Make it possible for users of the openssl applications to specify the
[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/rand.h>
67 #include <openssl/err.h>
68
69 #undef PROG
70 #define PROG smime_main
71 static X509_STORE *setup_verify(char *CAfile, char *CApath);
72 static int save_certs(char *signerfile, STACK_OF(X509) *signers);
73
74 #define SMIME_OP        0x10
75 #define SMIME_ENCRYPT   (1 | SMIME_OP)
76 #define SMIME_DECRYPT   2
77 #define SMIME_SIGN      (3 | SMIME_OP)
78 #define SMIME_VERIFY    4
79 #define SMIME_PK7OUT    5
80
81 int MAIN(int, char **);
82
83 int MAIN(int argc, char **argv)
84 {
85         int operation = 0;
86         int ret = 0;
87         char **args;
88         char *inmode = "r", *outmode = "w";
89         char *infile = NULL, *outfile = NULL;
90         char *signerfile = NULL, *recipfile = NULL;
91         char *certfile = NULL, *keyfile = NULL;
92         EVP_CIPHER *cipher = NULL;
93         PKCS7 *p7 = NULL;
94         X509_STORE *store = NULL;
95         X509 *cert = NULL, *recip = NULL, *signer = NULL;
96         EVP_PKEY *key = NULL;
97         STACK_OF(X509) *encerts = NULL, *other = NULL;
98         BIO *in = NULL, *out = NULL, *indata = NULL;
99         int badarg = 0;
100         int flags = PKCS7_DETACHED;
101         char *to = NULL, *from = NULL, *subject = NULL;
102         char *CAfile = NULL, *CApath = NULL;
103         char *passargin = NULL, *passin = NULL;
104         char *inrand = NULL,*inegd=NULL;
105         int need_rand = 0;
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, "-binary"))
145                                 flags |= PKCS7_BINARY;
146                 else if (!strcmp (*args, "-nosigs"))
147                                 flags |= PKCS7_NOSIGS;
148                 else if (!strcmp(*args,"-rand")) {
149                         if (args[1]) {
150                                 args++;
151                                 inrand = *args;
152                         } else badarg = 1;
153                         need_rand = 1;
154                 } else if (!strcmp(*args,"-egd")) {
155                         if (args[1]) {
156                                 args++;
157                                 inegd = *args;
158                         } else badarg = 1;
159                         need_rand = 1;
160                 } else if (!strcmp(*args,"-passin")) {
161                         if (args[1]) {
162                                 args++;
163                                 passargin = *args;
164                         } else badarg = 1;
165                 } else if (!strcmp (*args, "-to")) {
166                         if (args[1]) {
167                                 args++;
168                                 to = *args;
169                         } else badarg = 1;
170                 } else if (!strcmp (*args, "-from")) {
171                         if (args[1]) {
172                                 args++;
173                                 from = *args;
174                         } else badarg = 1;
175                 } else if (!strcmp (*args, "-subject")) {
176                         if (args[1]) {
177                                 args++;
178                                 subject = *args;
179                         } else badarg = 1;
180                 } else if (!strcmp (*args, "-signer")) {
181                         if (args[1]) {
182                                 args++;
183                                 signerfile = *args;
184                         } else badarg = 1;
185                 } else if (!strcmp (*args, "-recip")) {
186                         if (args[1]) {
187                                 args++;
188                                 recipfile = *args;
189                         } else badarg = 1;
190                 } else if (!strcmp (*args, "-inkey")) {
191                         if (args[1]) {
192                                 args++;
193                                 keyfile = *args;
194                         } else badarg = 1;
195                 } else if (!strcmp (*args, "-certfile")) {
196                         if (args[1]) {
197                                 args++;
198                                 certfile = *args;
199                         } else badarg = 1;
200                 } else if (!strcmp (*args, "-CAfile")) {
201                         if (args[1]) {
202                                 args++;
203                                 CAfile = *args;
204                         } else badarg = 1;
205                 } else if (!strcmp (*args, "-CApath")) {
206                         if (args[1]) {
207                                 args++;
208                                 CApath = *args;
209                         } else badarg = 1;
210                 } else if (!strcmp (*args, "-in")) {
211                         if (args[1]) {
212                                 args++;
213                                 infile = *args;
214                         } else badarg = 1;
215                 } else if (!strcmp (*args, "-out")) {
216                         if (args[1]) {
217                                 args++;
218                                 outfile = *args;
219                         } else badarg = 1;
220                 } else badarg = 1;
221                 args++;
222         }
223
224         if(operation == SMIME_SIGN) {
225                 if(!signerfile) {
226                         BIO_printf(bio_err, "No signer certificate specified\n");
227                         badarg = 1;
228                 }
229                 need_rand = 1;
230         } else if(operation == SMIME_DECRYPT) {
231                 if(!recipfile) {
232                         BIO_printf(bio_err, "No recipient certificate and key specified\n");
233                         badarg = 1;
234                 }
235         } else if(operation == SMIME_ENCRYPT) {
236                 if(!*args) {
237                         BIO_printf(bio_err, "No recipient(s) certificate(s) specified\n");
238                         badarg = 1;
239                 }
240                 need_rand = 1;
241         } else if(!operation) badarg = 1;
242
243         if (badarg) {
244                 BIO_printf (bio_err, "Usage smime [options] cert.pem ...\n");
245                 BIO_printf (bio_err, "where options are\n");
246                 BIO_printf (bio_err, "-encrypt       encrypt message\n");
247                 BIO_printf (bio_err, "-decrypt       decrypt encrypted message\n");
248                 BIO_printf (bio_err, "-sign          sign message\n");
249                 BIO_printf (bio_err, "-verify        verify signed message\n");
250                 BIO_printf (bio_err, "-pk7out        output PKCS#7 structure\n");
251 #ifndef NO_DES
252                 BIO_printf (bio_err, "-des3          encrypt with triple DES\n");
253                 BIO_printf (bio_err, "-des           encrypt with DES\n");
254 #endif
255 #ifndef NO_RC2
256                 BIO_printf (bio_err, "-rc2-40        encrypt with RC2-40 (default)\n");
257                 BIO_printf (bio_err, "-rc2-64        encrypt with RC2-64\n");
258                 BIO_printf (bio_err, "-rc2-128       encrypt with RC2-128\n");
259 #endif
260                 BIO_printf (bio_err, "-nointern      don't search certificates in message for signer\n");
261                 BIO_printf (bio_err, "-nosigs        don't verify message signature\n");
262                 BIO_printf (bio_err, "-noverify      don't verify signers certificate\n");
263                 BIO_printf (bio_err, "-nocerts       don't include signers certificate when signing\n");
264                 BIO_printf (bio_err, "-nodetach      use opaque signing\n");
265                 BIO_printf (bio_err, "-noattr        don't include any signed attributes\n");
266                 BIO_printf (bio_err, "-binary        don't translate message to text\n");
267                 BIO_printf (bio_err, "-certfile file other certificates file\n");
268                 BIO_printf (bio_err, "-signer file   signer certificate file\n");
269                 BIO_printf (bio_err, "-recip  file   recipient certificate file for decryption\n");
270                 BIO_printf (bio_err, "-in file       input file\n");
271                 BIO_printf (bio_err, "-inkey file    input private key (if not signer or recipient)\n");
272                 BIO_printf (bio_err, "-out file      output file\n");
273                 BIO_printf (bio_err, "-to addr       to address\n");
274                 BIO_printf (bio_err, "-from ad       from address\n");
275                 BIO_printf (bio_err, "-subject s     subject\n");
276                 BIO_printf (bio_err, "-text          include or delete text MIME headers\n");
277                 BIO_printf (bio_err, "-CApath dir    trusted certificates directory\n");
278                 BIO_printf (bio_err, "-CAfile file   trusted certificates file\n");
279                 BIO_printf(bio_err,  "-rand file%cfile%c...\n", LIST_SEPARATOR_CHAR, LIST_SEPARATOR_CHAR);
280                 BIO_printf(bio_err,  "               load the file (or the files in the directory) into\n");
281                 BIO_printf(bio_err,  "               the random number generator\n");
282                 BIO_printf(bio_err,  "-egd file      load random seed from EGD socket\n");
283                 BIO_printf (bio_err, "cert.pem       recipient certificate(s) for encryption\n");
284                 goto end;
285         }
286
287         if(!app_passwd(bio_err, passargin, NULL, &passin, NULL)) {
288                 BIO_printf(bio_err, "Error getting password\n");
289                 goto end;
290         }
291
292         if (need_rand) {
293                 app_RAND_load_file(NULL, bio_err, (inrand != NULL || inegd != NULL));
294                 if (inrand != NULL)
295                         BIO_printf(bio_err,"%ld semi-random bytes loaded\n",
296                                 app_RAND_load_files(inrand));
297                 if (inegd != NULL)
298                         BIO_printf(bio_err,"%ld egd bytes loaded\n",
299                                 RAND_egd(inegd));
300         }
301
302         ret = 2;
303
304         if(operation != SMIME_SIGN) flags &= ~PKCS7_DETACHED;
305
306         if(flags & PKCS7_BINARY) {
307                 if(operation & SMIME_OP) inmode = "rb";
308                 else outmode = "rb";
309         }
310
311         if(operation == SMIME_ENCRYPT) {
312                 if (!cipher) {
313 #ifndef NO_RC2                  
314                         cipher = EVP_rc2_40_cbc();
315 #else
316                         BIO_printf(bio_err, "No cipher selected\n");
317                         goto end;
318 #endif
319                 }
320                 encerts = sk_X509_new_null();
321                 while (*args) {
322                         if(!(cert = load_cert(bio_err,*args,FORMAT_PEM))) {
323                                 BIO_printf(bio_err, "Can't read recipient certificate file %s\n", *args);
324                                 goto end;
325                         }
326                         sk_X509_push(encerts, cert);
327                         cert = NULL;
328                         args++;
329                 }
330         }
331
332         if(signerfile && (operation == SMIME_SIGN)) {
333                 if(!(signer = load_cert(bio_err,signerfile,FORMAT_PEM))) {
334                         BIO_printf(bio_err, "Can't read signer certificate file %s\n", signerfile);
335                         goto end;
336                 }
337         }
338
339         if(certfile) {
340                 if(!(other = load_certs(bio_err,certfile,FORMAT_PEM))) {
341                         BIO_printf(bio_err, "Can't read certificate file %s\n", certfile);
342                         ERR_print_errors(bio_err);
343                         goto end;
344                 }
345         }
346
347         if(recipfile && (operation == SMIME_DECRYPT)) {
348                 if(!(recip = load_cert(bio_err,recipfile,FORMAT_PEM))) {
349                         BIO_printf(bio_err, "Can't read recipient certificate file %s\n", recipfile);
350                         ERR_print_errors(bio_err);
351                         goto end;
352                 }
353         }
354
355         if(operation == SMIME_DECRYPT) {
356                 if(!keyfile) keyfile = recipfile;
357         } else if(operation == SMIME_SIGN) {
358                 if(!keyfile) keyfile = signerfile;
359         } else keyfile = NULL;
360
361         if(keyfile) {
362                 if(!(key = load_key(bio_err,keyfile, FORMAT_PEM, passin))) {
363                         BIO_printf(bio_err, "Can't read recipient certificate file %s\n", keyfile);
364                         ERR_print_errors(bio_err);
365                         goto end;
366                 }
367         }
368
369         if (infile) {
370                 if (!(in = BIO_new_file(infile, inmode))) {
371                         BIO_printf (bio_err,
372                                  "Can't open input file %s\n", infile);
373                         goto end;
374                 }
375         } else in = BIO_new_fp(stdin, BIO_NOCLOSE);
376
377         if (outfile) {
378                 if (!(out = BIO_new_file(outfile, outmode))) {
379                         BIO_printf (bio_err,
380                                  "Can't open output file %s\n", outfile);
381                         goto end;
382                 }
383         } else out = BIO_new_fp(stdout, BIO_NOCLOSE);
384
385         if(operation == SMIME_VERIFY) {
386                 if(!(store = setup_verify(CAfile, CApath))) goto end;
387         }
388
389         ret = 3;
390
391         if(operation == SMIME_ENCRYPT) {
392                 p7 = PKCS7_encrypt(encerts, in, cipher, flags);
393         } else if(operation == SMIME_SIGN) {
394                 p7 = PKCS7_sign(signer, key, other, in, flags);
395                 BIO_reset(in);
396         } else {
397                 if(!(p7 = SMIME_read_PKCS7(in, &indata))) {
398                         BIO_printf(bio_err, "Error reading S/MIME message\n");
399                         goto end;
400                 }
401         }
402
403         if(!p7) {
404                 BIO_printf(bio_err, "Error creating PKCS#7 structure\n");
405                 goto end;
406         }
407
408         ret = 4;
409         if(operation == SMIME_DECRYPT) {
410                 if(!PKCS7_decrypt(p7, key, recip, out, flags)) {
411                         BIO_printf(bio_err, "Error decrypting PKCS#7 structure\n");
412                         goto end;
413                 }
414         } else if(operation == SMIME_VERIFY) {
415                 STACK_OF(X509) *signers;
416                 if(PKCS7_verify(p7, other, store, indata, out, flags)) {
417                         BIO_printf(bio_err, "Verification Successful\n");
418                 } else {
419                         BIO_printf(bio_err, "Verification Failure\n");
420                         goto end;
421                 }
422                 signers = PKCS7_get0_signers(p7, other, flags);
423                 if(!save_certs(signerfile, signers)) {
424                         BIO_printf(bio_err, "Error writing signers to %s\n",
425                                                                 signerfile);
426                         ret = 5;
427                         goto end;
428                 }
429                 sk_X509_free(signers);
430         } else if(operation == SMIME_PK7OUT) {
431                 PEM_write_bio_PKCS7(out, p7);
432         } else {
433                 if(to) BIO_printf(out, "To: %s\n", to);
434                 if(from) BIO_printf(out, "From: %s\n", from);
435                 if(subject) BIO_printf(out, "Subject: %s\n", subject);
436                 SMIME_write_PKCS7(out, p7, in, flags);
437         }
438         ret = 0;
439 end:
440         if (need_rand)
441                 app_RAND_write_file(NULL, bio_err);
442         if(ret) ERR_print_errors(bio_err);
443         sk_X509_pop_free(encerts, X509_free);
444         sk_X509_pop_free(other, X509_free);
445         X509_STORE_free(store);
446         X509_free(cert);
447         X509_free(recip);
448         X509_free(signer);
449         EVP_PKEY_free(key);
450         PKCS7_free(p7);
451         BIO_free(in);
452         BIO_free(indata);
453         BIO_free(out);
454         if(passin) OPENSSL_free(passin);
455         return (ret);
456 }
457
458 static X509_STORE *setup_verify(char *CAfile, char *CApath)
459 {
460         X509_STORE *store;
461         X509_LOOKUP *lookup;
462         if(!(store = X509_STORE_new())) goto end;
463         lookup=X509_STORE_add_lookup(store,X509_LOOKUP_file());
464         if (lookup == NULL) goto end;
465         if (CAfile) {
466                 if(!X509_LOOKUP_load_file(lookup,CAfile,X509_FILETYPE_PEM)) {
467                         BIO_printf(bio_err, "Error loading file %s\n", CAfile);
468                         goto end;
469                 }
470         } else X509_LOOKUP_load_file(lookup,NULL,X509_FILETYPE_DEFAULT);
471                 
472         lookup=X509_STORE_add_lookup(store,X509_LOOKUP_hash_dir());
473         if (lookup == NULL) goto end;
474         if (CApath) {
475                 if(!X509_LOOKUP_add_dir(lookup,CApath,X509_FILETYPE_PEM)) {
476                         BIO_printf(bio_err, "Error loading directory %s\n", CApath);
477                         goto end;
478                 }
479         } else X509_LOOKUP_add_dir(lookup,NULL,X509_FILETYPE_DEFAULT);
480
481         ERR_clear_error();
482         return store;
483         end:
484         X509_STORE_free(store);
485         return NULL;
486 }
487
488 static int save_certs(char *signerfile, STACK_OF(X509) *signers)
489 {
490         int i;
491         BIO *tmp;
492         if(!signerfile) return 1;
493         tmp = BIO_new_file(signerfile, "w");
494         if(!tmp) return 0;
495         for(i = 0; i < sk_X509_num(signers); i++)
496                 PEM_write_bio_X509(tmp, sk_X509_value(signers, i));
497         BIO_free(tmp);
498         return 1;
499 }
500