f87b41969d8998926bade3ab1d3f41a31611974d
[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 <openssl/pem.h>
64 #include <openssl/err.h>
65 #include "apps.h"
66
67 #undef PROG
68 #define PROG smime_main
69 static X509 *load_cert(char *file);
70 static EVP_PKEY *load_key(char *file);
71 static STACK_OF(X509) *load_certs(char *file);
72 static X509_STORE *setup_verify(char *CAfile, char *CApath);
73 static int save_certs(char *signerfile, STACK_OF(X509) *signers);
74
75 #define SMIME_OP        0x10
76 #define SMIME_ENCRYPT   (1 | SMIME_OP)
77 #define SMIME_DECRYPT   2
78 #define SMIME_SIGN      (3 | SMIME_OP)
79 #define SMIME_VERIFY    4
80 #define SMIME_PK7OUT    5
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;
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
103         args = argv + 1;
104
105         ret = 1;
106
107         while (!badarg && *args && *args[0] == '-') {
108                 if (!strcmp (*args, "-encrypt")) operation = SMIME_ENCRYPT;
109                 else if (!strcmp (*args, "-decrypt")) operation = SMIME_DECRYPT;
110                 else if (!strcmp (*args, "-sign")) operation = SMIME_SIGN;
111                 else if (!strcmp (*args, "-verify")) operation = SMIME_VERIFY;
112                 else if (!strcmp (*args, "-pk7out")) operation = SMIME_PK7OUT;
113                 else if (!strcmp (*args, "-des3")) 
114                                 cipher = EVP_des_ede3_cbc();
115                 else if (!strcmp (*args, "-des")) 
116                                 cipher = EVP_des_cbc();
117                 else if (!strcmp (*args, "-rc2-40")) 
118                                 cipher = EVP_rc2_40_cbc();
119                 else if (!strcmp (*args, "-rc2-128")) 
120                                 cipher = EVP_rc2_cbc();
121                 else if (!strcmp (*args, "-rc2-64")) 
122                                 cipher = EVP_rc2_64_cbc();
123                 else if (!strcmp (*args, "-text")) 
124                                 flags |= PKCS7_TEXT;
125                 else if (!strcmp (*args, "-nointern")) 
126                                 flags |= PKCS7_NOINTERN;
127                 else if (!strcmp (*args, "-noverify")) 
128                                 flags |= PKCS7_NOVERIFY;
129                 else if (!strcmp (*args, "-nochain")) 
130                                 flags |= PKCS7_NOCHAIN;
131                 else if (!strcmp (*args, "-nocerts")) 
132                                 flags |= PKCS7_NOCERTS;
133                 else if (!strcmp (*args, "-noattr")) 
134                                 flags |= PKCS7_NOATTR;
135                 else if (!strcmp (*args, "-nodetach")) 
136                                 flags &= ~PKCS7_DETACHED;
137                 else if (!strcmp (*args, "-binary"))
138                                 flags |= PKCS7_BINARY;
139                 else if (!strcmp (*args, "-nosigs"))
140                                 flags |= PKCS7_NOSIGS;
141                 else if (!strcmp (*args, "-to")) {
142                         if (args[1]) {
143                                 args++;
144                                 to = *args;
145                         } else badarg = 1;
146                 } else if (!strcmp (*args, "-from")) {
147                         if (args[1]) {
148                                 args++;
149                                 from = *args;
150                         } else badarg = 1;
151                 } else if (!strcmp (*args, "-subject")) {
152                         if (args[1]) {
153                                 args++;
154                                 subject = *args;
155                         } else badarg = 1;
156                 } else if (!strcmp (*args, "-signer")) {
157                         if (args[1]) {
158                                 args++;
159                                 signerfile = *args;
160                         } else badarg = 1;
161                 } else if (!strcmp (*args, "-recip")) {
162                         if (args[1]) {
163                                 args++;
164                                 recipfile = *args;
165                         } else badarg = 1;
166                 } else if (!strcmp (*args, "-inkey")) {
167                         if (args[1]) {
168                                 args++;
169                                 keyfile = *args;
170                         } else badarg = 1;
171                 } else if (!strcmp (*args, "-certfile")) {
172                         if (args[1]) {
173                                 args++;
174                                 certfile = *args;
175                         } else badarg = 1;
176                 } else if (!strcmp (*args, "-CAfile")) {
177                         if (args[1]) {
178                                 args++;
179                                 CAfile = *args;
180                         } else badarg = 1;
181                 } else if (!strcmp (*args, "-CApath")) {
182                         if (args[1]) {
183                                 args++;
184                                 CApath = *args;
185                         } else badarg = 1;
186                 } else if (!strcmp (*args, "-in")) {
187                         if (args[1]) {
188                                 args++;
189                                 infile = *args;
190                         } else badarg = 1;
191                 } else if (!strcmp (*args, "-out")) {
192                         if (args[1]) {
193                                 args++;
194                                 outfile = *args;
195                         } else badarg = 1;
196                 } else badarg = 1;
197                 args++;
198         }
199
200         if(operation == SMIME_SIGN) {
201                 if(!signerfile) {
202                         BIO_printf(bio_err, "No signer certificate specified\n");
203                         badarg = 1;
204                 }
205         } else if(operation == SMIME_DECRYPT) {
206                 if(!recipfile) {
207                         BIO_printf(bio_err, "No recipient certificate and key specified\n");
208                         badarg = 1;
209                 }
210         } else if(operation == SMIME_ENCRYPT) {
211                 if(!*args) {
212                         BIO_printf(bio_err, "No recipient(s) certificate(s) specified\n");
213                         badarg = 1;
214                 }
215         } else if(!operation) badarg = 1;
216
217         if (badarg) {
218                 BIO_printf (bio_err, "Usage smime [options] cert.pem ...\n");
219                 BIO_printf (bio_err, "where options are\n");
220                 BIO_printf (bio_err, "-encrypt       encrypt message\n");
221                 BIO_printf (bio_err, "-decrypt       decrypt encrypted message\n");
222                 BIO_printf (bio_err, "-sign          sign message\n");
223                 BIO_printf (bio_err, "-verify        verify signed message\n");
224                 BIO_printf (bio_err, "-pk7out        output PKCS#7 structure\n");
225                 BIO_printf (bio_err, "-des3          encrypt with triple DES\n");
226                 BIO_printf (bio_err, "-rc2-40        encrypt with RC2-40\n");
227                 BIO_printf (bio_err, "-rc2-64        encrypt with RC2-64\n");
228                 BIO_printf (bio_err, "-rc2-128       encrypt with RC2-128\n");
229                 BIO_printf (bio_err, "-nointern      don't search certificates in message for signer\n");
230                 BIO_printf (bio_err, "-nosigs        don't verify message signature\n");
231                 BIO_printf (bio_err, "-noverify      don't verify signers certificate\n");
232                 BIO_printf (bio_err, "-nocerts       don't include signers certificate when signing\n");
233                 BIO_printf (bio_err, "-nodetach      use opaque signing\n");
234                 BIO_printf (bio_err, "-noattr        don't include any signed attributes\n");
235                 BIO_printf (bio_err, "-binary        don't translate message to text\n");
236                 BIO_printf (bio_err, "-in file       input file\n");
237                 BIO_printf (bio_err, "-certfile file other certificates file\n");
238                 BIO_printf (bio_err, "-signer file   signer certificate file\n");
239                 BIO_printf (bio_err, "-recip  file   recipient certificate file\n");
240                 BIO_printf (bio_err, "-in file       input file\n");
241                 BIO_printf (bio_err, "-inkey file    input private key (if not signer or recipient)\n");
242                 BIO_printf (bio_err, "-out file      output file\n");
243                 BIO_printf (bio_err, "-to addr       to address\n");
244                 BIO_printf (bio_err, "-from ad       from address\n");
245                 BIO_printf (bio_err, "-subject s     subject\n");
246                 BIO_printf (bio_err, "-text          include or delete text MIME headers\n");
247                 BIO_printf (bio_err, "-CApath dir    trusted certificates directory\n");
248                 BIO_printf (bio_err, "-CAfile file   trusted certificates file\n");
249                 BIO_printf (bio_err, "cert.pem       recipient certificate(s)\n");
250                 goto end;
251         }
252
253         ret = 2;
254
255         if(operation != SMIME_SIGN) flags &= ~PKCS7_DETACHED;
256
257         if(flags & PKCS7_BINARY) {
258                 if(operation & SMIME_OP) inmode = "rb";
259                 else outmode = "rb";
260         }
261
262         if(operation == SMIME_ENCRYPT) {
263                 if (!cipher) cipher = EVP_rc2_40_cbc();
264                 while (*args) {
265                         encerts = sk_X509_new_null();
266                         if(!(cert = load_cert(*args))) {
267                                 BIO_printf(bio_err, "Can't read recipent certificate file %s\n", *args);
268                                 goto end;
269                         }
270                         sk_X509_push (encerts, cert);
271                         cert = NULL;
272                         args++;
273                 }
274         }
275
276         if(signerfile && (operation == SMIME_SIGN)) {
277                 if(!(signer = load_cert(signerfile))) {
278                         BIO_printf(bio_err, "Can't read signer certificate file %s\n", signerfile);
279                         goto end;
280                 }
281         }
282
283         if(certfile) {
284                 if(!(other = load_certs(certfile))) {
285                         BIO_printf(bio_err, "Can't read certificate file %s\n", certfile);
286                         ERR_print_errors(bio_err);
287                         goto end;
288                 }
289         }
290
291         if(recipfile && (operation == SMIME_DECRYPT)) {
292                 if(!(recip = load_cert(recipfile))) {
293                         BIO_printf(bio_err, "Can't read recipient certificate file %s\n", recipfile);
294                         ERR_print_errors(bio_err);
295                         goto end;
296                 }
297         }
298
299         if(operation == SMIME_DECRYPT) {
300                 if(!keyfile) keyfile = recipfile;
301         } else if(operation == SMIME_SIGN) {
302                 if(!keyfile) keyfile = signerfile;
303         } else keyfile = NULL;
304
305         if(keyfile) {
306                 if(!(key = load_key(keyfile))) {
307                         BIO_printf(bio_err, "Can't read recipient certificate file %s\n", keyfile);
308                         ERR_print_errors(bio_err);
309                         goto end;
310                 }
311         }
312
313         if (infile) {
314                 if (!(in = BIO_new_file(infile, inmode))) {
315                         BIO_printf (bio_err,
316                                  "Can't open input file %s\n", infile);
317                         goto end;
318                 }
319         } else in = BIO_new_fp(stdin, BIO_NOCLOSE);
320
321         if (outfile) {
322                 if (!(out = BIO_new_file(outfile, outmode))) {
323                         BIO_printf (bio_err,
324                                  "Can't open output file %s\n", outfile);
325                         goto end;
326                 }
327         } else out = BIO_new_fp(stdout, BIO_NOCLOSE);
328
329         if(operation == SMIME_VERIFY)
330                 if(!(store = setup_verify(CAfile, CApath))) goto end;
331
332         ret = 3;
333
334         if(operation == SMIME_ENCRYPT) {
335                 p7 = PKCS7_encrypt(encerts, in, cipher, flags);
336         } else if(operation == SMIME_SIGN) {
337                 p7 = PKCS7_sign(signer, key, other, in, flags);
338                 BIO_reset(in);
339         } else {
340                 if(!(p7 = SMIME_read_PKCS7(in, &indata))) {
341                         BIO_printf(bio_err, "Error reading S/MIME message\n");
342                         goto end;
343                 }
344         }
345
346         if(!p7) {
347                 BIO_printf(bio_err, "Error creating PKCS#7 structure\n");
348                 goto end;
349         }
350
351         ret = 4;
352         if(operation == SMIME_DECRYPT) {
353                 if(!PKCS7_decrypt(p7, key, recip, out, flags)) {
354                         BIO_printf(bio_err, "Error decrypting PKCS#7 structure\n");
355                         goto end;
356                 }
357         } else if(operation == SMIME_VERIFY) {
358                 STACK_OF(X509) *signers;
359                 signers = PKCS7_iget_signers(p7, other, flags);
360                 if(PKCS7_verify(p7, other, store, indata, out, flags)) {
361                         BIO_printf(bio_err, "Verification Successful\n");
362                 } else {
363                         BIO_printf(bio_err, "Verification Failure\n");
364                         goto end;
365                 }
366                 if(!save_certs(signerfile, signers)) {
367                         BIO_printf(bio_err, "Error writing signers to %s\n",
368                                                                 signerfile);
369                         ret = 5;
370                         goto end;
371                 }
372                 sk_X509_free(signers);
373         } else if(operation == SMIME_PK7OUT) {
374                 PEM_write_bio_PKCS7(out, p7);
375         } else {
376                 if(to) BIO_printf(out, "To: %s\n", to);
377                 if(from) BIO_printf(out, "From: %s\n", from);
378                 if(subject) BIO_printf(out, "Subject: %s\n", subject);
379                 SMIME_write_PKCS7(out, p7, in, flags);
380         }
381         ret = 0;
382 end:
383         if(ret) ERR_print_errors(bio_err);
384         sk_X509_pop_free(encerts, X509_free);
385         sk_X509_pop_free(other, X509_free);
386         X509_STORE_free(store);
387         X509_free(cert);
388         X509_free(recip);
389         X509_free(signer);
390         EVP_PKEY_free(key);
391         PKCS7_free(p7);
392         BIO_free(in);
393         BIO_free(indata);
394         BIO_free(out);
395         return (ret);
396 }
397
398 static X509 *load_cert(char *file)
399 {
400         BIO *in;
401         X509 *cert;
402         if(!(in = BIO_new_file(file, "r"))) return NULL;
403         cert = PEM_read_bio_X509(in, NULL, NULL,NULL);
404         BIO_free(in);
405         return cert;
406 }
407
408 static EVP_PKEY *load_key(char *file)
409 {
410         BIO *in;
411         EVP_PKEY *key;
412         if(!(in = BIO_new_file(file, "r"))) return NULL;
413         key = PEM_read_bio_PrivateKey(in, NULL, NULL,NULL);
414         BIO_free(in);
415         return key;
416 }
417
418 static STACK_OF(X509) *load_certs(char *file)
419 {
420         BIO *in;
421         int i;
422         STACK_OF(X509) *othercerts;
423         STACK_OF(X509_INFO) *allcerts;
424         X509_INFO *xi;
425         if(!(in = BIO_new_file(file, "r"))) return NULL;
426         othercerts = sk_X509_new(NULL);
427         if(!othercerts) return NULL;
428         allcerts = PEM_X509_INFO_read_bio(in, NULL, NULL, NULL);
429         for(i = 0; i < sk_X509_INFO_num(allcerts); i++) {
430                 xi = sk_X509_INFO_value (allcerts, i);
431                 if (xi->x509) {
432                         sk_X509_push(othercerts, xi->x509);
433                         xi->x509 = NULL;
434                 }
435         }
436         sk_X509_INFO_pop_free(allcerts, X509_INFO_free);
437         BIO_free(in);
438         return othercerts;
439 }
440
441 static X509_STORE *setup_verify(char *CAfile, char *CApath)
442 {
443         X509_STORE *store;
444         X509_LOOKUP *lookup;
445         if(!(store = X509_STORE_new())) goto end;
446         lookup=X509_STORE_add_lookup(store,X509_LOOKUP_file());
447         if (lookup == NULL) goto end;
448         if (CAfile) {
449                 if(!X509_LOOKUP_load_file(lookup,CAfile,X509_FILETYPE_PEM)) {
450                         BIO_printf(bio_err, "Error loading file %s\n", CAfile);
451                         goto end;
452                 }
453         } else X509_LOOKUP_load_file(lookup,NULL,X509_FILETYPE_DEFAULT);
454                 
455         lookup=X509_STORE_add_lookup(store,X509_LOOKUP_hash_dir());
456         if (lookup == NULL) goto end;
457         if (CApath) {
458                 if(!X509_LOOKUP_add_dir(lookup,CApath,X509_FILETYPE_PEM)) {
459                         BIO_printf(bio_err, "Error loading directory %s\n", CApath);
460                         goto end;
461                 }
462         } else X509_LOOKUP_add_dir(lookup,NULL,X509_FILETYPE_DEFAULT);
463
464         ERR_clear_error();
465         return store;
466         end:
467         X509_STORE_free(store);
468         return NULL;
469 }
470
471 int save_certs(char *signerfile, STACK_OF(X509) *signers)
472 {
473         int i;
474         BIO *tmp;
475         if(!signerfile) return 1;
476         tmp = BIO_new_file(signerfile, "w");
477         if(!tmp) return 0;
478         for(i = 0; i < sk_X509_num(signers); i++)
479                 PEM_write_bio_X509(tmp, sk_X509_value(signers, i));
480         BIO_free(tmp);
481         return 1;
482 }
483