demos/easy_tls/easy-tls.c

   1 /* -*- Mode: C; c-file-style: "bsd" -*- */
   2 /*
   3  * easy-tls.c -- generic TLS proxy.
   4  * $Id: easy-tls.c,v 1.4 2002/03/05 09:07:16 bodo Exp $
   5  */
   6 /*-
   7  (c) Copyright 1999 Bodo Moeller.  All rights reserved.
   8
   9  This is free software; you can redistributed and/or modify it
  10  unter the terms of either
  11    -  the GNU General Public License as published by the
  12       Free Software Foundation, version 1, or (at your option)
  13       any later version,
  14  or
  15    -  the following license:
  16 */
  17 /*-
  18  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  19  * modification, are permitted provided that each of the following
  20  * conditions is met:
  21  *
  22  * 1. Redistributions qualify as "freeware" or "Open Source Software" under
  23  *    one of the following terms:
  24  *
  25  *    (a) Redistributions are made at no charge beyond the reasonable cost of
  26  *        materials and delivery.
  27  *
  28  *    (b) Redistributions are accompanied by a copy of the Source Code
  29  *        or by an irrevocable offer to provide a copy of the Source Code
  30  *        for up to three years at the cost of materials and delivery.
  31  *        Such redistributions must allow further use, modification, and
  32  *        redistribution of the Source Code under substantially the same
  33  *        terms as this license.
  34  *
  35  * 2. Redistributions of source code must retain the above copyright
  36  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  37  *
  38  * 3. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  39  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  40  *    the documentation and/or other materials provided with the
  41  *    distribution.
  42  *
  43  * 4. All advertising materials mentioning features or use of this
  44  *    software must display the following acknowledgment:
  45  *    "This product includes software developed by Bodo Moeller."
  46  *    (If available, substitute umlauted o for oe.)
  47  *
  48  * 5. Redistributions of any form whatsoever must retain the following
  49  *    acknowledgment:
  50  *    "This product includes software developed by Bodo Moeller."
  51  *
  52  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY BODO MOELLER ``AS IS'' AND ANY
  53  * EXPRESSED OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  54  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  55  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL BODO MOELLER OR
  56  * HIS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  57  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  58  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  59  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  60  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
  61  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  62  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED
  63  * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  64  */
  65 /*
  66  * Attribution for OpenSSL library:
  67  *
  68  * This product includes cryptographic software written by Eric Young
  69  * (eay@cryptsoft.com).  This product includes software written by Tim
  70  * Hudson (tjh@cryptsoft.com).
  71  * This product includes software developed by the OpenSSL Project
  72  * for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.openssl.org/)
  73  */
  74
  75 static char const rcsid[] =
  76 "$Id: easy-tls.c,v 1.4 2002/03/05 09:07:16 bodo Exp $";
  77
  78 #include <assert.h>
  79 #include <errno.h>
  80 #include <fcntl.h>
  81 #include <limits.h>
  82 #include <stdarg.h>
  83 #include <stdio.h>
  84 #include <string.h>
  85 #include <sys/select.h>
  86 #include <sys/socket.h>
  87 #include <sys/stat.h>
  88 #include <sys/time.h>
  89 #include <sys/types.h>
  90 #include <sys/utsname.h>
  91 #include <unistd.h>
  92
  93 #include <openssl/crypto.h>
  94 #include <openssl/dh.h>
  95 #include <openssl/dsa.h>
  96 #include <openssl/err.h>
  97 #include <openssl/evp.h>
  98 #include <openssl/opensslv.h>
  99 #include <openssl/pem.h>
 100 #include <openssl/rand.h>
 101 #ifndef NO_RSA
 102  #include <openssl/rsa.h>
 103 #endif
 104 #include <openssl/ssl.h>
 105 #include <openssl/x509.h>
 106 #include <openssl/x509_vfy.h>
 107
 108 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x00904000L /* 0.9.4-dev */
 109 # error "This program needs OpenSSL 0.9.4 or later."
 110 #endif
 111
 112 #include "easy-tls.h" /* include after <openssl/ssl.h> if both are needed */
 113
 114 #if TLS_INFO_SIZE > PIPE_BUF
 115 # if PIPE_BUF < 512
 116 #  error "PIPE_BUF < 512" /* non-POSIX */
 117 # endif
 118 # error "TLS_INFO_SIZE > PIPE_BUF"
 119 #endif
 120
 121 /*****************************************************************************/
 122
 123 #ifdef TLS_APP
 124 # include TLS_APP
 125 #endif
 126
 127 /* Applications can define:
 128  *   TLS_APP_PROCESS_INIT -- void ...(int fd, int client_p, void *apparg)
 129  *   TLS_CUMULATE_ERRORS
 130  *   TLS_ERROR_BUFSIZ
 131  *   TLS_APP_ERRFLUSH -- void ...(int child_p, char *, size_t, void *apparg)
 132  */
 133
 134 #ifndef TLS_APP_PROCESS_INIT
 135 # define TLS_APP_PROCESS_INIT(fd, client_p, apparg) ((void) 0)
 136 #endif
 137
 138 #ifndef TLS_ERROR_BUFSIZ
 139 # define TLS_ERROR_BUFSIZ (10*160)
 140 #endif
 141 #if TLS_ERROR_BUFSIZ < 2 /* {'\n',0} */
 142 # error "TLS_ERROR_BUFSIZE is too small."
 143 #endif
 144
 145 #ifndef TLS_APP_ERRFLUSH
 146 # define TLS_APP_ERRFLUSH tls_app_errflush
 147 static void
 148 tls_app_errflush(int child_p, char *errbuf, size_t num, void *apparg)
 149 {
 150     fputs(errbuf, stderr);
 151 }
 152 #endif
 153
 154 /*****************************************************************************/
 155
 156 #ifdef DEBUG_TLS
 157 # define DEBUG_MSG(x) fprintf(stderr,"  %s\n",x)
 158 # define DEBUG_MSG2(x,y) fprintf(stderr, "  %s: %d\n",x,y)
 159 static int tls_loop_count = 0;
 160 static int tls_select_count = 0;
 161 #else
 162 # define DEBUG_MSG(x) (void)0
 163 # define DEBUG_MSG2(x,y) (void)0
 164 #endif
 165
 166 static void tls_rand_seed_uniquely(void);
 167 static void tls_proxy(int clear_fd, int tls_fd, int info_fd, SSL_CTX *ctx, int client_p);
 168 static int tls_socket_nonblocking(int fd);
 169
 170 static int tls_child_p = 0;
 171 static void *tls_child_apparg;
 172
 173
 174 struct tls_start_proxy_args
 175 tls_start_proxy_defaultargs(void)
 176 {
 177     struct tls_start_proxy_args ret;
 178
 179     ret.fd = -1;
 180     ret.client_p = -1;
 181     ret.ctx = NULL;
 182     ret.pid = NULL;
 183     ret.infofd = NULL;
 184
 185     return ret;
 186 }
 187
 188 /*-
 189  * Slice in TLS proxy process at fd.
 190  * Return value:
 191  *   0    ok  (*pid is set to child's PID if pid != NULL),
 192  *   < 0  look at errno
 193  *   > 0  other error
 194  *   (return value encodes place of error)
 195  *
 196  */
 197 int
 198 tls_start_proxy(struct tls_start_proxy_args a, void *apparg)
 199 {
 200     int fds[2] = {-1, -1};
 201     int infofds[2] = {-1, -1};
 202     int r, getfd, getfl;
 203     int ret;
 204
 205     DEBUG_MSG2("tls_start_proxy fd", a.fd);
 206     DEBUG_MSG2("tls_start_proxy client_p", a.client_p);
 207
 208     if (a.fd == -1 || a.client_p == -1 || a.ctx == NULL)
 209         return 1;
 210
 211     if (a.pid != NULL) {
 212         *a.pid = 0;
 213     }
 214     if (a.infofd != NULL) {
 215         *a.infofd = -1;
 216     }
 217
 218     r = socketpair(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0, fds);
 219     if (r == -1)
 220         return -1;
 221     if (a.fd >= FD_SETSIZE || fds[0] >= FD_SETSIZE) {
 222         ret = 2;
 223         goto err;
 224     }
 225     if (a.infofd != NULL) {
 226         r = pipe(infofds);
 227         if (r == -1) {
 228             ret = -3;
 229             goto err;
 230         }
 231     }
 232
 233     r = fork();
 234     if (r == -1) {
 235         ret = -4;
 236         goto err;
 237     }
 238     if (r == 0) {
 239         DEBUG_MSG("fork");
 240         tls_child_p = 1;
 241         tls_child_apparg = apparg;
 242         close(fds[1]);
 243         if (infofds[0] != -1)
 244             close(infofds[0]);
 245         TLS_APP_PROCESS_INIT(a.fd, a.client_p, apparg);
 246         DEBUG_MSG("TLS_APP_PROCESS_INIT");
 247         tls_proxy(fds[0], a.fd, infofds[1], a.ctx, a.client_p);
 248         exit(0);
 249     }
 250     if (a.pid != NULL)
 251         *a.pid = r;
 252     if (infofds[1] != -1) {
 253         close(infofds[1]);
 254         infofds[1] = -1;
 255     }
 256     /* install fds[1] in place of fd: */
 257     close(fds[0]);
 258     fds[0] = -1;
 259     getfd = fcntl(a.fd, F_GETFD);
 260     getfl = fcntl(a.fd, F_GETFL);
 261     r = dup2(fds[1], a.fd);
 262     close(fds[1]);
 263     fds[1] = -1;
 264     if (r == -1) {
 265         ret = -5;
 266         goto err;
 267     }
 268     if (getfd != 1)
 269         fcntl(a.fd, F_SETFD, getfd);
 270     if (getfl & O_NONBLOCK)
 271         (void)tls_socket_nonblocking(a.fd);
 272     if (a.infofd != NULL)
 273         *a.infofd = infofds[0];
 274     return 0;
 275
 276   err:
 277     if (fds[0] != -1)
 278         close(fds[0]);
 279     if (fds[1] != -1)
 280         close(fds[1]);
 281     if (infofds[0] != -1)
 282         close(infofds[0]);
 283     if (infofds[1] != -1)
 284         close(infofds[1]);
 285     return ret;
 286 }
 287
 288 /*****************************************************************************/
 289
 290 static char errbuf[TLS_ERROR_BUFSIZ];
 291 static size_t errbuf_i = 0;
 292
 293 static void
 294 tls_errflush(void *apparg)
 295 {
 296     if (errbuf_i == 0)
 297         return;
 298
 299     assert(errbuf_i < sizeof errbuf);
 300     assert(errbuf[errbuf_i] == 0);
 301     if (errbuf_i == sizeof errbuf - 1) {
 302         /* make sure we have a newline, even if string has been truncated */
 303         errbuf[errbuf_i - 1] = '\n';
 304     }
 305
 306     /* TLS_APP_ERRFLUSH may modify the string as needed,
 307      * e.g. substitute other characters for \n for convenience */
 308     TLS_APP_ERRFLUSH(tls_child_p, errbuf, errbuf_i, apparg);
 309
 310     errbuf_i = 0;
 311 }
 312
 313 static void
 314 tls_errprintf(int flush, void *apparg, const char *fmt, ...)
 315 {
 316     va_list args;
 317     int r;
 318
 319     if (errbuf_i < sizeof errbuf - 1) {
 320         size_t n;
 321
 322         va_start(args, fmt);
 323         n = (sizeof errbuf) - errbuf_i;
 324         r = vsnprintf(errbuf + errbuf_i, n, fmt, args);
 325         if (r >= n)
 326             r = n - 1;
 327         if (r >= 0) {
 328             errbuf_i += r;
 329         } else {
 330             errbuf_i = sizeof errbuf - 1;
 331             errbuf[errbuf_i] = '\0';
 332         }
 333         assert(errbuf_i < sizeof errbuf);
 334         assert(errbuf[errbuf_i] == 0);
 335     }
 336 #ifndef TLS_CUMULATE_ERRORS
 337     tls_errflush(apparg);
 338 #else
 339     if (flush)
 340         tls_errflush(apparg);
 341 #endif
 342 }
 343
 344 /* app_prefix.. are for additional information provided by caller.
 345  * If OpenSSL error queue is empty, print default_text ("???" if NULL).
 346  */
 347 static char *
 348 tls_openssl_errors(const char *app_prefix_1, const char *app_prefix_2, const char *default_text, void *apparg)
 349 {
 350     static char reasons[255];
 351     size_t reasons_i;
 352     unsigned long err;
 353     const char *file;
 354     int line;
 355     const char *data;
 356     int flags;
 357     char *errstring;
 358     int printed_something = 0;
 359
 360     reasons_i = 0;
 361
 362     assert(app_prefix_1 != NULL);
 363     assert(app_prefix_2 != NULL);
 364
 365     if (default_text == NULL)
 366         default_text = "?""?""?";
 367
 368     while ((err = ERR_get_error_line_data(&file,&line,&data,&flags)) != 0) {
 369         if (reasons_i < sizeof reasons) {
 370             size_t n;
 371             int r;
 372
 373             n = (sizeof reasons) - reasons_i;
 374             r = snprintf(reasons + reasons_i, n, "%s%s", (reasons_i > 0 ? ", " : ""), ERR_reason_error_string(err));
 375             if (r >= n)
 376                 r = n - 1;
 377             if (r >= 0) {
 378                 reasons_i += r;
 379             } else {
 380                 reasons_i = sizeof reasons;
 381             }
 382             assert(reasons_i <= sizeof reasons);
 383         }
 384
 385         errstring = ERR_error_string(err, NULL);
 386         assert(errstring != NULL);
 387         tls_errprintf(0, apparg, "OpenSSL error%s%s: %s:%s:%d:%s\n", app_prefix_1, app_prefix_2, errstring, file, line, (flags & ERR_TXT_STRING) ? data : "");
 388         printed_something = 1;
 389     }
 390
 391     if (!printed_something) {
 392         assert(reasons_i == 0);
 393         snprintf(reasons, sizeof reasons, "%s", default_text);
 394         tls_errprintf(0, apparg, "OpenSSL error%s%s: %s\n", app_prefix_1, app_prefix_2, default_text);
 395     }
 396
 397 #ifdef TLS_CUMULATE_ERRORS
 398     tls_errflush(apparg);
 399 #endif
 400     assert(errbuf_i == 0);
 401
 402     return reasons;
 403 }
 404
 405 /*****************************************************************************/
 406
 407 static int tls_init_done = 0;
 408
 409 static int
 410 tls_init(void *apparg)
 411 {
 412     if (tls_init_done)
 413         return 0;
 414
 415     SSL_load_error_strings();
 416     if (!SSL_library_init() /* aka SSLeay_add_ssl_algorithms() */ ) {
 417         tls_errprintf(1, apparg, "SSL_library_init failed.\n");
 418         return -1;
 419     }
 420     tls_init_done = 1;
 421     tls_rand_seed();
 422     return 0;
 423 }
 424
 425 /*****************************************************************************/
 426
 427 static void
 428 tls_rand_seed_uniquely(void)
 429 {
 430     struct {
 431         pid_t pid;
 432         time_t time;
 433         void *stack;
 434     } data;
 435
 436     data.pid = getpid();
 437     data.time = time(NULL);
 438     data.stack = (void *)&data;
 439
 440     RAND_seed((const void *)&data, sizeof data);
 441 }
 442
 443 void
 444 tls_rand_seed(void)
 445 {
 446     struct {
 447         struct utsname uname;
 448         int uname_1;
 449         int uname_2;
 450         uid_t uid;
 451         uid_t euid;
 452         gid_t gid;
 453         gid_t egid;
 454     } data;
 455
 456     data.uname_1 = uname(&data.uname);
 457     data.uname_2 = errno; /* Let's hope that uname fails randomly :-) */
 458
 459     data.uid = getuid();
 460     data.euid = geteuid();
 461     data.gid = getgid();
 462     data.egid = getegid();
 463
 464     RAND_seed((const void *)&data, sizeof data);
 465     tls_rand_seed_uniquely();
 466 }
 467
 468 static int tls_rand_seeded_p = 0;
 469
 470 #define my_MIN_SEED_BYTES 256 /* struct stat can be larger than 128 */
 471 int
 472 tls_rand_seed_from_file(const char *filename, size_t n, void *apparg)
 473 {
 474     /* Seed OpenSSL's random number generator from file.
 475        Try to read n bytes if n > 0, whole file if n == 0. */
 476
 477     int r;
 478
 479     if (tls_init(apparg) == -1)
 480         return -1;
 481     tls_rand_seed();
 482
 483     r = RAND_load_file(filename, (n > 0 && n < LONG_MAX) ? (long)n : LONG_MAX);
 484     /* r is the number of bytes filled into the random number generator,
 485      * which are taken from "stat(filename, ...)" in addition to the
 486      * file contents.
 487      */
 488     assert(1 < my_MIN_SEED_BYTES);
 489     /* We need to detect at least those cases when the file does not exist
 490      * at all.  With current versions of OpenSSL, this should do it: */
 491     if (n == 0)
 492         n = my_MIN_SEED_BYTES;
 493     if (r < n) {
 494         tls_errprintf(1, apparg, "rand_seed_from_file: could not read %d bytes from %s.\n", n, filename);
 495         return -1;
 496     } else {
 497         tls_rand_seeded_p = 1;
 498         return 0;
 499     }
 500 }
 501
 502 void
 503 tls_rand_seed_from_memory(const void *buf, size_t n)
 504 {
 505     size_t i = 0;
 506
 507     while (i < n) {
 508         size_t rest = n - i;
 509         int chunk = rest < INT_MAX ? (int)rest : INT_MAX;
 510         RAND_seed((const char *)buf + i, chunk);
 511         i += chunk;
 512     }
 513     tls_rand_seeded_p = 1;
 514 }
 515
 516
 517 /*****************************************************************************/
 518
 519 struct tls_x509_name_string {
 520     char str[100];
 521 };
 522
 523 static void
 524 tls_get_x509_subject_name_oneline(X509 *cert, struct tls_x509_name_string *namestring)
 525 {
 526     X509_NAME *name;
 527
 528     if (cert == NULL) {
 529         namestring->str[0] = '\0';
 530         return;
 531     }
 532
 533     name = X509_get_subject_name(cert); /* does not increment any reference counter */
 534
 535     assert(sizeof namestring->str >= 4); /* "?" or "...", plus 0 */
 536
 537     if (name == NULL) {
 538         namestring->str[0] = '?';
 539         namestring->str[1] = 0;
 540     } else {
 541         size_t len;
 542
 543         X509_NAME_oneline(name, namestring->str, sizeof namestring->str);
 544         len = strlen(namestring->str);
 545         assert(namestring->str[len] == 0);
 546         assert(len < sizeof namestring->str);
 547
 548         if (len+1 == sizeof namestring->str) {
 549             /* (Probably something was cut off.)
 550              * Does not really work -- X509_NAME_oneline truncates after
 551              * name components, we cannot tell from the result whether
 552              * anything is missing. */
 553
 554             assert(namestring->str[len] == 0);
 555             namestring->str[--len] = '.';
 556             namestring->str[--len] = '.';
 557             namestring->str[--len] = '.';
 558         }
 559     }
 560 }
 561
 562 /*****************************************************************************/
 563
 564 /* to hinder OpenSSL from asking for passphrases */
 565 static int
 566 no_passphrase_callback(char *buf, int num, int w, void *arg)
 567 {
 568     return -1;
 569 }
 570
 571 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x00907000L
 572 static int
 573 verify_dont_fail_cb(X509_STORE_CTX *c, void *unused_arg)
 574 #else
 575 static int
 576 verify_dont_fail_cb(X509_STORE_CTX *c)
 577 #endif
 578 {
 579     int i;
 580
 581     i = X509_verify_cert(c); /* sets c->error */
 582 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x00905000L /* don't allow unverified
 583                                            * certificates -- they could
 584                                            * survive session reuse, but
 585                                            * OpenSSL < 0.9.5-dev does not
 586                                            * preserve their verify_result */
 587     if (i == 0)
 588         return 1;
 589     else
 590 #endif
 591         return i;
 592 }
 593
 594 static DH *tls_dhe1024 = NULL; /* generating these takes a while, so do it just once */
 595
 596 void
 597 tls_set_dhe1024(int i, void *apparg)
 598 {
 599     DSA *dsaparams;
 600     DH *dhparams;
 601     const char *seed[] = { ";-)  :-(  :-)  :-(  ",
 602                            ";-)  :-(  :-)  :-(  ",
 603                            "Random String no. 12",
 604                            ";-)  :-(  :-)  :-(  ",
 605                            "hackers have even mo", /* from jargon file */
 606     };
 607     unsigned char seedbuf[20];
 608
 609     tls_init(apparg);
 610     if (i >= 0) {
 611         i %= sizeof seed / sizeof seed[0];
 612         assert(strlen(seed[i]) == 20);
 613         memcpy(seedbuf, seed[i], 20);
 614         dsaparams = DSA_generate_parameters(1024, seedbuf, 20, NULL, NULL, 0, NULL);
 615     } else {
 616         /* random parameters (may take a while) */
 617         dsaparams = DSA_generate_parameters(1024, NULL, 0, NULL, NULL, 0, NULL);
 618     }
 619
 620     if (dsaparams == NULL) {
 621         tls_openssl_errors("", "", NULL, apparg);
 622         return;
 623     }
 624     dhparams = DSA_dup_DH(dsaparams);
 625     DSA_free(dsaparams);
 626     if (dhparams == NULL) {
 627         tls_openssl_errors("", "", NULL, apparg);
 628         return;
 629     }
 630     if (tls_dhe1024 != NULL)
 631         DH_free(tls_dhe1024);
 632     tls_dhe1024 = dhparams;
 633 }
 634
 635 struct tls_create_ctx_args
 636 tls_create_ctx_defaultargs(void)
 637 {
 638         struct tls_create_ctx_args ret;
 639
 640         ret.client_p = 0;
 641         ret.certificate_file = NULL;
 642         ret.key_file = NULL;
 643         ret.ca_file = NULL;
 644         ret.verify_depth = -1;
 645         ret.fail_unless_verified = 0;
 646         ret.export_p = 0;
 647
 648         return ret;
 649 }
 650
 651 SSL_CTX *
 652 tls_create_ctx(struct tls_create_ctx_args a, void *apparg)
 653 {
 654     int r;
 655     static long context_num = 0;
 656     SSL_CTX *ret;
 657     const char *err_pref_1 = "", *err_pref_2 = "";
 658
 659     if (tls_init(apparg) == -1)
 660         return NULL;
 661
 662     ret = SSL_CTX_new((a.client_p? SSLv23_client_method:SSLv23_server_method)());
 663
 664     if (ret == NULL)
 665         goto err;
 666
 667     SSL_CTX_set_default_passwd_cb(ret, no_passphrase_callback);
 668     SSL_CTX_set_mode(ret, SSL_MODE_ENABLE_PARTIAL_WRITE);
 669
 670     if ((a.certificate_file != NULL) || (a.key_file != NULL)) {
 671         if (a.key_file == NULL) {
 672             tls_errprintf(1, apparg, "Need a key file.\n");
 673             goto err_return;
 674         }
 675         if (a.certificate_file == NULL) {
 676             tls_errprintf(1, apparg, "Need a certificate chain file.\n");
 677             goto err_return;
 678         }
 679
 680         if (!SSL_CTX_use_PrivateKey_file(ret, a.key_file, SSL_FILETYPE_PEM))
 681             goto err;
 682         if (!tls_rand_seeded_p) {
 683             /* particularly paranoid people may not like this --
 684              * so provide your own random seeding before calling this */
 685             if (tls_rand_seed_from_file(a.key_file, 0, apparg) == -1)
 686                 goto err_return;
 687         }
 688         if (!SSL_CTX_use_certificate_chain_file(ret, a.certificate_file))
 689             goto err;
 690         if (!SSL_CTX_check_private_key(ret)) {
 691             tls_errprintf(1, apparg, "Private key \"%s\" does not match certificate \"%s\".\n", a.key_file, a.certificate_file);
 692             goto err_peek;
 693         }
 694     }
 695
 696     if ((a.ca_file != NULL) || (a.verify_depth > 0)) {
 697         context_num++;
 698         r = SSL_CTX_set_session_id_context(ret, (const void *)&context_num, (unsigned int)sizeof context_num);
 699         if (!r)
 700             goto err;
 701
 702         SSL_CTX_set_verify(ret, SSL_VERIFY_PEER | (a.fail_unless_verified ? SSL_VERIFY_FAIL_IF_NO_PEER_CERT : 0), 0);
 703         if (!a.fail_unless_verified)
 704             SSL_CTX_set_cert_verify_callback(ret, verify_dont_fail_cb, NULL);
 705
 706         if (a.verify_depth > 0)
 707             SSL_CTX_set_verify_depth(ret, a.verify_depth);
 708
 709         if (a.ca_file != NULL) {
 710             r = SSL_CTX_load_verify_locations(ret, a.ca_file, NULL /* no CA-directory */); /* does not report failure if file does not exist ... */
 711             if (!r) {
 712                 err_pref_1 = " while processing certificate file ";
 713                 err_pref_2 = a.ca_file;
 714                 goto err;
 715             }
 716
 717             if (!a.client_p) {
 718                 /* SSL_load_client_CA_file is a misnomer, it just creates a list of CNs. */
 719                 SSL_CTX_set_client_CA_list(ret, SSL_load_client_CA_file(a.ca_file));
 720                 /* SSL_CTX_set_client_CA_list does not have a return value;
 721                  * it does not really need one, but make sure
 722                  * (we really test if SSL_load_client_CA_file worked) */
 723                 if (SSL_CTX_get_client_CA_list(ret) == NULL) {
 724                     tls_errprintf(1, apparg, "Could not set client CA list from \"%s\".\n", a.ca_file);
 725                     goto err_peek;
 726                 }
 727             }
 728         }
 729     }
 730
 731     if (!a.client_p) {
 732         if (tls_dhe1024 == NULL) {
 733             int i;
 734
 735             RAND_bytes((unsigned char *) &i, sizeof i);
 736             /* make sure that i is non-negative -- pick one of the provided
 737              * seeds */
 738             if (i < 0)
 739                 i = -i;
 740             if (i < 0)
 741                 i = 0;
 742             tls_set_dhe1024(i, apparg);
 743             if (tls_dhe1024 == NULL)
 744                 goto err_return;
 745         }
 746
 747         if (!SSL_CTX_set_tmp_dh(ret, tls_dhe1024))
 748             goto err;
 749
 750         /* avoid small subgroup attacks: */
 751         SSL_CTX_set_options(ret, SSL_OP_SINGLE_DH_USE);
 752     }
 753
 754 #ifndef NO_RSA
 755     if (!a.client_p && a.export_p) {
 756         RSA *tmpkey;
 757
 758         tmpkey = RSA_generate_key(512, RSA_F4, 0, NULL);
 759         if (tmpkey == NULL)
 760             goto err;
 761         if (!SSL_CTX_set_tmp_rsa(ret, tmpkey)) {
 762             RSA_free(tmpkey);
 763             goto err;
 764         }
 765         RSA_free(tmpkey); /* SSL_CTX_set_tmp_rsa uses a duplicate. */
 766     }
 767 #endif
 768
 769     return ret;
 770
 771  err_peek:
 772     if (!ERR_peek_error())
 773         goto err_return;
 774  err:
 775     tls_openssl_errors(err_pref_1, err_pref_2, NULL, apparg);
 776  err_return:
 777     if (ret != NULL)
 778         SSL_CTX_free(ret);
 779     return NULL;
 780 }
 781
 782
 783 /*****************************************************************************/
 784
 785 static int
 786 tls_socket_nonblocking(int fd)
 787 {
 788     int v, r;
 789
 790     v = fcntl(fd, F_GETFL, 0);
 791     if (v == -1) {
 792         if (errno == EINVAL)
 793             return 0; /* already shut down -- ignore */
 794         return -1;
 795     }
 796     r = fcntl(fd, F_SETFL, v | O_NONBLOCK);
 797     if (r == -1) {
 798         if (errno == EINVAL)
 799             return 0; /* already shut down -- ignore */
 800         return -1;
 801     }
 802     return 0;
 803 }
 804
 805 static int
 806 max(int a, int b)
 807 {
 808     return a > b ? a : b;
 809 }
 810
 811 static void
 812 tls_sockets_select(int read_select_1, int read_select_2, int write_select_1, int write_select_2, int seconds /* timeout, -1 means no timeout */)
 813 {
 814     int maxfd, n;
 815     fd_set reads, writes;
 816     struct timeval timeout;
 817     struct timeval *timeout_p;
 818
 819     assert(read_select_1 >= -1 && read_select_2 >= -1 && write_select_1 >= -1 && write_select_2 >= -1);
 820     assert(read_select_1 < FD_SETSIZE && read_select_2 < FD_SETSIZE -1 && write_select_1 < FD_SETSIZE -1 && write_select_2 < FD_SETSIZE -1);
 821
 822     maxfd = max(max(read_select_1, read_select_2), max(write_select_1, write_select_2));
 823     assert(maxfd >= 0);
 824
 825     FD_ZERO(&reads);
 826     FD_ZERO(&writes);
 827
 828     for(n = 0; n < 4; ++n) {
 829         int i = n % 2;
 830         int w = n >= 2;
 831         /* loop over all (i, w) in {0,1}x{0,1} */
 832         int fd;
 833
 834         if (i == 0 && w == 0)
 835             fd = read_select_1;
 836         else if (i == 1 && w == 0)
 837             fd = read_select_2;
 838         else if (i == 0 && w == 1)
 839             fd = write_select_1;
 840         else {
 841             assert(i == 1 && w == 1);
 842             fd = write_select_2;
 843         }
 844
 845         if (fd >= 0) {
 846             if (w == 0)
 847                 FD_SET(fd, &reads);
 848             else /* w == 1 */
 849                 FD_SET(fd, &writes);
 850         }
 851     }
 852
 853     if (seconds >= 0) {
 854         timeout.tv_sec = seconds;
 855         timeout.tv_usec = 0;
 856         timeout_p = &timeout;
 857     } else
 858         timeout_p = NULL;
 859
 860     DEBUG_MSG2("select no.", ++tls_select_count);
 861     select(maxfd + 1, &reads, &writes, (fd_set *) NULL, timeout_p);
 862     DEBUG_MSG("cont.");
 863 }
 864
 865 /*****************************************************************************/
 866
 867 #define TUNNELBUFSIZE (16*1024)
 868 struct tunnelbuf {
 869     char buf[TUNNELBUFSIZE];
 870     size_t len;
 871     size_t offset;
 872 };
 873
 874 static int tls_connect_attempt(SSL *, int *write_select, int *read_select, int *closed, int *progress, const char **err_pref);
 875
 876 static int tls_accept_attempt(SSL *, int *write_select, int *read_select, int *closed, int *progress, const char **err_pref);
 877
 878 static int tls_write_attempt(SSL *, struct tunnelbuf *, int *write_select, int *read_select, int *closed, int *progress, const char **err_pref);
 879
 880 static int tls_read_attempt(SSL *, struct tunnelbuf *, int *write_select, int *read_select, int *closed, int *progress, const char **err_pref);
 881
 882 static int write_attempt(int fd, struct tunnelbuf *, int *select, int *closed, int *progress);
 883
 884 static int read_attempt(int fd, struct tunnelbuf *, int *select, int *closed, int *progress);
 885
 886 static void write_info(SSL *ssl, int *info_fd)
 887 {
 888     if (*info_fd != -1) {
 889         long v;
 890         int v_ok;
 891         struct tls_x509_name_string peer;
 892         char infobuf[TLS_INFO_SIZE];
 893         int r;
 894
 895         DEBUG_MSG("write_info");
 896         v = SSL_get_verify_result(ssl);
 897         v_ok = (v == X509_V_OK) ? 'A' : 'E'; /* Auth./Error */
 898         {
 899             X509 *peercert;
 900
 901             peercert = SSL_get_peer_certificate(ssl);
 902             tls_get_x509_subject_name_oneline(peercert, &peer);
 903             if (peercert != NULL)
 904                 X509_free(peercert);
 905         }
 906         if (peer.str[0] == '\0')
 907             v_ok = '0'; /* no cert at all */
 908         else
 909             if (strchr(peer.str, '\n')) {
 910                 /* should not happen, but make sure */
 911                 *strchr(peer.str, '\n') = '\0';
 912             }
 913         r = snprintf(infobuf, sizeof infobuf, "%c:%s\n%s\n", v_ok, X509_verify_cert_error_string(v), peer.str);
 914         DEBUG_MSG2("snprintf", r);
 915         if (r == -1 || r >= sizeof infobuf)
 916             r = sizeof infobuf - 1;
 917         write(*info_fd, infobuf, r);
 918         close (*info_fd);
 919         *info_fd = -1;
 920     }
 921 }
 922
 923
 924 /* tls_proxy expects that all fds are closed after return */
 925 static void
 926 tls_proxy(int clear_fd, int tls_fd, int info_fd, SSL_CTX *ctx, int client_p)
 927 {
 928     struct tunnelbuf clear_to_tls, tls_to_clear;
 929     SSL *ssl;
 930     BIO *rbio, *wbio;
 931     int closed, in_handshake;
 932     const char *err_pref_1 = "", *err_pref_2 = "";
 933     const char *err_def = NULL;
 934
 935     assert(clear_fd != -1);
 936     assert(tls_fd != -1);
 937     assert(clear_fd < FD_SETSIZE);
 938     assert(tls_fd < FD_SETSIZE);
 939     /* info_fd may be -1 */
 940     assert(ctx != NULL);
 941
 942     tls_rand_seed_uniquely();
 943
 944     tls_socket_nonblocking(clear_fd);
 945     DEBUG_MSG2("clear_fd", clear_fd);
 946     tls_socket_nonblocking(tls_fd);
 947     DEBUG_MSG2("tls_fd", tls_fd);
 948
 949     ssl = SSL_new(ctx);
 950     if (ssl == NULL)
 951         goto err;
 952     DEBUG_MSG("SSL_new");
 953     if (!SSL_set_fd(ssl, tls_fd))
 954         goto err;
 955     rbio = SSL_get_rbio(ssl);
 956     wbio = SSL_get_wbio(ssl); /* should be the same, but who cares */
 957     assert(rbio != NULL);
 958     assert(wbio != NULL);
 959     if (client_p)
 960         SSL_set_connect_state(ssl);
 961     else
 962         SSL_set_accept_state(ssl);
 963
 964     closed = 0;
 965     in_handshake = 1;
 966     tls_to_clear.len = 0;
 967     tls_to_clear.offset = 0;
 968     clear_to_tls.len = 0;
 969     clear_to_tls.offset = 0;
 970
 971     err_def = "I/O error";
 972
 973     /* loop finishes as soon as we detect that one side closed;
 974      * when all (program and OS) buffers have enough space,
 975      * the data from the last succesful read in each direction is transferred
 976      * before close */
 977     do {
 978         int clear_read_select = 0, clear_write_select = 0,
 979             tls_read_select = 0, tls_write_select = 0,
 980             progress = 0;
 981         int r;
 982         unsigned long num_read = BIO_number_read(rbio),
 983             num_written = BIO_number_written(wbio);
 984
 985         DEBUG_MSG2("loop iteration", ++tls_loop_count);
 986
 987         if (in_handshake) {
 988             DEBUG_MSG("in_handshake");
 989             if (client_p)
 990                 r = tls_connect_attempt(ssl, &tls_write_select, &tls_read_select, &closed, &progress, &err_pref_1);
 991             else
 992                 r = tls_accept_attempt(ssl, &tls_write_select, &tls_read_select, &closed, &progress, &err_pref_1);
 993             if (r != 0) {
 994                 write_info(ssl, &info_fd);
 995                 goto err;
 996             }
 997             if (closed)
 998                 goto err_return;
 999             if (!SSL_in_init(ssl)) {
1000                 in_handshake = 0;
1001                 write_info(ssl, &info_fd);
1002             }
1003         }
1004
1005         if (clear_to_tls.len != 0 && !in_handshake) {
1006             assert(!closed);
1007
1008             r = tls_write_attempt(ssl, &clear_to_tls, &tls_write_select, &tls_read_select, &closed, &progress, &err_pref_1);
1009             if (r != 0)
1010                 goto err;
1011             if (closed) {
1012                 assert(progress);
1013                 tls_to_clear.offset = 0;
1014                 tls_to_clear.len = 0;
1015             }
1016         }
1017
1018         if (tls_to_clear.len != 0) {
1019             assert(!closed);
1020
1021             r = write_attempt(clear_fd, &tls_to_clear, &clear_write_select, &closed, &progress);
1022             if (r != 0)
1023                 goto err_return;
1024             if (closed) {
1025                 assert(progress);
1026                 clear_to_tls.offset = 0;
1027                 clear_to_tls.len = 0;
1028             }
1029         }
1030
1031         if (!closed) {
1032             if (clear_to_tls.offset + clear_to_tls.len < sizeof clear_to_tls.buf) {
1033                 r = read_attempt(clear_fd, &clear_to_tls, &clear_read_select, &closed, &progress);
1034                 if (r != 0)
1035                     goto err_return;
1036                 if (closed) {
1037                     r = SSL_shutdown(ssl);
1038                     DEBUG_MSG2("SSL_shutdown", r);
1039                 }
1040             }
1041         }
1042
1043         if (!closed && !in_handshake) {
1044             if (tls_to_clear.offset + tls_to_clear.len < sizeof tls_to_clear.buf) {
1045                 r = tls_read_attempt(ssl, &tls_to_clear, &tls_write_select, &tls_read_select, &closed, &progress, &err_pref_1);
1046                 if (r != 0)
1047                     goto err;
1048                 if (closed) {
1049                     r = SSL_shutdown(ssl);
1050                     DEBUG_MSG2("SSL_shutdown", r);
1051                 }
1052             }
1053         }
1054
1055         if (!progress) {
1056             DEBUG_MSG("!progress?");
1057             if (num_read != BIO_number_read(rbio) || num_written != BIO_number_written(wbio))
1058                 progress = 1;
1059
1060             if (!progress) {
1061                 DEBUG_MSG("!progress");
1062                 assert(clear_read_select || tls_read_select || clear_write_select || tls_write_select);
1063                 tls_sockets_select(clear_read_select ? clear_fd : -1, tls_read_select ? tls_fd : -1, clear_write_select ? clear_fd : -1, tls_write_select ? tls_fd : -1, -1);
1064             }
1065         }
1066     } while (!closed);
1067     return;
1068
1069  err:
1070     tls_openssl_errors(err_pref_1, err_pref_2, err_def, tls_child_apparg);
1071  err_return:
1072     return;
1073 }
1074
1075
1076 static int
1077 tls_get_error(SSL *ssl, int r, int *write_select, int *read_select, int *closed, int *progress)
1078 {
1079     int err = SSL_get_error(ssl, r);
1080
1081     if (err == SSL_ERROR_NONE) {
1082         assert(r > 0);
1083         *progress = 1;
1084         return 0;
1085     }
1086
1087     assert(r <= 0);
1088
1089     switch (err) {
1090     case SSL_ERROR_ZERO_RETURN:
1091         assert(r == 0);
1092         *closed = 1;
1093         *progress = 1;
1094         return 0;
1095
1096     case SSL_ERROR_WANT_WRITE:
1097         *write_select = 1;
1098         return 0;
1099
1100     case SSL_ERROR_WANT_READ:
1101         *read_select = 1;
1102         return 0;
1103     }
1104
1105     return -1;
1106 }
1107
1108 static int
1109 tls_connect_attempt(SSL *ssl, int *write_select, int *read_select, int *closed, int *progress, const char **err_pref)
1110 {
1111     int n, r;
1112
1113     DEBUG_MSG("tls_connect_attempt");
1114     n = SSL_connect(ssl);
1115     DEBUG_MSG2("SSL_connect",n);
1116     r = tls_get_error(ssl, n, write_select, read_select, closed, progress);
1117     if (r == -1)
1118         *err_pref = " during SSL_connect";
1119     return r;
1120 }
1121
1122 static int
1123 tls_accept_attempt(SSL *ssl, int *write_select, int *read_select, int *closed, int *progress, const char **err_pref)
1124 {
1125     int n, r;
1126
1127     DEBUG_MSG("tls_accept_attempt");
1128     n = SSL_accept(ssl);
1129     DEBUG_MSG2("SSL_accept",n);
1130     r = tls_get_error(ssl, n, write_select, read_select, closed, progress);
1131     if (r == -1)
1132         *err_pref = " during SSL_accept";
1133     return r;
1134 }
1135
1136 static int
1137 tls_write_attempt(SSL *ssl, struct tunnelbuf *buf, int *write_select, int *read_select, int *closed, int *progress, const char **err_pref)
1138 {
1139     int n, r;
1140
1141     DEBUG_MSG("tls_write_attempt");
1142     n = SSL_write(ssl, buf->buf + buf->offset, buf->len);
1143     DEBUG_MSG2("SSL_write",n);
1144     r = tls_get_error(ssl, n, write_select, read_select, closed, progress);
1145     if (n > 0) {
1146         buf->len -= n;
1147         assert(buf->len >= 0);
1148         if (buf->len == 0)
1149             buf->offset = 0;
1150         else
1151             buf->offset += n;
1152     }
1153     if (r == -1)
1154         *err_pref = " during SSL_write";
1155     return r;
1156 }
1157
1158 static int
1159 tls_read_attempt(SSL *ssl, struct tunnelbuf *buf, int *write_select, int *read_select, int *closed, int *progress, const char **err_pref)
1160 {
1161     int n, r;
1162     size_t total;
1163
1164     DEBUG_MSG("tls_read_attempt");
1165     total = buf->offset + buf->len;
1166     assert(total < sizeof buf->buf);
1167     n = SSL_read(ssl, buf->buf + total, (sizeof buf->buf) - total);
1168     DEBUG_MSG2("SSL_read",n);
1169     r = tls_get_error(ssl, n, write_select, read_select, closed, progress);
1170     if (n > 0) {
1171         buf->len += n;
1172         assert(buf->offset + buf->len <= sizeof buf->buf);
1173     }
1174     if (r == -1)
1175         *err_pref = " during SSL_read";
1176     return r;
1177 }
1178
1179 static int
1180 get_error(int r, int *select, int *closed, int *progress)
1181 {
1182     if (r >= 0) {
1183         *progress = 1;
1184         if (r == 0)
1185             *closed = 1;
1186         return 0;
1187     } else {
1188         assert(r == -1);
1189         if (errno == EAGAIN || errno == EWOULDBLOCK) {
1190             *select = 1;
1191             return 0;
1192         } else if (errno == EPIPE) {
1193             *progress = 1;
1194             *closed = 1;
1195             return 0;
1196         } else
1197             return -1;
1198     }
1199 }
1200
1201 static int write_attempt(int fd, struct tunnelbuf *buf, int *select, int *closed, int *progress)
1202 {
1203     int n, r;
1204
1205     DEBUG_MSG("write_attempt");
1206     n = write(fd, buf->buf + buf->offset, buf->len);
1207     DEBUG_MSG2("write",n);
1208     r = get_error(n, select, closed, progress);
1209     if (n > 0) {
1210         buf->len -= n;
1211         assert(buf->len >= 0);
1212         if (buf->len == 0)
1213             buf->offset = 0;
1214         else
1215             buf->offset += n;
1216     }
1217     if (r == -1)
1218         tls_errprintf(1, tls_child_apparg, "write error: %s\n", strerror(errno));
1219     return r;
1220 }
1221
1222 static int
1223 read_attempt(int fd, struct tunnelbuf *buf, int *select, int *closed, int *progress)
1224 {
1225     int n, r;
1226     size_t total;
1227
1228     DEBUG_MSG("read_attempt");
1229     total = buf->offset + buf->len;
1230     assert(total < sizeof buf->buf);
1231     n = read(fd, buf->buf + total, (sizeof buf->buf) - total);
1232     DEBUG_MSG2("read",n);
1233     r = get_error(n, select, closed, progress);
1234     if (n > 0) {
1235         buf->len += n;
1236         assert(buf->offset + buf->len <= sizeof buf->buf);
1237     }
1238     if (r == -1)
1239         tls_errprintf(1, tls_child_apparg, "read error: %s\n", strerror(errno));
1240     return r;
1241 }