crypto/pkcs7/pk7_smime.c

   1 /*
   2  * Copyright 1999-2020 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
   3  *
   4  * Licensed under the Apache License 2.0 (the "License").  You may not use
   5  * this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
   6  * in the file LICENSE in the source distribution or at
   7  * https://www.openssl.org/source/license.html
   8  */
   9
  10 /* Simple PKCS#7 processing functions */
  11
  12 #include <stdio.h>
  13 #include "internal/cryptlib.h"
  14 #include <openssl/x509.h>
  15 #include <openssl/x509v3.h>
  16 #include "pk7_local.h"
  17
  18 #define BUFFERSIZE 4096
  19
  20 DEFINE_STACK_OF(PKCS7_SIGNER_INFO)
  21
  22 static int pkcs7_copy_existing_digest(PKCS7 *p7, PKCS7_SIGNER_INFO *si);
  23
  24 PKCS7 *PKCS7_sign_with_libctx(X509 *signcert, EVP_PKEY *pkey,
  25                               STACK_OF(X509) *certs, BIO *data, int flags,
  26                               OPENSSL_CTX *libctx, const char *propq)
  27 {
  28     PKCS7 *p7;
  29     int i;
  30
  31     if ((p7 = PKCS7_new_with_libctx(libctx, propq)) == NULL) {
  32         PKCS7err(0, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
  33         return NULL;
  34     }
  35
  36     if (!PKCS7_set_type(p7, NID_pkcs7_signed))
  37         goto err;
  38
  39     if (!PKCS7_content_new(p7, NID_pkcs7_data))
  40         goto err;
  41
  42     if (pkey && !PKCS7_sign_add_signer(p7, signcert, pkey, NULL, flags)) {
  43         PKCS7err(0, PKCS7_R_PKCS7_ADD_SIGNER_ERROR);
  44         goto err;
  45     }
  46
  47     if (!(flags & PKCS7_NOCERTS)) {
  48         for (i = 0; i < sk_X509_num(certs); i++) {
  49             if (!PKCS7_add_certificate(p7, sk_X509_value(certs, i)))
  50                 goto err;
  51         }
  52     }
  53
  54     if (flags & PKCS7_DETACHED)
  55         PKCS7_set_detached(p7, 1);
  56
  57     if (flags & (PKCS7_STREAM | PKCS7_PARTIAL))
  58         return p7;
  59
  60     if (PKCS7_final(p7, data, flags))
  61         return p7;
  62
  63  err:
  64     PKCS7_free(p7);
  65     return NULL;
  66 }
  67
  68 PKCS7 *PKCS7_sign(X509 *signcert, EVP_PKEY *pkey, STACK_OF(X509) *certs,
  69                   BIO *data, int flags)
  70 {
  71     return PKCS7_sign_with_libctx(signcert, pkey, certs, data, flags, NULL, NULL);
  72 }
  73
  74
  75 int PKCS7_final(PKCS7 *p7, BIO *data, int flags)
  76 {
  77     BIO *p7bio;
  78     int ret = 0;
  79
  80     if ((p7bio = PKCS7_dataInit(p7, NULL)) == NULL) {
  81         PKCS7err(PKCS7_F_PKCS7_FINAL, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
  82         return 0;
  83     }
  84
  85     SMIME_crlf_copy(data, p7bio, flags);
  86
  87     (void)BIO_flush(p7bio);
  88
  89     if (!PKCS7_dataFinal(p7, p7bio)) {
  90         PKCS7err(PKCS7_F_PKCS7_FINAL, PKCS7_R_PKCS7_DATASIGN);
  91         goto err;
  92     }
  93     ret = 1;
  94 err:
  95     BIO_free_all(p7bio);
  96
  97     return ret;
  98
  99 }
 100
 101 /* Check to see if a cipher exists and if so add S/MIME capabilities */
 102
 103 static int add_cipher_smcap(STACK_OF(X509_ALGOR) *sk, int nid, int arg)
 104 {
 105     if (EVP_get_cipherbynid(nid))
 106         return PKCS7_simple_smimecap(sk, nid, arg);
 107     return 1;
 108 }
 109
 110 static int add_digest_smcap(STACK_OF(X509_ALGOR) *sk, int nid, int arg)
 111 {
 112     if (EVP_get_digestbynid(nid))
 113         return PKCS7_simple_smimecap(sk, nid, arg);
 114     return 1;
 115 }
 116
 117 PKCS7_SIGNER_INFO *PKCS7_sign_add_signer(PKCS7 *p7, X509 *signcert,
 118                                          EVP_PKEY *pkey, const EVP_MD *md,
 119                                          int flags)
 120 {
 121     PKCS7_SIGNER_INFO *si = NULL;
 122     STACK_OF(X509_ALGOR) *smcap = NULL;
 123
 124     if (!X509_check_private_key(signcert, pkey)) {
 125         PKCS7err(PKCS7_F_PKCS7_SIGN_ADD_SIGNER,
 126                  PKCS7_R_PRIVATE_KEY_DOES_NOT_MATCH_CERTIFICATE);
 127         return NULL;
 128     }
 129
 130     if ((si = PKCS7_add_signature(p7, signcert, pkey, md)) == NULL) {
 131         PKCS7err(PKCS7_F_PKCS7_SIGN_ADD_SIGNER,
 132                  PKCS7_R_PKCS7_ADD_SIGNATURE_ERROR);
 133         return NULL;
 134     }
 135
 136     si->ctx = pkcs7_get0_ctx(p7);
 137     if (!(flags & PKCS7_NOCERTS)) {
 138         if (!PKCS7_add_certificate(p7, signcert))
 139             goto err;
 140     }
 141
 142     if (!(flags & PKCS7_NOATTR)) {
 143         if (!PKCS7_add_attrib_content_type(si, NULL))
 144             goto err;
 145         /* Add SMIMECapabilities */
 146         if (!(flags & PKCS7_NOSMIMECAP)) {
 147             if ((smcap = sk_X509_ALGOR_new_null()) == NULL) {
 148                 PKCS7err(PKCS7_F_PKCS7_SIGN_ADD_SIGNER, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 149                 goto err;
 150             }
 151             if (!add_cipher_smcap(smcap, NID_aes_256_cbc, -1)
 152                 || !add_digest_smcap(smcap, NID_id_GostR3411_2012_256, -1)
 153                 || !add_digest_smcap(smcap, NID_id_GostR3411_2012_512, -1)
 154                 || !add_digest_smcap(smcap, NID_id_GostR3411_94, -1)
 155                 || !add_cipher_smcap(smcap, NID_id_Gost28147_89, -1)
 156                 || !add_cipher_smcap(smcap, NID_aes_192_cbc, -1)
 157                 || !add_cipher_smcap(smcap, NID_aes_128_cbc, -1)
 158                 || !add_cipher_smcap(smcap, NID_des_ede3_cbc, -1)
 159                 || !add_cipher_smcap(smcap, NID_rc2_cbc, 128)
 160                 || !add_cipher_smcap(smcap, NID_rc2_cbc, 64)
 161                 || !add_cipher_smcap(smcap, NID_des_cbc, -1)
 162                 || !add_cipher_smcap(smcap, NID_rc2_cbc, 40)
 163                 || !PKCS7_add_attrib_smimecap(si, smcap))
 164                 goto err;
 165             sk_X509_ALGOR_pop_free(smcap, X509_ALGOR_free);
 166             smcap = NULL;
 167         }
 168         if (flags & PKCS7_REUSE_DIGEST) {
 169             if (!pkcs7_copy_existing_digest(p7, si))
 170                 goto err;
 171             if (!(flags & PKCS7_PARTIAL)
 172                 && !PKCS7_SIGNER_INFO_sign(si))
 173                 goto err;
 174         }
 175     }
 176     return si;
 177  err:
 178     sk_X509_ALGOR_pop_free(smcap, X509_ALGOR_free);
 179     return NULL;
 180 }
 181
 182 /*
 183  * Search for a digest matching SignerInfo digest type and if found copy
 184  * across.
 185  */
 186
 187 static int pkcs7_copy_existing_digest(PKCS7 *p7, PKCS7_SIGNER_INFO *si)
 188 {
 189     int i;
 190     STACK_OF(PKCS7_SIGNER_INFO) *sinfos;
 191     PKCS7_SIGNER_INFO *sitmp;
 192     ASN1_OCTET_STRING *osdig = NULL;
 193     sinfos = PKCS7_get_signer_info(p7);
 194     for (i = 0; i < sk_PKCS7_SIGNER_INFO_num(sinfos); i++) {
 195         sitmp = sk_PKCS7_SIGNER_INFO_value(sinfos, i);
 196         if (si == sitmp)
 197             break;
 198         if (sk_X509_ATTRIBUTE_num(sitmp->auth_attr) <= 0)
 199             continue;
 200         if (!OBJ_cmp(si->digest_alg->algorithm, sitmp->digest_alg->algorithm)) {
 201             osdig = PKCS7_digest_from_attributes(sitmp->auth_attr);
 202             break;
 203         }
 204
 205     }
 206
 207     if (osdig != NULL)
 208         return PKCS7_add1_attrib_digest(si, osdig->data, osdig->length);
 209
 210     PKCS7err(PKCS7_F_PKCS7_COPY_EXISTING_DIGEST,
 211              PKCS7_R_NO_MATCHING_DIGEST_TYPE_FOUND);
 212     return 0;
 213 }
 214
 215 int PKCS7_verify(PKCS7 *p7, STACK_OF(X509) *certs, X509_STORE *store,
 216                  BIO *indata, BIO *out, int flags)
 217 {
 218     STACK_OF(X509) *signers;
 219     X509 *signer;
 220     STACK_OF(PKCS7_SIGNER_INFO) *sinfos;
 221     PKCS7_SIGNER_INFO *si;
 222     X509_STORE_CTX *cert_ctx = NULL;
 223     char *buf = NULL;
 224     int i, j = 0, k, ret = 0;
 225     BIO *p7bio = NULL;
 226     BIO *tmpin = NULL, *tmpout = NULL;
 227     const PKCS7_CTX *p7_ctx;
 228
 229     if (p7 == NULL) {
 230         PKCS7err(0, PKCS7_R_INVALID_NULL_POINTER);
 231         return 0;
 232     }
 233
 234     if (!PKCS7_type_is_signed(p7)) {
 235         PKCS7err(0, PKCS7_R_WRONG_CONTENT_TYPE);
 236         return 0;
 237     }
 238
 239     /* Check for no data and no content: no data to verify signature */
 240     if (PKCS7_get_detached(p7) && !indata) {
 241         PKCS7err(0, PKCS7_R_NO_CONTENT);
 242         return 0;
 243     }
 244
 245     if (flags & PKCS7_NO_DUAL_CONTENT) {
 246         /*
 247          * This was originally "#if 0" because we thought that only old broken
 248          * Netscape did this.  It turns out that Authenticode uses this kind
 249          * of "extended" PKCS7 format, and things like UEFI secure boot and
 250          * tools like osslsigncode need it.  In Authenticode the verification
 251          * process is different, but the existing PKCs7 verification works.
 252          */
 253         if (!PKCS7_get_detached(p7) && indata) {
 254             PKCS7err(0, PKCS7_R_CONTENT_AND_DATA_PRESENT);
 255             return 0;
 256         }
 257     }
 258
 259     sinfos = PKCS7_get_signer_info(p7);
 260
 261     if (!sinfos || !sk_PKCS7_SIGNER_INFO_num(sinfos)) {
 262         PKCS7err(0, PKCS7_R_NO_SIGNATURES_ON_DATA);
 263         return 0;
 264     }
 265
 266     signers = PKCS7_get0_signers(p7, certs, flags);
 267     if (signers == NULL)
 268         return 0;
 269
 270     /* Now verify the certificates */
 271     p7_ctx = pkcs7_get0_ctx(p7);
 272     cert_ctx = X509_STORE_CTX_new_with_libctx(p7_ctx->libctx, p7_ctx->propq);
 273     if (cert_ctx == NULL)
 274         goto err;
 275     if (!(flags & PKCS7_NOVERIFY))
 276         for (k = 0; k < sk_X509_num(signers); k++) {
 277             signer = sk_X509_value(signers, k);
 278             if (!(flags & PKCS7_NOCHAIN)) {
 279                 if (!X509_STORE_CTX_init(cert_ctx, store, signer,
 280                                          p7->d.sign->cert)) {
 281                     PKCS7err(0, ERR_R_X509_LIB);
 282                     goto err;
 283                 }
 284                 X509_STORE_CTX_set_default(cert_ctx, "smime_sign");
 285             } else if (!X509_STORE_CTX_init(cert_ctx, store, signer, NULL)) {
 286                 PKCS7err(0, ERR_R_X509_LIB);
 287                 goto err;
 288             }
 289             if (!(flags & PKCS7_NOCRL))
 290                 X509_STORE_CTX_set0_crls(cert_ctx, p7->d.sign->crl);
 291             i = X509_verify_cert(cert_ctx);
 292             if (i <= 0)
 293                 j = X509_STORE_CTX_get_error(cert_ctx);
 294             X509_STORE_CTX_cleanup(cert_ctx);
 295             if (i <= 0) {
 296                 PKCS7err(0, PKCS7_R_CERTIFICATE_VERIFY_ERROR);
 297                 ERR_add_error_data(2, "Verify error:",
 298                                    X509_verify_cert_error_string(j));
 299                 goto err;
 300             }
 301             /* Check for revocation status here */
 302         }
 303
 304     /*
 305      * Performance optimization: if the content is a memory BIO then store
 306      * its contents in a temporary read only memory BIO. This avoids
 307      * potentially large numbers of slow copies of data which will occur when
 308      * reading from a read write memory BIO when signatures are calculated.
 309      */
 310
 311     if (indata && (BIO_method_type(indata) == BIO_TYPE_MEM)) {
 312         char *ptr;
 313         long len;
 314         len = BIO_get_mem_data(indata, &ptr);
 315         tmpin = BIO_new_mem_buf(ptr, len);
 316         if (tmpin == NULL) {
 317             PKCS7err(0, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 318             goto err;
 319         }
 320     } else
 321         tmpin = indata;
 322
 323     if ((p7bio = PKCS7_dataInit(p7, tmpin)) == NULL)
 324         goto err;
 325
 326     if (flags & PKCS7_TEXT) {
 327         if ((tmpout = BIO_new(BIO_s_mem())) == NULL) {
 328             PKCS7err(0, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 329             goto err;
 330         }
 331         BIO_set_mem_eof_return(tmpout, 0);
 332     } else
 333         tmpout = out;
 334
 335     /* We now have to 'read' from p7bio to calculate digests etc. */
 336     if ((buf = OPENSSL_malloc(BUFFERSIZE)) == NULL) {
 337         PKCS7err(0, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 338         goto err;
 339     }
 340     for (;;) {
 341         i = BIO_read(p7bio, buf, BUFFERSIZE);
 342         if (i <= 0)
 343             break;
 344         if (tmpout)
 345             BIO_write(tmpout, buf, i);
 346     }
 347
 348     if (flags & PKCS7_TEXT) {
 349         if (!SMIME_text(tmpout, out)) {
 350             PKCS7err(0, PKCS7_R_SMIME_TEXT_ERROR);
 351             BIO_free(tmpout);
 352             goto err;
 353         }
 354         BIO_free(tmpout);
 355     }
 356
 357     /* Now Verify All Signatures */
 358     if (!(flags & PKCS7_NOSIGS))
 359         for (i = 0; i < sk_PKCS7_SIGNER_INFO_num(sinfos); i++) {
 360             si = sk_PKCS7_SIGNER_INFO_value(sinfos, i);
 361             signer = sk_X509_value(signers, i);
 362             j = PKCS7_signatureVerify(p7bio, p7, si, signer);
 363             if (j <= 0) {
 364                 PKCS7err(0, PKCS7_R_SIGNATURE_FAILURE);
 365                 goto err;
 366             }
 367         }
 368
 369     ret = 1;
 370
 371  err:
 372     X509_STORE_CTX_free(cert_ctx);
 373     OPENSSL_free(buf);
 374     if (tmpin == indata) {
 375         if (indata)
 376             BIO_pop(p7bio);
 377     }
 378     BIO_free_all(p7bio);
 379     sk_X509_free(signers);
 380     return ret;
 381 }
 382
 383 STACK_OF(X509) *PKCS7_get0_signers(PKCS7 *p7, STACK_OF(X509) *certs,
 384                                    int flags)
 385 {
 386     STACK_OF(X509) *signers;
 387     STACK_OF(PKCS7_SIGNER_INFO) *sinfos;
 388     PKCS7_SIGNER_INFO *si;
 389     PKCS7_ISSUER_AND_SERIAL *ias;
 390     X509 *signer;
 391     int i;
 392
 393     if (p7 == NULL) {
 394         PKCS7err(PKCS7_F_PKCS7_GET0_SIGNERS, PKCS7_R_INVALID_NULL_POINTER);
 395         return NULL;
 396     }
 397
 398     if (!PKCS7_type_is_signed(p7)) {
 399         PKCS7err(PKCS7_F_PKCS7_GET0_SIGNERS, PKCS7_R_WRONG_CONTENT_TYPE);
 400         return NULL;
 401     }
 402
 403     /* Collect all the signers together */
 404
 405     sinfos = PKCS7_get_signer_info(p7);
 406
 407     if (sk_PKCS7_SIGNER_INFO_num(sinfos) <= 0) {
 408         PKCS7err(PKCS7_F_PKCS7_GET0_SIGNERS, PKCS7_R_NO_SIGNERS);
 409         return 0;
 410     }
 411
 412     if ((signers = sk_X509_new_null()) == NULL) {
 413         PKCS7err(PKCS7_F_PKCS7_GET0_SIGNERS, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 414         return NULL;
 415     }
 416
 417     for (i = 0; i < sk_PKCS7_SIGNER_INFO_num(sinfos); i++) {
 418         si = sk_PKCS7_SIGNER_INFO_value(sinfos, i);
 419         ias = si->issuer_and_serial;
 420         signer = NULL;
 421         /* If any certificates passed they take priority */
 422         if (certs)
 423             signer = X509_find_by_issuer_and_serial(certs,
 424                                                     ias->issuer, ias->serial);
 425         if (!signer && !(flags & PKCS7_NOINTERN)
 426             && p7->d.sign->cert)
 427             signer =
 428                 X509_find_by_issuer_and_serial(p7->d.sign->cert,
 429                                                ias->issuer, ias->serial);
 430         if (!signer) {
 431             PKCS7err(PKCS7_F_PKCS7_GET0_SIGNERS,
 432                      PKCS7_R_SIGNER_CERTIFICATE_NOT_FOUND);
 433             sk_X509_free(signers);
 434             return 0;
 435         }
 436
 437         if (!sk_X509_push(signers, signer)) {
 438             sk_X509_free(signers);
 439             return NULL;
 440         }
 441     }
 442     return signers;
 443 }
 444
 445 /* Build a complete PKCS#7 enveloped data */
 446
 447 PKCS7 *PKCS7_encrypt_with_libctx(STACK_OF(X509) *certs, BIO *in,
 448                                  const EVP_CIPHER *cipher, int flags,
 449                                  OPENSSL_CTX *libctx, const char *propq)
 450 {
 451     PKCS7 *p7;
 452     BIO *p7bio = NULL;
 453     int i;
 454     X509 *x509;
 455
 456     if ((p7 = PKCS7_new_with_libctx(libctx, propq)) == NULL) {
 457         PKCS7err(0, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 458         return NULL;
 459     }
 460
 461     if (!PKCS7_set_type(p7, NID_pkcs7_enveloped))
 462         goto err;
 463     if (!PKCS7_set_cipher(p7, cipher)) {
 464         PKCS7err(0, PKCS7_R_ERROR_SETTING_CIPHER);
 465         goto err;
 466     }
 467
 468     for (i = 0; i < sk_X509_num(certs); i++) {
 469         x509 = sk_X509_value(certs, i);
 470         if (!PKCS7_add_recipient(p7, x509)) {
 471             PKCS7err(0, PKCS7_R_ERROR_ADDING_RECIPIENT);
 472             goto err;
 473         }
 474     }
 475
 476     if (flags & PKCS7_STREAM)
 477         return p7;
 478
 479     if (PKCS7_final(p7, in, flags))
 480         return p7;
 481
 482  err:
 483
 484     BIO_free_all(p7bio);
 485     PKCS7_free(p7);
 486     return NULL;
 487
 488 }
 489
 490 PKCS7 *PKCS7_encrypt(STACK_OF(X509) *certs, BIO *in, const EVP_CIPHER *cipher,
 491                      int flags)
 492 {
 493     return PKCS7_encrypt_with_libctx(certs, in, cipher, flags, NULL, NULL);
 494 }
 495
 496
 497 int PKCS7_decrypt(PKCS7 *p7, EVP_PKEY *pkey, X509 *cert, BIO *data, int flags)
 498 {
 499     BIO *tmpmem;
 500     int ret = 0, i;
 501     char *buf = NULL;
 502
 503     if (p7 == NULL) {
 504         PKCS7err(PKCS7_F_PKCS7_DECRYPT, PKCS7_R_INVALID_NULL_POINTER);
 505         return 0;
 506     }
 507
 508     if (!PKCS7_type_is_enveloped(p7)) {
 509         PKCS7err(PKCS7_F_PKCS7_DECRYPT, PKCS7_R_WRONG_CONTENT_TYPE);
 510         return 0;
 511     }
 512
 513     if (cert && !X509_check_private_key(cert, pkey)) {
 514         PKCS7err(PKCS7_F_PKCS7_DECRYPT,
 515                  PKCS7_R_PRIVATE_KEY_DOES_NOT_MATCH_CERTIFICATE);
 516         return 0;
 517     }
 518
 519     if ((tmpmem = PKCS7_dataDecode(p7, pkey, NULL, cert)) == NULL) {
 520         PKCS7err(PKCS7_F_PKCS7_DECRYPT, PKCS7_R_DECRYPT_ERROR);
 521         return 0;
 522     }
 523
 524     if (flags & PKCS7_TEXT) {
 525         BIO *tmpbuf, *bread;
 526         /* Encrypt BIOs can't do BIO_gets() so add a buffer BIO */
 527         if ((tmpbuf = BIO_new(BIO_f_buffer())) == NULL) {
 528             PKCS7err(PKCS7_F_PKCS7_DECRYPT, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 529             BIO_free_all(tmpmem);
 530             return 0;
 531         }
 532         if ((bread = BIO_push(tmpbuf, tmpmem)) == NULL) {
 533             PKCS7err(PKCS7_F_PKCS7_DECRYPT, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 534             BIO_free_all(tmpbuf);
 535             BIO_free_all(tmpmem);
 536             return 0;
 537         }
 538         ret = SMIME_text(bread, data);
 539         if (ret > 0 && BIO_method_type(tmpmem) == BIO_TYPE_CIPHER) {
 540             if (!BIO_get_cipher_status(tmpmem))
 541                 ret = 0;
 542         }
 543         BIO_free_all(bread);
 544         return ret;
 545     }
 546     if ((buf = OPENSSL_malloc(BUFFERSIZE)) == NULL) {
 547         PKCS7err(PKCS7_F_PKCS7_DECRYPT, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 548         goto err;
 549     }
 550     for (;;) {
 551         i = BIO_read(tmpmem, buf, BUFFERSIZE);
 552         if (i <= 0) {
 553             ret = 1;
 554             if (BIO_method_type(tmpmem) == BIO_TYPE_CIPHER) {
 555                 if (!BIO_get_cipher_status(tmpmem))
 556                     ret = 0;
 557             }
 558
 559             break;
 560         }
 561         if (BIO_write(data, buf, i) != i) {
 562             break;
 563         }
 564     }
 565 err:
 566     OPENSSL_free(buf);
 567     BIO_free_all(tmpmem);
 568     return ret;
 569 }