apps/smime.c

   1 /* smime.c */
   2 /* Written by Dr Stephen N Henson (shenson@bigfoot.com) for the OpenSSL
   3  * project 1999.
   4  */
   5 /* ====================================================================
   6  * Copyright (c) 1999 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
   7  *
   8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   9  * modification, are permitted provided that the following conditions
  10  * are met:
  11  *
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  *
  15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  17  *    the documentation and/or other materials provided with the
  18  *    distribution.
  19  *
  20  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this
  21  *    software must display the following acknowledgment:
  22  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  23  *    for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.OpenSSL.org/)"
  24  *
  25  * 4. The names "OpenSSL Toolkit" and "OpenSSL Project" must not be used to
  26  *    endorse or promote products derived from this software without
  27  *    prior written permission. For written permission, please contact
  28  *    licensing@OpenSSL.org.
  29  *
  30  * 5. Products derived from this software may not be called "OpenSSL"
  31  *    nor may "OpenSSL" appear in their names without prior written
  32  *    permission of the OpenSSL Project.
  33  *
  34  * 6. Redistributions of any form whatsoever must retain the following
  35  *    acknowledgment:
  36  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  37  *    for use in the OpenSSL Toolkit (http://www.OpenSSL.org/)"
  38  *
  39  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE OpenSSL PROJECT ``AS IS'' AND ANY
  40  * EXPRESSED OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  41  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  42  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE OpenSSL PROJECT OR
  43  * ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  44  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  45  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  46  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  47  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
  48  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  49  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED
  50  * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  51  * ====================================================================
  52  *
  53  * This product includes cryptographic software written by Eric Young
  54  * (eay@cryptsoft.com).  This product includes software written by Tim
  55  * Hudson (tjh@cryptsoft.com).
  56  *
  57  */
  58
  59 /* S/MIME utility function */
  60
  61 #include <stdio.h>
  62 #include <string.h>
  63 #include "apps.h"
  64 #include <openssl/crypto.h>
  65 #include <openssl/pem.h>
  66 #include <openssl/err.h>
  67
  68 #undef PROG
  69 #define PROG smime_main
  70 static X509_STORE *setup_verify(char *CAfile, char *CApath);
  71 static int save_certs(char *signerfile, STACK_OF(X509) *signers);
  72
  73 #define SMIME_OP        0x10
  74 #define SMIME_ENCRYPT   (1 | SMIME_OP)
  75 #define SMIME_DECRYPT   2
  76 #define SMIME_SIGN      (3 | SMIME_OP)
  77 #define SMIME_VERIFY    4
  78 #define SMIME_PK7OUT    5
  79
  80 int MAIN(int, char **);
  81
  82 int MAIN(int argc, char **argv)
  83 {
  84         int operation = 0;
  85         int ret = 0;
  86         char **args;
  87         char *inmode = "r", *outmode = "w";
  88         char *infile = NULL, *outfile = NULL;
  89         char *signerfile = NULL, *recipfile = NULL;
  90         char *certfile = NULL, *keyfile = NULL, *contfile=NULL;
  91         EVP_CIPHER *cipher = NULL;
  92         PKCS7 *p7 = NULL;
  93         X509_STORE *store = NULL;
  94         X509 *cert = NULL, *recip = NULL, *signer = NULL;
  95         EVP_PKEY *key = NULL;
  96         STACK_OF(X509) *encerts = NULL, *other = NULL;
  97         BIO *in = NULL, *out = NULL, *indata = NULL;
  98         int badarg = 0;
  99         int flags = PKCS7_DETACHED;
 100         char *to = NULL, *from = NULL, *subject = NULL;
 101         char *CAfile = NULL, *CApath = NULL;
 102         char *passargin = NULL, *passin = NULL;
 103         char *inrand = NULL;
 104         int need_rand = 0;
 105         int informat = FORMAT_SMIME, outformat = FORMAT_SMIME;
 106         args = argv + 1;
 107
 108         ret = 1;
 109
 110         while (!badarg && *args && *args[0] == '-') {
 111                 if (!strcmp (*args, "-encrypt")) operation = SMIME_ENCRYPT;
 112                 else if (!strcmp (*args, "-decrypt")) operation = SMIME_DECRYPT;
 113                 else if (!strcmp (*args, "-sign")) operation = SMIME_SIGN;
 114                 else if (!strcmp (*args, "-verify")) operation = SMIME_VERIFY;
 115                 else if (!strcmp (*args, "-pk7out")) operation = SMIME_PK7OUT;
 116 #ifndef NO_DES
 117                 else if (!strcmp (*args, "-des3"))
 118                                 cipher = EVP_des_ede3_cbc();
 119                 else if (!strcmp (*args, "-des"))
 120                                 cipher = EVP_des_cbc();
 121 #endif
 122 #ifndef NO_RC2
 123                 else if (!strcmp (*args, "-rc2-40"))
 124                                 cipher = EVP_rc2_40_cbc();
 125                 else if (!strcmp (*args, "-rc2-128"))
 126                                 cipher = EVP_rc2_cbc();
 127                 else if (!strcmp (*args, "-rc2-64"))
 128                                 cipher = EVP_rc2_64_cbc();
 129 #endif
 130                 else if (!strcmp (*args, "-text"))
 131                                 flags |= PKCS7_TEXT;
 132                 else if (!strcmp (*args, "-nointern"))
 133                                 flags |= PKCS7_NOINTERN;
 134                 else if (!strcmp (*args, "-noverify"))
 135                                 flags |= PKCS7_NOVERIFY;
 136                 else if (!strcmp (*args, "-nochain"))
 137                                 flags |= PKCS7_NOCHAIN;
 138                 else if (!strcmp (*args, "-nocerts"))
 139                                 flags |= PKCS7_NOCERTS;
 140                 else if (!strcmp (*args, "-noattr"))
 141                                 flags |= PKCS7_NOATTR;
 142                 else if (!strcmp (*args, "-nodetach"))
 143                                 flags &= ~PKCS7_DETACHED;
 144                 else if (!strcmp (*args, "-nosmimecap"))
 145                                 flags |= PKCS7_NOSMIMECAP;
 146                 else if (!strcmp (*args, "-binary"))
 147                                 flags |= PKCS7_BINARY;
 148                 else if (!strcmp (*args, "-nosigs"))
 149                                 flags |= PKCS7_NOSIGS;
 150                 else if (!strcmp(*args,"-rand")) {
 151                         if (args[1]) {
 152                                 args++;
 153                                 inrand = *args;
 154                         } else badarg = 1;
 155                         need_rand = 1;
 156                 } else if (!strcmp(*args,"-passin")) {
 157                         if (args[1]) {
 158                                 args++;
 159                                 passargin = *args;
 160                         } else badarg = 1;
 161                 } else if (!strcmp (*args, "-to")) {
 162                         if (args[1]) {
 163                                 args++;
 164                                 to = *args;
 165                         } else badarg = 1;
 166                 } else if (!strcmp (*args, "-from")) {
 167                         if (args[1]) {
 168                                 args++;
 169                                 from = *args;
 170                         } else badarg = 1;
 171                 } else if (!strcmp (*args, "-subject")) {
 172                         if (args[1]) {
 173                                 args++;
 174                                 subject = *args;
 175                         } else badarg = 1;
 176                 } else if (!strcmp (*args, "-signer")) {
 177                         if (args[1]) {
 178                                 args++;
 179                                 signerfile = *args;
 180                         } else badarg = 1;
 181                 } else if (!strcmp (*args, "-recip")) {
 182                         if (args[1]) {
 183                                 args++;
 184                                 recipfile = *args;
 185                         } else badarg = 1;
 186                 } else if (!strcmp (*args, "-inkey")) {
 187                         if (args[1]) {
 188                                 args++;
 189                                 keyfile = *args;
 190                         } else badarg = 1;
 191                 } else if (!strcmp (*args, "-certfile")) {
 192                         if (args[1]) {
 193                                 args++;
 194                                 certfile = *args;
 195                         } else badarg = 1;
 196                 } else if (!strcmp (*args, "-CAfile")) {
 197                         if (args[1]) {
 198                                 args++;
 199                                 CAfile = *args;
 200                         } else badarg = 1;
 201                 } else if (!strcmp (*args, "-CApath")) {
 202                         if (args[1]) {
 203                                 args++;
 204                                 CApath = *args;
 205                         } else badarg = 1;
 206                 } else if (!strcmp (*args, "-in")) {
 207                         if (args[1]) {
 208                                 args++;
 209                                 infile = *args;
 210                         } else badarg = 1;
 211                 } else if (!strcmp (*args, "-inform")) {
 212                         if (args[1]) {
 213                                 args++;
 214                                 informat = str2fmt(*args);
 215                         } else badarg = 1;
 216                 } else if (!strcmp (*args, "-outform")) {
 217                         if (args[1]) {
 218                                 args++;
 219                                 outformat = str2fmt(*args);
 220                         } else badarg = 1;
 221                 } else if (!strcmp (*args, "-out")) {
 222                         if (args[1]) {
 223                                 args++;
 224                                 outfile = *args;
 225                         } else badarg = 1;
 226                 } else if (!strcmp (*args, "-content")) {
 227                         if (args[1]) {
 228                                 args++;
 229                                 contfile = *args;
 230                         } else badarg = 1;
 231                 } else badarg = 1;
 232                 args++;
 233         }
 234
 235         if(operation == SMIME_SIGN) {
 236                 if(!signerfile) {
 237                         BIO_printf(bio_err, "No signer certificate specified\n");
 238                         badarg = 1;
 239                 }
 240                 need_rand = 1;
 241         } else if(operation == SMIME_DECRYPT) {
 242                 if(!recipfile) {
 243                         BIO_printf(bio_err, "No recipient certificate and key specified\n");
 244                         badarg = 1;
 245                 }
 246         } else if(operation == SMIME_ENCRYPT) {
 247                 if(!*args) {
 248                         BIO_printf(bio_err, "No recipient(s) certificate(s) specified\n");
 249                         badarg = 1;
 250                 }
 251                 need_rand = 1;
 252         } else if(!operation) badarg = 1;
 253
 254         if (badarg) {
 255                 BIO_printf (bio_err, "Usage smime [options] cert.pem ...\n");
 256                 BIO_printf (bio_err, "where options are\n");
 257                 BIO_printf (bio_err, "-encrypt       encrypt message\n");
 258                 BIO_printf (bio_err, "-decrypt       decrypt encrypted message\n");
 259                 BIO_printf (bio_err, "-sign          sign message\n");
 260                 BIO_printf (bio_err, "-verify        verify signed message\n");
 261                 BIO_printf (bio_err, "-pk7out        output PKCS#7 structure\n");
 262 #ifndef NO_DES
 263                 BIO_printf (bio_err, "-des3          encrypt with triple DES\n");
 264                 BIO_printf (bio_err, "-des           encrypt with DES\n");
 265 #endif
 266 #ifndef NO_RC2
 267                 BIO_printf (bio_err, "-rc2-40        encrypt with RC2-40 (default)\n");
 268                 BIO_printf (bio_err, "-rc2-64        encrypt with RC2-64\n");
 269                 BIO_printf (bio_err, "-rc2-128       encrypt with RC2-128\n");
 270 #endif
 271                 BIO_printf (bio_err, "-nointern      don't search certificates in message for signer\n");
 272                 BIO_printf (bio_err, "-nosigs        don't verify message signature\n");
 273                 BIO_printf (bio_err, "-noverify      don't verify signers certificate\n");
 274                 BIO_printf (bio_err, "-nocerts       don't include signers certificate when signing\n");
 275                 BIO_printf (bio_err, "-nodetach      use opaque signing\n");
 276                 BIO_printf (bio_err, "-noattr        don't include any signed attributes\n");
 277                 BIO_printf (bio_err, "-binary        don't translate message to text\n");
 278                 BIO_printf (bio_err, "-certfile file other certificates file\n");
 279                 BIO_printf (bio_err, "-signer file   signer certificate file\n");
 280                 BIO_printf (bio_err, "-recip  file   recipient certificate file for decryption\n");
 281                 BIO_printf (bio_err, "-in file       input file\n");
 282                 BIO_printf (bio_err, "-inform arg    input format SMIME (default), PEM or DER\n");
 283                 BIO_printf (bio_err, "-inkey file    input private key (if not signer or recipient)\n");
 284                 BIO_printf (bio_err, "-out file      output file\n");
 285                 BIO_printf (bio_err, "-outform arg   output format SMIME (default), PEM or DER\n");
 286                 BIO_printf (bio_err, "-content file  supply or override content for detached signature\n");
 287                 BIO_printf (bio_err, "-to addr       to address\n");
 288                 BIO_printf (bio_err, "-from ad       from address\n");
 289                 BIO_printf (bio_err, "-subject s     subject\n");
 290                 BIO_printf (bio_err, "-text          include or delete text MIME headers\n");
 291                 BIO_printf (bio_err, "-CApath dir    trusted certificates directory\n");
 292                 BIO_printf (bio_err, "-CAfile file   trusted certificates file\n");
 293                 BIO_printf(bio_err,  "-rand file%cfile%c...\n", LIST_SEPARATOR_CHAR, LIST_SEPARATOR_CHAR);
 294                 BIO_printf(bio_err,  "               load the file (or the files in the directory) into\n");
 295                 BIO_printf(bio_err,  "               the random number generator\n");
 296                 BIO_printf (bio_err, "cert.pem       recipient certificate(s) for encryption\n");
 297                 goto end;
 298         }
 299
 300         if(!app_passwd(bio_err, passargin, NULL, &passin, NULL)) {
 301                 BIO_printf(bio_err, "Error getting password\n");
 302                 goto end;
 303         }
 304
 305         if (need_rand) {
 306                 app_RAND_load_file(NULL, bio_err, (inrand != NULL));
 307                 if (inrand != NULL)
 308                         BIO_printf(bio_err,"%ld semi-random bytes loaded\n",
 309                                 app_RAND_load_files(inrand));
 310         }
 311
 312         ret = 2;
 313
 314         if(operation != SMIME_SIGN) flags &= ~PKCS7_DETACHED;
 315
 316         if(operation & SMIME_OP) {
 317                 if(flags & PKCS7_BINARY) inmode = "rb";
 318                 if(outformat == FORMAT_ASN1) outmode = "wb";
 319         } else {
 320                 if(flags & PKCS7_BINARY) outmode = "wb";
 321                 if(informat == FORMAT_ASN1) inmode = "rb";
 322         }
 323
 324         if(operation == SMIME_ENCRYPT) {
 325                 if (!cipher) {
 326 #ifndef NO_RC2
 327                         cipher = EVP_rc2_40_cbc();
 328 #else
 329                         BIO_printf(bio_err, "No cipher selected\n");
 330                         goto end;
 331 #endif
 332                 }
 333                 encerts = sk_X509_new_null();
 334                 while (*args) {
 335                         if(!(cert = load_cert(bio_err,*args,FORMAT_PEM))) {
 336                                 BIO_printf(bio_err, "Can't read recipient certificate file %s\n", *args);
 337                                 goto end;
 338                         }
 339                         sk_X509_push(encerts, cert);
 340                         cert = NULL;
 341                         args++;
 342                 }
 343         }
 344
 345         if(signerfile && (operation == SMIME_SIGN)) {
 346                 if(!(signer = load_cert(bio_err,signerfile,FORMAT_PEM))) {
 347                         BIO_printf(bio_err, "Can't read signer certificate file %s\n", signerfile);
 348                         goto end;
 349                 }
 350         }
 351
 352         if(certfile) {
 353                 if(!(other = load_certs(bio_err,certfile,FORMAT_PEM))) {
 354                         BIO_printf(bio_err, "Can't read certificate file %s\n", certfile);
 355                         ERR_print_errors(bio_err);
 356                         goto end;
 357                 }
 358         }
 359
 360         if(recipfile && (operation == SMIME_DECRYPT)) {
 361                 if(!(recip = load_cert(bio_err,recipfile,FORMAT_PEM))) {
 362                         BIO_printf(bio_err, "Can't read recipient certificate file %s\n", recipfile);
 363                         ERR_print_errors(bio_err);
 364                         goto end;
 365                 }
 366         }
 367
 368         if(operation == SMIME_DECRYPT) {
 369                 if(!keyfile) keyfile = recipfile;
 370         } else if(operation == SMIME_SIGN) {
 371                 if(!keyfile) keyfile = signerfile;
 372         } else keyfile = NULL;
 373
 374         if(keyfile) {
 375                 if(!(key = load_key(bio_err,keyfile, FORMAT_PEM, passin))) {
 376                         BIO_printf(bio_err, "Can't read recipient certificate file %s\n", keyfile);
 377                         ERR_print_errors(bio_err);
 378                         goto end;
 379                 }
 380         }
 381
 382         if (infile) {
 383                 if (!(in = BIO_new_file(infile, inmode))) {
 384                         BIO_printf (bio_err,
 385                                  "Can't open input file %s\n", infile);
 386                         goto end;
 387                 }
 388         } else in = BIO_new_fp(stdin, BIO_NOCLOSE);
 389
 390         if (outfile) {
 391                 if (!(out = BIO_new_file(outfile, outmode))) {
 392                         BIO_printf (bio_err,
 393                                  "Can't open output file %s\n", outfile);
 394                         goto end;
 395                 }
 396         } else out = BIO_new_fp(stdout, BIO_NOCLOSE);
 397
 398         if(operation == SMIME_VERIFY) {
 399                 if(!(store = setup_verify(CAfile, CApath))) goto end;
 400         }
 401
 402         ret = 3;
 403
 404         if(operation == SMIME_ENCRYPT) {
 405                 p7 = PKCS7_encrypt(encerts, in, cipher, flags);
 406         } else if(operation == SMIME_SIGN) {
 407                 p7 = PKCS7_sign(signer, key, other, in, flags);
 408                 BIO_reset(in);
 409         } else {
 410                 if(informat == FORMAT_SMIME)
 411                         p7 = SMIME_read_PKCS7(in, &indata);
 412                 else if(informat == FORMAT_PEM)
 413                         p7 = PEM_read_bio_PKCS7(in, NULL, NULL, NULL);
 414                 else if(informat == FORMAT_ASN1)
 415                         p7 = d2i_PKCS7_bio(in, NULL);
 416                 else {
 417                         BIO_printf(bio_err, "Bad input format for PKCS#7 file\n");
 418                         goto end;
 419                 }
 420
 421                 if(!p7) {
 422                         BIO_printf(bio_err, "Error reading S/MIME message\n");
 423                         goto end;
 424                 }
 425                 if(contfile) {
 426                         BIO_free(indata);
 427                         if(!(indata = BIO_new_file(contfile, "rb"))) {
 428                                 BIO_printf(bio_err, "Can't read content file %s\n", contfile);
 429                                 goto end;
 430                         }
 431                 }
 432         }
 433
 434         if(!p7) {
 435                 BIO_printf(bio_err, "Error creating PKCS#7 structure\n");
 436                 goto end;
 437         }
 438
 439         ret = 4;
 440         if(operation == SMIME_DECRYPT) {
 441                 if(!PKCS7_decrypt(p7, key, recip, out, flags)) {
 442                         BIO_printf(bio_err, "Error decrypting PKCS#7 structure\n");
 443                         goto end;
 444                 }
 445         } else if(operation == SMIME_VERIFY) {
 446                 STACK_OF(X509) *signers;
 447                 if(PKCS7_verify(p7, other, store, indata, out, flags)) {
 448                         BIO_printf(bio_err, "Verification Successful\n");
 449                 } else {
 450                         BIO_printf(bio_err, "Verification Failure\n");
 451                         goto end;
 452                 }
 453                 signers = PKCS7_get0_signers(p7, other, flags);
 454                 if(!save_certs(signerfile, signers)) {
 455                         BIO_printf(bio_err, "Error writing signers to %s\n",
 456                                                                 signerfile);
 457                         ret = 5;
 458                         goto end;
 459                 }
 460                 sk_X509_free(signers);
 461         } else if(operation == SMIME_PK7OUT) {
 462                 PEM_write_bio_PKCS7(out, p7);
 463         } else {
 464                 if(to) BIO_printf(out, "To: %s\n", to);
 465                 if(from) BIO_printf(out, "From: %s\n", from);
 466                 if(subject) BIO_printf(out, "Subject: %s\n", subject);
 467                 if(outformat == FORMAT_SMIME)
 468                         SMIME_write_PKCS7(out, p7, in, flags);
 469                 else if(outformat == FORMAT_PEM)
 470                         PEM_write_bio_PKCS7(out,p7);
 471                 else if(outformat == FORMAT_ASN1)
 472                         i2d_PKCS7_bio(out,p7);
 473                 else {
 474                         BIO_printf(bio_err, "Bad output format for PKCS#7 file\n");
 475                         goto end;
 476                 }
 477         }
 478         ret = 0;
 479 end:
 480         if (need_rand)
 481                 app_RAND_write_file(NULL, bio_err);
 482         if(ret) ERR_print_errors(bio_err);
 483         sk_X509_pop_free(encerts, X509_free);
 484         sk_X509_pop_free(other, X509_free);
 485         X509_STORE_free(store);
 486         X509_free(cert);
 487         X509_free(recip);
 488         X509_free(signer);
 489         EVP_PKEY_free(key);
 490         PKCS7_free(p7);
 491         BIO_free(in);
 492         BIO_free(indata);
 493         BIO_free(out);
 494         if(passin) OPENSSL_free(passin);
 495         return (ret);
 496 }
 497
 498 static X509_STORE *setup_verify(char *CAfile, char *CApath)
 499 {
 500         X509_STORE *store;
 501         X509_LOOKUP *lookup;
 502         if(!(store = X509_STORE_new())) goto end;
 503         lookup=X509_STORE_add_lookup(store,X509_LOOKUP_file());
 504         if (lookup == NULL) goto end;
 505         if (CAfile) {
 506                 if(!X509_LOOKUP_load_file(lookup,CAfile,X509_FILETYPE_PEM)) {
 507                         BIO_printf(bio_err, "Error loading file %s\n", CAfile);
 508                         goto end;
 509                 }
 510         } else X509_LOOKUP_load_file(lookup,NULL,X509_FILETYPE_DEFAULT);
 511
 512         lookup=X509_STORE_add_lookup(store,X509_LOOKUP_hash_dir());
 513         if (lookup == NULL) goto end;
 514         if (CApath) {
 515                 if(!X509_LOOKUP_add_dir(lookup,CApath,X509_FILETYPE_PEM)) {
 516                         BIO_printf(bio_err, "Error loading directory %s\n", CApath);
 517                         goto end;
 518                 }
 519         } else X509_LOOKUP_add_dir(lookup,NULL,X509_FILETYPE_DEFAULT);
 520
 521         ERR_clear_error();
 522         return store;
 523         end:
 524         X509_STORE_free(store);
 525         return NULL;
 526 }
 527
 528 static int save_certs(char *signerfile, STACK_OF(X509) *signers)
 529 {
 530         int i;
 531         BIO *tmp;
 532         if(!signerfile) return 1;
 533         tmp = BIO_new_file(signerfile, "w");
 534         if(!tmp) return 0;
 535         for(i = 0; i < sk_X509_num(signers); i++)
 536                 PEM_write_bio_X509(tmp, sk_X509_value(signers, i));
 537         BIO_free(tmp);
 538         return 1;
 539 }
 540