892     } else if (psklen == 0) {
2893         SSLfatal(s, SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE,
2894                  SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_PSK_PREAMBLE,
2895                  SSL_R_PSK_IDENTITY_NOT_FOUND);
2896         goto err;
2897     }
2898
2899     identitylen = strlen(identity);
2900     if (identitylen > PSK_MAX_IDENTITY_LEN) {
2901         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_PSK_PREAMBLE,
2902                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2903         goto err;
2904     }
2905
2906     tmppsk = OPENSSL_memdup(psk, psklen);
2907     tmpidentity = OPENSSL_strdup(identity);
2908     if (tmppsk == NULL || tmpidentity == NULL) {
2909         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_PSK_PREAMBLE,
2910                  ERR_R_MALLOC_FAILURE);
2911         goto err;
2912     }
2913
2914     OPENSSL_free(s->s3.tmp.psk);
2915     s->s3.tmp.psk = tmppsk;
2916     s->s3.tmp.psklen = psklen;
2917     tmppsk = NULL;
2918     OPENSSL_free(s->session->psk_identity);
2919     s->session->psk_identity = tmpidentity;
2920     tmpidentity = NULL;
2921
2922     if (!WPACKET_sub_memcpy_u16(pkt, identity, identitylen))  {
2923         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_PSK_PREAMBLE,
2924                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2925         goto err;
2926     }
2927
2928     ret = 1;
2929
2930  err:
2931     OPENSSL_cleanse(psk, psklen);
2932     OPENSSL_cleanse(identity, sizeof(identity));
2933     OPENSSL_clear_free(tmppsk, psklen);
2934     OPENSSL_clear_free(tmpidentity, identitylen);
2935
2936     return ret;
2937 #else
2938     SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_PSK_PREAMBLE,
2939              ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2940     return 0;
2941 #endif
2942 }
2943
2944 static int tls_construct_cke_rsa(SSL *s, WPACKET *pkt)
2945 {
2946 #ifndef OPENSSL_NO_RSA
2947     unsigned char *encdata = NULL;
2948     EVP_PKEY *pkey = NULL;
2949     EVP_PKEY_CTX *pctx = NULL;
2950     size_t enclen;
2951     unsigned char *pms = NULL;
2952     size_t pmslen = 0;
2953
2954     if (s->session->peer == NULL) {
2955         /*
2956          * We should always have a server certificate with SSL_kRSA.
2957          */
2958         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_RSA,
2959                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2960         return 0;
2961     }
2962
2963     pkey = X509_get0_pubkey(s->session->peer);
2964     if (EVP_PKEY_get0_RSA(pkey) == NULL) {
2965         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_RSA,
2966                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2967         return 0;
2968     }
2969
2970     pmslen = SSL_MAX_MASTER_KEY_LENGTH;
2971     pms = OPENSSL_malloc(pmslen);
2972     if (pms == NULL) {
2973         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_RSA,
2974                  ERR_R_MALLOC_FAILURE);
2975         return 0;
2976     }
2977
2978     pms[0] = s->client_version >> 8;
2979     pms[1] = s->client_version & 0xff;
2980     /* TODO(size_t): Convert this function */
2981     if (RAND_bytes_ex(s->ctx->libctx, pms + 2, (int)(pmslen - 2)) <= 0) {
2982         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_RSA,
2983                  ERR_R_MALLOC_FAILURE);
2984         goto err;
2985     }
2986
2987     /* Fix buf for TLS and beyond */
2988     if (s->version > SSL3_VERSION && !WPACKET_start_sub_packet_u16(pkt)) {
2989         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_RSA,
2990                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2991         goto err;
2992     }
2993     pctx = EVP_PKEY_CTX_new(pkey, NULL);
2994     if (pctx == NULL || EVP_PKEY_encrypt_init(pctx) <= 0
2995         || EVP_PKEY_encrypt(pctx, NULL, &enclen, pms, pmslen) <= 0) {
2996         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_RSA,
2997                  ERR_R_EVP_LIB);
2998         goto err;
2999     }
3000     if (!WPACKET_allocate_bytes(pkt, enclen, &encdata)
3001             || EVP_PKEY_encrypt(pctx, encdata, &enclen, pms, pmslen) <= 0) {
3002         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_RSA,
3003                  SSL_R_BAD_RSA_ENCRYPT);
3004         goto err;
3005     }
3006     EVP_PKEY_CTX_free(pctx);
3007     pctx = NULL;
3008
3009     /* Fix buf for TLS and beyond */
3010     if (s->version > SSL3_VERSION && !WPACKET_close(pkt)) {
3011         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_RSA,
3012                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3013         goto err;
3014     }
3015
3016     /* Log the premaster secret, if logging is enabled. */
3017     if (!ssl_log_rsa_client_key_exchange(s, encdata, enclen, pms, pmslen)) {
3018         /* SSLfatal() already called */
3019         goto err;
3020     }
3021
3022     s->s3.tmp.pms = pms;
3023     s->s3.tmp.pmslen = pmslen;
3024
3025     return 1;
3026  err:
3027     OPENSSL_clear_free(pms, pmslen);
3028     EVP_PKEY_CTX_free(pctx);
3029
3030     return 0;
3031 #else
3032     SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_RSA,
3033              ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3034     return 0;
3035 #endif
3036 }
3037
3038 static int tls_construct_cke_dhe(SSL *s, WPACKET *pkt)
3039 {
3040 #ifndef OPENSSL_NO_DH
3041     DH *dh_clnt = NULL;
3042     const BIGNUM *pub_key;
3043     EVP_PKEY *ckey = NULL, *skey = NULL;
3044     unsigned char *keybytes = NULL;
3045
3046     skey = s->s3.peer_tmp;
3047     if (skey == NULL) {
3048         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_DHE,
3049                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3050         goto err;
3051     }
3052
3053     ckey = ssl_generate_pkey(s, skey);
3054     if (ckey == NULL) {
3055         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_DHE,
3056                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3057         goto err;
3058     }
3059
3060     dh_clnt = EVP_PKEY_get0_DH(ckey);
3061
3062     if (dh_clnt == NULL) {
3063         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_DHE,
3064                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3065         goto err;
3066     }
3067
3068     if (ssl_derive(s, ckey, skey, 0) == 0) {
3069         /* SSLfatal() already called */
3070         goto err;
3071     }
3072
3073     /* send off the data */
3074     DH_get0_key(dh_clnt, &pub_key, NULL);
3075     if (!WPACKET_sub_allocate_bytes_u16(pkt, BN_num_bytes(pub_key),
3076                                         &keybytes)) {
3077         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_DHE,
3078                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3079         goto err;
3080     }
3081
3082     BN_bn2bin(pub_key, keybytes);
3083     EVP_PKEY_free(ckey);
3084
3085     return 1;
3086  err:
3087     EVP_PKEY_free(ckey);
3088     return 0;
3089 #else
3090     SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_DHE,
3091              ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3092     return 0;
3093 #endif
3094 }
3095
3096 static int tls_construct_cke_ecdhe(SSL *s, WPACKET *pkt)
3097 {
3098 #ifndef OPENSSL_NO_EC
3099     unsigned char *encodedPoint = NULL;
3100     size_t encoded_pt_len = 0;
3101     EVP_PKEY *ckey = NULL, *skey = NULL;
3102     int ret = 0;
3103
3104     skey = s->s3.peer_tmp;
3105     if (skey == NULL) {
3106         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_ECDHE,
3107                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3108         return 0;
3109     }
3110
3111     ckey = ssl_generate_pkey(s, skey);
3112     if (ckey == NULL) {
3113         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_ECDHE,
3114                  ERR_R_MALLOC_FAILURE);
3115         goto err;
3116     }
3117
3118     if (ssl_derive(s, ckey, skey, 0) == 0) {
3119         /* SSLfatal() already called */
3120         goto err;
3121     }
3122
3123     /* Generate encoding of client key */
3124     encoded_pt_len = EVP_PKEY_get1_tls_encodedpoint(ckey, &encodedPoint);
3125
3126     if (encoded_pt_len == 0) {
3127         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_ECDHE,
3128                  ERR_R_EC_LIB);
3129         goto err;
3130     }
3131
3132     if (!WPACKET_sub_memcpy_u8(pkt, encodedPoint, encoded_pt_len)) {
3133         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_ECDHE,
3134                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3135         goto err;
3136     }
3137
3138     ret = 1;
3139  err:
3140     OPENSSL_free(encodedPoint);
3141     EVP_PKEY_free(ckey);
3142     return ret;
3143 #else
3144     SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_ECDHE,
3145              ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3146     return 0;
3147 #endif
3148 }
3149
3150 static int tls_construct_cke_gost(SSL *s, WPACKET *pkt)
3151 {
3152 #ifndef OPENSSL_NO_GOST
3153     /* GOST key exchange message creation */
3154     EVP_PKEY_CTX *pkey_ctx = NULL;
3155     X509 *peer_cert;
3156     size_t msglen;
3157     unsigned int md_len;
3158     unsigned char shared_ukm[32], tmp[256];
3159     EVP_MD_CTX *ukm_hash = NULL;
3160     int dgst_nid = NID_id_GostR3411_94;
3161     unsigned char *pms = NULL;
3162     size_t pmslen = 0;
3163
3164     if ((s->s3.tmp.new_cipher->algorithm_auth & SSL_aGOST12) != 0)
3165         dgst_nid = NID_id_GostR3411_2012_256;
3166
3167     /*
3168      * Get server certificate PKEY and create ctx from it
3169      */
3170     peer_cert = s->session->peer;
3171     if (peer_cert == NULL) {
3172         SSLfatal(s, SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_GOST,
3173                SSL_R_NO_GOST_CERTIFICATE_SENT_BY_PEER);
3174         return 0;
3175     }
3176
3177     pkey_ctx = EVP_PKEY_CTX_new_from_pkey(s->ctx->libctx,
3178                                           X509_get0_pubkey(peer_cert),
3179                                           s->ctx->propq);
3180     if (pkey_ctx == NULL) {
3181         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_GOST,
3182                  ERR_R_MALLOC_FAILURE);
3183         return 0;
3184     }
3185     /*
3186      * If we have send a certificate, and certificate key
3187      * parameters match those of server certificate, use
3188      * certificate key for key exchange
3189      */
3190
3191     /* Otherwise, generate ephemeral key pair */
3192     pmslen = 32;
3193     pms = OPENSSL_malloc(pmslen);
3194     if (pms == NULL) {
3195         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_GOST,
3196                  ERR_R_MALLOC_FAILURE);
3197         goto err;
3198     }
3199
3200     if (EVP_PKEY_encrypt_init(pkey_ctx) <= 0
3201         /* Generate session key
3202          * TODO(size_t): Convert this function
3203          */
3204         || RAND_bytes_ex(s->ctx->libctx, pms, (int)pmslen) <= 0) {
3205         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_GOST,
3206                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3207         goto err;
3208     };
3209     /*
3210      * Compute shared IV and store it in algorithm-specific context
3211      * data
3212      */
3213     ukm_hash = EVP_MD_CTX_new();
3214     if (ukm_hash == NULL
3215         || EVP_DigestInit(ukm_hash, EVP_get_digestbynid(dgst_nid)) <= 0
3216         || EVP_DigestUpdate(ukm_hash, s->s3.client_random,
3217                             SSL3_RANDOM_SIZE) <= 0
3218         || EVP_DigestUpdate(ukm_hash, s->s3.server_random,
3219                             SSL3_RANDOM_SIZE) <= 0
3220         || EVP_DigestFinal_ex(ukm_hash, shared_ukm, &md_len) <= 0) {
3221         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_GOST,
3222                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3223         goto err;
3224     }
3225     EVP_MD_CTX_free(ukm_hash);
3226     ukm_hash = NULL;
3227     if (EVP_PKEY_CTX_ctrl(pkey_ctx, -1, EVP_PKEY_OP_ENCRYPT,
3228                           EVP_PKEY_CTRL_SET_IV, 8, shared_ukm) < 0) {
3229         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_GOST,
3230                  SSL_R_LIBRARY_BUG);
3231         goto err;
3232     }
3233     /* Make GOST keytransport blob message */
3234     /*
3235      * Encapsulate it into sequence
3236      */
3237     msglen = 255;
3238     if (EVP_PKEY_encrypt(pkey_ctx, tmp, &msglen, pms, pmslen) <= 0) {
3239         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_GOST,
3240                  SSL_R_LIBRARY_BUG);
3241         goto err;
3242     }
3243
3244     if (!WPACKET_put_bytes_u8(pkt, V_ASN1_SEQUENCE | V_ASN1_CONSTRUCTED)
3245             || (msglen >= 0x80 && !WPACKET_put_bytes_u8(pkt, 0x81))
3246             || !WPACKET_sub_memcpy_u8(pkt, tmp, msglen)) {
3247         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_GOST,
3248                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3249         goto err;
3250     }
3251
3252     EVP_PKEY_CTX_free(pkey_ctx);
3253     s->s3.tmp.pms = pms;
3254     s->s3.tmp.pmslen = pmslen;
3255
3256     return 1;
3257  err:
3258     EVP_PKEY_CTX_free(pkey_ctx);
3259     OPENSSL_clear_free(pms, pmslen);
3260     EVP_MD_CTX_free(ukm_hash);
3261     return 0;
3262 #else
3263     SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_GOST,
3264              ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3265     return 0;
3266 #endif
3267 }
3268
3269 static int tls_construct_cke_srp(SSL *s, WPACKET *pkt)
3270 {
3271 #ifndef OPENSSL_NO_SRP
3272     unsigned char *abytes = NULL;
3273
3274     if (s->srp_ctx.A == NULL
3275             || !WPACKET_sub_allocate_bytes_u16(pkt, BN_num_bytes(s->srp_ctx.A),
3276                                                &abytes)) {
3277         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_SRP,
3278                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3279         return 0;
3280     }
3281     BN_bn2bin(s->srp_ctx.A, abytes);
3282
3283     OPENSSL_free(s->session->srp_username);
3284     s->session->srp_username = OPENSSL_strdup(s->srp_ctx.login);
3285     if (s->session->srp_username == NULL) {
3286         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_SRP,
3287                  ERR_R_MALLOC_FAILURE);
3288         return 0;
3289     }
3290
3291     return 1;
3292 #else
3293     SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CKE_SRP,
3294              ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3295     return 0;
3296 #endif
3297 }
3298
3299 int tls_construct_client_key_exchange(SSL *s, WPACKET *pkt)
3300 {
3301     unsigned long alg_k;
3302
3303     alg_k = s->s3.tmp.new_cipher->algorithm_mkey;
3304
3305     /*
3306      * All of the construct functions below call SSLfatal() if necessary so
3307      * no need to do so here.
3308      */
3309     if ((alg_k & SSL_PSK)
3310         && !tls_construct_cke_psk_preamble(s, pkt))
3311         goto err;
3312
3313     if (alg_k & (SSL_kRSA | SSL_kRSAPSK)) {
3314         if (!tls_construct_cke_rsa(s, pkt))
3315             goto err;
3316     } else if (alg_k & (SSL_kDHE | SSL_kDHEPSK)) {
3317         if (!tls_construct_cke_dhe(s, pkt))
3318             goto err;
3319     } else if (alg_k & (SSL_kECDHE | SSL_kECDHEPSK)) {
3320         if (!tls_construct_cke_ecdhe(s, pkt))
3321             goto err;
3322     } else if (alg_k & SSL_kGOST) {
3323         if (!tls_construct_cke_gost(s, pkt))
3324             goto err;
3325     } else if (alg_k & SSL_kSRP) {
3326         if (!tls_construct_cke_srp(s, pkt))
3327             goto err;
3328     } else if (!(alg_k & SSL_kPSK)) {
3329         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
3330                  SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CLIENT_KEY_EXCHANGE, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3331         goto err;
3332     }
3333
3334     return 1;
3335  err:
3336     OPENSSL_clear_free(s->s3.tmp.pms, s->s3.tmp.pmslen);
3337     s->s3.tmp.pms = NULL;
3338 #ifndef OPENSSL_NO_PSK
3339     OPENSSL_clear_free(s->s3.tmp.psk, s->s3.tmp.psklen);
3340     s->s3.tmp.psk = NULL;
3341 #endif
3342     return 0;
3343 }
3344
3345 int tls_client_key_exchange_post_work(SSL *s)
3346 {
3347     unsigned char *pms = NULL;
3348     size_t pmslen = 0;
3349
3350     pms = s->s3.tmp.pms;
3351     pmslen = s->s3.tmp.pmslen;
3352
3353 #ifndef OPENSSL_NO_SRP
3354     /* Check for SRP */
3355     if (s->s3.tmp.new_cipher->algorithm_mkey & SSL_kSRP) {
3356         if (!srp_generate_client_master_secret(s)) {
3357             /* SSLfatal() already called */
3358             goto err;
3359         }
3360         return 1;
3361     }
3362 #endif
3363
3364     if (pms == NULL && !(s->s3.tmp.new_cipher->algorithm_mkey & SSL_kPSK)) {
3365         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
3366                  SSL_F_TLS_CLIENT_KEY_EXCHANGE_POST_WORK, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
3367         goto err;
3368     }
3369     if (!ssl_generate_master_secret(s, pms, pmslen, 1)) {
3370         /* SSLfatal() already called */
3371         /* ssl_generate_master_secret frees the pms even on error */
3372         pms = NULL;
3373         pmslen = 0;
3374         goto err;
3375     }
3376     pms = NULL;
3377     pmslen = 0;
3378
3379 #ifndef OPENSSL_NO_SCTP
3380     if (SSL_IS_DTLS(s)) {
3381         unsigned char sctpauthkey[64];
3382         char labelbuffer[sizeof(DTLS1_SCTP_AUTH_LABEL)];
3383         size_t labellen;
3384
3385         /*
3386          * Add new shared key for SCTP-Auth, will be ignored if no SCTP
3387          * used.
3388          */
3389         memcpy(labelbuffer, DTLS1_SCTP_AUTH_LABEL,
3390                sizeof(DTLS1_SCTP_AUTH_LABEL));
3391
3392         /* Don't include the terminating zero. */
3393         labellen = sizeof(labelbuffer) - 1;
3394         if (s->mode & SSL_MODE_DTLS_SCTP_LABEL_LENGTH_BUG)
3395             labellen += 1;
3396
3397         if (SSL_export_keying_material(s, sctpauthkey,
3398                                        sizeof(sctpauthkey), labelbuffer,
3399                                        labellen, NULL, 0, 0) <= 0) {
3400             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
3401                      SSL_F_TLS_CLIENT_KEY_EXCHANGE_POST_WORK,
3402                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3403             goto err;
3404         }
3405
3406         BIO_ctrl(SSL_get_wbio(s), BIO_CTRL_DGRAM_SCTP_ADD_AUTH_KEY,
3407                  sizeof(sctpauthkey), sctpauthkey);
3408     }
3409 #endif
3410
3411     return 1;
3412  err:
3413     OPENSSL_clear_free(pms, pmslen);
3414     s->s3.tmp.pms = NULL;
3415     return 0;
3416 }
3417
3418 /*
3419  * Check a certificate can be used for client authentication. Currently check
3420  * cert exists, if we have a suitable digest for TLS 1.2 if static DH client
3421  * certificates can be used and optionally checks suitability for Suite B.
3422  */
3423 static int ssl3_check_client_certificate(SSL *s)
3424 {
3425     /* If no suitable signature algorithm can't use certificate */
3426     if (!tls_choose_sigalg(s, 0) || s->s3.tmp.sigalg == NULL)
3427         return 0;
3428     /*
3429      * If strict mode check suitability of chain before using it. This also
3430      * adjusts suite B digest if necessary.
3431      */
3432     if (s->cert->cert_flags & SSL_CERT_FLAGS_CHECK_TLS_STRICT &&
3433         !tls1_check_chain(s, NULL, NULL, NULL, -2))
3434         return 0;
3435     return 1;
3436 }
3437
3438 WORK_STATE tls_prepare_client_certificate(SSL *s, WORK_STATE wst)
3439 {
3440     X509 *x509 = NULL;
3441     EVP_PKEY *pkey = NULL;
3442     int i;
3443
3444     if (wst == WORK_MORE_A) {
3445         /* Let cert callback update client certificates if required */
3446         if (s->cert->cert_cb) {
3447             i = s->cert->cert_cb(s, s->cert->cert_cb_arg);
3448             if (i < 0) {
3449                 s->rwstate = SSL_X509_LOOKUP;
3450                 return WORK_MORE_A;
3451             }
3452             if (i == 0) {
3453                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
3454                          SSL_F_TLS_PREPARE_CLIENT_CERTIFICATE,
3455                          SSL_R_CALLBACK_FAILED);
3456                 return WORK_ERROR;
3457             }
3458             s->rwstate = SSL_NOTHING;
3459         }
3460         if (ssl3_check_client_certificate(s)) {
3461             if (s->post_handshake_auth == SSL_PHA_REQUESTED) {
3462                 return WORK_FINISHED_STOP;
3463             }
3464             return WORK_FINISHED_CONTINUE;
3465         }
3466
3467         /* Fall through to WORK_MORE_B */
3468         wst = WORK_MORE_B;
3469     }
3470
3471     /* We need to get a client cert */
3472     if (wst == WORK_MORE_B) {
3473         /*
3474          * If we get an error, we need to ssl->rwstate=SSL_X509_LOOKUP;
3475          * return(-1); We then get retied later
3476          */
3477         i = ssl_do_client_cert_cb(s, &x509, &pkey);
3478         if (i < 0) {
3479             s->rwstate = SSL_X509_LOOKUP;
3480             return WORK_MORE_B;
3481         }
3482         s->rwstate = SSL_NOTHING;
3483         if ((i == 1) && (pkey != NULL) && (x509 != NULL)) {
3484             if (!SSL_use_certificate(s, x509) || !SSL_use_PrivateKey(s, pkey))
3485                 i = 0;
3486         } else if (i == 1) {
3487             i = 0;
3488             SSLerr(SSL_F_TLS_PREPARE_CLIENT_CERTIFICATE,
3489                    SSL_R_BAD_DATA_RETURNED_BY_CALLBACK);
3490         }
3491
3492         X509_free(x509);
3493         EVP_PKEY_free(pkey);
3494         if (i && !ssl3_check_client_certificate(s))
3495             i = 0;
3496         if (i == 0) {
3497             if (s->version == SSL3_VERSION) {
3498                 s->s3.tmp.cert_req = 0;
3499                 ssl3_send_alert(s, SSL3_AL_WARNING, SSL_AD_NO_CERTIFICATE);
3500                 return WORK_FINISHED_CONTINUE;
3501             } else {
3502                 s->s3.tmp.cert_req = 2;
3503                 if (!ssl3_digest_cached_records(s, 0)) {
3504                     /* SSLfatal() already called */
3505                     return WORK_ERROR;
3506                 }
3507             }
3508         }
3509
3510         if (s->post_handshake_auth == SSL_PHA_REQUESTED)
3511             return WORK_FINISHED_STOP;
3512         return WORK_FINISHED_CONTINUE;
3513     }
3514
3515     /* Shouldn't ever get here */
3516     SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PREPARE_CLIENT_CERTIFICATE,
3517              ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3518     return WORK_ERROR;
3519 }
3520
3521 int tls_construct_client_certificate(SSL *s, WPACKET *pkt)
3522 {
3523     if (SSL_IS_TLS13(s)) {
3524         if (s->pha_context == NULL) {
3525             /* no context available, add 0-length context */
3526             if (!WPACKET_put_bytes_u8(pkt, 0)) {
3527                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
3528                          SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CLIENT_CERTIFICATE, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3529                 return 0;
3530             }
3531         } else if (!WPACKET_sub_memcpy_u8(pkt, s->pha_context, s->pha_context_len)) {
3532             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
3533                      SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CLIENT_CERTIFICATE, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3534             return 0;
3535         }
3536     }
3537     if (!ssl3_output_cert_chain(s, pkt,
3538                                 (s->s3.tmp.cert_req == 2) ? NULL
3539                                                            : s->cert->key)) {
3540         /* SSLfatal() already called */
3541         return 0;
3542     }
3543
3544     if (SSL_IS_TLS13(s)
3545             && SSL_IS_FIRST_HANDSHAKE(s)
3546             && (!s->method->ssl3_enc->change_cipher_state(s,
3547                     SSL3_CC_HANDSHAKE | SSL3_CHANGE_CIPHER_CLIENT_WRITE))) {
3548         /*
3549          * This is a fatal error, which leaves enc_write_ctx in an inconsistent
3550          * state and thus ssl3_send_alert may crash.
3551          */
3552         SSLfatal(s, SSL_AD_NO_ALERT, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CLIENT_CERTIFICATE,
3553                  SSL_R_CANNOT_CHANGE_CIPHER);
3554         return 0;
3555     }
3556
3557     return 1;
3558 }
3559
3560 int ssl3_check_cert_and_algorithm(SSL *s)
3561 {
3562     const SSL_CERT_LOOKUP *clu;
3563     size_t idx;
3564     long alg_k, alg_a;
3565
3566     alg_k = s->s3.tmp.new_cipher->algorithm_mkey;
3567     alg_a = s->s3.tmp.new_cipher->algorithm_auth;
3568
3569     /* we don't have a certificate */
3570     if (!(alg_a & SSL_aCERT))
3571         return 1;
3572
3573     /* This is the passed certificate */
3574     clu = ssl_cert_lookup_by_pkey(X509_get0_pubkey(s->session->peer), &idx);
3575
3576     /* Check certificate is recognised and suitable for cipher */
3577     if (clu == NULL || (alg_a & clu->amask) == 0) {
3578         SSLfatal(s, SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE,
3579                  SSL_F_SSL3_CHECK_CERT_AND_ALGORITHM,
3580                  SSL_R_MISSING_SIGNING_CERT);
3581         return 0;
3582     }
3583
3584 #ifndef OPENSSL_NO_EC
3585     if (clu->amask & SSL_aECDSA) {
3586         if (ssl_check_srvr_ecc_cert_and_alg(s->session->peer, s))
3587             return 1;
3588         SSLfatal(s, SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE,
3589                  SSL_F_SSL3_CHECK_CERT_AND_ALGORITHM, SSL_R_BAD_ECC_CERT);
3590         return 0;
3591     }
3592 #endif
3593 #ifndef OPENSSL_NO_RSA
3594     if (alg_k & (SSL_kRSA | SSL_kRSAPSK) && idx != SSL_PKEY_RSA) {
3595         SSLfatal(s, SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE,
3596                  SSL_F_SSL3_CHECK_CERT_AND_ALGORITHM,
3597                  SSL_R_MISSING_RSA_ENCRYPTING_CERT);
3598         return 0;
3599     }
3600 #endif
3601 #ifndef OPENSSL_NO_DH
3602     if ((alg_k & SSL_kDHE) && (s->s3.peer_tmp == NULL)) {
3603         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_SSL3_CHECK_CERT_AND_ALGORITHM,
3604                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3605         return 0;
3606     }
3607 #endif
3608
3609     return 1;
3610 }
3611
3612 #ifndef OPENSSL_NO_NEXTPROTONEG
3613 int tls_construct_next_proto(SSL *s, WPACKET *pkt)
3614 {
3615     size_t len, padding_len;
3616     unsigned char *padding = NULL;
3617
3618     len = s->ext.npn_len;
3619     padding_len = 32 - ((len + 2) % 32);
3620
3621     if (!WPACKET_sub_memcpy_u8(pkt, s->ext.npn, len)
3622             || !WPACKET_sub_allocate_bytes_u8(pkt, padding_len, &padding)) {
3623         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_NEXT_PROTO,
3624                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3625         return 0;
3626     }
3627
3628     memset(padding, 0, padding_len);
3629
3630     return 1;
3631 }
3632 #endif
3633
3634 MSG_PROCESS_RETURN tls_process_hello_req(SSL *s, PACKET *pkt)
3635 {
3636     if (PACKET_remaining(pkt) > 0) {
3637         /* should contain no data */
3638         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_HELLO_REQ,
3639                  SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
3640         return MSG_PROCESS_ERROR;
3641     }
3642
3643     if ((s->options & SSL_OP_NO_RENEGOTIATION)) {
3644         ssl3_send_alert(s, SSL3_AL_WARNING, SSL_AD_NO_RENEGOTIATION);
3645         return MSG_PROCESS_FINISHED_READING;
3646     }
3647
3648     /*
3649      * This is a historical discrepancy (not in the RFC) maintained for
3650      * compatibility reasons. If a TLS client receives a HelloRequest it will
3651      * attempt an abbreviated handshake. However if a DTLS client receives a
3652      * HelloRequest it will do a full handshake. Either behaviour is reasonable
3653      * but doing one for TLS and another for DTLS is odd.
3654      */
3655     if (SSL_IS_DTLS(s))
3656         SSL_renegotiate(s);
3657     else
3658         SSL_renegotiate_abbreviated(s);
3659
3660     return MSG_PROCESS_FINISHED_READING;
3661 }
3662
3663 static MSG_PROCESS_RETURN tls_process_encrypted_extensions(SSL *s, PACKET *pkt)
3664 {
3665     PACKET extensions;
3666     RAW_EXTENSION *rawexts = NULL;
3667
3668     if (!PACKET_as_length_prefixed_2(pkt, &extensions)
3669             || PACKET_remaining(pkt) != 0) {
3670         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_ENCRYPTED_EXTENSIONS,
3671                  SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
3672         goto err;
3673     }
3674
3675     if (!tls_collect_extensions(s, &extensions,
3676                                 SSL_EXT_TLS1_3_ENCRYPTED_EXTENSIONS, &rawexts,
3677                                 NULL, 1)
3678             || !tls_parse_all_extensions(s, SSL_EXT_TLS1_3_ENCRYPTED_EXTENSIONS,
3679                                          rawexts, NULL, 0, 1)) {
3680         /* SSLfatal() already called */
3681         goto err;
3682     }
3683
3684     OPENSSL_free(rawexts);
3685     return MSG_PROCESS_CONTINUE_READING;
3686
3687  err:
3688     OPENSSL_free(rawexts);
3689     return MSG_PROCESS_ERROR;
3690 }
3691
3692 int ssl_do_client_cert_cb(SSL *s, X509 **px509, EVP_PKEY **ppkey)
3693 {
3694     int i = 0;
3695 #ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
3696     if (s->ctx->client_cert_engine) {
3697         i = ENGINE_load_ssl_client_cert(s->ctx->client_cert_engine, s,
3698                                         SSL_get_client_CA_list(s),
3699                                         px509, ppkey, NULL, NULL, NULL);
3700         if (i != 0)
3701             return i;
3702     }
3703 #endif
3704     if (s->ctx->client_cert_cb)
3705         i = s->ctx->client_cert_cb(s, px509, ppkey);
3706     return i;
3707 }
3708
3709 int ssl_cipher_list_to_bytes(SSL *s, STACK_OF(SSL_CIPHER) *sk, WPACKET *pkt)
3710 {
3711     int i;
3712     size_t totlen = 0, len, maxlen, maxverok = 0;
3713     int empty_reneg_info_scsv = !s->renegotiate;
3714
3715     /* Set disabled masks for this session */
3716     if (!ssl_set_client_disabled(s)) {
3717         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_SSL_CIPHER_LIST_TO_BYTES,
3718                  SSL_R_NO_PROTOCOLS_AVAILABLE);
3719         return 0;
3720     }
3721
3722     if (sk == NULL) {
3723         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_SSL_CIPHER_LIST_TO_BYTES,
3724                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3725         return 0;
3726     }
3727
3728 #ifdef OPENSSL_MAX_TLS1_2_CIPHER_LENGTH
3729 # if OPENSSL_MAX_TLS1_2_CIPHER_LENGTH < 6
3730 #  error Max cipher length too short
3731 # endif
3732     /*
3733      * Some servers hang if client hello > 256 bytes as hack workaround
3734      * chop number of supported ciphers to keep it well below this if we
3735      * use TLS v1.2
3736      */
3737     if (TLS1_get_version(s) >= TLS1_2_VERSION)
3738         maxlen = OPENSSL_MAX_TLS1_2_CIPHER_LENGTH & ~1;
3739     else
3740 #endif
3741         /* Maximum length that can be stored in 2 bytes. Length must be even */
3742         maxlen = 0xfffe;
3743
3744     if (empty_reneg_info_scsv)
3745         maxlen -= 2;
3746     if (s->mode & SSL_MODE_SEND_FALLBACK_SCSV)
3747         maxlen -= 2;
3748
3749     for (i = 0; i < sk_SSL_CIPHER_num(sk) && totlen < maxlen; i++) {
3750         const SSL_CIPHER *c;
3751
3752         c = sk_SSL_CIPHER_value(sk, i);
3753         /* Skip disabled ciphers */
3754         if (ssl_cipher_disabled(s, c, SSL_SECOP_CIPHER_SUPPORTED, 0))
3755             continue;
3756
3757         if (!s->method->put_cipher_by_char(c, pkt, &len)) {
3758             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_SSL_CIPHER_LIST_TO_BYTES,
3759                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3760             return 0;
3761         }
3762
3763         /* Sanity check that the maximum version we offer has ciphers enabled */
3764         if (!maxverok) {
3765             if (SSL_IS_DTLS(s)) {
3766                 if (DTLS_VERSION_GE(c->max_dtls, s->s3.tmp.max_ver)
3767                         && DTLS_VERSION_LE(c->min_dtls, s->s3.tmp.max_ver))
3768                     maxverok = 1;
3769             } else {
3770                 if (c->max_tls >= s->s3.tmp.max_ver
3771                         && c->min_tls <= s->s3.tmp.max_ver)
3772                     maxverok = 1;
3773             }
3774         }
3775
3776         totlen += len;
3777     }
3778
3779     if (totlen == 0 || !maxverok) {
3780         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_SSL_CIPHER_LIST_TO_BYTES,
3781                  SSL_R_NO_CIPHERS_AVAILABLE);
3782
3783         if (!maxverok)
3784             ERR_add_error_data(1, "No ciphers enabled for max supported "
3785                                   "SSL/TLS version");
3786
3787         return 0;
3788     }
3789
3790     if (totlen != 0) {
3791         if (empty_reneg_info_scsv) {
3792             static SSL_CIPHER scsv = {
3793                 0, NULL, NULL, SSL3_CK_SCSV, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
3794             };
3795             if (!s->method->put_cipher_by_char(&scsv, pkt, &len)) {
3796                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
3797                          SSL_F_SSL_CIPHER_LIST_TO_BYTES, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3798                 return 0;
3799             }
3800         }
3801         if (s->mode & SSL_MODE_SEND_FALLBACK_SCSV) {
3802             static SSL_CIPHER scsv = {
3803                 0, NULL, NULL, SSL3_CK_FALLBACK_SCSV, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
3804             };
3805             if (!s->method->put_cipher_by_char(&scsv, pkt, &len)) {
3806                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
3807                          SSL_F_SSL_CIPHER_LIST_TO_BYTES, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3808                 return 0;
3809             }
3810         }
3811     }
3812
3813     return 1;
3814 }
3815
3816 int tls_construct_end_of_early_data(SSL *s, WPACKET *pkt)
3817 {
3818     if (s->early_data_state != SSL_EARLY_DATA_WRITE_RETRY
3819             && s->early_data_state != SSL_EARLY_DATA_FINISHED_WRITING) {
3820         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
3821                  SSL_F_TLS_CONSTRUCT_END_OF_EARLY_DATA,
3822                  ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
3823         return 0;
3824     }
3825
3826     s->early_data_state = SSL_EARLY_DATA_FINISHED_WRITING;
3827     return 1;
3828 }