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 }