7c4aac1ef2c5d16f8404ba5867c42eaaea0d3714
[openssl.git] / 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 int save_certs(char *signerfile, STACK_OF(X509) *signers);
71
72 #define SMIME_OP        0x10
73 #define SMIME_ENCRYPT   (1 | SMIME_OP)
74 #define SMIME_DECRYPT   2
75 #define SMIME_SIGN      (3 | SMIME_OP)
76 #define SMIME_VERIFY    4
77 #define SMIME_PK7OUT    5
78
79 int MAIN(int, char **);
80
81 int MAIN(int argc, char **argv)
82 {
83         ENGINE *e = NULL;
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         const 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, store_flags = 0;
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         int keyform = FORMAT_PEM;
107         char *engine=NULL;
108
109         args = argv + 1;
110         ret = 1;
111
112         while (!badarg && *args && *args[0] == '-') {
113                 if (!strcmp (*args, "-encrypt")) operation = SMIME_ENCRYPT;
114                 else if (!strcmp (*args, "-decrypt")) operation = SMIME_DECRYPT;
115                 else if (!strcmp (*args, "-sign")) operation = SMIME_SIGN;
116                 else if (!strcmp (*args, "-verify")) operation = SMIME_VERIFY;
117                 else if (!strcmp (*args, "-pk7out")) operation = SMIME_PK7OUT;
118 #ifndef OPENSSL_NO_DES
119                 else if (!strcmp (*args, "-des3")) 
120                                 cipher = EVP_des_ede3_cbc();
121                 else if (!strcmp (*args, "-des")) 
122                                 cipher = EVP_des_cbc();
123 #endif
124 #ifndef OPENSSL_NO_RC2
125                 else if (!strcmp (*args, "-rc2-40")) 
126                                 cipher = EVP_rc2_40_cbc();
127                 else if (!strcmp (*args, "-rc2-128")) 
128                                 cipher = EVP_rc2_cbc();
129                 else if (!strcmp (*args, "-rc2-64")) 
130                                 cipher = EVP_rc2_64_cbc();
131 #endif
132                 else if (!strcmp (*args, "-text")) 
133                                 flags |= PKCS7_TEXT;
134                 else if (!strcmp (*args, "-nointern")) 
135                                 flags |= PKCS7_NOINTERN;
136                 else if (!strcmp (*args, "-noverify")) 
137                                 flags |= PKCS7_NOVERIFY;
138                 else if (!strcmp (*args, "-nochain")) 
139                                 flags |= PKCS7_NOCHAIN;
140                 else if (!strcmp (*args, "-nocerts")) 
141                                 flags |= PKCS7_NOCERTS;
142                 else if (!strcmp (*args, "-noattr")) 
143                                 flags |= PKCS7_NOATTR;
144                 else if (!strcmp (*args, "-nodetach")) 
145                                 flags &= ~PKCS7_DETACHED;
146                 else if (!strcmp (*args, "-nosmimecap"))
147                                 flags |= PKCS7_NOSMIMECAP;
148                 else if (!strcmp (*args, "-binary"))
149                                 flags |= PKCS7_BINARY;
150                 else if (!strcmp (*args, "-nosigs"))
151                                 flags |= PKCS7_NOSIGS;
152                 else if (!strcmp (*args, "-crl_check"))
153                                 store_flags |= X509_V_FLAG_CRL_CHECK;
154                 else if (!strcmp (*args, "-crl_check_all"))
155                                 store_flags |= X509_V_FLAG_CRL_CHECK|X509_V_FLAG_CRL_CHECK_ALL;
156                 else if (!strcmp(*args,"-rand")) {
157                         if (args[1]) {
158                                 args++;
159                                 inrand = *args;
160                         } else badarg = 1;
161                         need_rand = 1;
162                 } else if (!strcmp(*args,"-engine")) {
163                         if (args[1]) {
164                                 args++;
165                                 engine = *args;
166                         } else badarg = 1;
167                 } else if (!strcmp(*args,"-passin")) {
168                         if (args[1]) {
169                                 args++;
170                                 passargin = *args;
171                         } else badarg = 1;
172                 } else if (!strcmp (*args, "-to")) {
173                         if (args[1]) {
174                                 args++;
175                                 to = *args;
176                         } else badarg = 1;
177                 } else if (!strcmp (*args, "-from")) {
178                         if (args[1]) {
179                                 args++;
180                                 from = *args;
181                         } else badarg = 1;
182                 } else if (!strcmp (*args, "-subject")) {
183                         if (args[1]) {
184                                 args++;
185                                 subject = *args;
186                         } else badarg = 1;
187                 } else if (!strcmp (*args, "-signer")) {
188                         if (args[1]) {
189                                 args++;
190                                 signerfile = *args;
191                         } else badarg = 1;
192                 } else if (!strcmp (*args, "-recip")) {
193                         if (args[1]) {
194                                 args++;
195                                 recipfile = *args;
196                         } else badarg = 1;
197                 } else if (!strcmp (*args, "-inkey")) {
198                         if (args[1]) {
199                                 args++;
200                                 keyfile = *args;
201                         } else badarg = 1;
202                 } else if (!strcmp (*args, "-keyform")) {
203                         if (args[1]) {
204                                 args++;
205                                 keyform = str2fmt(*args);
206                         } else badarg = 1;
207                 } else if (!strcmp (*args, "-certfile")) {
208                         if (args[1]) {
209                                 args++;
210                                 certfile = *args;
211                         } else badarg = 1;
212                 } else if (!strcmp (*args, "-CAfile")) {
213                         if (args[1]) {
214                                 args++;
215                                 CAfile = *args;
216                         } else badarg = 1;
217                 } else if (!strcmp (*args, "-CApath")) {
218                         if (args[1]) {
219                                 args++;
220                                 CApath = *args;
221                         } else badarg = 1;
222                 } else if (!strcmp (*args, "-in")) {
223                         if (args[1]) {
224                                 args++;
225                                 infile = *args;
226                         } else badarg = 1;
227                 } else if (!strcmp (*args, "-inform")) {
228                         if (args[1]) {
229                                 args++;
230                                 informat = str2fmt(*args);
231                         } else badarg = 1;
232                 } else if (!strcmp (*args, "-outform")) {
233                         if (args[1]) {
234                                 args++;
235                                 outformat = str2fmt(*args);
236                         } else badarg = 1;
237                 } else if (!strcmp (*args, "-out")) {
238                         if (args[1]) {
239                                 args++;
240                                 outfile = *args;
241                         } else badarg = 1;
242                 } else if (!strcmp (*args, "-content")) {
243                         if (args[1]) {
244                                 args++;
245                                 contfile = *args;
246                         } else badarg = 1;
247                 } else badarg = 1;
248                 args++;
249         }
250
251         if(operation == SMIME_SIGN) {
252                 if(!signerfile) {
253                         BIO_printf(bio_err, "No signer certificate specified\n");
254                         badarg = 1;
255                 }
256                 need_rand = 1;
257         } else if(operation == SMIME_DECRYPT) {
258                 if(!recipfile) {
259                         BIO_printf(bio_err, "No recipient certificate and key specified\n");
260                         badarg = 1;
261                 }
262         } else if(operation == SMIME_ENCRYPT) {
263                 if(!*args) {
264                         BIO_printf(bio_err, "No recipient(s) certificate(s) specified\n");
265                         badarg = 1;
266                 }
267                 need_rand = 1;
268         } else if(!operation) badarg = 1;
269
270         if (badarg) {
271                 BIO_printf (bio_err, "Usage smime [options] cert.pem ...\n");
272                 BIO_printf (bio_err, "where options are\n");
273                 BIO_printf (bio_err, "-encrypt       encrypt message\n");
274                 BIO_printf (bio_err, "-decrypt       decrypt encrypted message\n");
275                 BIO_printf (bio_err, "-sign          sign message\n");
276                 BIO_printf (bio_err, "-verify        verify signed message\n");
277                 BIO_printf (bio_err, "-pk7out        output PKCS#7 structure\n");
278 #ifndef OPENSSL_NO_DES
279                 BIO_printf (bio_err, "-des3          encrypt with triple DES\n");
280                 BIO_printf (bio_err, "-des           encrypt with DES\n");
281 #endif
282 #ifndef OPENSSL_NO_RC2
283                 BIO_printf (bio_err, "-rc2-40        encrypt with RC2-40 (default)\n");
284                 BIO_printf (bio_err, "-rc2-64        encrypt with RC2-64\n");
285                 BIO_printf (bio_err, "-rc2-128       encrypt with RC2-128\n");
286 #endif
287                 BIO_printf (bio_err, "-nointern      don't search certificates in message for signer\n");
288                 BIO_printf (bio_err, "-nosigs        don't verify message signature\n");
289                 BIO_printf (bio_err, "-noverify      don't verify signers certificate\n");
290                 BIO_printf (bio_err, "-nocerts       don't include signers certificate when signing\n");
291                 BIO_printf (bio_err, "-nodetach      use opaque signing\n");
292                 BIO_printf (bio_err, "-noattr        don't include any signed attributes\n");
293                 BIO_printf (bio_err, "-binary        don't translate message to text\n");
294                 BIO_printf (bio_err, "-certfile file other certificates file\n");
295                 BIO_printf (bio_err, "-signer file   signer certificate file\n");
296                 BIO_printf (bio_err, "-recip  file   recipient certificate file for decryption\n");
297                 BIO_printf (bio_err, "-in file       input file\n");
298                 BIO_printf (bio_err, "-inform arg    input format SMIME (default), PEM or DER\n");
299                 BIO_printf (bio_err, "-inkey file    input private key (if not signer or recipient)\n");
300                 BIO_printf (bio_err, "-keyform arg   input private key format (PEM or ENGINE)\n");
301                 BIO_printf (bio_err, "-out file      output file\n");
302                 BIO_printf (bio_err, "-outform arg   output format SMIME (default), PEM or DER\n");
303                 BIO_printf (bio_err, "-content file  supply or override content for detached signature\n");
304                 BIO_printf (bio_err, "-to addr       to address\n");
305                 BIO_printf (bio_err, "-from ad       from address\n");
306                 BIO_printf (bio_err, "-subject s     subject\n");
307                 BIO_printf (bio_err, "-text          include or delete text MIME headers\n");
308                 BIO_printf (bio_err, "-CApath dir    trusted certificates directory\n");
309                 BIO_printf (bio_err, "-CAfile file   trusted certificates file\n");
310                 BIO_printf (bio_err, "-crl_check     check revocation status of signer's certificate using CRLs\n");
311                 BIO_printf (bio_err, "-crl_check_all check revocation status of signer's certificate chain using CRLs\n");
312                 BIO_printf (bio_err, "-engine e      use engine e, possibly a hardware device.\n");
313                 BIO_printf (bio_err, "-passin arg    input file pass phrase source\n");
314                 BIO_printf(bio_err,  "-rand file%cfile%c...\n", LIST_SEPARATOR_CHAR, LIST_SEPARATOR_CHAR);
315                 BIO_printf(bio_err,  "               load the file (or the files in the directory) into\n");
316                 BIO_printf(bio_err,  "               the random number generator\n");
317                 BIO_printf (bio_err, "cert.pem       recipient certificate(s) for encryption\n");
318                 goto end;
319         }
320
321         e = setup_engine(bio_err, engine, 0);
322
323         if(!app_passwd(bio_err, passargin, NULL, &passin, NULL)) {
324                 BIO_printf(bio_err, "Error getting password\n");
325                 goto end;
326         }
327
328         if (need_rand) {
329                 app_RAND_load_file(NULL, bio_err, (inrand != NULL));
330                 if (inrand != NULL)
331                         BIO_printf(bio_err,"%ld semi-random bytes loaded\n",
332                                 app_RAND_load_files(inrand));
333         }
334
335         ret = 2;
336
337         if(operation != SMIME_SIGN) flags &= ~PKCS7_DETACHED;
338
339         if(operation & SMIME_OP) {
340                 if(flags & PKCS7_BINARY) inmode = "rb";
341                 if(outformat == FORMAT_ASN1) outmode = "wb";
342         } else {
343                 if(flags & PKCS7_BINARY) outmode = "wb";
344                 if(informat == FORMAT_ASN1) inmode = "rb";
345         }
346
347         if(operation == SMIME_ENCRYPT) {
348                 if (!cipher) {
349 #ifndef OPENSSL_NO_RC2                  
350                         cipher = EVP_rc2_40_cbc();
351 #else
352                         BIO_printf(bio_err, "No cipher selected\n");
353                         goto end;
354 #endif
355                 }
356                 encerts = sk_X509_new_null();
357                 while (*args) {
358                         if(!(cert = load_cert(bio_err,*args,FORMAT_PEM,
359                                 NULL, e, "recipient certificate file"))) {
360 #if 0                           /* An appropriate message is already printed */
361                                 BIO_printf(bio_err, "Can't read recipient certificate file %s\n", *args);
362 #endif
363                                 goto end;
364                         }
365                         sk_X509_push(encerts, cert);
366                         cert = NULL;
367                         args++;
368                 }
369         }
370
371         if(signerfile && (operation == SMIME_SIGN)) {
372                 if(!(signer = load_cert(bio_err,signerfile,FORMAT_PEM, NULL,
373                         e, "signer certificate"))) {
374 #if 0                   /* An appropri message has already been printed */
375                         BIO_printf(bio_err, "Can't read signer certificate file %s\n", signerfile);
376 #endif
377                         goto end;
378                 }
379         }
380
381         if(certfile) {
382                 if(!(other = load_certs(bio_err,certfile,FORMAT_PEM, NULL,
383                         e, "certificate file"))) {
384 #if 0                   /* An appropriate message has already been printed */
385                         BIO_printf(bio_err, "Can't read certificate file %s\n", certfile);
386 #endif
387                         ERR_print_errors(bio_err);
388                         goto end;
389                 }
390         }
391
392         if(recipfile && (operation == SMIME_DECRYPT)) {
393                 if(!(recip = load_cert(bio_err,recipfile,FORMAT_PEM,NULL,
394                         e, "recipient certificate file"))) {
395 #if 0                   /* An appropriate message has alrady been printed */
396                         BIO_printf(bio_err, "Can't read recipient certificate file %s\n", recipfile);
397 #endif
398                         ERR_print_errors(bio_err);
399                         goto end;
400                 }
401         }
402
403         if(operation == SMIME_DECRYPT) {
404                 if(!keyfile) keyfile = recipfile;
405         } else if(operation == SMIME_SIGN) {
406                 if(!keyfile) keyfile = signerfile;
407         } else keyfile = NULL;
408
409         if(keyfile) {
410                 key = load_key(bio_err, keyfile, keyform, passin, e,
411                                "signing key file");
412                 if (!key) {
413                         goto end;
414                 }
415         }
416
417         if (infile) {
418                 if (!(in = BIO_new_file(infile, inmode))) {
419                         BIO_printf (bio_err,
420                                  "Can't open input file %s\n", infile);
421                         goto end;
422                 }
423         } else in = BIO_new_fp(stdin, BIO_NOCLOSE);
424
425         if (outfile) {
426                 if (!(out = BIO_new_file(outfile, outmode))) {
427                         BIO_printf (bio_err,
428                                  "Can't open output file %s\n", outfile);
429                         goto end;
430                 }
431         } else {
432                 out = BIO_new_fp(stdout, BIO_NOCLOSE);
433 #ifdef OPENSSL_SYS_VMS
434                 {
435                     BIO *tmpbio = BIO_new(BIO_f_linebuffer());
436                     out = BIO_push(tmpbio, out);
437                 }
438 #endif
439         }
440
441         if(operation == SMIME_VERIFY) {
442                 if(!(store = setup_verify(bio_err, CAfile, CApath))) goto end;
443                 X509_STORE_set_flags(store, store_flags);
444         }
445
446
447         ret = 3;
448
449         if(operation == SMIME_ENCRYPT) {
450                 p7 = PKCS7_encrypt(encerts, in, cipher, flags);
451         } else if(operation == SMIME_SIGN) {
452                 p7 = PKCS7_sign(signer, key, other, in, flags);
453                 BIO_reset(in);
454         } else {
455                 if(informat == FORMAT_SMIME) 
456                         p7 = SMIME_read_PKCS7(in, &indata);
457                 else if(informat == FORMAT_PEM) 
458                         p7 = PEM_read_bio_PKCS7(in, NULL, NULL, NULL);
459                 else if(informat == FORMAT_ASN1) 
460                         p7 = d2i_PKCS7_bio(in, NULL);
461                 else {
462                         BIO_printf(bio_err, "Bad input format for PKCS#7 file\n");
463                         goto end;
464                 }
465
466                 if(!p7) {
467                         BIO_printf(bio_err, "Error reading S/MIME message\n");
468                         goto end;
469                 }
470                 if(contfile) {
471                         BIO_free(indata);
472                         if(!(indata = BIO_new_file(contfile, "rb"))) {
473                                 BIO_printf(bio_err, "Can't read content file %s\n", contfile);
474                                 goto end;
475                         }
476                 }
477         }
478
479         if(!p7) {
480                 BIO_printf(bio_err, "Error creating PKCS#7 structure\n");
481                 goto end;
482         }
483
484         ret = 4;
485         if(operation == SMIME_DECRYPT) {
486                 if(!PKCS7_decrypt(p7, key, recip, out, flags)) {
487                         BIO_printf(bio_err, "Error decrypting PKCS#7 structure\n");
488                         goto end;
489                 }
490         } else if(operation == SMIME_VERIFY) {
491                 STACK_OF(X509) *signers;
492                 if(PKCS7_verify(p7, other, store, indata, out, flags)) {
493                         BIO_printf(bio_err, "Verification Successful\n");
494                 } else {
495                         BIO_printf(bio_err, "Verification Failure\n");
496                         goto end;
497                 }
498                 signers = PKCS7_get0_signers(p7, other, flags);
499                 if(!save_certs(signerfile, signers)) {
500                         BIO_printf(bio_err, "Error writing signers to %s\n",
501                                                                 signerfile);
502                         ret = 5;
503                         goto end;
504                 }
505                 sk_X509_free(signers);
506         } else if(operation == SMIME_PK7OUT) {
507                 PEM_write_bio_PKCS7(out, p7);
508         } else {
509                 if(to) BIO_printf(out, "To: %s\n", to);
510                 if(from) BIO_printf(out, "From: %s\n", from);
511                 if(subject) BIO_printf(out, "Subject: %s\n", subject);
512                 if(outformat == FORMAT_SMIME) 
513                         SMIME_write_PKCS7(out, p7, in, flags);
514                 else if(outformat == FORMAT_PEM) 
515                         PEM_write_bio_PKCS7(out,p7);
516                 else if(outformat == FORMAT_ASN1) 
517                         i2d_PKCS7_bio(out,p7);
518                 else {
519                         BIO_printf(bio_err, "Bad output format for PKCS#7 file\n");
520                         goto end;
521                 }
522         }
523         ret = 0;
524 end:
525         if (need_rand)
526                 app_RAND_write_file(NULL, bio_err);
527         if(ret) ERR_print_errors(bio_err);
528         sk_X509_pop_free(encerts, X509_free);
529         sk_X509_pop_free(other, X509_free);
530         X509_STORE_free(store);
531         X509_free(cert);
532         X509_free(recip);
533         X509_free(signer);
534         EVP_PKEY_free(key);
535         PKCS7_free(p7);
536         BIO_free(in);
537         BIO_free(indata);
538         BIO_free_all(out);
539         if(passin) OPENSSL_free(passin);
540         return (ret);
541 }
542
543 static int save_certs(char *signerfile, STACK_OF(X509) *signers)
544 {
545         int i;
546         BIO *tmp;
547         if(!signerfile) return 1;
548         tmp = BIO_new_file(signerfile, "w");
549         if(!tmp) return 0;
550         for(i = 0; i < sk_X509_num(signers); i++)
551                 PEM_write_bio_X509(tmp, sk_X509_value(signers, i));
552         BIO_free(tmp);
553         return 1;
554 }
555