ssl/t1_enc.c

   1 /*
   2  * Copyright 1995-2022 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
   3  * Copyright 2005 Nokia. All rights reserved.
   4  *
   5  * Licensed under the Apache License 2.0 (the "License").  You may not use
   6  * this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
   7  * in the file LICENSE in the source distribution or at
   8  * https://www.openssl.org/source/license.html
   9  */
  10
  11 #include <stdio.h>
  12 #include "ssl_local.h"
  13 #include "record/record_local.h"
  14 #include "internal/ktls.h"
  15 #include "internal/cryptlib.h"
  16 #include <openssl/comp.h>
  17 #include <openssl/evp.h>
  18 #include <openssl/kdf.h>
  19 #include <openssl/rand.h>
  20 #include <openssl/obj_mac.h>
  21 #include <openssl/core_names.h>
  22 #include <openssl/trace.h>
  23
  24 /* seed1 through seed5 are concatenated */
  25 static int tls1_PRF(SSL *s,
  26                     const void *seed1, size_t seed1_len,
  27                     const void *seed2, size_t seed2_len,
  28                     const void *seed3, size_t seed3_len,
  29                     const void *seed4, size_t seed4_len,
  30                     const void *seed5, size_t seed5_len,
  31                     const unsigned char *sec, size_t slen,
  32                     unsigned char *out, size_t olen, int fatal)
  33 {
  34     const EVP_MD *md = ssl_prf_md(s);
  35     EVP_KDF *kdf;
  36     EVP_KDF_CTX *kctx = NULL;
  37     OSSL_PARAM params[8], *p = params;
  38     const char *mdname;
  39
  40     if (md == NULL) {
  41         /* Should never happen */
  42         if (fatal)
  43             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
  44         else
  45             ERR_raise(ERR_LIB_SSL, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
  46         return 0;
  47     }
  48     kdf = EVP_KDF_fetch(s->ctx->libctx, OSSL_KDF_NAME_TLS1_PRF, s->ctx->propq);
  49     if (kdf == NULL)
  50         goto err;
  51     kctx = EVP_KDF_CTX_new(kdf);
  52     EVP_KDF_free(kdf);
  53     if (kctx == NULL)
  54         goto err;
  55     mdname = EVP_MD_get0_name(md);
  56     *p++ = OSSL_PARAM_construct_utf8_string(OSSL_KDF_PARAM_DIGEST,
  57                                             (char *)mdname, 0);
  58     *p++ = OSSL_PARAM_construct_octet_string(OSSL_KDF_PARAM_SECRET,
  59                                              (unsigned char *)sec,
  60                                              (size_t)slen);
  61     *p++ = OSSL_PARAM_construct_octet_string(OSSL_KDF_PARAM_SEED,
  62                                              (void *)seed1, (size_t)seed1_len);
  63     *p++ = OSSL_PARAM_construct_octet_string(OSSL_KDF_PARAM_SEED,
  64                                              (void *)seed2, (size_t)seed2_len);
  65     *p++ = OSSL_PARAM_construct_octet_string(OSSL_KDF_PARAM_SEED,
  66                                              (void *)seed3, (size_t)seed3_len);
  67     *p++ = OSSL_PARAM_construct_octet_string(OSSL_KDF_PARAM_SEED,
  68                                              (void *)seed4, (size_t)seed4_len);
  69     *p++ = OSSL_PARAM_construct_octet_string(OSSL_KDF_PARAM_SEED,
  70                                              (void *)seed5, (size_t)seed5_len);
  71     *p = OSSL_PARAM_construct_end();
  72     if (EVP_KDF_derive(kctx, out, olen, params)) {
  73         EVP_KDF_CTX_free(kctx);
  74         return 1;
  75     }
  76
  77  err:
  78     if (fatal)
  79         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
  80     else
  81         ERR_raise(ERR_LIB_SSL, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
  82     EVP_KDF_CTX_free(kctx);
  83     return 0;
  84 }
  85
  86 static int tls1_generate_key_block(SSL *s, unsigned char *km, size_t num)
  87 {
  88     int ret;
  89
  90     /* Calls SSLfatal() as required */
  91     ret = tls1_PRF(s,
  92                    TLS_MD_KEY_EXPANSION_CONST,
  93                    TLS_MD_KEY_EXPANSION_CONST_SIZE, s->s3.server_random,
  94                    SSL3_RANDOM_SIZE, s->s3.client_random, SSL3_RANDOM_SIZE,
  95                    NULL, 0, NULL, 0, s->session->master_key,
  96                    s->session->master_key_length, km, num, 1);
  97
  98     return ret;
  99 }
 100
 101 #ifndef OPENSSL_NO_KTLS
 102  /*
 103   * Count the number of records that were not processed yet from record boundary.
 104   *
 105   * This function assumes that there are only fully formed records read in the
 106   * record layer. If read_ahead is enabled, then this might be false and this
 107   * function will fail.
 108   */
 109 # ifndef OPENSSL_NO_KTLS_RX
 110 static int count_unprocessed_records(SSL *s)
 111 {
 112     SSL3_BUFFER *rbuf = RECORD_LAYER_get_rbuf(&s->rlayer);
 113     PACKET pkt, subpkt;
 114     int count = 0;
 115
 116     if (!PACKET_buf_init(&pkt, rbuf->buf + rbuf->offset, rbuf->left))
 117         return -1;
 118
 119     while (PACKET_remaining(&pkt) > 0) {
 120         /* Skip record type and version */
 121         if (!PACKET_forward(&pkt, 3))
 122             return -1;
 123
 124         /* Read until next record */
 125         if (!PACKET_get_length_prefixed_2(&pkt, &subpkt))
 126             return -1;
 127
 128         count += 1;
 129     }
 130
 131     return count;
 132 }
 133 # endif
 134 #endif
 135
 136
 137 int tls_provider_set_tls_params(SSL *s, EVP_CIPHER_CTX *ctx,
 138                                 const EVP_CIPHER *ciph,
 139                                 const EVP_MD *md)
 140 {
 141     /*
 142      * Provided cipher, the TLS padding/MAC removal is performed provider
 143      * side so we need to tell the ctx about our TLS version and mac size
 144      */
 145     OSSL_PARAM params[3], *pprm = params;
 146     size_t macsize = 0;
 147     int imacsize = -1;
 148
 149     if ((EVP_CIPHER_get_flags(ciph) & EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER) == 0
 150                /*
 151                 * We look at s->ext.use_etm instead of SSL_READ_ETM() or
 152                 * SSL_WRITE_ETM() because this test applies to both reading
 153                 * and writing.
 154                 */
 155             && !s->ext.use_etm)
 156         imacsize = EVP_MD_get_size(md);
 157     if (imacsize >= 0)
 158         macsize = (size_t)imacsize;
 159
 160     *pprm++ = OSSL_PARAM_construct_int(OSSL_CIPHER_PARAM_TLS_VERSION,
 161                                        &s->version);
 162     *pprm++ = OSSL_PARAM_construct_size_t(OSSL_CIPHER_PARAM_TLS_MAC_SIZE,
 163                                           &macsize);
 164     *pprm = OSSL_PARAM_construct_end();
 165
 166     if (!EVP_CIPHER_CTX_set_params(ctx, params)) {
 167         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 168         return 0;
 169     }
 170
 171     return 1;
 172 }
 173
 174
 175 static int tls_iv_length_within_key_block(const EVP_CIPHER *c)
 176 {
 177     /* If GCM/CCM mode only part of IV comes from PRF */
 178     if (EVP_CIPHER_get_mode(c) == EVP_CIPH_GCM_MODE)
 179         return EVP_GCM_TLS_FIXED_IV_LEN;
 180     else if (EVP_CIPHER_get_mode(c) == EVP_CIPH_CCM_MODE)
 181         return EVP_CCM_TLS_FIXED_IV_LEN;
 182     else
 183         return EVP_CIPHER_get_iv_length(c);
 184 }
 185
 186 int tls1_change_cipher_state(SSL *s, int which)
 187 {
 188     unsigned char *p, *mac_secret;
 189     unsigned char *ms, *key, *iv;
 190     EVP_CIPHER_CTX *dd;
 191     const EVP_CIPHER *c;
 192 #ifndef OPENSSL_NO_COMP
 193     const SSL_COMP *comp;
 194 #endif
 195     const EVP_MD *m;
 196     int mac_type;
 197     size_t *mac_secret_size;
 198     EVP_MD_CTX *mac_ctx;
 199     EVP_PKEY *mac_key;
 200     size_t n, i, j, k, cl;
 201     int reuse_dd = 0;
 202 #ifndef OPENSSL_NO_KTLS
 203     ktls_crypto_info_t crypto_info;
 204     unsigned char *rec_seq;
 205     void *rl_sequence;
 206 # ifndef OPENSSL_NO_KTLS_RX
 207     int count_unprocessed;
 208     int bit;
 209 # endif
 210     BIO *bio;
 211 #endif
 212
 213     c = s->s3.tmp.new_sym_enc;
 214     m = s->s3.tmp.new_hash;
 215     mac_type = s->s3.tmp.new_mac_pkey_type;
 216 #ifndef OPENSSL_NO_COMP
 217     comp = s->s3.tmp.new_compression;
 218 #endif
 219
 220     if (which & SSL3_CC_READ) {
 221         if (s->ext.use_etm)
 222             s->s3.flags |= TLS1_FLAGS_ENCRYPT_THEN_MAC_READ;
 223         else
 224             s->s3.flags &= ~TLS1_FLAGS_ENCRYPT_THEN_MAC_READ;
 225
 226         if (s->s3.tmp.new_cipher->algorithm2 & TLS1_STREAM_MAC)
 227             s->mac_flags |= SSL_MAC_FLAG_READ_MAC_STREAM;
 228         else
 229             s->mac_flags &= ~SSL_MAC_FLAG_READ_MAC_STREAM;
 230
 231         if (s->s3.tmp.new_cipher->algorithm2 & TLS1_TLSTREE)
 232             s->mac_flags |= SSL_MAC_FLAG_READ_MAC_TLSTREE;
 233         else
 234             s->mac_flags &= ~SSL_MAC_FLAG_READ_MAC_TLSTREE;
 235
 236         if (s->enc_read_ctx != NULL) {
 237             reuse_dd = 1;
 238         } else if ((s->enc_read_ctx = EVP_CIPHER_CTX_new()) == NULL) {
 239             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 240             goto err;
 241         } else {
 242             /*
 243              * make sure it's initialised in case we exit later with an error
 244              */
 245             EVP_CIPHER_CTX_reset(s->enc_read_ctx);
 246         }
 247         dd = s->enc_read_ctx;
 248         mac_ctx = ssl_replace_hash(&s->read_hash, NULL);
 249         if (mac_ctx == NULL) {
 250             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 251             goto err;
 252         }
 253 #ifndef OPENSSL_NO_COMP
 254         COMP_CTX_free(s->expand);
 255         s->expand = NULL;
 256         if (comp != NULL) {
 257             s->expand = COMP_CTX_new(comp->method);
 258             if (s->expand == NULL) {
 259                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
 260                          SSL_R_COMPRESSION_LIBRARY_ERROR);
 261                 goto err;
 262             }
 263         }
 264 #endif
 265         /*
 266          * this is done by dtls1_reset_seq_numbers for DTLS
 267          */
 268         if (!SSL_IS_DTLS(s))
 269             RECORD_LAYER_reset_read_sequence(&s->rlayer);
 270         mac_secret = &(s->s3.read_mac_secret[0]);
 271         mac_secret_size = &(s->s3.read_mac_secret_size);
 272     } else {
 273         s->statem.enc_write_state = ENC_WRITE_STATE_INVALID;
 274         if (s->ext.use_etm)
 275             s->s3.flags |= TLS1_FLAGS_ENCRYPT_THEN_MAC_WRITE;
 276         else
 277             s->s3.flags &= ~TLS1_FLAGS_ENCRYPT_THEN_MAC_WRITE;
 278
 279         if (s->s3.tmp.new_cipher->algorithm2 & TLS1_STREAM_MAC)
 280             s->mac_flags |= SSL_MAC_FLAG_WRITE_MAC_STREAM;
 281         else
 282             s->mac_flags &= ~SSL_MAC_FLAG_WRITE_MAC_STREAM;
 283
 284         if (s->s3.tmp.new_cipher->algorithm2 & TLS1_TLSTREE)
 285             s->mac_flags |= SSL_MAC_FLAG_WRITE_MAC_TLSTREE;
 286         else
 287             s->mac_flags &= ~SSL_MAC_FLAG_WRITE_MAC_TLSTREE;
 288         if (s->enc_write_ctx != NULL && !SSL_IS_DTLS(s)) {
 289             reuse_dd = 1;
 290         } else if ((s->enc_write_ctx = EVP_CIPHER_CTX_new()) == NULL) {
 291             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 292             goto err;
 293         }
 294         dd = s->enc_write_ctx;
 295         if (SSL_IS_DTLS(s)) {
 296             mac_ctx = EVP_MD_CTX_new();
 297             if (mac_ctx == NULL) {
 298                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 299                 goto err;
 300             }
 301             s->write_hash = mac_ctx;
 302         } else {
 303             mac_ctx = ssl_replace_hash(&s->write_hash, NULL);
 304             if (mac_ctx == NULL) {
 305                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 306                 goto err;
 307             }
 308         }
 309 #ifndef OPENSSL_NO_COMP
 310         COMP_CTX_free(s->compress);
 311         s->compress = NULL;
 312         if (comp != NULL) {
 313             s->compress = COMP_CTX_new(comp->method);
 314             if (s->compress == NULL) {
 315                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
 316                          SSL_R_COMPRESSION_LIBRARY_ERROR);
 317                 goto err;
 318             }
 319         }
 320 #endif
 321         /*
 322          * this is done by dtls1_reset_seq_numbers for DTLS
 323          */
 324         if (!SSL_IS_DTLS(s))
 325             RECORD_LAYER_reset_write_sequence(&s->rlayer);
 326         mac_secret = &(s->s3.write_mac_secret[0]);
 327         mac_secret_size = &(s->s3.write_mac_secret_size);
 328     }
 329
 330     if (reuse_dd)
 331         EVP_CIPHER_CTX_reset(dd);
 332
 333     p = s->s3.tmp.key_block;
 334     i = *mac_secret_size = s->s3.tmp.new_mac_secret_size;
 335
 336     cl = EVP_CIPHER_get_key_length(c);
 337     j = cl;
 338     k = tls_iv_length_within_key_block(c);
 339     if ((which == SSL3_CHANGE_CIPHER_CLIENT_WRITE) ||
 340         (which == SSL3_CHANGE_CIPHER_SERVER_READ)) {
 341         ms = &(p[0]);
 342         n = i + i;
 343         key = &(p[n]);
 344         n += j + j;
 345         iv = &(p[n]);
 346         n += k + k;
 347     } else {
 348         n = i;
 349         ms = &(p[n]);
 350         n += i + j;
 351         key = &(p[n]);
 352         n += j + k;
 353         iv = &(p[n]);
 354         n += k;
 355     }
 356
 357     if (n > s->s3.tmp.key_block_length) {
 358         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 359         goto err;
 360     }
 361
 362     memcpy(mac_secret, ms, i);
 363
 364     if (!(EVP_CIPHER_get_flags(c) & EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER)) {
 365         if (mac_type == EVP_PKEY_HMAC) {
 366             mac_key = EVP_PKEY_new_raw_private_key_ex(s->ctx->libctx, "HMAC",
 367                                                       s->ctx->propq, mac_secret,
 368                                                       *mac_secret_size);
 369         } else {
 370             /*
 371              * If its not HMAC then the only other types of MAC we support are
 372              * the GOST MACs, so we need to use the old style way of creating
 373              * a MAC key.
 374              */
 375             mac_key = EVP_PKEY_new_mac_key(mac_type, NULL, mac_secret,
 376                                            (int)*mac_secret_size);
 377         }
 378         if (mac_key == NULL
 379             || EVP_DigestSignInit_ex(mac_ctx, NULL, EVP_MD_get0_name(m),
 380                                      s->ctx->libctx, s->ctx->propq, mac_key,
 381                                      NULL) <= 0) {
 382             EVP_PKEY_free(mac_key);
 383             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 384             goto err;
 385         }
 386         EVP_PKEY_free(mac_key);
 387     }
 388
 389     OSSL_TRACE_BEGIN(TLS) {
 390         BIO_printf(trc_out, "which = %04X, mac key:\n", which);
 391         BIO_dump_indent(trc_out, ms, i, 4);
 392     } OSSL_TRACE_END(TLS);
 393
 394     if (EVP_CIPHER_get_mode(c) == EVP_CIPH_GCM_MODE) {
 395         if (!EVP_CipherInit_ex(dd, c, NULL, key, NULL, (which & SSL3_CC_WRITE))
 396             || EVP_CIPHER_CTX_ctrl(dd, EVP_CTRL_GCM_SET_IV_FIXED, (int)k,
 397                                     iv) <= 0) {
 398             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 399             goto err;
 400         }
 401     } else if (EVP_CIPHER_get_mode(c) == EVP_CIPH_CCM_MODE) {
 402         int taglen;
 403         if (s->s3.tmp.
 404             new_cipher->algorithm_enc & (SSL_AES128CCM8 | SSL_AES256CCM8))
 405             taglen = EVP_CCM8_TLS_TAG_LEN;
 406         else
 407             taglen = EVP_CCM_TLS_TAG_LEN;
 408         if (!EVP_CipherInit_ex(dd, c, NULL, NULL, NULL, (which & SSL3_CC_WRITE))
 409             || (EVP_CIPHER_CTX_ctrl(dd, EVP_CTRL_AEAD_SET_IVLEN, 12, NULL) <= 0)
 410             || (EVP_CIPHER_CTX_ctrl(dd, EVP_CTRL_AEAD_SET_TAG, taglen, NULL) <= 0)
 411             || (EVP_CIPHER_CTX_ctrl(dd, EVP_CTRL_CCM_SET_IV_FIXED, (int)k, iv) <= 0)
 412             || !EVP_CipherInit_ex(dd, NULL, NULL, key, NULL, -1)) {
 413             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 414             goto err;
 415         }
 416     } else {
 417         if (!EVP_CipherInit_ex(dd, c, NULL, key, iv, (which & SSL3_CC_WRITE))) {
 418             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 419             goto err;
 420         }
 421     }
 422     /* Needed for "composite" AEADs, such as RC4-HMAC-MD5 */
 423     if ((EVP_CIPHER_get_flags(c) & EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER)
 424         && *mac_secret_size
 425         && EVP_CIPHER_CTX_ctrl(dd, EVP_CTRL_AEAD_SET_MAC_KEY,
 426                                 (int)*mac_secret_size, mac_secret) <= 0) {
 427         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 428         goto err;
 429     }
 430
 431     /*
 432      * The cipher we actually ended up using in the EVP_CIPHER_CTX may be
 433      * different to that in c if we have an ENGINE in use
 434      */
 435     if (EVP_CIPHER_get0_provider(EVP_CIPHER_CTX_get0_cipher(dd)) != NULL
 436             && !tls_provider_set_tls_params(s, dd, c, m)) {
 437         /* SSLfatal already called */
 438         goto err;
 439     }
 440
 441 #ifndef OPENSSL_NO_KTLS
 442     if (s->compress || (s->options & SSL_OP_ENABLE_KTLS) == 0)
 443         goto skip_ktls;
 444
 445     /* ktls supports only the maximum fragment size */
 446     if (ssl_get_max_send_fragment(s) != SSL3_RT_MAX_PLAIN_LENGTH)
 447         goto skip_ktls;
 448
 449     /* check that cipher is supported */
 450     if (!ktls_check_supported_cipher(s, c, dd))
 451         goto skip_ktls;
 452
 453     if (which & SSL3_CC_WRITE)
 454         bio = s->wbio;
 455     else
 456         bio = s->rbio;
 457
 458     if (!ossl_assert(bio != NULL)) {
 459         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 460         goto err;
 461     }
 462
 463     /* All future data will get encrypted by ktls. Flush the BIO or skip ktls */
 464     if (which & SSL3_CC_WRITE) {
 465        if (BIO_flush(bio) <= 0)
 466            goto skip_ktls;
 467     }
 468
 469     /* ktls doesn't support renegotiation */
 470     if ((BIO_get_ktls_send(s->wbio) && (which & SSL3_CC_WRITE)) ||
 471         (BIO_get_ktls_recv(s->rbio) && (which & SSL3_CC_READ))) {
 472         SSLfatal(s, SSL_AD_NO_RENEGOTIATION, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 473         goto err;
 474     }
 475
 476     if (which & SSL3_CC_WRITE)
 477         rl_sequence = RECORD_LAYER_get_write_sequence(&s->rlayer);
 478     else
 479         rl_sequence = RECORD_LAYER_get_read_sequence(&s->rlayer);
 480
 481     if (!ktls_configure_crypto(s, c, dd, rl_sequence, &crypto_info, &rec_seq,
 482                                iv, key, ms, *mac_secret_size))
 483         goto skip_ktls;
 484
 485     if (which & SSL3_CC_READ) {
 486 # ifndef OPENSSL_NO_KTLS_RX
 487         count_unprocessed = count_unprocessed_records(s);
 488         if (count_unprocessed < 0)
 489             goto skip_ktls;
 490
 491         /* increment the crypto_info record sequence */
 492         while (count_unprocessed) {
 493             for (bit = 7; bit >= 0; bit--) { /* increment */
 494                 ++rec_seq[bit];
 495                 if (rec_seq[bit] != 0)
 496                     break;
 497             }
 498             count_unprocessed--;
 499         }
 500 # else
 501         goto skip_ktls;
 502 # endif
 503     }
 504
 505     /* ktls works with user provided buffers directly */
 506     if (BIO_set_ktls(bio, &crypto_info, which & SSL3_CC_WRITE)) {
 507         if (which & SSL3_CC_WRITE)
 508             ssl3_release_write_buffer(s);
 509         SSL_set_options(s, SSL_OP_NO_RENEGOTIATION);
 510     }
 511
 512  skip_ktls:
 513 #endif                          /* OPENSSL_NO_KTLS */
 514     s->statem.enc_write_state = ENC_WRITE_STATE_VALID;
 515
 516     OSSL_TRACE_BEGIN(TLS) {
 517         BIO_printf(trc_out, "which = %04X, key:\n", which);
 518         BIO_dump_indent(trc_out, key, EVP_CIPHER_get_key_length(c), 4);
 519         BIO_printf(trc_out, "iv:\n");
 520         BIO_dump_indent(trc_out, iv, k, 4);
 521     } OSSL_TRACE_END(TLS);
 522
 523     return 1;
 524  err:
 525     return 0;
 526 }
 527
 528 int tls1_setup_key_block(SSL *s)
 529 {
 530     unsigned char *p;
 531     const EVP_CIPHER *c;
 532     const EVP_MD *hash;
 533     SSL_COMP *comp;
 534     int mac_type = NID_undef;
 535     size_t num, mac_secret_size = 0;
 536     int ret = 0;
 537
 538     if (s->s3.tmp.key_block_length != 0)
 539         return 1;
 540
 541     if (!ssl_cipher_get_evp(s->ctx, s->session, &c, &hash, &mac_type,
 542                             &mac_secret_size, &comp, s->ext.use_etm)) {
 543         /* Error is already recorded */
 544         SSLfatal_alert(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR);
 545         return 0;
 546     }
 547
 548     ssl_evp_cipher_free(s->s3.tmp.new_sym_enc);
 549     s->s3.tmp.new_sym_enc = c;
 550     ssl_evp_md_free(s->s3.tmp.new_hash);
 551     s->s3.tmp.new_hash = hash;
 552     s->s3.tmp.new_mac_pkey_type = mac_type;
 553     s->s3.tmp.new_mac_secret_size = mac_secret_size;
 554     num = mac_secret_size + EVP_CIPHER_get_key_length(c)
 555           + tls_iv_length_within_key_block(c);
 556     num *= 2;
 557
 558     ssl3_cleanup_key_block(s);
 559
 560     if ((p = OPENSSL_malloc(num)) == NULL) {
 561         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 562         goto err;
 563     }
 564
 565     s->s3.tmp.key_block_length = num;
 566     s->s3.tmp.key_block = p;
 567
 568     OSSL_TRACE_BEGIN(TLS) {
 569         BIO_printf(trc_out, "key block length: %zu\n", num);
 570         BIO_printf(trc_out, "client random\n");
 571         BIO_dump_indent(trc_out, s->s3.client_random, SSL3_RANDOM_SIZE, 4);
 572         BIO_printf(trc_out, "server random\n");
 573         BIO_dump_indent(trc_out, s->s3.server_random, SSL3_RANDOM_SIZE, 4);
 574         BIO_printf(trc_out, "master key\n");
 575         BIO_dump_indent(trc_out,
 576                         s->session->master_key,
 577                         s->session->master_key_length, 4);
 578     } OSSL_TRACE_END(TLS);
 579
 580     if (!tls1_generate_key_block(s, p, num)) {
 581         /* SSLfatal() already called */
 582         goto err;
 583     }
 584
 585     OSSL_TRACE_BEGIN(TLS) {
 586         BIO_printf(trc_out, "key block\n");
 587         BIO_dump_indent(trc_out, p, num, 4);
 588     } OSSL_TRACE_END(TLS);
 589
 590     if (!(s->options & SSL_OP_DONT_INSERT_EMPTY_FRAGMENTS)
 591         && s->method->version <= TLS1_VERSION) {
 592         /*
 593          * enable vulnerability countermeasure for CBC ciphers with known-IV
 594          * problem (http://www.openssl.org/~bodo/tls-cbc.txt)
 595          */
 596         s->s3.need_empty_fragments = 1;
 597
 598         if (s->session->cipher != NULL) {
 599             if (s->session->cipher->algorithm_enc == SSL_eNULL)
 600                 s->s3.need_empty_fragments = 0;
 601
 602             if (s->session->cipher->algorithm_enc == SSL_RC4)
 603                 s->s3.need_empty_fragments = 0;
 604         }
 605     }
 606
 607     ret = 1;
 608  err:
 609     return ret;
 610 }
 611
 612 size_t tls1_final_finish_mac(SSL *s, const char *str, size_t slen,
 613                              unsigned char *out)
 614 {
 615     size_t hashlen;
 616     unsigned char hash[EVP_MAX_MD_SIZE];
 617     size_t finished_size = TLS1_FINISH_MAC_LENGTH;
 618
 619     if (s->s3.tmp.new_cipher->algorithm_mkey & SSL_kGOST18)
 620         finished_size = 32;
 621
 622     if (!ssl3_digest_cached_records(s, 0)) {
 623         /* SSLfatal() already called */
 624         return 0;
 625     }
 626
 627     if (!ssl_handshake_hash(s, hash, sizeof(hash), &hashlen)) {
 628         /* SSLfatal() already called */
 629         return 0;
 630     }
 631
 632     if (!tls1_PRF(s, str, slen, hash, hashlen, NULL, 0, NULL, 0, NULL, 0,
 633                   s->session->master_key, s->session->master_key_length,
 634                   out, finished_size, 1)) {
 635         /* SSLfatal() already called */
 636         return 0;
 637     }
 638     OPENSSL_cleanse(hash, hashlen);
 639     return finished_size;
 640 }
 641
 642 int tls1_generate_master_secret(SSL *s, unsigned char *out, unsigned char *p,
 643                                 size_t len, size_t *secret_size)
 644 {
 645     if (s->session->flags & SSL_SESS_FLAG_EXTMS) {
 646         unsigned char hash[EVP_MAX_MD_SIZE * 2];
 647         size_t hashlen;
 648         /*
 649          * Digest cached records keeping record buffer (if present): this won't
 650          * affect client auth because we're freezing the buffer at the same
 651          * point (after client key exchange and before certificate verify)
 652          */
 653         if (!ssl3_digest_cached_records(s, 1)
 654                 || !ssl_handshake_hash(s, hash, sizeof(hash), &hashlen)) {
 655             /* SSLfatal() already called */
 656             return 0;
 657         }
 658         OSSL_TRACE_BEGIN(TLS) {
 659             BIO_printf(trc_out, "Handshake hashes:\n");
 660             BIO_dump(trc_out, (char *)hash, hashlen);
 661         } OSSL_TRACE_END(TLS);
 662         if (!tls1_PRF(s,
 663                       TLS_MD_EXTENDED_MASTER_SECRET_CONST,
 664                       TLS_MD_EXTENDED_MASTER_SECRET_CONST_SIZE,
 665                       hash, hashlen,
 666                       NULL, 0,
 667                       NULL, 0,
 668                       NULL, 0, p, len, out,
 669                       SSL3_MASTER_SECRET_SIZE, 1)) {
 670             /* SSLfatal() already called */
 671             return 0;
 672         }
 673         OPENSSL_cleanse(hash, hashlen);
 674     } else {
 675         if (!tls1_PRF(s,
 676                       TLS_MD_MASTER_SECRET_CONST,
 677                       TLS_MD_MASTER_SECRET_CONST_SIZE,
 678                       s->s3.client_random, SSL3_RANDOM_SIZE,
 679                       NULL, 0,
 680                       s->s3.server_random, SSL3_RANDOM_SIZE,
 681                       NULL, 0, p, len, out,
 682                       SSL3_MASTER_SECRET_SIZE, 1)) {
 683            /* SSLfatal() already called */
 684             return 0;
 685         }
 686     }
 687
 688     OSSL_TRACE_BEGIN(TLS) {
 689         BIO_printf(trc_out, "Premaster Secret:\n");
 690         BIO_dump_indent(trc_out, p, len, 4);
 691         BIO_printf(trc_out, "Client Random:\n");
 692         BIO_dump_indent(trc_out, s->s3.client_random, SSL3_RANDOM_SIZE, 4);
 693         BIO_printf(trc_out, "Server Random:\n");
 694         BIO_dump_indent(trc_out, s->s3.server_random, SSL3_RANDOM_SIZE, 4);
 695         BIO_printf(trc_out, "Master Secret:\n");
 696         BIO_dump_indent(trc_out,
 697                         s->session->master_key,
 698                         SSL3_MASTER_SECRET_SIZE, 4);
 699     } OSSL_TRACE_END(TLS);
 700
 701     *secret_size = SSL3_MASTER_SECRET_SIZE;
 702     return 1;
 703 }
 704
 705 int tls1_export_keying_material(SSL *s, unsigned char *out, size_t olen,
 706                                 const char *label, size_t llen,
 707                                 const unsigned char *context,
 708                                 size_t contextlen, int use_context)
 709 {
 710     unsigned char *val = NULL;
 711     size_t vallen = 0, currentvalpos;
 712     int rv;
 713
 714     /*
 715      * construct PRF arguments we construct the PRF argument ourself rather
 716      * than passing separate values into the TLS PRF to ensure that the
 717      * concatenation of values does not create a prohibited label.
 718      */
 719     vallen = llen + SSL3_RANDOM_SIZE * 2;
 720     if (use_context) {
 721         vallen += 2 + contextlen;
 722     }
 723
 724     val = OPENSSL_malloc(vallen);
 725     if (val == NULL)
 726         goto err2;
 727     currentvalpos = 0;
 728     memcpy(val + currentvalpos, (unsigned char *)label, llen);
 729     currentvalpos += llen;
 730     memcpy(val + currentvalpos, s->s3.client_random, SSL3_RANDOM_SIZE);
 731     currentvalpos += SSL3_RANDOM_SIZE;
 732     memcpy(val + currentvalpos, s->s3.server_random, SSL3_RANDOM_SIZE);
 733     currentvalpos += SSL3_RANDOM_SIZE;
 734
 735     if (use_context) {
 736         val[currentvalpos] = (contextlen >> 8) & 0xff;
 737         currentvalpos++;
 738         val[currentvalpos] = contextlen & 0xff;
 739         currentvalpos++;
 740         if ((contextlen > 0) || (context != NULL)) {
 741             memcpy(val + currentvalpos, context, contextlen);
 742         }
 743     }
 744
 745     /*
 746      * disallow prohibited labels note that SSL3_RANDOM_SIZE > max(prohibited
 747      * label len) = 15, so size of val > max(prohibited label len) = 15 and
 748      * the comparisons won't have buffer overflow
 749      */
 750     if (memcmp(val, TLS_MD_CLIENT_FINISH_CONST,
 751                TLS_MD_CLIENT_FINISH_CONST_SIZE) == 0)
 752         goto err1;
 753     if (memcmp(val, TLS_MD_SERVER_FINISH_CONST,
 754                TLS_MD_SERVER_FINISH_CONST_SIZE) == 0)
 755         goto err1;
 756     if (memcmp(val, TLS_MD_MASTER_SECRET_CONST,
 757                TLS_MD_MASTER_SECRET_CONST_SIZE) == 0)
 758         goto err1;
 759     if (memcmp(val, TLS_MD_EXTENDED_MASTER_SECRET_CONST,
 760                TLS_MD_EXTENDED_MASTER_SECRET_CONST_SIZE) == 0)
 761         goto err1;
 762     if (memcmp(val, TLS_MD_KEY_EXPANSION_CONST,
 763                TLS_MD_KEY_EXPANSION_CONST_SIZE) == 0)
 764         goto err1;
 765
 766     rv = tls1_PRF(s,
 767                   val, vallen,
 768                   NULL, 0,
 769                   NULL, 0,
 770                   NULL, 0,
 771                   NULL, 0,
 772                   s->session->master_key, s->session->master_key_length,
 773                   out, olen, 0);
 774
 775     goto ret;
 776  err1:
 777     ERR_raise(ERR_LIB_SSL, SSL_R_TLS_ILLEGAL_EXPORTER_LABEL);
 778     rv = 0;
 779     goto ret;
 780  err2:
 781     ERR_raise(ERR_LIB_SSL, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 782     rv = 0;
 783  ret:
 784     OPENSSL_clear_free(val, vallen);
 785     return rv;
 786 }
 787
 788 int tls1_alert_code(int code)
 789 {
 790     switch (code) {
 791     case SSL_AD_CLOSE_NOTIFY:
 792         return SSL3_AD_CLOSE_NOTIFY;
 793     case SSL_AD_UNEXPECTED_MESSAGE:
 794         return SSL3_AD_UNEXPECTED_MESSAGE;
 795     case SSL_AD_BAD_RECORD_MAC:
 796         return SSL3_AD_BAD_RECORD_MAC;
 797     case SSL_AD_DECRYPTION_FAILED:
 798         return TLS1_AD_DECRYPTION_FAILED;
 799     case SSL_AD_RECORD_OVERFLOW:
 800         return TLS1_AD_RECORD_OVERFLOW;
 801     case SSL_AD_DECOMPRESSION_FAILURE:
 802         return SSL3_AD_DECOMPRESSION_FAILURE;
 803     case SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE:
 804         return SSL3_AD_HANDSHAKE_FAILURE;
 805     case SSL_AD_NO_CERTIFICATE:
 806         return -1;
 807     case SSL_AD_BAD_CERTIFICATE:
 808         return SSL3_AD_BAD_CERTIFICATE;
 809     case SSL_AD_UNSUPPORTED_CERTIFICATE:
 810         return SSL3_AD_UNSUPPORTED_CERTIFICATE;
 811     case SSL_AD_CERTIFICATE_REVOKED:
 812         return SSL3_AD_CERTIFICATE_REVOKED;
 813     case SSL_AD_CERTIFICATE_EXPIRED:
 814         return SSL3_AD_CERTIFICATE_EXPIRED;
 815     case SSL_AD_CERTIFICATE_UNKNOWN:
 816         return SSL3_AD_CERTIFICATE_UNKNOWN;
 817     case SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER:
 818         return SSL3_AD_ILLEGAL_PARAMETER;
 819     case SSL_AD_UNKNOWN_CA:
 820         return TLS1_AD_UNKNOWN_CA;
 821     case SSL_AD_ACCESS_DENIED:
 822         return TLS1_AD_ACCESS_DENIED;
 823     case SSL_AD_DECODE_ERROR:
 824         return TLS1_AD_DECODE_ERROR;
 825     case SSL_AD_DECRYPT_ERROR:
 826         return TLS1_AD_DECRYPT_ERROR;
 827     case SSL_AD_EXPORT_RESTRICTION:
 828         return TLS1_AD_EXPORT_RESTRICTION;
 829     case SSL_AD_PROTOCOL_VERSION:
 830         return TLS1_AD_PROTOCOL_VERSION;
 831     case SSL_AD_INSUFFICIENT_SECURITY:
 832         return TLS1_AD_INSUFFICIENT_SECURITY;
 833     case SSL_AD_INTERNAL_ERROR:
 834         return TLS1_AD_INTERNAL_ERROR;
 835     case SSL_AD_USER_CANCELLED:
 836         return TLS1_AD_USER_CANCELLED;
 837     case SSL_AD_NO_RENEGOTIATION:
 838         return TLS1_AD_NO_RENEGOTIATION;
 839     case SSL_AD_UNSUPPORTED_EXTENSION:
 840         return TLS1_AD_UNSUPPORTED_EXTENSION;
 841     case SSL_AD_CERTIFICATE_UNOBTAINABLE:
 842         return TLS1_AD_CERTIFICATE_UNOBTAINABLE;
 843     case SSL_AD_UNRECOGNIZED_NAME:
 844         return TLS1_AD_UNRECOGNIZED_NAME;
 845     case SSL_AD_BAD_CERTIFICATE_STATUS_RESPONSE:
 846         return TLS1_AD_BAD_CERTIFICATE_STATUS_RESPONSE;
 847     case SSL_AD_BAD_CERTIFICATE_HASH_VALUE:
 848         return TLS1_AD_BAD_CERTIFICATE_HASH_VALUE;
 849     case SSL_AD_UNKNOWN_PSK_IDENTITY:
 850         return TLS1_AD_UNKNOWN_PSK_IDENTITY;
 851     case SSL_AD_INAPPROPRIATE_FALLBACK:
 852         return TLS1_AD_INAPPROPRIATE_FALLBACK;
 853     case SSL_AD_NO_APPLICATION_PROTOCOL:
 854         return TLS1_AD_NO_APPLICATION_PROTOCOL;
 855     case SSL_AD_CERTIFICATE_REQUIRED:
 856         return SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE;
 857     case TLS13_AD_MISSING_EXTENSION:
 858         return SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE;
 859     default:
 860         return -1;
 861     }
 862 }