Make the public and private DRBG thread local
[openssl.git] / crypto / init.c
index 4363beeb1da720302e0e08649f1a5ce26153543c..cc3da4fb7d94f4141393ea2f18217e4d46869b67 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /*
- * Copyright 2016 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
+ * Copyright 2016-2018 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
  *
  * Licensed under the OpenSSL license (the "License").  You may not use
  * this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
@@ -7,23 +7,25 @@
  * https://www.openssl.org/source/license.html
  */
 
-#include <internal/cryptlib_int.h>
+#include "e_os.h"
+#include "internal/cryptlib_int.h"
 #include <openssl/err.h>
-#include <internal/rand.h>
-#include <internal/bio.h>
+#include "internal/rand_int.h"
+#include "internal/bio.h"
 #include <openssl/evp.h>
-#include <internal/evp_int.h>
-#include <internal/conf.h>
-#include <internal/async.h>
-#include <internal/engine.h>
-#include <internal/comp.h>
-#include <internal/err.h>
-#include <internal/err_int.h>
-#include <internal/objects.h>
+#include "internal/evp_int.h"
+#include "internal/conf.h"
+#include "internal/async.h"
+#include "internal/engine.h"
+#include "internal/comp.h"
+#include "internal/err.h"
+#include "internal/err_int.h"
+#include "internal/objects.h"
 #include <stdlib.h>
 #include <assert.h>
-#include <internal/thread_once.h>
-#include <internal/dso.h>
+#include "internal/thread_once.h"
+#include "internal/dso.h"
+#include "internal/store.h"
 
 static int stopped = 0;
 
@@ -42,8 +44,11 @@ static struct thread_local_inits_st *ossl_init_get_thread_local(int alloc)
         CRYPTO_THREAD_get_local(&threadstopkey);
 
     if (local == NULL && alloc) {
-        local = OPENSSL_zalloc(sizeof *local);
-        CRYPTO_THREAD_set_local(&threadstopkey, local);
+        local = OPENSSL_zalloc(sizeof(*local));
+        if (local != NULL && !CRYPTO_THREAD_set_local(&threadstopkey, local)) {
+            OPENSSL_free(local);
+            return NULL;
+        }
     }
     if (!alloc) {
         CRYPTO_THREAD_set_local(&threadstopkey, NULL);
@@ -67,6 +72,9 @@ DEFINE_RUN_ONCE_STATIC(ossl_init_base)
 {
 #ifdef OPENSSL_INIT_DEBUG
     fprintf(stderr, "OPENSSL_INIT: ossl_init_base: Setting up stop handlers\n");
+#endif
+#ifndef OPENSSL_NO_CRYPTO_MDEBUG
+    ossl_malloc_setup_failures();
 #endif
     /*
      * We use a dummy thread local key here. We use the destructor to detect
@@ -79,9 +87,16 @@ DEFINE_RUN_ONCE_STATIC(ossl_init_base)
     if ((init_lock = CRYPTO_THREAD_lock_new()) == NULL)
         return 0;
     OPENSSL_cpuid_setup();
+
+    /*
+     * BIG FAT WARNING!
+     * Everything needed to be initialized in this function before threads
+     * come along MUST happen before base_inited is set to 1, or we will
+     * see race conditions.
+     */
     base_inited = 1;
 
-#ifndef OPENSSL_USE_NODELETE
+#if !defined(OPENSSL_NO_DSO) && !defined(OPENSSL_USE_NODELETE)
 # ifdef DSO_WIN32
     {
         HMODULE handle = NULL;
@@ -97,13 +112,15 @@ DEFINE_RUN_ONCE_STATIC(ossl_init_base)
 # else
     /*
      * Deliberately leak a reference to ourselves. This will force the library
-     * to remain loaded until the atexit() handler is run a process exit.
+     * to remain loaded until the atexit() handler is run at process exit.
      */
     {
         DSO *dso = NULL;
 
+        ERR_set_mark();
         dso = DSO_dsobyaddr(&base_inited, DSO_FLAG_NO_UNLOAD_ON_FREE);
         DSO_free(dso);
+        ERR_pop_to_mark();
     }
 # endif
 #endif
@@ -133,7 +150,7 @@ DEFINE_RUN_ONCE_STATIC(ossl_init_load_crypto_strings)
 # endif
     ret = err_load_crypto_strings_int();
     load_crypto_strings_inited = 1;
-#endif    
+#endif
     return ret;
 }
 
@@ -226,16 +243,15 @@ DEFINE_RUN_ONCE_STATIC(ossl_init_engine_openssl)
     engine_load_openssl_int();
     return 1;
 }
-# if !defined(OPENSSL_NO_HW) && \
-    (defined(__OpenBSD__) || defined(__FreeBSD__) || defined(__DragonFly__) || defined(HAVE_CRYPTODEV))
-static CRYPTO_ONCE engine_cryptodev = CRYPTO_ONCE_STATIC_INIT;
-DEFINE_RUN_ONCE_STATIC(ossl_init_engine_cryptodev)
+# ifndef OPENSSL_NO_DEVCRYPTOENG
+static CRYPTO_ONCE engine_devcrypto = CRYPTO_ONCE_STATIC_INIT;
+DEFINE_RUN_ONCE_STATIC(ossl_init_engine_devcrypto)
 {
 #  ifdef OPENSSL_INIT_DEBUG
-    fprintf(stderr, "OPENSSL_INIT: ossl_init_engine_cryptodev: "
-                    "engine_load_cryptodev_int()\n");
+    fprintf(stderr, "OPENSSL_INIT: ossl_init_engine_devcrypto: "
+                    "engine_load_devcrypto_int()\n");
 #  endif
-    engine_load_cryptodev_int();
+    engine_load_devcrypto_int();
     return 1;
 }
 # endif
@@ -336,6 +352,14 @@ static void ossl_init_thread_stop(struct thread_local_inits_st *locals)
         err_delete_thread_state();
     }
 
+    if (locals->rand) {
+#ifdef OPENSSL_INIT_DEBUG
+        fprintf(stderr, "OPENSSL_INIT: ossl_init_thread_stop: "
+                        "drbg_delete_thread_state()\n");
+#endif
+        drbg_delete_thread_state();
+    }
+
     OPENSSL_free(locals);
 }
 
@@ -347,7 +371,12 @@ void OPENSSL_thread_stop(void)
 
 int ossl_init_thread_start(uint64_t opts)
 {
-    struct thread_local_inits_st *locals = ossl_init_get_thread_local(1);
+    struct thread_local_inits_st *locals;
+
+    if (!OPENSSL_init_crypto(0, NULL))
+        return 0;
+
+    locals = ossl_init_get_thread_local(1);
 
     if (locals == NULL)
         return 0;
@@ -368,6 +397,14 @@ int ossl_init_thread_start(uint64_t opts)
         locals->err_state = 1;
     }
 
+    if (opts & OPENSSL_INIT_THREAD_RAND) {
+#ifdef OPENSSL_INIT_DEBUG
+        fprintf(stderr, "OPENSSL_INIT: ossl_init_thread_start: "
+                        "marking thread for rand\n");
+#endif
+        locals->rand = 1;
+    }
+
     return 1;
 }
 
@@ -400,6 +437,7 @@ void OPENSSL_cleanup(void)
     stop_handlers = NULL;
 
     CRYPTO_THREAD_lock_free(init_lock);
+    init_lock = NULL;
 
     /*
      * We assume we are single-threaded for this function, i.e. no race
@@ -468,16 +506,20 @@ void OPENSSL_cleanup(void)
      * obj_cleanup_int() must be called last
      */
     rand_cleanup_int();
+    rand_drbg_cleanup_int();
     conf_modules_free_int();
 #ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
     engine_cleanup_int();
 #endif
+    ossl_store_cleanup_int();
     crypto_cleanup_all_ex_data_int();
     bio_cleanup();
     evp_cleanup_int();
     obj_cleanup_int();
     err_cleanup();
 
+    CRYPTO_secure_malloc_done();
+
     base_inited = 0;
 }
 
@@ -503,7 +545,7 @@ int OPENSSL_init_crypto(uint64_t opts, const OPENSSL_INIT_SETTINGS *settings)
         return 0;
     }
 
-    if (!RUN_ONCE(&base, ossl_init_base))
+    if (!base_inited && !RUN_ONCE(&base, ossl_init_base))
         return 0;
 
     if ((opts & OPENSSL_INIT_NO_LOAD_CRYPTO_STRINGS)
@@ -531,6 +573,10 @@ int OPENSSL_init_crypto(uint64_t opts, const OPENSSL_INIT_SETTINGS *settings)
             && !RUN_ONCE(&add_all_digests, ossl_init_add_all_digests))
         return 0;
 
+    if ((opts & OPENSSL_INIT_ATFORK)
+            && !openssl_init_fork_handlers())
+        return 0;
+
     if ((opts & OPENSSL_INIT_NO_LOAD_CONFIG)
             && !RUN_ONCE(&config, ossl_init_no_config))
         return 0;
@@ -553,10 +599,9 @@ int OPENSSL_init_crypto(uint64_t opts, const OPENSSL_INIT_SETTINGS *settings)
     if ((opts & OPENSSL_INIT_ENGINE_OPENSSL)
             && !RUN_ONCE(&engine_openssl, ossl_init_engine_openssl))
         return 0;
-# if !defined(OPENSSL_NO_HW) && \
-    (defined(__OpenBSD__) || defined(__FreeBSD__) || defined(__DragonFly__) || defined(HAVE_CRYPTODEV))
+# if !defined(OPENSSL_NO_HW) && !defined(OPENSSL_NO_DEVCRYPTOENG)
     if ((opts & OPENSSL_INIT_ENGINE_CRYPTODEV)
-            && !RUN_ONCE(&engine_cryptodev, ossl_init_engine_cryptodev))
+            && !RUN_ONCE(&engine_devcrypto, ossl_init_engine_devcrypto))
         return 0;
 # endif
 # ifndef OPENSSL_NO_RDRAND
@@ -604,7 +649,7 @@ int OPENSSL_atexit(void (*handler)(void))
 {
     OPENSSL_INIT_STOP *newhand;
 
-#ifndef OPENSSL_USE_NODELETE
+#if !defined(OPENSSL_NO_DSO) && !defined(OPENSSL_USE_NODELETE)
     {
         union {
             void *sym;
@@ -633,13 +678,15 @@ int OPENSSL_atexit(void (*handler)(void))
          * Deliberately leak a reference to the handler. This will force the
          * library/code containing the handler to remain loaded until we run the
          * atexit handler. If -znodelete has been used then this is
-         * unneccessary.
+         * unnecessary.
          */
         {
             DSO *dso = NULL;
 
+            ERR_set_mark();
             dso = DSO_dsobyaddr(handlersym.sym, DSO_FLAG_NO_UNLOAD_ON_FREE);
             DSO_free(dso);
+            ERR_pop_to_mark();
         }
 # endif
     }
@@ -655,3 +702,29 @@ int OPENSSL_atexit(void (*handler)(void))
 
     return 1;
 }
+
+#ifdef OPENSSL_SYS_UNIX
+/*
+ * The following three functions are for OpenSSL developers.  This is
+ * where we set/reset state across fork (called via pthread_atfork when
+ * it exists, or manually by the application when it doesn't).
+ *
+ * WARNING!  If you put code in either OPENSSL_fork_parent or
+ * OPENSSL_fork_child, you MUST MAKE SURE that they are async-signal-
+ * safe.  See this link, for example:
+ *      http://man7.org/linux/man-pages/man7/signal-safety.7.html
+ */
+
+void OPENSSL_fork_prepare(void)
+{
+}
+
+void OPENSSL_fork_parent(void)
+{
+}
+
+void OPENSSL_fork_child(void)
+{
+    rand_fork();
+}
+#endif