crypto/x509/v3_purp.c

   1 /*
   2  * Copyright 1999-2023 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 #include <stdio.h>
  11 #include "internal/cryptlib.h"
  12 #include "internal/numbers.h"
  13 #include <openssl/x509v3.h>
  14 #include <openssl/x509_vfy.h>
  15 #include "crypto/x509.h"
  16 #include "internal/tsan_assist.h"
  17 #include "x509_local.h"
  18
  19 static int check_ssl_ca(const X509 *x);
  20 static int check_purpose_ssl_client(const X509_PURPOSE *xp, const X509 *x,
  21                                     int non_leaf);
  22 static int check_purpose_ssl_server(const X509_PURPOSE *xp, const X509 *x,
  23                                     int non_leaf);
  24 static int check_purpose_ns_ssl_server(const X509_PURPOSE *xp, const X509 *x,
  25                                        int non_leaf);
  26 static int purpose_smime(const X509 *x, int non_leaf);
  27 static int check_purpose_smime_sign(const X509_PURPOSE *xp, const X509 *x,
  28                                     int non_leaf);
  29 static int check_purpose_smime_encrypt(const X509_PURPOSE *xp, const X509 *x,
  30                                        int non_leaf);
  31 static int check_purpose_crl_sign(const X509_PURPOSE *xp, const X509 *x,
  32                                   int non_leaf);
  33 static int check_purpose_timestamp_sign(const X509_PURPOSE *xp, const X509 *x,
  34                                         int non_leaf);
  35 static int check_purpose_code_sign(const X509_PURPOSE *xp, const X509 *x,
  36                                         int non_leaf);
  37 static int no_check_purpose(const X509_PURPOSE *xp, const X509 *x,
  38                             int non_leaf);
  39 static int check_purpose_ocsp_helper(const X509_PURPOSE *xp, const X509 *x,
  40                                      int non_leaf);
  41
  42 static int xp_cmp(const X509_PURPOSE *const *a, const X509_PURPOSE *const *b);
  43 static void xptable_free(X509_PURPOSE *p);
  44
  45 static X509_PURPOSE xstandard[] = {
  46     {X509_PURPOSE_SSL_CLIENT, X509_TRUST_SSL_CLIENT, 0,
  47      check_purpose_ssl_client, "SSL client", "sslclient", NULL},
  48     {X509_PURPOSE_SSL_SERVER, X509_TRUST_SSL_SERVER, 0,
  49      check_purpose_ssl_server, "SSL server", "sslserver", NULL},
  50     {X509_PURPOSE_NS_SSL_SERVER, X509_TRUST_SSL_SERVER, 0,
  51      check_purpose_ns_ssl_server, "Netscape SSL server", "nssslserver", NULL},
  52     {X509_PURPOSE_SMIME_SIGN, X509_TRUST_EMAIL, 0, check_purpose_smime_sign,
  53      "S/MIME signing", "smimesign", NULL},
  54     {X509_PURPOSE_SMIME_ENCRYPT, X509_TRUST_EMAIL, 0,
  55      check_purpose_smime_encrypt, "S/MIME encryption", "smimeencrypt", NULL},
  56     {X509_PURPOSE_CRL_SIGN, X509_TRUST_COMPAT, 0, check_purpose_crl_sign,
  57      "CRL signing", "crlsign", NULL},
  58     {X509_PURPOSE_ANY, X509_TRUST_DEFAULT, 0, no_check_purpose,
  59      "Any Purpose", "any",
  60      NULL},
  61     {X509_PURPOSE_OCSP_HELPER, X509_TRUST_COMPAT, 0, check_purpose_ocsp_helper,
  62      "OCSP helper", "ocsphelper", NULL},
  63     {X509_PURPOSE_TIMESTAMP_SIGN, X509_TRUST_TSA, 0,
  64      check_purpose_timestamp_sign, "Time Stamp signing", "timestampsign",
  65      NULL},
  66     {X509_PURPOSE_CODE_SIGN, X509_TRUST_OBJECT_SIGN, 0,
  67      check_purpose_code_sign, "Code signing", "codesign",
  68      NULL},
  69 };
  70
  71 #define X509_PURPOSE_COUNT OSSL_NELEM(xstandard)
  72
  73 static STACK_OF(X509_PURPOSE) *xptable = NULL;
  74
  75 static int xp_cmp(const X509_PURPOSE *const *a, const X509_PURPOSE *const *b)
  76 {
  77     return (*a)->purpose - (*b)->purpose;
  78 }
  79
  80 /*
  81  * As much as I'd like to make X509_check_purpose use a "const" X509* I really
  82  * can't because it does recalculate hashes and do other non-const things.
  83  * If id == -1 it just calls x509v3_cache_extensions() for its side-effect.
  84  * Returns 1 on success, 0 if x does not allow purpose, -1 on (internal) error.
  85  */
  86 int X509_check_purpose(X509 *x, int id, int non_leaf)
  87 {
  88     int idx;
  89     const X509_PURPOSE *pt;
  90
  91     if (!ossl_x509v3_cache_extensions(x))
  92         return -1;
  93     if (id == -1)
  94         return 1;
  95
  96     idx = X509_PURPOSE_get_by_id(id);
  97     if (idx == -1)
  98         return -1;
  99     pt = X509_PURPOSE_get0(idx);
 100     return pt->check_purpose(pt, x, non_leaf);
 101 }
 102
 103 int X509_PURPOSE_set(int *p, int purpose)
 104 {
 105     if (X509_PURPOSE_get_by_id(purpose) == -1) {
 106         ERR_raise(ERR_LIB_X509V3, X509V3_R_INVALID_PURPOSE);
 107         return 0;
 108     }
 109     *p = purpose;
 110     return 1;
 111 }
 112
 113 int X509_PURPOSE_get_count(void)
 114 {
 115     if (!xptable)
 116         return X509_PURPOSE_COUNT;
 117     return sk_X509_PURPOSE_num(xptable) + X509_PURPOSE_COUNT;
 118 }
 119
 120 X509_PURPOSE *X509_PURPOSE_get0(int idx)
 121 {
 122     if (idx < 0)
 123         return NULL;
 124     if (idx < (int)X509_PURPOSE_COUNT)
 125         return xstandard + idx;
 126     return sk_X509_PURPOSE_value(xptable, idx - X509_PURPOSE_COUNT);
 127 }
 128
 129 int X509_PURPOSE_get_by_sname(const char *sname)
 130 {
 131     int i;
 132     X509_PURPOSE *xptmp;
 133
 134     for (i = 0; i < X509_PURPOSE_get_count(); i++) {
 135         xptmp = X509_PURPOSE_get0(i);
 136         if (strcmp(xptmp->sname, sname) == 0)
 137             return i;
 138     }
 139     return -1;
 140 }
 141
 142 /* Returns -1 on error, else an index => 0 in standard/extended purpose table */
 143 int X509_PURPOSE_get_by_id(int purpose)
 144 {
 145     X509_PURPOSE tmp;
 146     int idx;
 147
 148     if (purpose >= X509_PURPOSE_MIN && purpose <= X509_PURPOSE_MAX)
 149         return purpose - X509_PURPOSE_MIN;
 150     if (xptable == NULL)
 151         return -1;
 152     tmp.purpose = purpose;
 153     idx = sk_X509_PURPOSE_find(xptable, &tmp);
 154     if (idx < 0)
 155         return -1;
 156     return idx + X509_PURPOSE_COUNT;
 157 }
 158
 159 int X509_PURPOSE_add(int id, int trust, int flags,
 160                      int (*ck) (const X509_PURPOSE *, const X509 *, int),
 161                      const char *name, const char *sname, void *arg)
 162 {
 163     int idx;
 164     X509_PURPOSE *ptmp;
 165
 166     /* This is set according to what we change: application can't set it */
 167     flags &= ~X509_PURPOSE_DYNAMIC;
 168     /* This will always be set for application modified trust entries */
 169     flags |= X509_PURPOSE_DYNAMIC_NAME;
 170     /* Get existing entry if any */
 171     idx = X509_PURPOSE_get_by_id(id);
 172     /* Need a new entry */
 173     if (idx == -1) {
 174         if ((ptmp = OPENSSL_malloc(sizeof(*ptmp))) == NULL)
 175             return 0;
 176         ptmp->flags = X509_PURPOSE_DYNAMIC;
 177     } else {
 178         ptmp = X509_PURPOSE_get0(idx);
 179     }
 180
 181     /* OPENSSL_free existing name if dynamic */
 182     if ((ptmp->flags & X509_PURPOSE_DYNAMIC_NAME) != 0) {
 183         OPENSSL_free(ptmp->name);
 184         OPENSSL_free(ptmp->sname);
 185     }
 186     /* Dup supplied name */
 187     ptmp->name = OPENSSL_strdup(name);
 188     ptmp->sname = OPENSSL_strdup(sname);
 189     if (ptmp->name == NULL || ptmp->sname == NULL)
 190         goto err;
 191     /* Keep the dynamic flag of existing entry */
 192     ptmp->flags &= X509_PURPOSE_DYNAMIC;
 193     /* Set all other flags */
 194     ptmp->flags |= flags;
 195
 196     ptmp->purpose = id;
 197     ptmp->trust = trust;
 198     ptmp->check_purpose = ck;
 199     ptmp->usr_data = arg;
 200
 201     /* If its a new entry manage the dynamic table */
 202     if (idx == -1) {
 203         if (xptable == NULL
 204             && (xptable = sk_X509_PURPOSE_new(xp_cmp)) == NULL) {
 205             ERR_raise(ERR_LIB_X509V3, ERR_R_CRYPTO_LIB);
 206             goto err;
 207         }
 208         if (!sk_X509_PURPOSE_push(xptable, ptmp)) {
 209             ERR_raise(ERR_LIB_X509V3, ERR_R_CRYPTO_LIB);
 210             goto err;
 211         }
 212     }
 213     return 1;
 214  err:
 215     if (idx == -1) {
 216         OPENSSL_free(ptmp->name);
 217         OPENSSL_free(ptmp->sname);
 218         OPENSSL_free(ptmp);
 219     }
 220     return 0;
 221 }
 222
 223 static void xptable_free(X509_PURPOSE *p)
 224 {
 225     if (p == NULL)
 226         return;
 227     if ((p->flags & X509_PURPOSE_DYNAMIC) != 0) {
 228         if ((p->flags & X509_PURPOSE_DYNAMIC_NAME) != 0) {
 229             OPENSSL_free(p->name);
 230             OPENSSL_free(p->sname);
 231         }
 232         OPENSSL_free(p);
 233     }
 234 }
 235
 236 void X509_PURPOSE_cleanup(void)
 237 {
 238     sk_X509_PURPOSE_pop_free(xptable, xptable_free);
 239     xptable = NULL;
 240 }
 241
 242 int X509_PURPOSE_get_id(const X509_PURPOSE *xp)
 243 {
 244     return xp->purpose;
 245 }
 246
 247 char *X509_PURPOSE_get0_name(const X509_PURPOSE *xp)
 248 {
 249     return xp->name;
 250 }
 251
 252 char *X509_PURPOSE_get0_sname(const X509_PURPOSE *xp)
 253 {
 254     return xp->sname;
 255 }
 256
 257 int X509_PURPOSE_get_trust(const X509_PURPOSE *xp)
 258 {
 259     return xp->trust;
 260 }
 261
 262 static int nid_cmp(const int *a, const int *b)
 263 {
 264     return *a - *b;
 265 }
 266
 267 DECLARE_OBJ_BSEARCH_CMP_FN(int, int, nid);
 268 IMPLEMENT_OBJ_BSEARCH_CMP_FN(int, int, nid);
 269
 270 int X509_supported_extension(X509_EXTENSION *ex)
 271 {
 272     /*
 273      * This table is a list of the NIDs of supported extensions: that is
 274      * those which are used by the verify process. If an extension is
 275      * critical and doesn't appear in this list then the verify process will
 276      * normally reject the certificate. The list must be kept in numerical
 277      * order because it will be searched using bsearch.
 278      */
 279     static const int supported_nids[] = {
 280         NID_netscape_cert_type, /* 71 */
 281         NID_key_usage,          /* 83 */
 282         NID_subject_alt_name,   /* 85 */
 283         NID_basic_constraints,  /* 87 */
 284         NID_certificate_policies, /* 89 */
 285         NID_crl_distribution_points, /* 103 */
 286         NID_ext_key_usage,      /* 126 */
 287 #ifndef OPENSSL_NO_RFC3779
 288         NID_sbgp_ipAddrBlock,   /* 290 */
 289         NID_sbgp_autonomousSysNum, /* 291 */
 290 #endif
 291         NID_id_pkix_OCSP_noCheck, /* 369 */
 292         NID_policy_constraints, /* 401 */
 293         NID_proxyCertInfo,      /* 663 */
 294         NID_name_constraints,   /* 666 */
 295         NID_policy_mappings,    /* 747 */
 296         NID_inhibit_any_policy  /* 748 */
 297     };
 298
 299     int ex_nid = OBJ_obj2nid(X509_EXTENSION_get_object(ex));
 300
 301     if (ex_nid == NID_undef)
 302         return 0;
 303
 304     if (OBJ_bsearch_nid(&ex_nid, supported_nids, OSSL_NELEM(supported_nids)))
 305         return 1;
 306     return 0;
 307 }
 308
 309 /* Returns 1 on success, 0 if x is invalid, -1 on (internal) error. */
 310 static int setup_dp(const X509 *x, DIST_POINT *dp)
 311 {
 312     const X509_NAME *iname = NULL;
 313     int i;
 314
 315     if (dp->distpoint == NULL && sk_GENERAL_NAME_num(dp->CRLissuer) <= 0) {
 316         ERR_raise(ERR_LIB_X509, X509_R_INVALID_DISTPOINT);
 317         return 0;
 318     }
 319     if (dp->reasons != NULL) {
 320         if (dp->reasons->length > 0)
 321             dp->dp_reasons = dp->reasons->data[0];
 322         if (dp->reasons->length > 1)
 323             dp->dp_reasons |= (dp->reasons->data[1] << 8);
 324         dp->dp_reasons &= CRLDP_ALL_REASONS;
 325     } else {
 326         dp->dp_reasons = CRLDP_ALL_REASONS;
 327     }
 328     if (dp->distpoint == NULL || dp->distpoint->type != 1)
 329         return 1;
 330
 331     /* Handle name fragment given by nameRelativeToCRLIssuer */
 332     /*
 333      * Note that the below way of determining iname is not really compliant
 334      * with https://tools.ietf.org/html/rfc5280#section-4.2.1.13
 335      * According to it, sk_GENERAL_NAME_num(dp->CRLissuer) MUST be <= 1
 336      * and any CRLissuer could be of type different to GEN_DIRNAME.
 337      */
 338     for (i = 0; i < sk_GENERAL_NAME_num(dp->CRLissuer); i++) {
 339         GENERAL_NAME *gen = sk_GENERAL_NAME_value(dp->CRLissuer, i);
 340
 341         if (gen->type == GEN_DIRNAME) {
 342             iname = gen->d.directoryName;
 343             break;
 344         }
 345     }
 346     if (iname == NULL)
 347         iname = X509_get_issuer_name(x);
 348     return DIST_POINT_set_dpname(dp->distpoint, iname) ? 1 : -1;
 349 }
 350
 351 /* Return 1 on success, 0 if x is invalid, -1 on (internal) error. */
 352 static int setup_crldp(X509 *x)
 353 {
 354     int i;
 355
 356     x->crldp = X509_get_ext_d2i(x, NID_crl_distribution_points, &i, NULL);
 357     if (x->crldp == NULL && i != -1)
 358         return 0;
 359
 360     for (i = 0; i < sk_DIST_POINT_num(x->crldp); i++) {
 361         int res = setup_dp(x, sk_DIST_POINT_value(x->crldp, i));
 362
 363         if (res < 1)
 364             return res;
 365     }
 366     return 1;
 367 }
 368
 369 /* Check that issuer public key algorithm matches subject signature algorithm */
 370 static int check_sig_alg_match(const EVP_PKEY *issuer_key, const X509 *subject)
 371 {
 372     int subj_sig_nid;
 373
 374     if (issuer_key == NULL)
 375         return X509_V_ERR_NO_ISSUER_PUBLIC_KEY;
 376     if (OBJ_find_sigid_algs(OBJ_obj2nid(subject->cert_info.signature.algorithm),
 377                             NULL, &subj_sig_nid) == 0)
 378         return X509_V_ERR_UNSUPPORTED_SIGNATURE_ALGORITHM;
 379     if (EVP_PKEY_is_a(issuer_key, OBJ_nid2sn(subj_sig_nid))
 380         || (EVP_PKEY_is_a(issuer_key, "RSA") && subj_sig_nid == NID_rsassaPss))
 381         return X509_V_OK;
 382     return X509_V_ERR_SIGNATURE_ALGORITHM_MISMATCH;
 383 }
 384
 385 #define V1_ROOT (EXFLAG_V1 | EXFLAG_SS)
 386 #define ku_reject(x, usage) \
 387     (((x)->ex_flags & EXFLAG_KUSAGE) != 0 && ((x)->ex_kusage & (usage)) == 0)
 388 #define xku_reject(x, usage) \
 389     (((x)->ex_flags & EXFLAG_XKUSAGE) != 0 && ((x)->ex_xkusage & (usage)) == 0)
 390 #define ns_reject(x, usage) \
 391     (((x)->ex_flags & EXFLAG_NSCERT) != 0 && ((x)->ex_nscert & (usage)) == 0)
 392
 393 /*
 394  * Cache info on various X.509v3 extensions and further derived information,
 395  * e.g., if cert 'x' is self-issued, in x->ex_flags and other internal fields.
 396  * x->sha1_hash is filled in, or else EXFLAG_NO_FINGERPRINT is set in x->flags.
 397  * X509_SIG_INFO_VALID is set in x->flags if x->siginf was filled successfully.
 398  * Set EXFLAG_INVALID and return 0 in case the certificate is invalid.
 399  */
 400 int ossl_x509v3_cache_extensions(X509 *x)
 401 {
 402     BASIC_CONSTRAINTS *bs;
 403     PROXY_CERT_INFO_EXTENSION *pci;
 404     ASN1_BIT_STRING *usage;
 405     ASN1_BIT_STRING *ns;
 406     EXTENDED_KEY_USAGE *extusage;
 407     int i;
 408     int res;
 409
 410 #ifdef tsan_ld_acq
 411     /* Fast lock-free check, see end of the function for details. */
 412     if (tsan_ld_acq((TSAN_QUALIFIER int *)&x->ex_cached))
 413         return (x->ex_flags & EXFLAG_INVALID) == 0;
 414 #endif
 415
 416     if (!CRYPTO_THREAD_write_lock(x->lock))
 417         return 0;
 418     if ((x->ex_flags & EXFLAG_SET) != 0) { /* Cert has already been processed */
 419         CRYPTO_THREAD_unlock(x->lock);
 420         return (x->ex_flags & EXFLAG_INVALID) == 0;
 421     }
 422
 423     ERR_set_mark();
 424
 425     /* Cache the SHA1 digest of the cert */
 426     if (!X509_digest(x, EVP_sha1(), x->sha1_hash, NULL))
 427         x->ex_flags |= EXFLAG_NO_FINGERPRINT;
 428
 429     /* V1 should mean no extensions ... */
 430     if (X509_get_version(x) == X509_VERSION_1)
 431         x->ex_flags |= EXFLAG_V1;
 432
 433     /* Handle basic constraints */
 434     x->ex_pathlen = -1;
 435     if ((bs = X509_get_ext_d2i(x, NID_basic_constraints, &i, NULL)) != NULL) {
 436         if (bs->ca)
 437             x->ex_flags |= EXFLAG_CA;
 438         if (bs->pathlen != NULL) {
 439             /*
 440              * The error case !bs->ca is checked by check_chain()
 441              * in case ctx->param->flags & X509_V_FLAG_X509_STRICT
 442              */
 443             if (bs->pathlen->type == V_ASN1_NEG_INTEGER) {
 444                 ERR_raise(ERR_LIB_X509V3, X509V3_R_NEGATIVE_PATHLEN);
 445                 x->ex_flags |= EXFLAG_INVALID;
 446             } else {
 447                 x->ex_pathlen = ASN1_INTEGER_get(bs->pathlen);
 448             }
 449         }
 450         BASIC_CONSTRAINTS_free(bs);
 451         x->ex_flags |= EXFLAG_BCONS;
 452     } else if (i != -1) {
 453         x->ex_flags |= EXFLAG_INVALID;
 454     }
 455
 456     /* Handle proxy certificates */
 457     if ((pci = X509_get_ext_d2i(x, NID_proxyCertInfo, &i, NULL)) != NULL) {
 458         if ((x->ex_flags & EXFLAG_CA) != 0
 459             || X509_get_ext_by_NID(x, NID_subject_alt_name, -1) >= 0
 460             || X509_get_ext_by_NID(x, NID_issuer_alt_name, -1) >= 0) {
 461             x->ex_flags |= EXFLAG_INVALID;
 462         }
 463         if (pci->pcPathLengthConstraint != NULL)
 464             x->ex_pcpathlen = ASN1_INTEGER_get(pci->pcPathLengthConstraint);
 465         else
 466             x->ex_pcpathlen = -1;
 467         PROXY_CERT_INFO_EXTENSION_free(pci);
 468         x->ex_flags |= EXFLAG_PROXY;
 469     } else if (i != -1) {
 470         x->ex_flags |= EXFLAG_INVALID;
 471     }
 472
 473     /* Handle (basic) key usage */
 474     if ((usage = X509_get_ext_d2i(x, NID_key_usage, &i, NULL)) != NULL) {
 475         x->ex_kusage = 0;
 476         if (usage->length > 0) {
 477             x->ex_kusage = usage->data[0];
 478             if (usage->length > 1)
 479                 x->ex_kusage |= usage->data[1] << 8;
 480         }
 481         x->ex_flags |= EXFLAG_KUSAGE;
 482         ASN1_BIT_STRING_free(usage);
 483         /* Check for empty key usage according to RFC 5280 section 4.2.1.3 */
 484         if (x->ex_kusage == 0) {
 485             ERR_raise(ERR_LIB_X509V3, X509V3_R_EMPTY_KEY_USAGE);
 486             x->ex_flags |= EXFLAG_INVALID;
 487         }
 488     } else if (i != -1) {
 489         x->ex_flags |= EXFLAG_INVALID;
 490     }
 491
 492     /* Handle extended key usage */
 493     x->ex_xkusage = 0;
 494     if ((extusage = X509_get_ext_d2i(x, NID_ext_key_usage, &i, NULL)) != NULL) {
 495         x->ex_flags |= EXFLAG_XKUSAGE;
 496         for (i = 0; i < sk_ASN1_OBJECT_num(extusage); i++) {
 497             switch (OBJ_obj2nid(sk_ASN1_OBJECT_value(extusage, i))) {
 498             case NID_server_auth:
 499                 x->ex_xkusage |= XKU_SSL_SERVER;
 500                 break;
 501             case NID_client_auth:
 502                 x->ex_xkusage |= XKU_SSL_CLIENT;
 503                 break;
 504             case NID_email_protect:
 505                 x->ex_xkusage |= XKU_SMIME;
 506                 break;
 507             case NID_code_sign:
 508                 x->ex_xkusage |= XKU_CODE_SIGN;
 509                 break;
 510             case NID_ms_sgc:
 511             case NID_ns_sgc:
 512                 x->ex_xkusage |= XKU_SGC;
 513                 break;
 514             case NID_OCSP_sign:
 515                 x->ex_xkusage |= XKU_OCSP_SIGN;
 516                 break;
 517             case NID_time_stamp:
 518                 x->ex_xkusage |= XKU_TIMESTAMP;
 519                 break;
 520             case NID_dvcs:
 521                 x->ex_xkusage |= XKU_DVCS;
 522                 break;
 523             case NID_anyExtendedKeyUsage:
 524                 x->ex_xkusage |= XKU_ANYEKU;
 525                 break;
 526             default:
 527                 /* Ignore unknown extended key usage */
 528                 break;
 529             }
 530         }
 531         sk_ASN1_OBJECT_pop_free(extusage, ASN1_OBJECT_free);
 532     } else if (i != -1) {
 533         x->ex_flags |= EXFLAG_INVALID;
 534     }
 535
 536     /* Handle legacy Netscape extension */
 537     if ((ns = X509_get_ext_d2i(x, NID_netscape_cert_type, &i, NULL)) != NULL) {
 538         if (ns->length > 0)
 539             x->ex_nscert = ns->data[0];
 540         else
 541             x->ex_nscert = 0;
 542         x->ex_flags |= EXFLAG_NSCERT;
 543         ASN1_BIT_STRING_free(ns);
 544     } else if (i != -1) {
 545         x->ex_flags |= EXFLAG_INVALID;
 546     }
 547
 548     /* Handle subject key identifier and issuer/authority key identifier */
 549     x->skid = X509_get_ext_d2i(x, NID_subject_key_identifier, &i, NULL);
 550     if (x->skid == NULL && i != -1)
 551         x->ex_flags |= EXFLAG_INVALID;
 552
 553     x->akid = X509_get_ext_d2i(x, NID_authority_key_identifier, &i, NULL);
 554     if (x->akid == NULL && i != -1)
 555         x->ex_flags |= EXFLAG_INVALID;
 556
 557     /* Check if subject name matches issuer */
 558     if (X509_NAME_cmp(X509_get_subject_name(x), X509_get_issuer_name(x)) == 0) {
 559         x->ex_flags |= EXFLAG_SI; /* Cert is self-issued */
 560         if (X509_check_akid(x, x->akid) == X509_V_OK /* SKID matches AKID */
 561                 /* .. and the signature alg matches the PUBKEY alg: */
 562                 && check_sig_alg_match(X509_get0_pubkey(x), x) == X509_V_OK)
 563             x->ex_flags |= EXFLAG_SS; /* indicate self-signed */
 564         /* This is very related to ossl_x509_likely_issued(x, x) == X509_V_OK */
 565     }
 566
 567     /* Handle subject alternative names and various other extensions */
 568     x->altname = X509_get_ext_d2i(x, NID_subject_alt_name, &i, NULL);
 569     if (x->altname == NULL && i != -1)
 570         x->ex_flags |= EXFLAG_INVALID;
 571     x->nc = X509_get_ext_d2i(x, NID_name_constraints, &i, NULL);
 572     if (x->nc == NULL && i != -1)
 573         x->ex_flags |= EXFLAG_INVALID;
 574
 575     /* Handle CRL distribution point entries */
 576     res = setup_crldp(x);
 577     if (res == 0)
 578         x->ex_flags |= EXFLAG_INVALID;
 579
 580 #ifndef OPENSSL_NO_RFC3779
 581     x->rfc3779_addr = X509_get_ext_d2i(x, NID_sbgp_ipAddrBlock, &i, NULL);
 582     if (x->rfc3779_addr == NULL && i != -1)
 583         x->ex_flags |= EXFLAG_INVALID;
 584     x->rfc3779_asid = X509_get_ext_d2i(x, NID_sbgp_autonomousSysNum, &i, NULL);
 585     if (x->rfc3779_asid == NULL && i != -1)
 586         x->ex_flags |= EXFLAG_INVALID;
 587 #endif
 588     for (i = 0; i < X509_get_ext_count(x); i++) {
 589         X509_EXTENSION *ex = X509_get_ext(x, i);
 590         int nid = OBJ_obj2nid(X509_EXTENSION_get_object(ex));
 591
 592         if (nid == NID_freshest_crl)
 593             x->ex_flags |= EXFLAG_FRESHEST;
 594         if (!X509_EXTENSION_get_critical(ex))
 595             continue;
 596         if (!X509_supported_extension(ex)) {
 597             x->ex_flags |= EXFLAG_CRITICAL;
 598             break;
 599         }
 600         switch (nid) {
 601         case NID_basic_constraints:
 602             x->ex_flags |= EXFLAG_BCONS_CRITICAL;
 603             break;
 604         case NID_authority_key_identifier:
 605             x->ex_flags |= EXFLAG_AKID_CRITICAL;
 606             break;
 607         case NID_subject_key_identifier:
 608             x->ex_flags |= EXFLAG_SKID_CRITICAL;
 609             break;
 610         case NID_subject_alt_name:
 611             x->ex_flags |= EXFLAG_SAN_CRITICAL;
 612             break;
 613         default:
 614             break;
 615         }
 616     }
 617
 618     /* Set x->siginf, ignoring errors due to unsupported algos */
 619     (void)ossl_x509_init_sig_info(x);
 620
 621     x->ex_flags |= EXFLAG_SET; /* Indicate that cert has been processed */
 622 #ifdef tsan_st_rel
 623     tsan_st_rel((TSAN_QUALIFIER int *)&x->ex_cached, 1);
 624     /*
 625      * Above store triggers fast lock-free check in the beginning of the
 626      * function. But one has to ensure that the structure is "stable", i.e.
 627      * all stores are visible on all processors. Hence the release fence.
 628      */
 629 #endif
 630     ERR_pop_to_mark();
 631
 632     if ((x->ex_flags & EXFLAG_INVALID) == 0) {
 633         CRYPTO_THREAD_unlock(x->lock);
 634         return 1;
 635     }
 636     CRYPTO_THREAD_unlock(x->lock);
 637     ERR_raise(ERR_LIB_X509V3, X509V3_R_INVALID_CERTIFICATE);
 638     return 0;
 639 }
 640
 641 /*-
 642  * CA checks common to all purposes
 643  * return codes:
 644  * 0 not a CA
 645  * 1 is a CA
 646  * 2 Only possible in older versions of openSSL when basicConstraints are absent
 647  *   new versions will not return this value. May be a CA
 648  * 3 basicConstraints absent but self-signed V1.
 649  * 4 basicConstraints absent but keyUsage present and keyCertSign asserted.
 650  * 5 Netscape specific CA Flags present
 651  */
 652
 653 static int check_ca(const X509 *x)
 654 {
 655     /* keyUsage if present should allow cert signing */
 656     if (ku_reject(x, KU_KEY_CERT_SIGN))
 657         return 0;
 658     if ((x->ex_flags & EXFLAG_BCONS) != 0) {
 659         /* If basicConstraints says not a CA then say so */
 660         return (x->ex_flags & EXFLAG_CA) != 0;
 661     } else {
 662         /* We support V1 roots for...  uh, I don't really know why. */
 663         if ((x->ex_flags & V1_ROOT) == V1_ROOT)
 664             return 3;
 665         /*
 666          * If key usage present it must have certSign so tolerate it
 667          */
 668         else if ((x->ex_flags & EXFLAG_KUSAGE) != 0)
 669             return 4;
 670         /* Older certificates could have Netscape-specific CA types */
 671         else if ((x->ex_flags & EXFLAG_NSCERT) != 0
 672                  && (x->ex_nscert & NS_ANY_CA) != 0)
 673             return 5;
 674         /* Can this still be regarded a CA certificate?  I doubt it. */
 675         return 0;
 676     }
 677 }
 678
 679 void X509_set_proxy_flag(X509 *x)
 680 {
 681     if (CRYPTO_THREAD_write_lock(x->lock)) {
 682         x->ex_flags |= EXFLAG_PROXY;
 683         CRYPTO_THREAD_unlock(x->lock);
 684     }
 685 }
 686
 687 void X509_set_proxy_pathlen(X509 *x, long l)
 688 {
 689     x->ex_pcpathlen = l;
 690 }
 691
 692 int X509_check_ca(X509 *x)
 693 {
 694     /* Note 0 normally means "not a CA" - but in this case means error. */
 695     if (!ossl_x509v3_cache_extensions(x))
 696         return 0;
 697
 698     return check_ca(x);
 699 }
 700
 701 /* Check SSL CA: common checks for SSL client and server. */
 702 static int check_ssl_ca(const X509 *x)
 703 {
 704     int ca_ret = check_ca(x);
 705
 706     if (ca_ret == 0)
 707         return 0;
 708     /* Check nsCertType if present */
 709     return ca_ret != 5 || (x->ex_nscert & NS_SSL_CA) != 0;
 710 }
 711
 712 static int check_purpose_ssl_client(const X509_PURPOSE *xp, const X509 *x,
 713                                     int non_leaf)
 714 {
 715     if (xku_reject(x, XKU_SSL_CLIENT))
 716         return 0;
 717     if (non_leaf)
 718         return check_ssl_ca(x);
 719     /* We need to do digital signatures or key agreement */
 720     if (ku_reject(x, KU_DIGITAL_SIGNATURE | KU_KEY_AGREEMENT))
 721         return 0;
 722     /* nsCertType if present should allow SSL client use */
 723     if (ns_reject(x, NS_SSL_CLIENT))
 724         return 0;
 725     return 1;
 726 }
 727
 728 /*
 729  * Key usage needed for TLS/SSL server: digital signature, encipherment or
 730  * key agreement. The ssl code can check this more thoroughly for individual
 731  * key types.
 732  */
 733 #define KU_TLS \
 734     KU_DIGITAL_SIGNATURE | KU_KEY_ENCIPHERMENT | KU_KEY_AGREEMENT
 735
 736 static int check_purpose_ssl_server(const X509_PURPOSE *xp, const X509 *x,
 737                                     int non_leaf)
 738 {
 739     if (xku_reject(x, XKU_SSL_SERVER | XKU_SGC))
 740         return 0;
 741     if (non_leaf)
 742         return check_ssl_ca(x);
 743
 744     if (ns_reject(x, NS_SSL_SERVER))
 745         return 0;
 746     if (ku_reject(x, KU_TLS))
 747         return 0;
 748
 749     return 1;
 750
 751 }
 752
 753 static int check_purpose_ns_ssl_server(const X509_PURPOSE *xp, const X509 *x,
 754                                        int non_leaf)
 755 {
 756     int ret = check_purpose_ssl_server(xp, x, non_leaf);
 757
 758     if (!ret || non_leaf)
 759         return ret;
 760     /* We need to encipher or Netscape complains */
 761     return ku_reject(x, KU_KEY_ENCIPHERMENT) ? 0 : ret;
 762 }
 763
 764 /* common S/MIME checks */
 765 static int purpose_smime(const X509 *x, int non_leaf)
 766 {
 767     if (xku_reject(x, XKU_SMIME))
 768         return 0;
 769     if (non_leaf) {
 770         int ca_ret = check_ca(x);
 771
 772         if (ca_ret == 0)
 773             return 0;
 774         /* Check nsCertType if present */
 775         if (ca_ret != 5 || (x->ex_nscert & NS_SMIME_CA) != 0)
 776             return ca_ret;
 777         else
 778             return 0;
 779     }
 780     if ((x->ex_flags & EXFLAG_NSCERT) != 0) {
 781         if ((x->ex_nscert & NS_SMIME) != 0)
 782             return 1;
 783         /* Workaround for some buggy certificates */
 784         return (x->ex_nscert & NS_SSL_CLIENT) != 0 ? 2 : 0;
 785     }
 786     return 1;
 787 }
 788
 789 static int check_purpose_smime_sign(const X509_PURPOSE *xp, const X509 *x,
 790                                     int non_leaf)
 791 {
 792     int ret = purpose_smime(x, non_leaf);
 793
 794     if (!ret || non_leaf)
 795         return ret;
 796     return ku_reject(x, KU_DIGITAL_SIGNATURE | KU_NON_REPUDIATION) ? 0 : ret;
 797 }
 798
 799 static int check_purpose_smime_encrypt(const X509_PURPOSE *xp, const X509 *x,
 800                                        int non_leaf)
 801 {
 802     int ret = purpose_smime(x, non_leaf);
 803
 804     if (!ret || non_leaf)
 805         return ret;
 806     return ku_reject(x, KU_KEY_ENCIPHERMENT) ? 0 : ret;
 807 }
 808
 809 static int check_purpose_crl_sign(const X509_PURPOSE *xp, const X509 *x,
 810                                   int non_leaf)
 811 {
 812     if (non_leaf) {
 813         int ca_ret = check_ca(x);
 814
 815         return ca_ret == 2 ? 0 : ca_ret;
 816     }
 817     return !ku_reject(x, KU_CRL_SIGN);
 818 }
 819
 820 /*
 821  * OCSP helper: this is *not* a full OCSP check. It just checks that each CA
 822  * is valid. Additional checks must be made on the chain.
 823  */
 824 static int check_purpose_ocsp_helper(const X509_PURPOSE *xp, const X509 *x,
 825                                      int non_leaf)
 826 {
 827     /*
 828      * Must be a valid CA.  Should we really support the "I don't know" value
 829      * (2)?
 830      */
 831     if (non_leaf)
 832         return check_ca(x);
 833     /* Leaf certificate is checked in OCSP_verify() */
 834     return 1;
 835 }
 836
 837 static int check_purpose_timestamp_sign(const X509_PURPOSE *xp, const X509 *x,
 838                                         int non_leaf)
 839 {
 840     int i_ext;
 841
 842     /*
 843      * If non_leaf is true we must check if this is a valid CA certificate.
 844      * The extra requirements by the CA/Browser Forum are not checked.
 845      */
 846     if (non_leaf)
 847         return check_ca(x);
 848
 849     /*
 850      * Key Usage is checked according to RFC 5280 and
 851      * Extended Key Usage attributes is checked according to RFC 3161.
 852      * The extra (and somewhat conflicting) CA/Browser Forum
 853      * Baseline Requirements for the Issuance and Management of
 854      * Publicly‐Trusted Code Signing Certificates, Version 3.0.0,
 855      * Section 7.1.2.3: Code signing and Timestamp Certificate are not checked.
 856      */
 857     /*
 858      * Check the optional key usage field:
 859      * if Key Usage is present, it must be one of digitalSignature
 860      * and/or nonRepudiation (other values are not consistent and shall
 861      * be rejected).
 862      */
 863     if ((x->ex_flags & EXFLAG_KUSAGE) != 0
 864         && ((x->ex_kusage & ~(KU_NON_REPUDIATION | KU_DIGITAL_SIGNATURE)) ||
 865             !(x->ex_kusage & (KU_NON_REPUDIATION | KU_DIGITAL_SIGNATURE))))
 866         return 0;
 867
 868     /* Only timestamp key usage is permitted and it's required. */
 869     if ((x->ex_flags & EXFLAG_XKUSAGE) == 0 || x->ex_xkusage != XKU_TIMESTAMP)
 870         return 0;
 871
 872     /* Extended Key Usage MUST be critical */
 873     i_ext = X509_get_ext_by_NID(x, NID_ext_key_usage, -1);
 874     if (i_ext >= 0
 875             && !X509_EXTENSION_get_critical(X509_get_ext((X509 *)x, i_ext)))
 876         return 0;
 877     return 1;
 878 }
 879
 880 static int check_purpose_code_sign(const X509_PURPOSE *xp, const X509 *x,
 881                                    int non_leaf)
 882 {
 883     int i_ext;
 884
 885     /*
 886      * If non_leaf is true we must check if this is a valid CA certificate.
 887      * The extra requirements by the CA/Browser Forum are not checked.
 888      */
 889     if (non_leaf)
 890         return check_ca(x);
 891
 892     /*
 893      * Check the key usage and extended key usage fields:
 894      *
 895      * Reference: CA/Browser Forum,
 896      * Baseline Requirements for the Issuance and Management of
 897      * Publicly‐Trusted Code Signing Certificates, Version 3.0.0,
 898      * Section 7.1.2.3: Code signing and Timestamp Certificate
 899      *
 900      * Checking covers Key Usage and Extended Key Usage attributes.
 901      * The certificatePolicies, cRLDistributionPoints (CDP), and
 902      * authorityInformationAccess (AIA) extensions are so far not checked.
 903      */
 904     /* Key Usage */
 905     if ((x->ex_flags & EXFLAG_KUSAGE) == 0)
 906         return 0;
 907     if ((x->ex_kusage & KU_DIGITAL_SIGNATURE) == 0)
 908         return 0;
 909     if ((x->ex_kusage & (KU_KEY_CERT_SIGN | KU_CRL_SIGN)) != 0)
 910         return 0;
 911
 912     /* Key Usage MUST be critical */
 913     i_ext = X509_get_ext_by_NID(x, NID_key_usage, -1);
 914     if (i_ext < 0)
 915         return 0;
 916     if (i_ext >= 0) {
 917         X509_EXTENSION *ext = X509_get_ext((X509 *)x, i_ext);
 918         if (!X509_EXTENSION_get_critical(ext))
 919             return 0;
 920     }
 921
 922     /* Extended Key Usage */
 923     if ((x->ex_flags & EXFLAG_XKUSAGE) == 0)
 924         return 0;
 925     if ((x->ex_xkusage & XKU_CODE_SIGN) == 0)
 926         return 0;
 927     if ((x->ex_xkusage & (XKU_ANYEKU | XKU_SSL_SERVER)) != 0)
 928         return 0;
 929
 930     return 1;
 931
 932 }
 933
 934 static int no_check_purpose(const X509_PURPOSE *xp, const X509 *x,
 935                             int non_leaf)
 936 {
 937     return 1;
 938 }
 939
 940 /*-
 941  * Various checks to see if one certificate potentially issued the second.
 942  * This can be used to prune a set of possible issuer certificates which
 943  * have been looked up using some simple method such as by subject name.
 944  * These are:
 945  * 1. issuer_name(subject) == subject_name(issuer)
 946  * 2. If akid(subject) exists, it matches the respective issuer fields.
 947  * 3. subject signature algorithm == issuer public key algorithm
 948  * 4. If key_usage(issuer) exists, it allows for signing subject.
 949  * Note that this does not include actually checking the signature.
 950  * Returns 0 for OK, or positive for reason for mismatch
 951  * where reason codes match those for X509_verify_cert().
 952  */
 953 int X509_check_issued(X509 *issuer, X509 *subject)
 954 {
 955     int ret;
 956
 957     if ((ret = ossl_x509_likely_issued(issuer, subject)) != X509_V_OK)
 958         return ret;
 959     return ossl_x509_signing_allowed(issuer, subject);
 960 }
 961
 962 /* do the checks 1., 2., and 3. as described above for X509_check_issued() */
 963 int ossl_x509_likely_issued(X509 *issuer, X509 *subject)
 964 {
 965     int ret;
 966
 967     if (X509_NAME_cmp(X509_get_subject_name(issuer),
 968                       X509_get_issuer_name(subject)) != 0)
 969         return X509_V_ERR_SUBJECT_ISSUER_MISMATCH;
 970
 971     /* set issuer->skid and subject->akid */
 972     if (!ossl_x509v3_cache_extensions(issuer)
 973             || !ossl_x509v3_cache_extensions(subject))
 974         return X509_V_ERR_UNSPECIFIED;
 975
 976     ret = X509_check_akid(issuer, subject->akid);
 977     if (ret != X509_V_OK)
 978         return ret;
 979
 980     /* Check if the subject signature alg matches the issuer's PUBKEY alg */
 981     return check_sig_alg_match(X509_get0_pubkey(issuer), subject);
 982 }
 983
 984 /*-
 985  * Check if certificate I<issuer> is allowed to issue certificate I<subject>
 986  * according to the B<keyUsage> field of I<issuer> if present
 987  * depending on any proxyCertInfo extension of I<subject>.
 988  * Returns 0 for OK, or positive for reason for rejection
 989  * where reason codes match those for X509_verify_cert().
 990  */
 991 int ossl_x509_signing_allowed(const X509 *issuer, const X509 *subject)
 992 {
 993     if ((subject->ex_flags & EXFLAG_PROXY) != 0) {
 994         if (ku_reject(issuer, KU_DIGITAL_SIGNATURE))
 995             return X509_V_ERR_KEYUSAGE_NO_DIGITAL_SIGNATURE;
 996     } else if (ku_reject(issuer, KU_KEY_CERT_SIGN)) {
 997         return X509_V_ERR_KEYUSAGE_NO_CERTSIGN;
 998     }
 999     return X509_V_OK;
1000 }
1001
1002 int X509_check_akid(const X509 *issuer, const AUTHORITY_KEYID *akid)
1003 {
1004     if (akid == NULL)
1005         return X509_V_OK;
1006
1007     /* Check key ids (if present) */
1008     if (akid->keyid && issuer->skid &&
1009         ASN1_OCTET_STRING_cmp(akid->keyid, issuer->skid))
1010         return X509_V_ERR_AKID_SKID_MISMATCH;
1011     /* Check serial number */
1012     if (akid->serial &&
1013         ASN1_INTEGER_cmp(X509_get0_serialNumber(issuer), akid->serial))
1014         return X509_V_ERR_AKID_ISSUER_SERIAL_MISMATCH;
1015     /* Check issuer name */
1016     if (akid->issuer) {
1017         /*
1018          * Ugh, for some peculiar reason AKID includes SEQUENCE OF
1019          * GeneralName. So look for a DirName. There may be more than one but
1020          * we only take any notice of the first.
1021          */
1022         GENERAL_NAMES *gens = akid->issuer;
1023         GENERAL_NAME *gen;
1024         X509_NAME *nm = NULL;
1025         int i;
1026
1027         for (i = 0; i < sk_GENERAL_NAME_num(gens); i++) {
1028             gen = sk_GENERAL_NAME_value(gens, i);
1029             if (gen->type == GEN_DIRNAME) {
1030                 nm = gen->d.dirn;
1031                 break;
1032             }
1033         }
1034         if (nm != NULL && X509_NAME_cmp(nm, X509_get_issuer_name(issuer)) != 0)
1035             return X509_V_ERR_AKID_ISSUER_SERIAL_MISMATCH;
1036     }
1037     return X509_V_OK;
1038 }
1039
1040 uint32_t X509_get_extension_flags(X509 *x)
1041 {
1042     /* Call for side-effect of computing hash and caching extensions */
1043     X509_check_purpose(x, -1, 0);
1044     return x->ex_flags;
1045 }
1046
1047 uint32_t X509_get_key_usage(X509 *x)
1048 {
1049     /* Call for side-effect of computing hash and caching extensions */
1050     if (X509_check_purpose(x, -1, 0) != 1)
1051         return 0;
1052     return (x->ex_flags & EXFLAG_KUSAGE) != 0 ? x->ex_kusage : UINT32_MAX;
1053 }
1054
1055 uint32_t X509_get_extended_key_usage(X509 *x)
1056 {
1057     /* Call for side-effect of computing hash and caching extensions */
1058     if (X509_check_purpose(x, -1, 0) != 1)
1059         return 0;
1060     return (x->ex_flags & EXFLAG_XKUSAGE) != 0 ? x->ex_xkusage : UINT32_MAX;
1061 }
1062
1063 const ASN1_OCTET_STRING *X509_get0_subject_key_id(X509 *x)
1064 {
1065     /* Call for side-effect of computing hash and caching extensions */
1066     if (X509_check_purpose(x, -1, 0) != 1)
1067         return NULL;
1068     return x->skid;
1069 }
1070
1071 const ASN1_OCTET_STRING *X509_get0_authority_key_id(X509 *x)
1072 {
1073     /* Call for side-effect of computing hash and caching extensions */
1074     if (X509_check_purpose(x, -1, 0) != 1)
1075         return NULL;
1076     return (x->akid != NULL ? x->akid->keyid : NULL);
1077 }
1078
1079 const GENERAL_NAMES *X509_get0_authority_issuer(X509 *x)
1080 {
1081     /* Call for side-effect of computing hash and caching extensions */
1082     if (X509_check_purpose(x, -1, 0) != 1)
1083         return NULL;
1084     return (x->akid != NULL ? x->akid->issuer : NULL);
1085 }
1086
1087 const ASN1_INTEGER *X509_get0_authority_serial(X509 *x)
1088 {
1089     /* Call for side-effect of computing hash and caching extensions */
1090     if (X509_check_purpose(x, -1, 0) != 1)
1091         return NULL;
1092     return (x->akid != NULL ? x->akid->serial : NULL);
1093 }
1094
1095 long X509_get_pathlen(X509 *x)
1096 {
1097     /* Called for side effect of caching extensions */
1098     if (X509_check_purpose(x, -1, 0) != 1
1099             || (x->ex_flags & EXFLAG_BCONS) == 0)
1100         return -1;
1101     return x->ex_pathlen;
1102 }
1103
1104 long X509_get_proxy_pathlen(X509 *x)
1105 {
1106     /* Called for side effect of caching extensions */
1107     if (X509_check_purpose(x, -1, 0) != 1
1108             || (x->ex_flags & EXFLAG_PROXY) == 0)
1109         return -1;
1110     return x->ex_pcpathlen;
1111 }