ae1d36c71ec7dca19c30bac7c0272175a23b8cc8
[openssl.git] / ssl / t1_enc.c
1 /* ssl/t1_enc.c */
2 /* Copyright (C) 1995-1998 Eric Young (eay@cryptsoft.com)
3  * All rights reserved.
4  *
5  * This package is an SSL implementation written
6  * by Eric Young (eay@cryptsoft.com).
7  * The implementation was written so as to conform with Netscapes SSL.
8  *
9  * This library is free for commercial and non-commercial use as long as
10  * the following conditions are aheared to.  The following conditions
11  * apply to all code found in this distribution, be it the RC4, RSA,
12  * lhash, DES, etc., code; not just the SSL code.  The SSL documentation
13  * included with this distribution is covered by the same copyright terms
14  * except that the holder is Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com).
15  *
16  * Copyright remains Eric Young's, and as such any Copyright notices in
17  * the code are not to be removed.
18  * If this package is used in a product, Eric Young should be given attribution
19  * as the author of the parts of the library used.
20  * This can be in the form of a textual message at program startup or
21  * in documentation (online or textual) provided with the package.
22  *
23  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
24  * modification, are permitted provided that the following conditions
25  * are met:
26  * 1. Redistributions of source code must retain the copyright
27  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
28  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
29  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
30  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
31  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
32  *    must display the following acknowledgement:
33  *    "This product includes cryptographic software written by
34  *     Eric Young (eay@cryptsoft.com)"
35  *    The word 'cryptographic' can be left out if the rouines from the library
36  *    being used are not cryptographic related :-).
37  * 4. If you include any Windows specific code (or a derivative thereof) from
38  *    the apps directory (application code) you must include an acknowledgement:
39  *    "This product includes software written by Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com)"
40  *
41  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY ERIC YOUNG ``AS IS'' AND
42  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
43  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
44  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
45  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
46  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
47  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
48  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
49  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
50  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
51  * SUCH DAMAGE.
52  *
53  * The licence and distribution terms for any publically available version or
54  * derivative of this code cannot be changed.  i.e. this code cannot simply be
55  * copied and put under another distribution licence
56  * [including the GNU Public Licence.]
57  */
58 /* ====================================================================
59  * Copyright (c) 1998-2007 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
60  *
61  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
62  * modification, are permitted provided that the following conditions
63  * are met:
64  *
65  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
66  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
67  *
68  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
69  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
70  *    the documentation and/or other materials provided with the
71  *    distribution.
72  *
73  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this
74  *    software must display the following acknowledgment:
75  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
76  *    for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.openssl.org/)"
77  *
78  * 4. The names "OpenSSL Toolkit" and "OpenSSL Project" must not be used to
79  *    endorse or promote products derived from this software without
80  *    prior written permission. For written permission, please contact
81  *    openssl-core@openssl.org.
82  *
83  * 5. Products derived from this software may not be called "OpenSSL"
84  *    nor may "OpenSSL" appear in their names without prior written
85  *    permission of the OpenSSL Project.
86  *
87  * 6. Redistributions of any form whatsoever must retain the following
88  *    acknowledgment:
89  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
90  *    for use in the OpenSSL Toolkit (http://www.openssl.org/)"
91  *
92  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE OpenSSL PROJECT ``AS IS'' AND ANY
93  * EXPRESSED OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
94  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
95  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE OpenSSL PROJECT OR
96  * ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
97  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
98  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
99  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
100  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
101  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
102  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED
103  * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
104  * ====================================================================
105  *
106  * This product includes cryptographic software written by Eric Young
107  * (eay@cryptsoft.com).  This product includes software written by Tim
108  * Hudson (tjh@cryptsoft.com).
109  *
110  */
111 /* ====================================================================
112  * Copyright 2005 Nokia. All rights reserved.
113  *
114  * The portions of the attached software ("Contribution") is developed by
115  * Nokia Corporation and is licensed pursuant to the OpenSSL open source
116  * license.
117  *
118  * The Contribution, originally written by Mika Kousa and Pasi Eronen of
119  * Nokia Corporation, consists of the "PSK" (Pre-Shared Key) ciphersuites
120  * support (see RFC 4279) to OpenSSL.
121  *
122  * No patent licenses or other rights except those expressly stated in
123  * the OpenSSL open source license shall be deemed granted or received
124  * expressly, by implication, estoppel, or otherwise.
125  *
126  * No assurances are provided by Nokia that the Contribution does not
127  * infringe the patent or other intellectual property rights of any third
128  * party or that the license provides you with all the necessary rights
129  * to make use of the Contribution.
130  *
131  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS" WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND. IN
132  * ADDITION TO THE DISCLAIMERS INCLUDED IN THE LICENSE, NOKIA
133  * SPECIFICALLY DISCLAIMS ANY LIABILITY FOR CLAIMS BROUGHT BY YOU OR ANY
134  * OTHER ENTITY BASED ON INFRINGEMENT OF INTELLECTUAL PROPERTY RIGHTS OR
135  * OTHERWISE.
136  */
137
138 #include <stdio.h>
139 #include "ssl_locl.h"
140 #ifndef OPENSSL_NO_COMP
141 # include <openssl/comp.h>
142 #endif
143 #include <openssl/evp.h>
144 #include <openssl/hmac.h>
145 #include <openssl/md5.h>
146 #include <openssl/rand.h>
147
148 /* seed1 through seed5 are virtually concatenated */
149 static int tls1_P_hash(const EVP_MD *md, const unsigned char *sec,
150                        int sec_len,
151                        const void *seed1, int seed1_len,
152                        const void *seed2, int seed2_len,
153                        const void *seed3, int seed3_len,
154                        const void *seed4, int seed4_len,
155                        const void *seed5, int seed5_len,
156                        unsigned char *out, int olen)
157 {
158     int chunk;
159     size_t j;
160     EVP_MD_CTX ctx, ctx_tmp, ctx_init;
161     EVP_PKEY *mac_key;
162     unsigned char A1[EVP_MAX_MD_SIZE];
163     size_t A1_len;
164     int ret = 0;
165
166     chunk = EVP_MD_size(md);
167     OPENSSL_assert(chunk >= 0);
168
169     EVP_MD_CTX_init(&ctx);
170     EVP_MD_CTX_init(&ctx_tmp);
171     EVP_MD_CTX_init(&ctx_init);
172     EVP_MD_CTX_set_flags(&ctx_init, EVP_MD_CTX_FLAG_NON_FIPS_ALLOW);
173     mac_key = EVP_PKEY_new_mac_key(EVP_PKEY_HMAC, NULL, sec, sec_len);
174     if (!mac_key)
175         goto err;
176     if (!EVP_DigestSignInit(&ctx_init, NULL, md, NULL, mac_key))
177         goto err;
178     if (!EVP_MD_CTX_copy_ex(&ctx, &ctx_init))
179         goto err;
180     if (seed1 && !EVP_DigestSignUpdate(&ctx, seed1, seed1_len))
181         goto err;
182     if (seed2 && !EVP_DigestSignUpdate(&ctx, seed2, seed2_len))
183         goto err;
184     if (seed3 && !EVP_DigestSignUpdate(&ctx, seed3, seed3_len))
185         goto err;
186     if (seed4 && !EVP_DigestSignUpdate(&ctx, seed4, seed4_len))
187         goto err;
188     if (seed5 && !EVP_DigestSignUpdate(&ctx, seed5, seed5_len))
189         goto err;
190     if (!EVP_DigestSignFinal(&ctx, A1, &A1_len))
191         goto err;
192
193     for (;;) {
194         /* Reinit mac contexts */
195         if (!EVP_MD_CTX_copy_ex(&ctx, &ctx_init))
196             goto err;
197         if (!EVP_DigestSignUpdate(&ctx, A1, A1_len))
198             goto err;
199         if (olen > chunk && !EVP_MD_CTX_copy_ex(&ctx_tmp, &ctx))
200             goto err;
201         if (seed1 && !EVP_DigestSignUpdate(&ctx, seed1, seed1_len))
202             goto err;
203         if (seed2 && !EVP_DigestSignUpdate(&ctx, seed2, seed2_len))
204             goto err;
205         if (seed3 && !EVP_DigestSignUpdate(&ctx, seed3, seed3_len))
206             goto err;
207         if (seed4 && !EVP_DigestSignUpdate(&ctx, seed4, seed4_len))
208             goto err;
209         if (seed5 && !EVP_DigestSignUpdate(&ctx, seed5, seed5_len))
210             goto err;
211
212         if (olen > chunk) {
213             if (!EVP_DigestSignFinal(&ctx, out, &j))
214                 goto err;
215             out += j;
216             olen -= j;
217             /* calc the next A1 value */
218             if (!EVP_DigestSignFinal(&ctx_tmp, A1, &A1_len))
219                 goto err;
220         } else {                /* last one */
221
222             if (!EVP_DigestSignFinal(&ctx, A1, &A1_len))
223                 goto err;
224             memcpy(out, A1, olen);
225             break;
226         }
227     }
228     ret = 1;
229  err:
230     EVP_PKEY_free(mac_key);
231     EVP_MD_CTX_cleanup(&ctx);
232     EVP_MD_CTX_cleanup(&ctx_tmp);
233     EVP_MD_CTX_cleanup(&ctx_init);
234     OPENSSL_cleanse(A1, sizeof(A1));
235     return ret;
236 }
237
238 /* seed1 through seed5 are virtually concatenated */
239 static int tls1_PRF(SSL *s,
240                     const void *seed1, int seed1_len,
241                     const void *seed2, int seed2_len,
242                     const void *seed3, int seed3_len,
243                     const void *seed4, int seed4_len,
244                     const void *seed5, int seed5_len,
245                     const unsigned char *sec, int slen,
246                     unsigned char *out1, unsigned char *out2, int olen)
247 {
248     const EVP_MD *md = ssl_prf_md(s);
249
250     if (md == NULL) {
251         /* Should never happen */
252         SSLerr(SSL_F_TLS1_PRF, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
253         return 0;
254     }
255     if (EVP_MD_type(md) == NID_md5_sha1) {
256         int i;
257         if (!tls1_P_hash(EVP_md5(), sec, slen/2 + (slen & 1),
258                          seed1, seed1_len, seed2, seed2_len, seed3,
259                          seed3_len, seed4, seed4_len, seed5, seed5_len,
260                          out1, olen))
261             return 0;
262         if (!tls1_P_hash(EVP_sha1(), sec + slen/2, slen/2 + (slen & 1),
263                          seed1, seed1_len, seed2, seed2_len, seed3,
264                          seed3_len, seed4, seed4_len, seed5, seed5_len,
265                          out2, olen))
266             return 0;
267         for (i = 0; i < olen; i++)
268             out1[i] ^= out2[i];
269         return 1;
270     }
271     memset(out2, 0, olen);
272     if (!tls1_P_hash(md, sec, slen,
273                      seed1, seed1_len, seed2, seed2_len, seed3,
274                      seed3_len, seed4, seed4_len, seed5, seed5_len,
275                      out1, olen))
276         return 0;
277
278     return 1;
279 }
280
281 static int tls1_generate_key_block(SSL *s, unsigned char *km,
282                                    unsigned char *tmp, int num)
283 {
284     int ret;
285     ret = tls1_PRF(s,
286                    TLS_MD_KEY_EXPANSION_CONST,
287                    TLS_MD_KEY_EXPANSION_CONST_SIZE, s->s3->server_random,
288                    SSL3_RANDOM_SIZE, s->s3->client_random, SSL3_RANDOM_SIZE,
289                    NULL, 0, NULL, 0, s->session->master_key,
290                    s->session->master_key_length, km, tmp, num);
291
292     return ret;
293 }
294
295 int tls1_change_cipher_state(SSL *s, int which)
296 {
297     static const unsigned char empty[] = "";
298     unsigned char *p, *mac_secret;
299     unsigned char *exp_label;
300     unsigned char tmp1[EVP_MAX_KEY_LENGTH];
301     unsigned char tmp2[EVP_MAX_KEY_LENGTH];
302     unsigned char iv1[EVP_MAX_IV_LENGTH * 2];
303     unsigned char iv2[EVP_MAX_IV_LENGTH * 2];
304     unsigned char *ms, *key, *iv;
305     int client_write;
306     EVP_CIPHER_CTX *dd;
307     const EVP_CIPHER *c;
308 #ifndef OPENSSL_NO_COMP
309     const SSL_COMP *comp;
310 #endif
311     const EVP_MD *m;
312     int mac_type;
313     int *mac_secret_size;
314     EVP_MD_CTX *mac_ctx;
315     EVP_PKEY *mac_key;
316     int is_export, n, i, j, k, exp_label_len, cl;
317     int reuse_dd = 0;
318
319     is_export = SSL_C_IS_EXPORT(s->s3->tmp.new_cipher);
320     c = s->s3->tmp.new_sym_enc;
321     m = s->s3->tmp.new_hash;
322     mac_type = s->s3->tmp.new_mac_pkey_type;
323 #ifndef OPENSSL_NO_COMP
324     comp = s->s3->tmp.new_compression;
325 #endif
326
327     if (which & SSL3_CC_READ) {
328         if (s->s3->tmp.new_cipher->algorithm2 & TLS1_STREAM_MAC)
329             s->mac_flags |= SSL_MAC_FLAG_READ_MAC_STREAM;
330         else
331             s->mac_flags &= ~SSL_MAC_FLAG_READ_MAC_STREAM;
332
333         if (s->enc_read_ctx != NULL)
334             reuse_dd = 1;
335         else if ((s->enc_read_ctx =
336                   OPENSSL_malloc(sizeof(*s->enc_read_ctx))) == NULL)
337             goto err;
338         else
339             /*
340              * make sure it's intialized in case we exit later with an error
341              */
342             EVP_CIPHER_CTX_init(s->enc_read_ctx);
343         dd = s->enc_read_ctx;
344         mac_ctx = ssl_replace_hash(&s->read_hash, NULL);
345         if (mac_ctx == NULL)
346             goto err;
347 #ifndef OPENSSL_NO_COMP
348         COMP_CTX_free(s->expand);
349         s->expand = NULL;
350         if (comp != NULL) {
351             s->expand = COMP_CTX_new(comp->method);
352             if (s->expand == NULL) {
353                 SSLerr(SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE,
354                        SSL_R_COMPRESSION_LIBRARY_ERROR);
355                 goto err2;
356             }
357             if (!RECORD_LAYER_setup_comp_buffer(&s->rlayer))
358                 goto err;
359         }
360 #endif
361         /*
362          * this is done by dtls1_reset_seq_numbers for DTLS
363          */
364         if (!SSL_IS_DTLS(s))
365             RECORD_LAYER_reset_read_sequence(&s->rlayer);
366         mac_secret = &(s->s3->read_mac_secret[0]);
367         mac_secret_size = &(s->s3->read_mac_secret_size);
368     } else {
369         if (s->s3->tmp.new_cipher->algorithm2 & TLS1_STREAM_MAC)
370             s->mac_flags |= SSL_MAC_FLAG_WRITE_MAC_STREAM;
371         else
372             s->mac_flags &= ~SSL_MAC_FLAG_WRITE_MAC_STREAM;
373         if (s->enc_write_ctx != NULL && !SSL_IS_DTLS(s))
374             reuse_dd = 1;
375         else if ((s->enc_write_ctx = EVP_CIPHER_CTX_new()) == NULL)
376             goto err;
377         dd = s->enc_write_ctx;
378         if (SSL_IS_DTLS(s)) {
379             mac_ctx = EVP_MD_CTX_create();
380             if (mac_ctx == NULL)
381                 goto err;
382             s->write_hash = mac_ctx;
383         } else {
384             mac_ctx = ssl_replace_hash(&s->write_hash, NULL);
385             if (mac_ctx == NULL)
386                 goto err;
387         }
388 #ifndef OPENSSL_NO_COMP
389         COMP_CTX_free(s->compress);
390         s->compress = NULL;
391         if (comp != NULL) {
392             s->compress = COMP_CTX_new(comp->method);
393             if (s->compress == NULL) {
394                 SSLerr(SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE,
395                        SSL_R_COMPRESSION_LIBRARY_ERROR);
396                 goto err2;
397             }
398         }
399 #endif
400         /*
401          * this is done by dtls1_reset_seq_numbers for DTLS
402          */
403         if (!SSL_IS_DTLS(s))
404             RECORD_LAYER_reset_write_sequence(&s->rlayer);
405         mac_secret = &(s->s3->write_mac_secret[0]);
406         mac_secret_size = &(s->s3->write_mac_secret_size);
407     }
408
409     if (reuse_dd)
410         EVP_CIPHER_CTX_cleanup(dd);
411
412     p = s->s3->tmp.key_block;
413     i = *mac_secret_size = s->s3->tmp.new_mac_secret_size;
414
415     cl = EVP_CIPHER_key_length(c);
416     j = is_export ? (cl < SSL_C_EXPORT_KEYLENGTH(s->s3->tmp.new_cipher) ?
417                      cl : SSL_C_EXPORT_KEYLENGTH(s->s3->tmp.new_cipher)) : cl;
418     /* Was j=(exp)?5:EVP_CIPHER_key_length(c); */
419     /* If GCM/CCM mode only part of IV comes from PRF */
420     if (EVP_CIPHER_mode(c) == EVP_CIPH_GCM_MODE)
421         k = EVP_GCM_TLS_FIXED_IV_LEN;
422     else if (EVP_CIPHER_mode(c) == EVP_CIPH_CCM_MODE)
423         k = EVP_CCM_TLS_FIXED_IV_LEN;
424     else
425         k = EVP_CIPHER_iv_length(c);
426     if ((which == SSL3_CHANGE_CIPHER_CLIENT_WRITE) ||
427         (which == SSL3_CHANGE_CIPHER_SERVER_READ)) {
428         ms = &(p[0]);
429         n = i + i;
430         key = &(p[n]);
431         n += j + j;
432         iv = &(p[n]);
433         n += k + k;
434         exp_label = (unsigned char *)TLS_MD_CLIENT_WRITE_KEY_CONST;
435         exp_label_len = TLS_MD_CLIENT_WRITE_KEY_CONST_SIZE;
436         client_write = 1;
437     } else {
438         n = i;
439         ms = &(p[n]);
440         n += i + j;
441         key = &(p[n]);
442         n += j + k;
443         iv = &(p[n]);
444         n += k;
445         exp_label = (unsigned char *)TLS_MD_SERVER_WRITE_KEY_CONST;
446         exp_label_len = TLS_MD_SERVER_WRITE_KEY_CONST_SIZE;
447         client_write = 0;
448     }
449
450     if (n > s->s3->tmp.key_block_length) {
451         SSLerr(SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
452         goto err2;
453     }
454
455     memcpy(mac_secret, ms, i);
456
457     if (!(EVP_CIPHER_flags(c) & EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER)) {
458         mac_key = EVP_PKEY_new_mac_key(mac_type, NULL,
459                                        mac_secret, *mac_secret_size);
460         if (mac_key == NULL
461                 || EVP_DigestSignInit(mac_ctx, NULL, m, NULL, mac_key) <= 0) {
462             EVP_PKEY_free(mac_key);
463             SSLerr(SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
464             goto err2;
465         }
466         EVP_PKEY_free(mac_key);
467     }
468 #ifdef TLS_DEBUG
469     printf("which = %04X\nmac key=", which);
470     {
471         int z;
472         for (z = 0; z < i; z++)
473             printf("%02X%c", ms[z], ((z + 1) % 16) ? ' ' : '\n');
474     }
475 #endif
476     if (is_export) {
477         /*
478          * In here I set both the read and write key/iv to the same value
479          * since only the correct one will be used :-).
480          */
481         if (!tls1_PRF(s,
482                       exp_label, exp_label_len,
483                       s->s3->client_random, SSL3_RANDOM_SIZE,
484                       s->s3->server_random, SSL3_RANDOM_SIZE,
485                       NULL, 0, NULL, 0,
486                       key, j, tmp1, tmp2, EVP_CIPHER_key_length(c)))
487             goto err2;
488         key = tmp1;
489
490         if (k > 0) {
491             if (!tls1_PRF(s,
492                           TLS_MD_IV_BLOCK_CONST, TLS_MD_IV_BLOCK_CONST_SIZE,
493                           s->s3->client_random, SSL3_RANDOM_SIZE,
494                           s->s3->server_random, SSL3_RANDOM_SIZE,
495                           NULL, 0, NULL, 0, empty, 0, iv1, iv2, k * 2))
496                 goto err2;
497             if (client_write)
498                 iv = iv1;
499             else
500                 iv = &(iv1[k]);
501         }
502     }
503
504     if (EVP_CIPHER_mode(c) == EVP_CIPH_GCM_MODE) {
505         if (!EVP_CipherInit_ex(dd, c, NULL, key, NULL, (which & SSL3_CC_WRITE))
506             || !EVP_CIPHER_CTX_ctrl(dd, EVP_CTRL_GCM_SET_IV_FIXED, k, iv)) {
507             SSLerr(SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
508             goto err2;
509         }
510     } else if (EVP_CIPHER_mode(c) == EVP_CIPH_CCM_MODE) {
511         int taglen;
512         if (s->s3->tmp.new_cipher->algorithm_enc & (SSL_AES128CCM8|SSL_AES256CCM8))
513             taglen = 8;
514         else
515             taglen = 16;
516         if (!EVP_CipherInit_ex(dd, c, NULL, NULL, NULL, (which & SSL3_CC_WRITE))
517             || !EVP_CIPHER_CTX_ctrl(dd, EVP_CTRL_AEAD_SET_IVLEN, 12, NULL)
518             || !EVP_CIPHER_CTX_ctrl(dd, EVP_CTRL_AEAD_SET_TAG, taglen, NULL)
519             || !EVP_CIPHER_CTX_ctrl(dd, EVP_CTRL_CCM_SET_IV_FIXED, k, iv)
520             || !EVP_CipherInit_ex(dd, NULL, NULL, key, NULL, -1)) {
521             SSLerr(SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
522             goto err2;
523         }
524     } else {
525         if (!EVP_CipherInit_ex(dd, c, NULL, key, iv, (which & SSL3_CC_WRITE))) {
526             SSLerr(SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
527             goto err2;
528         }
529     }
530     /* Needed for "composite" AEADs, such as RC4-HMAC-MD5 */
531     if ((EVP_CIPHER_flags(c) & EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER) && *mac_secret_size
532         && !EVP_CIPHER_CTX_ctrl(dd, EVP_CTRL_AEAD_SET_MAC_KEY,
533                                 *mac_secret_size, mac_secret)) {
534         SSLerr(SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
535         goto err2;
536     }
537 #ifdef OPENSSL_SSL_TRACE_CRYPTO
538     if (s->msg_callback) {
539         int wh = which & SSL3_CC_WRITE ? TLS1_RT_CRYPTO_WRITE : 0;
540         if (*mac_secret_size)
541             s->msg_callback(2, s->version, wh | TLS1_RT_CRYPTO_MAC,
542                             mac_secret, *mac_secret_size,
543                             s, s->msg_callback_arg);
544         if (c->key_len)
545             s->msg_callback(2, s->version, wh | TLS1_RT_CRYPTO_KEY,
546                             key, c->key_len, s, s->msg_callback_arg);
547         if (k) {
548             if (EVP_CIPHER_mode(c) == EVP_CIPH_GCM_MODE)
549                 wh |= TLS1_RT_CRYPTO_FIXED_IV;
550             else
551                 wh |= TLS1_RT_CRYPTO_IV;
552             s->msg_callback(2, s->version, wh, iv, k, s, s->msg_callback_arg);
553         }
554     }
555 #endif
556
557 #ifdef TLS_DEBUG
558     printf("which = %04X\nkey=", which);
559     {
560         int z;
561         for (z = 0; z < EVP_CIPHER_key_length(c); z++)
562             printf("%02X%c", key[z], ((z + 1) % 16) ? ' ' : '\n');
563     }
564     printf("\niv=");
565     {
566         int z;
567         for (z = 0; z < k; z++)
568             printf("%02X%c", iv[z], ((z + 1) % 16) ? ' ' : '\n');
569     }
570     printf("\n");
571 #endif
572
573     OPENSSL_cleanse(tmp1, sizeof(tmp1));
574     OPENSSL_cleanse(tmp2, sizeof(tmp1));
575     OPENSSL_cleanse(iv1, sizeof(iv1));
576     OPENSSL_cleanse(iv2, sizeof(iv2));
577     return (1);
578  err:
579     SSLerr(SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
580  err2:
581     OPENSSL_cleanse(tmp1, sizeof(tmp1));
582     OPENSSL_cleanse(tmp2, sizeof(tmp1));
583     OPENSSL_cleanse(iv1, sizeof(iv1));
584     OPENSSL_cleanse(iv2, sizeof(iv2));
585     return (0);
586 }
587
588 int tls1_setup_key_block(SSL *s)
589 {
590     unsigned char *p1, *p2 = NULL;
591     const EVP_CIPHER *c;
592     const EVP_MD *hash;
593     int num;
594     SSL_COMP *comp;
595     int mac_type = NID_undef, mac_secret_size = 0;
596     int ret = 0;
597
598     if (s->s3->tmp.key_block_length != 0)
599         return (1);
600
601     if (!ssl_cipher_get_evp
602         (s->session, &c, &hash, &mac_type, &mac_secret_size, &comp,
603          SSL_USE_ETM(s))) {
604         SSLerr(SSL_F_TLS1_SETUP_KEY_BLOCK, SSL_R_CIPHER_OR_HASH_UNAVAILABLE);
605         return (0);
606     }
607
608     s->s3->tmp.new_sym_enc = c;
609     s->s3->tmp.new_hash = hash;
610     s->s3->tmp.new_mac_pkey_type = mac_type;
611     s->s3->tmp.new_mac_secret_size = mac_secret_size;
612     num =
613         EVP_CIPHER_key_length(c) + mac_secret_size + EVP_CIPHER_iv_length(c);
614     num *= 2;
615
616     ssl3_cleanup_key_block(s);
617
618     if ((p1 = OPENSSL_malloc(num)) == NULL) {
619         SSLerr(SSL_F_TLS1_SETUP_KEY_BLOCK, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
620         goto err;
621     }
622
623     s->s3->tmp.key_block_length = num;
624     s->s3->tmp.key_block = p1;
625
626     if ((p2 = OPENSSL_malloc(num)) == NULL) {
627         SSLerr(SSL_F_TLS1_SETUP_KEY_BLOCK, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
628         OPENSSL_free(p1);
629         goto err;
630     }
631 #ifdef TLS_DEBUG
632     printf("client random\n");
633     {
634         int z;
635         for (z = 0; z < SSL3_RANDOM_SIZE; z++)
636             printf("%02X%c", s->s3->client_random[z],
637                    ((z + 1) % 16) ? ' ' : '\n');
638     }
639     printf("server random\n");
640     {
641         int z;
642         for (z = 0; z < SSL3_RANDOM_SIZE; z++)
643             printf("%02X%c", s->s3->server_random[z],
644                    ((z + 1) % 16) ? ' ' : '\n');
645     }
646     printf("master key\n");
647     {
648         int z;
649         for (z = 0; z < s->session->master_key_length; z++)
650             printf("%02X%c", s->session->master_key[z],
651                    ((z + 1) % 16) ? ' ' : '\n');
652     }
653 #endif
654     if (!tls1_generate_key_block(s, p1, p2, num))
655         goto err;
656 #ifdef TLS_DEBUG
657     printf("\nkey block\n");
658     {
659         int z;
660         for (z = 0; z < num; z++)
661             printf("%02X%c", p1[z], ((z + 1) % 16) ? ' ' : '\n');
662     }
663 #endif
664
665     if (!(s->options & SSL_OP_DONT_INSERT_EMPTY_FRAGMENTS)
666         && s->method->version <= TLS1_VERSION) {
667         /*
668          * enable vulnerability countermeasure for CBC ciphers with known-IV
669          * problem (http://www.openssl.org/~bodo/tls-cbc.txt)
670          */
671         s->s3->need_empty_fragments = 1;
672
673         if (s->session->cipher != NULL) {
674             if (s->session->cipher->algorithm_enc == SSL_eNULL)
675                 s->s3->need_empty_fragments = 0;
676
677 #ifndef OPENSSL_NO_RC4
678             if (s->session->cipher->algorithm_enc == SSL_RC4)
679                 s->s3->need_empty_fragments = 0;
680 #endif
681         }
682     }
683
684     ret = 1;
685  err:
686     OPENSSL_clear_free(p2, num);
687     return (ret);
688 }
689
690 int tls1_final_finish_mac(SSL *s, const char *str, int slen,
691                           unsigned char *out)
692 {
693     int hashlen;
694     unsigned char hash[EVP_MAX_MD_SIZE];
695     unsigned char buf2[12];
696
697     if (!ssl3_digest_cached_records(s, 0))
698         return 0;
699
700     hashlen = ssl_handshake_hash(s, hash, sizeof(hash));
701
702     if (hashlen == 0)
703         return 0;
704
705     if (!tls1_PRF(s,
706                   str, slen, hash, hashlen, NULL, 0, NULL, 0, NULL, 0,
707                   s->session->master_key, s->session->master_key_length,
708                   out, buf2, sizeof buf2))
709         return 0;
710     OPENSSL_cleanse(hash, hashlen);
711     OPENSSL_cleanse(buf2, sizeof(buf2));
712     return sizeof(buf2);
713 }
714
715 int tls1_generate_master_secret(SSL *s, unsigned char *out, unsigned char *p,
716                                 int len)
717 {
718     unsigned char buff[SSL_MAX_MASTER_KEY_LENGTH];
719
720     if (s->session->flags & SSL_SESS_FLAG_EXTMS) {
721         unsigned char hash[EVP_MAX_MD_SIZE * 2];
722         int hashlen;
723         /* Digest cached records keeping record buffer (if present):
724          * this wont affect client auth because we're freezing the buffer
725          * at the same point (after client key exchange and before certificate
726          * verify)
727          */
728         if (!ssl3_digest_cached_records(s, 1))
729             return -1;
730         hashlen = ssl_handshake_hash(s, hash, sizeof(hash));
731 #ifdef SSL_DEBUG
732         fprintf(stderr, "Handshake hashes:\n");
733         BIO_dump_fp(stderr, (char *)hash, hashlen);
734 #endif
735         tls1_PRF(s,
736                  TLS_MD_EXTENDED_MASTER_SECRET_CONST,
737                  TLS_MD_EXTENDED_MASTER_SECRET_CONST_SIZE,
738                  hash, hashlen,
739                  NULL, 0,
740                  NULL, 0,
741                  NULL, 0, p, len, s->session->master_key, buff, sizeof buff);
742         OPENSSL_cleanse(hash, hashlen);
743     } else {
744         tls1_PRF(s,
745                  TLS_MD_MASTER_SECRET_CONST,
746                  TLS_MD_MASTER_SECRET_CONST_SIZE,
747                  s->s3->client_random, SSL3_RANDOM_SIZE,
748                  NULL, 0,
749                  s->s3->server_random, SSL3_RANDOM_SIZE,
750                  NULL, 0, p, len, s->session->master_key, buff, sizeof buff);
751     }
752     OPENSSL_cleanse(buff, sizeof buff);
753 #ifdef SSL_DEBUG
754     fprintf(stderr, "Premaster Secret:\n");
755     BIO_dump_fp(stderr, (char *)p, len);
756     fprintf(stderr, "Client Random:\n");
757     BIO_dump_fp(stderr, (char *)s->s3->client_random, SSL3_RANDOM_SIZE);
758     fprintf(stderr, "Server Random:\n");
759     BIO_dump_fp(stderr, (char *)s->s3->server_random, SSL3_RANDOM_SIZE);
760     fprintf(stderr, "Master Secret:\n");
761     BIO_dump_fp(stderr, (char *)s->session->master_key,
762                 SSL3_MASTER_SECRET_SIZE);
763 #endif
764
765 #ifdef OPENSSL_SSL_TRACE_CRYPTO
766     if (s->msg_callback) {
767         s->msg_callback(2, s->version, TLS1_RT_CRYPTO_PREMASTER,
768                         p, len, s, s->msg_callback_arg);
769         s->msg_callback(2, s->version, TLS1_RT_CRYPTO_CLIENT_RANDOM,
770                         s->s3->client_random, SSL3_RANDOM_SIZE,
771                         s, s->msg_callback_arg);
772         s->msg_callback(2, s->version, TLS1_RT_CRYPTO_SERVER_RANDOM,
773                         s->s3->server_random, SSL3_RANDOM_SIZE,
774                         s, s->msg_callback_arg);
775         s->msg_callback(2, s->version, TLS1_RT_CRYPTO_MASTER,
776                         s->session->master_key,
777                         SSL3_MASTER_SECRET_SIZE, s, s->msg_callback_arg);
778     }
779 #endif
780
781     return (SSL3_MASTER_SECRET_SIZE);
782 }
783
784 int tls1_export_keying_material(SSL *s, unsigned char *out, size_t olen,
785                                 const char *label, size_t llen,
786                                 const unsigned char *context,
787                                 size_t contextlen, int use_context)
788 {
789     unsigned char *buff;
790     unsigned char *val = NULL;
791     size_t vallen = 0, currentvalpos;
792     int rv;
793
794     buff = OPENSSL_malloc(olen);
795     if (buff == NULL)
796         goto err2;
797
798     /*
799      * construct PRF arguments we construct the PRF argument ourself rather
800      * than passing separate values into the TLS PRF to ensure that the
801      * concatenation of values does not create a prohibited label.
802      */
803     vallen = llen + SSL3_RANDOM_SIZE * 2;
804     if (use_context) {
805         vallen += 2 + contextlen;
806     }
807
808     val = OPENSSL_malloc(vallen);
809     if (val == NULL)
810         goto err2;
811     currentvalpos = 0;
812     memcpy(val + currentvalpos, (unsigned char *)label, llen);
813     currentvalpos += llen;
814     memcpy(val + currentvalpos, s->s3->client_random, SSL3_RANDOM_SIZE);
815     currentvalpos += SSL3_RANDOM_SIZE;
816     memcpy(val + currentvalpos, s->s3->server_random, SSL3_RANDOM_SIZE);
817     currentvalpos += SSL3_RANDOM_SIZE;
818
819     if (use_context) {
820         val[currentvalpos] = (contextlen >> 8) & 0xff;
821         currentvalpos++;
822         val[currentvalpos] = contextlen & 0xff;
823         currentvalpos++;
824         if ((contextlen > 0) || (context != NULL)) {
825             memcpy(val + currentvalpos, context, contextlen);
826         }
827     }
828
829     /*
830      * disallow prohibited labels note that SSL3_RANDOM_SIZE > max(prohibited
831      * label len) = 15, so size of val > max(prohibited label len) = 15 and
832      * the comparisons won't have buffer overflow
833      */
834     if (memcmp(val, TLS_MD_CLIENT_FINISH_CONST,
835                TLS_MD_CLIENT_FINISH_CONST_SIZE) == 0)
836         goto err1;
837     if (memcmp(val, TLS_MD_SERVER_FINISH_CONST,
838                TLS_MD_SERVER_FINISH_CONST_SIZE) == 0)
839         goto err1;
840     if (memcmp(val, TLS_MD_MASTER_SECRET_CONST,
841                TLS_MD_MASTER_SECRET_CONST_SIZE) == 0)
842         goto err1;
843     if (memcmp(val, TLS_MD_EXTENDED_MASTER_SECRET_CONST,
844                TLS_MD_EXTENDED_MASTER_SECRET_CONST_SIZE) == 0)
845         goto err1;
846     if (memcmp(val, TLS_MD_KEY_EXPANSION_CONST,
847                TLS_MD_KEY_EXPANSION_CONST_SIZE) == 0)
848         goto err1;
849
850     rv = tls1_PRF(s,
851                   val, vallen,
852                   NULL, 0,
853                   NULL, 0,
854                   NULL, 0,
855                   NULL, 0,
856                   s->session->master_key, s->session->master_key_length,
857                   out, buff, olen);
858
859     goto ret;
860  err1:
861     SSLerr(SSL_F_TLS1_EXPORT_KEYING_MATERIAL,
862            SSL_R_TLS_ILLEGAL_EXPORTER_LABEL);
863     rv = 0;
864     goto ret;
865  err2:
866     SSLerr(SSL_F_TLS1_EXPORT_KEYING_MATERIAL, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
867     rv = 0;
868  ret:
869     CRYPTO_clear_free(val, vallen);
870     CRYPTO_clear_free(buff, olen);
871     return (rv);
872 }
873
874 int tls1_alert_code(int code)
875 {
876     switch (code) {
877     case SSL_AD_CLOSE_NOTIFY:
878         return (SSL3_AD_CLOSE_NOTIFY);
879     case SSL_AD_UNEXPECTED_MESSAGE:
880         return (SSL3_AD_UNEXPECTED_MESSAGE);
881     case SSL_AD_BAD_RECORD_MAC:
882         return (SSL3_AD_BAD_RECORD_MAC);
883     case SSL_AD_DECRYPTION_FAILED:
884         return (TLS1_AD_DECRYPTION_FAILED);
885     case SSL_AD_RECORD_OVERFLOW:
886         return (TLS1_AD_RECORD_OVERFLOW);
887     case SSL_AD_DECOMPRESSION_FAILURE:
888         return (SSL3_AD_DECOMPRESSION_FAILURE);
889     case SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE:
890         return (SSL3_AD_HANDSHAKE_FAILURE);
891     case SSL_AD_NO_CERTIFICATE:
892         return (-1);
893     case SSL_AD_BAD_CERTIFICATE:
894         return (SSL3_AD_BAD_CERTIFICATE);
895     case SSL_AD_UNSUPPORTED_CERTIFICATE:
896         return (SSL3_AD_UNSUPPORTED_CERTIFICATE);
897     case SSL_AD_CERTIFICATE_REVOKED:
898         return (SSL3_AD_CERTIFICATE_REVOKED);
899     case SSL_AD_CERTIFICATE_EXPIRED:
900         return (SSL3_AD_CERTIFICATE_EXPIRED);
901     case SSL_AD_CERTIFICATE_UNKNOWN:
902         return (SSL3_AD_CERTIFICATE_UNKNOWN);
903     case SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER:
904         return (SSL3_AD_ILLEGAL_PARAMETER);
905     case SSL_AD_UNKNOWN_CA:
906         return (TLS1_AD_UNKNOWN_CA);
907     case SSL_AD_ACCESS_DENIED:
908         return (TLS1_AD_ACCESS_DENIED);
909     case SSL_AD_DECODE_ERROR:
910         return (TLS1_AD_DECODE_ERROR);
911     case SSL_AD_DECRYPT_ERROR:
912         return (TLS1_AD_DECRYPT_ERROR);
913     case SSL_AD_EXPORT_RESTRICTION:
914         return (TLS1_AD_EXPORT_RESTRICTION);
915     case SSL_AD_PROTOCOL_VERSION:
916         return (TLS1_AD_PROTOCOL_VERSION);
917     case SSL_AD_INSUFFICIENT_SECURITY:
918         return (TLS1_AD_INSUFFICIENT_SECURITY);
919     case SSL_AD_INTERNAL_ERROR:
920         return (TLS1_AD_INTERNAL_ERROR);
921     case SSL_AD_USER_CANCELLED:
922         return (TLS1_AD_USER_CANCELLED);
923     case SSL_AD_NO_RENEGOTIATION:
924         return (TLS1_AD_NO_RENEGOTIATION);
925     case SSL_AD_UNSUPPORTED_EXTENSION:
926         return (TLS1_AD_UNSUPPORTED_EXTENSION);
927     case SSL_AD_CERTIFICATE_UNOBTAINABLE:
928         return (TLS1_AD_CERTIFICATE_UNOBTAINABLE);
929     case SSL_AD_UNRECOGNIZED_NAME:
930         return (TLS1_AD_UNRECOGNIZED_NAME);
931     case SSL_AD_BAD_CERTIFICATE_STATUS_RESPONSE:
932         return (TLS1_AD_BAD_CERTIFICATE_STATUS_RESPONSE);
933     case SSL_AD_BAD_CERTIFICATE_HASH_VALUE:
934         return (TLS1_AD_BAD_CERTIFICATE_HASH_VALUE);
935     case SSL_AD_UNKNOWN_PSK_IDENTITY:
936         return (TLS1_AD_UNKNOWN_PSK_IDENTITY);
937     case SSL_AD_INAPPROPRIATE_FALLBACK:
938         return (TLS1_AD_INAPPROPRIATE_FALLBACK);
939     default:
940         return (-1);
941     }
942 }