ssl/bio_ssl.c

   1 /*
   2  * Copyright 1995-2016 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
   3  *
   4  * Licensed under the OpenSSL license (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 <stdlib.h>
  12 #include <string.h>
  13 #include <errno.h>
  14 #include <openssl/crypto.h>
  15 #include "internal/bio.h"
  16 #include <openssl/err.h>
  17 #include "ssl_locl.h"
  18
  19 static int ssl_write(BIO *h, const char *buf, int num);
  20 static int ssl_read(BIO *h, char *buf, int size);
  21 static int ssl_puts(BIO *h, const char *str);
  22 static long ssl_ctrl(BIO *h, int cmd, long arg1, void *arg2);
  23 static int ssl_new(BIO *h);
  24 static int ssl_free(BIO *data);
  25 static long ssl_callback_ctrl(BIO *h, int cmd, bio_info_cb *fp);
  26 typedef struct bio_ssl_st {
  27     SSL *ssl;                   /* The ssl handle :-) */
  28     /* re-negotiate every time the total number of bytes is this size */
  29     int num_renegotiates;
  30     unsigned long renegotiate_count;
  31     unsigned long byte_count;
  32     unsigned long renegotiate_timeout;
  33     unsigned long last_time;
  34 } BIO_SSL;
  35
  36 static const BIO_METHOD methods_sslp = {
  37     BIO_TYPE_SSL, "ssl",
  38     ssl_write,
  39     ssl_read,
  40     ssl_puts,
  41     NULL,                       /* ssl_gets, */
  42     ssl_ctrl,
  43     ssl_new,
  44     ssl_free,
  45     ssl_callback_ctrl,
  46 };
  47
  48 const BIO_METHOD *BIO_f_ssl(void)
  49 {
  50     return (&methods_sslp);
  51 }
  52
  53 static int ssl_new(BIO *bi)
  54 {
  55     BIO_SSL *bs = OPENSSL_zalloc(sizeof(*bs));
  56
  57     if (bs == NULL) {
  58         BIOerr(BIO_F_SSL_NEW, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
  59         return (0);
  60     }
  61     BIO_set_init(bi, 0);
  62     BIO_set_data(bi, bs);
  63     /* Clear all flags */
  64     BIO_clear_flags(bi, ~0);
  65
  66     return 1;
  67 }
  68
  69 static int ssl_free(BIO *a)
  70 {
  71     BIO_SSL *bs;
  72
  73     if (a == NULL)
  74         return (0);
  75     bs = BIO_get_data(a);
  76     if (bs->ssl != NULL)
  77         SSL_shutdown(bs->ssl);
  78     if (BIO_get_shutdown(a)) {
  79         if (BIO_get_init(a))
  80             SSL_free(bs->ssl);
  81         /* Clear all flags */
  82         BIO_clear_flags(a, ~0);
  83         BIO_set_init(a, 0);
  84     }
  85     OPENSSL_free(bs);
  86     return 1;
  87 }
  88
  89 static int ssl_read(BIO *b, char *out, int outl)
  90 {
  91     int ret = 1;
  92     BIO_SSL *sb;
  93     SSL *ssl;
  94     int retry_reason = 0;
  95     int r = 0;
  96
  97     if (out == NULL)
  98         return (0);
  99     sb = BIO_get_data(b);
 100     ssl = sb->ssl;
 101
 102     BIO_clear_retry_flags(b);
 103
 104     ret = SSL_read(ssl, out, outl);
 105
 106     switch (SSL_get_error(ssl, ret)) {
 107     case SSL_ERROR_NONE:
 108         if (ret <= 0)
 109             break;
 110         if (sb->renegotiate_count > 0) {
 111             sb->byte_count += ret;
 112             if (sb->byte_count > sb->renegotiate_count) {
 113                 sb->byte_count = 0;
 114                 sb->num_renegotiates++;
 115                 SSL_renegotiate(ssl);
 116                 r = 1;
 117             }
 118         }
 119         if ((sb->renegotiate_timeout > 0) && (!r)) {
 120             unsigned long tm;
 121
 122             tm = (unsigned long)time(NULL);
 123             if (tm > sb->last_time + sb->renegotiate_timeout) {
 124                 sb->last_time = tm;
 125                 sb->num_renegotiates++;
 126                 SSL_renegotiate(ssl);
 127             }
 128         }
 129
 130         break;
 131     case SSL_ERROR_WANT_READ:
 132         BIO_set_retry_read(b);
 133         break;
 134     case SSL_ERROR_WANT_WRITE:
 135         BIO_set_retry_write(b);
 136         break;
 137     case SSL_ERROR_WANT_X509_LOOKUP:
 138         BIO_set_retry_special(b);
 139         retry_reason = BIO_RR_SSL_X509_LOOKUP;
 140         break;
 141     case SSL_ERROR_WANT_ACCEPT:
 142         BIO_set_retry_special(b);
 143         retry_reason = BIO_RR_ACCEPT;
 144         break;
 145     case SSL_ERROR_WANT_CONNECT:
 146         BIO_set_retry_special(b);
 147         retry_reason = BIO_RR_CONNECT;
 148         break;
 149     case SSL_ERROR_SYSCALL:
 150     case SSL_ERROR_SSL:
 151     case SSL_ERROR_ZERO_RETURN:
 152     default:
 153         break;
 154     }
 155
 156     BIO_set_retry_reason(b, retry_reason);
 157     return (ret);
 158 }
 159
 160 static int ssl_write(BIO *b, const char *out, int outl)
 161 {
 162     int ret, r = 0;
 163     int retry_reason = 0;
 164     SSL *ssl;
 165     BIO_SSL *bs;
 166
 167     if (out == NULL)
 168         return (0);
 169     bs = BIO_get_data(b);
 170     ssl = bs->ssl;
 171
 172     BIO_clear_retry_flags(b);
 173
 174     /*
 175      * ret=SSL_do_handshake(ssl); if (ret > 0)
 176      */
 177     ret = SSL_write(ssl, out, outl);
 178
 179     switch (SSL_get_error(ssl, ret)) {
 180     case SSL_ERROR_NONE:
 181         if (ret <= 0)
 182             break;
 183         if (bs->renegotiate_count > 0) {
 184             bs->byte_count += ret;
 185             if (bs->byte_count > bs->renegotiate_count) {
 186                 bs->byte_count = 0;
 187                 bs->num_renegotiates++;
 188                 SSL_renegotiate(ssl);
 189                 r = 1;
 190             }
 191         }
 192         if ((bs->renegotiate_timeout > 0) && (!r)) {
 193             unsigned long tm;
 194
 195             tm = (unsigned long)time(NULL);
 196             if (tm > bs->last_time + bs->renegotiate_timeout) {
 197                 bs->last_time = tm;
 198                 bs->num_renegotiates++;
 199                 SSL_renegotiate(ssl);
 200             }
 201         }
 202         break;
 203     case SSL_ERROR_WANT_WRITE:
 204         BIO_set_retry_write(b);
 205         break;
 206     case SSL_ERROR_WANT_READ:
 207         BIO_set_retry_read(b);
 208         break;
 209     case SSL_ERROR_WANT_X509_LOOKUP:
 210         BIO_set_retry_special(b);
 211         retry_reason = BIO_RR_SSL_X509_LOOKUP;
 212         break;
 213     case SSL_ERROR_WANT_CONNECT:
 214         BIO_set_retry_special(b);
 215         retry_reason = BIO_RR_CONNECT;
 216     case SSL_ERROR_SYSCALL:
 217     case SSL_ERROR_SSL:
 218     default:
 219         break;
 220     }
 221
 222     BIO_set_retry_reason(b, retry_reason);
 223     return ret;
 224 }
 225
 226 static long ssl_ctrl(BIO *b, int cmd, long num, void *ptr)
 227 {
 228     SSL **sslp, *ssl;
 229     BIO_SSL *bs, *dbs;
 230     BIO *dbio, *bio;
 231     long ret = 1;
 232     BIO *next;
 233
 234     bs = BIO_get_data(b);
 235     next = BIO_next(b);
 236     ssl = bs->ssl;
 237     if ((ssl == NULL) && (cmd != BIO_C_SET_SSL))
 238         return (0);
 239     switch (cmd) {
 240     case BIO_CTRL_RESET:
 241         SSL_shutdown(ssl);
 242
 243         if (ssl->handshake_func == ssl->method->ssl_connect)
 244             SSL_set_connect_state(ssl);
 245         else if (ssl->handshake_func == ssl->method->ssl_accept)
 246             SSL_set_accept_state(ssl);
 247
 248         if (!SSL_clear(ssl)) {
 249             ret = 0;
 250             break;
 251         }
 252
 253         if (next != NULL)
 254             ret = BIO_ctrl(next, cmd, num, ptr);
 255         else if (ssl->rbio != NULL)
 256             ret = BIO_ctrl(ssl->rbio, cmd, num, ptr);
 257         else
 258             ret = 1;
 259         break;
 260     case BIO_CTRL_INFO:
 261         ret = 0;
 262         break;
 263     case BIO_C_SSL_MODE:
 264         if (num)                /* client mode */
 265             SSL_set_connect_state(ssl);
 266         else
 267             SSL_set_accept_state(ssl);
 268         break;
 269     case BIO_C_SET_SSL_RENEGOTIATE_TIMEOUT:
 270         ret = bs->renegotiate_timeout;
 271         if (num < 60)
 272             num = 5;
 273         bs->renegotiate_timeout = (unsigned long)num;
 274         bs->last_time = (unsigned long)time(NULL);
 275         break;
 276     case BIO_C_SET_SSL_RENEGOTIATE_BYTES:
 277         ret = bs->renegotiate_count;
 278         if ((long)num >= 512)
 279             bs->renegotiate_count = (unsigned long)num;
 280         break;
 281     case BIO_C_GET_SSL_NUM_RENEGOTIATES:
 282         ret = bs->num_renegotiates;
 283         break;
 284     case BIO_C_SET_SSL:
 285         if (ssl != NULL) {
 286             ssl_free(b);
 287             if (!ssl_new(b))
 288                 return 0;
 289         }
 290         BIO_set_shutdown(b, num);
 291         ssl = (SSL *)ptr;
 292         bs->ssl = ssl;
 293         bio = SSL_get_rbio(ssl);
 294         if (bio != NULL) {
 295             if (next != NULL)
 296                 BIO_push(bio, next);
 297             BIO_set_next(b, bio);
 298             BIO_up_ref(bio);
 299         }
 300         BIO_set_init(b, 1);
 301         break;
 302     case BIO_C_GET_SSL:
 303         if (ptr != NULL) {
 304             sslp = (SSL **)ptr;
 305             *sslp = ssl;
 306         } else
 307             ret = 0;
 308         break;
 309     case BIO_CTRL_GET_CLOSE:
 310         ret = BIO_get_shutdown(b);
 311         break;
 312     case BIO_CTRL_SET_CLOSE:
 313         BIO_set_shutdown(b, (int)num);
 314         break;
 315     case BIO_CTRL_WPENDING:
 316         ret = BIO_ctrl(ssl->wbio, cmd, num, ptr);
 317         break;
 318     case BIO_CTRL_PENDING:
 319         ret = SSL_pending(ssl);
 320         if (ret == 0)
 321             ret = BIO_pending(ssl->rbio);
 322         break;
 323     case BIO_CTRL_FLUSH:
 324         BIO_clear_retry_flags(b);
 325         ret = BIO_ctrl(ssl->wbio, cmd, num, ptr);
 326         BIO_copy_next_retry(b);
 327         break;
 328     case BIO_CTRL_PUSH:
 329         if ((next != NULL) && (next != ssl->rbio)) {
 330             SSL_set_bio(ssl, next, next);
 331             BIO_up_ref(b);
 332         }
 333         break;
 334     case BIO_CTRL_POP:
 335         /* Only detach if we are the BIO explicitly being popped */
 336         if (b == ptr) {
 337             /*
 338              * Shouldn't happen in practice because the rbio and wbio are the
 339              * same when pushed.
 340              */
 341             if (ssl->rbio != ssl->wbio)
 342                 BIO_free_all(ssl->wbio);
 343             if (next != NULL)
 344                 BIO_free(next);
 345             ssl->wbio = NULL;
 346             ssl->rbio = NULL;
 347         }
 348         break;
 349     case BIO_C_DO_STATE_MACHINE:
 350         BIO_clear_retry_flags(b);
 351
 352         BIO_set_retry_reason(b, 0);
 353         ret = (int)SSL_do_handshake(ssl);
 354
 355         switch (SSL_get_error(ssl, (int)ret)) {
 356         case SSL_ERROR_WANT_READ:
 357             BIO_set_flags(b, BIO_FLAGS_READ | BIO_FLAGS_SHOULD_RETRY);
 358             break;
 359         case SSL_ERROR_WANT_WRITE:
 360             BIO_set_flags(b, BIO_FLAGS_WRITE | BIO_FLAGS_SHOULD_RETRY);
 361             break;
 362         case SSL_ERROR_WANT_CONNECT:
 363             BIO_set_flags(b, BIO_FLAGS_IO_SPECIAL | BIO_FLAGS_SHOULD_RETRY);
 364             BIO_set_retry_reason(b, BIO_get_retry_reason(next));
 365             break;
 366         case SSL_ERROR_WANT_X509_LOOKUP:
 367             BIO_set_retry_special(b);
 368             BIO_set_retry_reason(b, BIO_RR_SSL_X509_LOOKUP);
 369             break;
 370         default:
 371             break;
 372         }
 373         break;
 374     case BIO_CTRL_DUP:
 375         dbio = (BIO *)ptr;
 376         dbs = BIO_get_data(dbio);
 377         SSL_free(dbs->ssl);
 378         dbs->ssl = SSL_dup(ssl);
 379         dbs->num_renegotiates = bs->num_renegotiates;
 380         dbs->renegotiate_count = bs->renegotiate_count;
 381         dbs->byte_count = bs->byte_count;
 382         dbs->renegotiate_timeout = bs->renegotiate_timeout;
 383         dbs->last_time = bs->last_time;
 384         ret = (dbs->ssl != NULL);
 385         break;
 386     case BIO_C_GET_FD:
 387         ret = BIO_ctrl(ssl->rbio, cmd, num, ptr);
 388         break;
 389     case BIO_CTRL_SET_CALLBACK:
 390         {
 391 #if 0                           /* FIXME: Should this be used? -- Richard
 392                                  * Levitte */
 393             SSLerr(SSL_F_SSL_CTRL, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 394             ret = -1;
 395 #else
 396             ret = 0;
 397 #endif
 398         }
 399         break;
 400     case BIO_CTRL_GET_CALLBACK:
 401         {
 402             void (**fptr) (const SSL *xssl, int type, int val);
 403
 404             fptr = (void (**)(const SSL *xssl, int type, int val))ptr;
 405             *fptr = SSL_get_info_callback(ssl);
 406         }
 407         break;
 408     default:
 409         ret = BIO_ctrl(ssl->rbio, cmd, num, ptr);
 410         break;
 411     }
 412     return (ret);
 413 }
 414
 415 static long ssl_callback_ctrl(BIO *b, int cmd, bio_info_cb *fp)
 416 {
 417     SSL *ssl;
 418     BIO_SSL *bs;
 419     long ret = 1;
 420
 421     bs = BIO_get_data(b);
 422     ssl = bs->ssl;
 423     switch (cmd) {
 424     case BIO_CTRL_SET_CALLBACK:
 425         {
 426             /*
 427              * FIXME: setting this via a completely different prototype seems
 428              * like a crap idea
 429              */
 430             SSL_set_info_callback(ssl, (void (*)(const SSL *, int, int))fp);
 431         }
 432         break;
 433     default:
 434         ret = BIO_callback_ctrl(ssl->rbio, cmd, fp);
 435         break;
 436     }
 437     return (ret);
 438 }
 439
 440 static int ssl_puts(BIO *bp, const char *str)
 441 {
 442     int n, ret;
 443
 444     n = strlen(str);
 445     ret = BIO_write(bp, str, n);
 446     return (ret);
 447 }
 448
 449 BIO *BIO_new_buffer_ssl_connect(SSL_CTX *ctx)
 450 {
 451 #ifndef OPENSSL_NO_SOCK
 452     BIO *ret = NULL, *buf = NULL, *ssl = NULL;
 453
 454     if ((buf = BIO_new(BIO_f_buffer())) == NULL)
 455         return (NULL);
 456     if ((ssl = BIO_new_ssl_connect(ctx)) == NULL)
 457         goto err;
 458     if ((ret = BIO_push(buf, ssl)) == NULL)
 459         goto err;
 460     return (ret);
 461  err:
 462     BIO_free(buf);
 463     BIO_free(ssl);
 464 #endif
 465     return (NULL);
 466 }
 467
 468 BIO *BIO_new_ssl_connect(SSL_CTX *ctx)
 469 {
 470 #ifndef OPENSSL_NO_SOCK
 471     BIO *ret = NULL, *con = NULL, *ssl = NULL;
 472
 473     if ((con = BIO_new(BIO_s_connect())) == NULL)
 474         return (NULL);
 475     if ((ssl = BIO_new_ssl(ctx, 1)) == NULL)
 476         goto err;
 477     if ((ret = BIO_push(ssl, con)) == NULL)
 478         goto err;
 479     return (ret);
 480  err:
 481     BIO_free(con);
 482 #endif
 483     return (NULL);
 484 }
 485
 486 BIO *BIO_new_ssl(SSL_CTX *ctx, int client)
 487 {
 488     BIO *ret;
 489     SSL *ssl;
 490
 491     if ((ret = BIO_new(BIO_f_ssl())) == NULL)
 492         return (NULL);
 493     if ((ssl = SSL_new(ctx)) == NULL) {
 494         BIO_free(ret);
 495         return (NULL);
 496     }
 497     if (client)
 498         SSL_set_connect_state(ssl);
 499     else
 500         SSL_set_accept_state(ssl);
 501
 502     BIO_set_ssl(ret, ssl, BIO_CLOSE);
 503     return (ret);
 504 }
 505
 506 int BIO_ssl_copy_session_id(BIO *t, BIO *f)
 507 {
 508     BIO_SSL *tdata, *fdata;
 509     t = BIO_find_type(t, BIO_TYPE_SSL);
 510     f = BIO_find_type(f, BIO_TYPE_SSL);
 511     if ((t == NULL) || (f == NULL))
 512         return 0;
 513     tdata = BIO_get_data(t);
 514     fdata = BIO_get_data(f);
 515     if ((tdata->ssl == NULL) || (fdata->ssl == NULL))
 516         return (0);
 517     if (!SSL_copy_session_id(tdata->ssl, (fdata->ssl)))
 518         return 0;
 519     return (1);
 520 }
 521
 522 void BIO_ssl_shutdown(BIO *b)
 523 {
 524     SSL *s;
 525
 526     b = BIO_find_type(b, BIO_TYPE_SSL);
 527     if (b == NULL)
 528         return;
 529
 530     s = BIO_get_data(b);
 531     SSL_shutdown(s);
 532 }