ssl/d1_both.c

   1 /* ssl/d1_both.c */
   2 /*
   3  * DTLS implementation written by Nagendra Modadugu
   4  * (nagendra@cs.stanford.edu) for the OpenSSL project 2005.
   5  */
   6 /* ====================================================================
   7  * Copyright (c) 1998-2005 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  *
  13  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  15  *
  16  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  18  *    the documentation and/or other materials provided with the
  19  *    distribution.
  20  *
  21  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this
  22  *    software must display the following acknowledgment:
  23  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  24  *    for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.openssl.org/)"
  25  *
  26  * 4. The names "OpenSSL Toolkit" and "OpenSSL Project" must not be used to
  27  *    endorse or promote products derived from this software without
  28  *    prior written permission. For written permission, please contact
  29  *    openssl-core@openssl.org.
  30  *
  31  * 5. Products derived from this software may not be called "OpenSSL"
  32  *    nor may "OpenSSL" appear in their names without prior written
  33  *    permission of the OpenSSL Project.
  34  *
  35  * 6. Redistributions of any form whatsoever must retain the following
  36  *    acknowledgment:
  37  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  38  *    for use in the OpenSSL Toolkit (http://www.openssl.org/)"
  39  *
  40  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE OpenSSL PROJECT ``AS IS'' AND ANY
  41  * EXPRESSED OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  42  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  43  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE OpenSSL PROJECT OR
  44  * ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  45  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  46  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  47  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  48  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
  49  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  50  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED
  51  * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  52  * ====================================================================
  53  *
  54  * This product includes cryptographic software written by Eric Young
  55  * (eay@cryptsoft.com).  This product includes software written by Tim
  56  * Hudson (tjh@cryptsoft.com).
  57  *
  58  */
  59 /* Copyright (C) 1995-1998 Eric Young (eay@cryptsoft.com)
  60  * All rights reserved.
  61  *
  62  * This package is an SSL implementation written
  63  * by Eric Young (eay@cryptsoft.com).
  64  * The implementation was written so as to conform with Netscapes SSL.
  65  *
  66  * This library is free for commercial and non-commercial use as long as
  67  * the following conditions are aheared to.  The following conditions
  68  * apply to all code found in this distribution, be it the RC4, RSA,
  69  * lhash, DES, etc., code; not just the SSL code.  The SSL documentation
  70  * included with this distribution is covered by the same copyright terms
  71  * except that the holder is Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com).
  72  *
  73  * Copyright remains Eric Young's, and as such any Copyright notices in
  74  * the code are not to be removed.
  75  * If this package is used in a product, Eric Young should be given attribution
  76  * as the author of the parts of the library used.
  77  * This can be in the form of a textual message at program startup or
  78  * in documentation (online or textual) provided with the package.
  79  *
  80  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  81  * modification, are permitted provided that the following conditions
  82  * are met:
  83  * 1. Redistributions of source code must retain the copyright
  84  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  85  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  86  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  87  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  88  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  89  *    must display the following acknowledgement:
  90  *    "This product includes cryptographic software written by
  91  *     Eric Young (eay@cryptsoft.com)"
  92  *    The word 'cryptographic' can be left out if the rouines from the library
  93  *    being used are not cryptographic related :-).
  94  * 4. If you include any Windows specific code (or a derivative thereof) from
  95  *    the apps directory (application code) you must include an acknowledgement:
  96  *    "This product includes software written by Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com)"
  97  *
  98  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY ERIC YOUNG ``AS IS'' AND
  99  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
 100  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
 101  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
 102  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
 103  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
 104  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
 105  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
 106  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
 107  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
 108  * SUCH DAMAGE.
 109  *
 110  * The licence and distribution terms for any publically available version or
 111  * derivative of this code cannot be changed.  i.e. this code cannot simply be
 112  * copied and put under another distribution licence
 113  * [including the GNU Public Licence.]
 114  */
 115
 116 #include <limits.h>
 117 #include <string.h>
 118 #include <stdio.h>
 119 #include "ssl_locl.h"
 120 #include <openssl/buffer.h>
 121 #include <openssl/rand.h>
 122 #include <openssl/objects.h>
 123 #include <openssl/evp.h>
 124 #include <openssl/x509.h>
 125
 126 #define RSMBLY_BITMASK_SIZE(msg_len) (((msg_len) + 7) / 8)
 127
 128 #define RSMBLY_BITMASK_MARK(bitmask, start, end) { \
 129                         if ((end) - (start) <= 8) { \
 130                                 long ii; \
 131                                 for (ii = (start); ii < (end); ii++) bitmask[((ii) >> 3)] |= (1 << ((ii) & 7)); \
 132                         } else { \
 133                                 long ii; \
 134                                 bitmask[((start) >> 3)] |= bitmask_start_values[((start) & 7)]; \
 135                                 for (ii = (((start) >> 3) + 1); ii < ((((end) - 1)) >> 3); ii++) bitmask[ii] = 0xff; \
 136                                 bitmask[(((end) - 1) >> 3)] |= bitmask_end_values[((end) & 7)]; \
 137                         } }
 138
 139 #define RSMBLY_BITMASK_IS_COMPLETE(bitmask, msg_len, is_complete) { \
 140                         long ii; \
 141                         OPENSSL_assert((msg_len) > 0); \
 142                         is_complete = 1; \
 143                         if (bitmask[(((msg_len) - 1) >> 3)] != bitmask_end_values[((msg_len) & 7)]) is_complete = 0; \
 144                         if (is_complete) for (ii = (((msg_len) - 1) >> 3) - 1; ii >= 0 ; ii--) \
 145                                 if (bitmask[ii] != 0xff) { is_complete = 0; break; } }
 146
 147 #if 0
 148 # define RSMBLY_BITMASK_PRINT(bitmask, msg_len) { \
 149                         long ii; \
 150                         printf("bitmask: "); for (ii = 0; ii < (msg_len); ii++) \
 151                         printf("%d ", (bitmask[ii >> 3] & (1 << (ii & 7))) >> (ii & 7)); \
 152                         printf("\n"); }
 153 #endif
 154
 155 static unsigned char bitmask_start_values[] =
 156     { 0xff, 0xfe, 0xfc, 0xf8, 0xf0, 0xe0, 0xc0, 0x80 };
 157 static unsigned char bitmask_end_values[] =
 158     { 0xff, 0x01, 0x03, 0x07, 0x0f, 0x1f, 0x3f, 0x7f };
 159
 160 /* XDTLS:  figure out the right values */
 161 static const unsigned int g_probable_mtu[] = { 1500, 512, 256 };
 162
 163 static void dtls1_fix_message_header(SSL *s, unsigned long frag_off,
 164                                      unsigned long frag_len);
 165 static unsigned char *dtls1_write_message_header(SSL *s, unsigned char *p);
 166 static void dtls1_set_message_header_int(SSL *s, unsigned char mt,
 167                                          unsigned long len,
 168                                          unsigned short seq_num,
 169                                          unsigned long frag_off,
 170                                          unsigned long frag_len);
 171 static long dtls1_get_message_fragment(SSL *s, int st1, int stn, long max,
 172                                        int *ok);
 173
 174 static hm_fragment *dtls1_hm_fragment_new(unsigned long frag_len,
 175                                           int reassembly)
 176 {
 177     hm_fragment *frag = NULL;
 178     unsigned char *buf = NULL;
 179     unsigned char *bitmask = NULL;
 180
 181     frag = (hm_fragment *)OPENSSL_malloc(sizeof(hm_fragment));
 182     if (frag == NULL)
 183         return NULL;
 184
 185     if (frag_len) {
 186         buf = (unsigned char *)OPENSSL_malloc(frag_len);
 187         if (buf == NULL) {
 188             OPENSSL_free(frag);
 189             return NULL;
 190         }
 191     }
 192
 193     /* zero length fragment gets zero frag->fragment */
 194     frag->fragment = buf;
 195
 196     /* Initialize reassembly bitmask if necessary */
 197     if (reassembly) {
 198         bitmask =
 199             (unsigned char *)OPENSSL_malloc(RSMBLY_BITMASK_SIZE(frag_len));
 200         if (bitmask == NULL) {
 201             if (buf != NULL)
 202                 OPENSSL_free(buf);
 203             OPENSSL_free(frag);
 204             return NULL;
 205         }
 206         memset(bitmask, 0, RSMBLY_BITMASK_SIZE(frag_len));
 207     }
 208
 209     frag->reassembly = bitmask;
 210
 211     return frag;
 212 }
 213
 214 void dtls1_hm_fragment_free(hm_fragment *frag)
 215 {
 216
 217     if (frag->msg_header.is_ccs) {
 218         EVP_CIPHER_CTX_free(frag->msg_header.
 219                             saved_retransmit_state.enc_write_ctx);
 220         EVP_MD_CTX_destroy(frag->msg_header.
 221                            saved_retransmit_state.write_hash);
 222     }
 223     if (frag->fragment)
 224         OPENSSL_free(frag->fragment);
 225     if (frag->reassembly)
 226         OPENSSL_free(frag->reassembly);
 227     OPENSSL_free(frag);
 228 }
 229
 230 static int dtls1_query_mtu(SSL *s)
 231 {
 232     if (s->d1->link_mtu) {
 233         s->d1->mtu =
 234             s->d1->link_mtu - BIO_dgram_get_mtu_overhead(SSL_get_wbio(s));
 235         s->d1->link_mtu = 0;
 236     }
 237
 238     /* AHA!  Figure out the MTU, and stick to the right size */
 239     if (s->d1->mtu < dtls1_min_mtu(s)) {
 240         if (!(SSL_get_options(s) & SSL_OP_NO_QUERY_MTU)) {
 241             s->d1->mtu =
 242                 BIO_ctrl(SSL_get_wbio(s), BIO_CTRL_DGRAM_QUERY_MTU, 0, NULL);
 243
 244             /*
 245              * I've seen the kernel return bogus numbers when it doesn't know
 246              * (initial write), so just make sure we have a reasonable number
 247              */
 248             if (s->d1->mtu < dtls1_min_mtu(s)) {
 249                 /* Set to min mtu */
 250                 s->d1->mtu = dtls1_min_mtu(s);
 251                 BIO_ctrl(SSL_get_wbio(s), BIO_CTRL_DGRAM_SET_MTU,
 252                          s->d1->mtu, NULL);
 253             }
 254         } else
 255             return 0;
 256     }
 257     return 1;
 258 }
 259
 260 /*
 261  * send s->init_buf in records of type 'type' (SSL3_RT_HANDSHAKE or
 262  * SSL3_RT_CHANGE_CIPHER_SPEC)
 263  */
 264 int dtls1_do_write(SSL *s, int type)
 265 {
 266     int ret;
 267     unsigned int curr_mtu;
 268     int retry = 1;
 269     unsigned int len, frag_off, mac_size, blocksize, used_len;
 270
 271     if (!dtls1_query_mtu(s))
 272         return -1;
 273
 274     OPENSSL_assert(s->d1->mtu >= dtls1_min_mtu(s)); /* should have something
 275                                                      * reasonable now */
 276
 277     if (s->init_off == 0 && type == SSL3_RT_HANDSHAKE)
 278         OPENSSL_assert(s->init_num ==
 279                        (int)s->d1->w_msg_hdr.msg_len +
 280                        DTLS1_HM_HEADER_LENGTH);
 281
 282     if (s->write_hash) {
 283         if (s->enc_write_ctx
 284             && EVP_CIPHER_CTX_mode(s->enc_write_ctx) == EVP_CIPH_GCM_MODE)
 285             mac_size = 0;
 286         else
 287             mac_size = EVP_MD_CTX_size(s->write_hash);
 288     } else
 289         mac_size = 0;
 290
 291     if (s->enc_write_ctx &&
 292         (EVP_CIPHER_CTX_mode(s->enc_write_ctx) == EVP_CIPH_CBC_MODE))
 293         blocksize = 2 * EVP_CIPHER_block_size(s->enc_write_ctx->cipher);
 294     else
 295         blocksize = 0;
 296
 297     frag_off = 0;
 298     /* s->init_num shouldn't ever be < 0...but just in case */
 299     while (s->init_num > 0) {
 300         used_len = BIO_wpending(SSL_get_wbio(s)) + DTLS1_RT_HEADER_LENGTH
 301             + mac_size + blocksize;
 302         if (s->d1->mtu > used_len)
 303             curr_mtu = s->d1->mtu - used_len;
 304         else
 305             curr_mtu = 0;
 306
 307         if (curr_mtu <= DTLS1_HM_HEADER_LENGTH) {
 308             /*
 309              * grr.. we could get an error if MTU picked was wrong
 310              */
 311             ret = BIO_flush(SSL_get_wbio(s));
 312             if (ret <= 0)
 313                 return ret;
 314             used_len = DTLS1_RT_HEADER_LENGTH + mac_size + blocksize;
 315             if (s->d1->mtu > used_len + DTLS1_HM_HEADER_LENGTH) {
 316                 curr_mtu = s->d1->mtu - used_len;
 317             } else {
 318                 /* Shouldn't happen */
 319                 return -1;
 320             }
 321         }
 322
 323         /*
 324          * We just checked that s->init_num > 0 so this cast should be safe
 325          */
 326         if (((unsigned int)s->init_num) > curr_mtu)
 327             len = curr_mtu;
 328         else
 329             len = s->init_num;
 330
 331         /* Shouldn't ever happen */
 332         if (len > INT_MAX)
 333             len = INT_MAX;
 334
 335         /*
 336          * XDTLS: this function is too long.  split out the CCS part
 337          */
 338         if (type == SSL3_RT_HANDSHAKE) {
 339             if (s->init_off != 0) {
 340                 OPENSSL_assert(s->init_off > DTLS1_HM_HEADER_LENGTH);
 341                 s->init_off -= DTLS1_HM_HEADER_LENGTH;
 342                 s->init_num += DTLS1_HM_HEADER_LENGTH;
 343
 344                 /*
 345                  * We just checked that s->init_num > 0 so this cast should
 346                  * be safe
 347                  */
 348                 if (((unsigned int)s->init_num) > curr_mtu)
 349                     len = curr_mtu;
 350                 else
 351                     len = s->init_num;
 352             }
 353
 354             /* Shouldn't ever happen */
 355             if (len > INT_MAX)
 356                 len = INT_MAX;
 357
 358             if (len < DTLS1_HM_HEADER_LENGTH) {
 359                 /*
 360                  * len is so small that we really can't do anything sensible
 361                  * so fail
 362                  */
 363                 return -1;
 364             }
 365             dtls1_fix_message_header(s, frag_off,
 366                                      len - DTLS1_HM_HEADER_LENGTH);
 367
 368             dtls1_write_message_header(s,
 369                                        (unsigned char *)&s->init_buf->
 370                                        data[s->init_off]);
 371         }
 372
 373         ret = dtls1_write_bytes(s, type, &s->init_buf->data[s->init_off],
 374                                 len);
 375         if (ret < 0) {
 376             /*
 377              * might need to update MTU here, but we don't know which
 378              * previous packet caused the failure -- so can't really
 379              * retransmit anything.  continue as if everything is fine and
 380              * wait for an alert to handle the retransmit
 381              */
 382             if (retry && BIO_ctrl(SSL_get_wbio(s),
 383                                   BIO_CTRL_DGRAM_MTU_EXCEEDED, 0, NULL) > 0) {
 384                 if (!(SSL_get_options(s) & SSL_OP_NO_QUERY_MTU)) {
 385                     if (!dtls1_query_mtu(s))
 386                         return -1;
 387                     /* Have one more go */
 388                     retry = 0;
 389                 } else
 390                     return -1;
 391             } else {
 392                 return (-1);
 393             }
 394         } else {
 395
 396             /*
 397              * bad if this assert fails, only part of the handshake message
 398              * got sent.  but why would this happen?
 399              */
 400             OPENSSL_assert(len == (unsigned int)ret);
 401
 402             if (type == SSL3_RT_HANDSHAKE && !s->d1->retransmitting) {
 403                 /*
 404                  * should not be done for 'Hello Request's, but in that case
 405                  * we'll ignore the result anyway
 406                  */
 407                 unsigned char *p =
 408                     (unsigned char *)&s->init_buf->data[s->init_off];
 409                 const struct hm_header_st *msg_hdr = &s->d1->w_msg_hdr;
 410                 int xlen;
 411
 412                 if (frag_off == 0 && s->version != DTLS1_BAD_VER) {
 413                     /*
 414                      * reconstruct message header is if it is being sent in
 415                      * single fragment
 416                      */
 417                     *p++ = msg_hdr->type;
 418                     l2n3(msg_hdr->msg_len, p);
 419                     s2n(msg_hdr->seq, p);
 420                     l2n3(0, p);
 421                     l2n3(msg_hdr->msg_len, p);
 422                     p -= DTLS1_HM_HEADER_LENGTH;
 423                     xlen = ret;
 424                 } else {
 425                     p += DTLS1_HM_HEADER_LENGTH;
 426                     xlen = ret - DTLS1_HM_HEADER_LENGTH;
 427                 }
 428
 429                 ssl3_finish_mac(s, p, xlen);
 430             }
 431
 432             if (ret == s->init_num) {
 433                 if (s->msg_callback)
 434                     s->msg_callback(1, s->version, type, s->init_buf->data,
 435                                     (size_t)(s->init_off + s->init_num), s,
 436                                     s->msg_callback_arg);
 437
 438                 s->init_off = 0; /* done writing this message */
 439                 s->init_num = 0;
 440
 441                 return (1);
 442             }
 443             s->init_off += ret;
 444             s->init_num -= ret;
 445             frag_off += (ret -= DTLS1_HM_HEADER_LENGTH);
 446         }
 447     }
 448     return (0);
 449 }
 450
 451 /*
 452  * Obtain handshake message of message type 'mt' (any if mt == -1), maximum
 453  * acceptable body length 'max'. Read an entire handshake message.  Handshake
 454  * messages arrive in fragments.
 455  */
 456 long dtls1_get_message(SSL *s, int st1, int stn, int mt, long max, int *ok)
 457 {
 458     int i, al;
 459     struct hm_header_st *msg_hdr;
 460     unsigned char *p;
 461     unsigned long msg_len;
 462
 463     /*
 464      * s3->tmp is used to store messages that are unexpected, caused by the
 465      * absence of an optional handshake message
 466      */
 467     if (s->s3->tmp.reuse_message) {
 468         s->s3->tmp.reuse_message = 0;
 469         if ((mt >= 0) && (s->s3->tmp.message_type != mt)) {
 470             al = SSL_AD_UNEXPECTED_MESSAGE;
 471             SSLerr(SSL_F_DTLS1_GET_MESSAGE, SSL_R_UNEXPECTED_MESSAGE);
 472             goto f_err;
 473         }
 474         *ok = 1;
 475         s->init_msg = s->init_buf->data + DTLS1_HM_HEADER_LENGTH;
 476         s->init_num = (int)s->s3->tmp.message_size;
 477         return s->init_num;
 478     }
 479
 480     msg_hdr = &s->d1->r_msg_hdr;
 481     memset(msg_hdr, 0x00, sizeof(struct hm_header_st));
 482
 483  again:
 484     i = dtls1_get_message_fragment(s, st1, stn, max, ok);
 485     if (i == DTLS1_HM_BAD_FRAGMENT || i == DTLS1_HM_FRAGMENT_RETRY) {
 486         /* bad fragment received */
 487         goto again;
 488     } else if (i <= 0 && !*ok) {
 489         return i;
 490     }
 491
 492     if (mt >= 0 && s->s3->tmp.message_type != mt) {
 493         al = SSL_AD_UNEXPECTED_MESSAGE;
 494         SSLerr(SSL_F_DTLS1_GET_MESSAGE, SSL_R_UNEXPECTED_MESSAGE);
 495         goto f_err;
 496     }
 497
 498     p = (unsigned char *)s->init_buf->data;
 499     msg_len = msg_hdr->msg_len;
 500
 501     /* reconstruct message header */
 502     *(p++) = msg_hdr->type;
 503     l2n3(msg_len, p);
 504     s2n(msg_hdr->seq, p);
 505     l2n3(0, p);
 506     l2n3(msg_len, p);
 507     if (s->version != DTLS1_BAD_VER) {
 508         p -= DTLS1_HM_HEADER_LENGTH;
 509         msg_len += DTLS1_HM_HEADER_LENGTH;
 510     }
 511
 512     ssl3_finish_mac(s, p, msg_len);
 513     if (s->msg_callback)
 514         s->msg_callback(0, s->version, SSL3_RT_HANDSHAKE,
 515                         p, msg_len, s, s->msg_callback_arg);
 516
 517     memset(msg_hdr, 0x00, sizeof(struct hm_header_st));
 518
 519     /* Don't change sequence numbers while listening */
 520     if (!s->d1->listen)
 521         s->d1->handshake_read_seq++;
 522
 523     s->init_msg = s->init_buf->data + DTLS1_HM_HEADER_LENGTH;
 524     return s->init_num;
 525
 526  f_err:
 527     ssl3_send_alert(s, SSL3_AL_FATAL, al);
 528     *ok = 0;
 529     return -1;
 530 }
 531
 532 static int dtls1_preprocess_fragment(SSL *s, struct hm_header_st *msg_hdr,
 533                                      int max)
 534 {
 535     size_t frag_off, frag_len, msg_len;
 536
 537     msg_len = msg_hdr->msg_len;
 538     frag_off = msg_hdr->frag_off;
 539     frag_len = msg_hdr->frag_len;
 540
 541     /* sanity checking */
 542     if ((frag_off + frag_len) > msg_len) {
 543         SSLerr(SSL_F_DTLS1_PREPROCESS_FRAGMENT, SSL_R_EXCESSIVE_MESSAGE_SIZE);
 544         return SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER;
 545     }
 546
 547     if ((frag_off + frag_len) > (unsigned long)max) {
 548         SSLerr(SSL_F_DTLS1_PREPROCESS_FRAGMENT, SSL_R_EXCESSIVE_MESSAGE_SIZE);
 549         return SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER;
 550     }
 551
 552     if (s->d1->r_msg_hdr.frag_off == 0) { /* first fragment */
 553         /*
 554          * msg_len is limited to 2^24, but is effectively checked against max
 555          * above
 556          */
 557         if (!BUF_MEM_grow_clean
 558             (s->init_buf, msg_len + DTLS1_HM_HEADER_LENGTH)) {
 559             SSLerr(SSL_F_DTLS1_PREPROCESS_FRAGMENT, ERR_R_BUF_LIB);
 560             return SSL_AD_INTERNAL_ERROR;
 561         }
 562
 563         s->s3->tmp.message_size = msg_len;
 564         s->d1->r_msg_hdr.msg_len = msg_len;
 565         s->s3->tmp.message_type = msg_hdr->type;
 566         s->d1->r_msg_hdr.type = msg_hdr->type;
 567         s->d1->r_msg_hdr.seq = msg_hdr->seq;
 568     } else if (msg_len != s->d1->r_msg_hdr.msg_len) {
 569         /*
 570          * They must be playing with us! BTW, failure to enforce upper limit
 571          * would open possibility for buffer overrun.
 572          */
 573         SSLerr(SSL_F_DTLS1_PREPROCESS_FRAGMENT, SSL_R_EXCESSIVE_MESSAGE_SIZE);
 574         return SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER;
 575     }
 576
 577     return 0;                   /* no error */
 578 }
 579
 580 static int dtls1_retrieve_buffered_fragment(SSL *s, long max, int *ok)
 581 {
 582     /*-
 583      * (0) check whether the desired fragment is available
 584      * if so:
 585      * (1) copy over the fragment to s->init_buf->data[]
 586      * (2) update s->init_num
 587      */
 588     pitem *item;
 589     hm_fragment *frag;
 590     int al;
 591
 592     *ok = 0;
 593     item = pqueue_peek(s->d1->buffered_messages);
 594     if (item == NULL)
 595         return 0;
 596
 597     frag = (hm_fragment *)item->data;
 598
 599     /* Don't return if reassembly still in progress */
 600     if (frag->reassembly != NULL)
 601         return 0;
 602
 603     if (s->d1->handshake_read_seq == frag->msg_header.seq) {
 604         unsigned long frag_len = frag->msg_header.frag_len;
 605         pqueue_pop(s->d1->buffered_messages);
 606
 607         al = dtls1_preprocess_fragment(s, &frag->msg_header, max);
 608
 609         if (al == 0) {          /* no alert */
 610             unsigned char *p =
 611                 (unsigned char *)s->init_buf->data + DTLS1_HM_HEADER_LENGTH;
 612             memcpy(&p[frag->msg_header.frag_off], frag->fragment,
 613                    frag->msg_header.frag_len);
 614         }
 615
 616         dtls1_hm_fragment_free(frag);
 617         pitem_free(item);
 618
 619         if (al == 0) {
 620             *ok = 1;
 621             return frag_len;
 622         }
 623
 624         ssl3_send_alert(s, SSL3_AL_FATAL, al);
 625         s->init_num = 0;
 626         *ok = 0;
 627         return -1;
 628     } else
 629         return 0;
 630 }
 631
 632 /*
 633  * dtls1_max_handshake_message_len returns the maximum number of bytes
 634  * permitted in a DTLS handshake message for |s|. The minimum is 16KB, but
 635  * may be greater if the maximum certificate list size requires it.
 636  */
 637 static unsigned long dtls1_max_handshake_message_len(const SSL *s)
 638 {
 639     unsigned long max_len =
 640         DTLS1_HM_HEADER_LENGTH + SSL3_RT_MAX_ENCRYPTED_LENGTH;
 641     if (max_len < (unsigned long)s->max_cert_list)
 642         return s->max_cert_list;
 643     return max_len;
 644 }
 645
 646 static int
 647 dtls1_reassemble_fragment(SSL *s, const struct hm_header_st *msg_hdr, int *ok)
 648 {
 649     hm_fragment *frag = NULL;
 650     pitem *item = NULL;
 651     int i = -1, is_complete;
 652     unsigned char seq64be[8];
 653     unsigned long frag_len = msg_hdr->frag_len;
 654
 655     if ((msg_hdr->frag_off + frag_len) > msg_hdr->msg_len ||
 656         msg_hdr->msg_len > dtls1_max_handshake_message_len(s))
 657         goto err;
 658
 659     if (frag_len == 0)
 660         return DTLS1_HM_FRAGMENT_RETRY;
 661
 662     /* Try to find item in queue */
 663     memset(seq64be, 0, sizeof(seq64be));
 664     seq64be[6] = (unsigned char)(msg_hdr->seq >> 8);
 665     seq64be[7] = (unsigned char)msg_hdr->seq;
 666     item = pqueue_find(s->d1->buffered_messages, seq64be);
 667
 668     if (item == NULL) {
 669         frag = dtls1_hm_fragment_new(msg_hdr->msg_len, 1);
 670         if (frag == NULL)
 671             goto err;
 672         memcpy(&(frag->msg_header), msg_hdr, sizeof(*msg_hdr));
 673         frag->msg_header.frag_len = frag->msg_header.msg_len;
 674         frag->msg_header.frag_off = 0;
 675     } else {
 676         frag = (hm_fragment *)item->data;
 677         if (frag->msg_header.msg_len != msg_hdr->msg_len) {
 678             item = NULL;
 679             frag = NULL;
 680             goto err;
 681         }
 682     }
 683
 684     /*
 685      * If message is already reassembled, this must be a retransmit and can
 686      * be dropped. In this case item != NULL and so frag does not need to be
 687      * freed.
 688      */
 689     if (frag->reassembly == NULL) {
 690         unsigned char devnull[256];
 691
 692         while (frag_len) {
 693             i = s->method->ssl_read_bytes(s, SSL3_RT_HANDSHAKE,
 694                                           devnull,
 695                                           frag_len >
 696                                           sizeof(devnull) ? sizeof(devnull) :
 697                                           frag_len, 0);
 698             if (i <= 0)
 699                 goto err;
 700             frag_len -= i;
 701         }
 702         return DTLS1_HM_FRAGMENT_RETRY;
 703     }
 704
 705     /* read the body of the fragment (header has already been read */
 706     i = s->method->ssl_read_bytes(s, SSL3_RT_HANDSHAKE,
 707                                   frag->fragment + msg_hdr->frag_off,
 708                                   frag_len, 0);
 709     if ((unsigned long)i != frag_len)
 710         i = -1;
 711     if (i <= 0)
 712         goto err;
 713
 714     RSMBLY_BITMASK_MARK(frag->reassembly, (long)msg_hdr->frag_off,
 715                         (long)(msg_hdr->frag_off + frag_len));
 716
 717     RSMBLY_BITMASK_IS_COMPLETE(frag->reassembly, (long)msg_hdr->msg_len,
 718                                is_complete);
 719
 720     if (is_complete) {
 721         OPENSSL_free(frag->reassembly);
 722         frag->reassembly = NULL;
 723     }
 724
 725     if (item == NULL) {
 726         item = pitem_new(seq64be, frag);
 727         if (item == NULL) {
 728             i = -1;
 729             goto err;
 730         }
 731
 732         item = pqueue_insert(s->d1->buffered_messages, item);
 733         /*
 734          * pqueue_insert fails iff a duplicate item is inserted. However,
 735          * |item| cannot be a duplicate. If it were, |pqueue_find|, above,
 736          * would have returned it and control would never have reached this
 737          * branch.
 738          */
 739         OPENSSL_assert(item != NULL);
 740     }
 741
 742     return DTLS1_HM_FRAGMENT_RETRY;
 743
 744  err:
 745     if (frag != NULL && item == NULL)
 746         dtls1_hm_fragment_free(frag);
 747     *ok = 0;
 748     return i;
 749 }
 750
 751 static int
 752 dtls1_process_out_of_seq_message(SSL *s, const struct hm_header_st *msg_hdr,
 753                                  int *ok)
 754 {
 755     int i = -1;
 756     hm_fragment *frag = NULL;
 757     pitem *item = NULL;
 758     unsigned char seq64be[8];
 759     unsigned long frag_len = msg_hdr->frag_len;
 760
 761     if ((msg_hdr->frag_off + frag_len) > msg_hdr->msg_len)
 762         goto err;
 763
 764     /* Try to find item in queue, to prevent duplicate entries */
 765     memset(seq64be, 0, sizeof(seq64be));
 766     seq64be[6] = (unsigned char)(msg_hdr->seq >> 8);
 767     seq64be[7] = (unsigned char)msg_hdr->seq;
 768     item = pqueue_find(s->d1->buffered_messages, seq64be);
 769
 770     /*
 771      * If we already have an entry and this one is a fragment, don't discard
 772      * it and rather try to reassemble it.
 773      */
 774     if (item != NULL && frag_len != msg_hdr->msg_len)
 775         item = NULL;
 776
 777     /*
 778      * Discard the message if sequence number was already there, is too far
 779      * in the future, already in the queue or if we received a FINISHED
 780      * before the SERVER_HELLO, which then must be a stale retransmit.
 781      */
 782     if (msg_hdr->seq <= s->d1->handshake_read_seq ||
 783         msg_hdr->seq > s->d1->handshake_read_seq + 10 || item != NULL ||
 784         (s->d1->handshake_read_seq == 0 && msg_hdr->type == SSL3_MT_FINISHED))
 785     {
 786         unsigned char devnull[256];
 787
 788         while (frag_len) {
 789             i = s->method->ssl_read_bytes(s, SSL3_RT_HANDSHAKE,
 790                                           devnull,
 791                                           frag_len >
 792                                           sizeof(devnull) ? sizeof(devnull) :
 793                                           frag_len, 0);
 794             if (i <= 0)
 795                 goto err;
 796             frag_len -= i;
 797         }
 798     } else {
 799         if (frag_len != msg_hdr->msg_len)
 800             return dtls1_reassemble_fragment(s, msg_hdr, ok);
 801
 802         if (frag_len > dtls1_max_handshake_message_len(s))
 803             goto err;
 804
 805         frag = dtls1_hm_fragment_new(frag_len, 0);
 806         if (frag == NULL)
 807             goto err;
 808
 809         memcpy(&(frag->msg_header), msg_hdr, sizeof(*msg_hdr));
 810
 811         if (frag_len) {
 812             /*
 813              * read the body of the fragment (header has already been read
 814              */
 815             i = s->method->ssl_read_bytes(s, SSL3_RT_HANDSHAKE,
 816                                           frag->fragment, frag_len, 0);
 817             if ((unsigned long)i != frag_len)
 818                 i = -1;
 819             if (i <= 0)
 820                 goto err;
 821         }
 822
 823         item = pitem_new(seq64be, frag);
 824         if (item == NULL)
 825             goto err;
 826
 827         item = pqueue_insert(s->d1->buffered_messages, item);
 828         /*
 829          * pqueue_insert fails iff a duplicate item is inserted. However,
 830          * |item| cannot be a duplicate. If it were, |pqueue_find|, above,
 831          * would have returned it. Then, either |frag_len| !=
 832          * |msg_hdr->msg_len| in which case |item| is set to NULL and it will
 833          * have been processed with |dtls1_reassemble_fragment|, above, or
 834          * the record will have been discarded.
 835          */
 836         OPENSSL_assert(item != NULL);
 837     }
 838
 839     return DTLS1_HM_FRAGMENT_RETRY;
 840
 841  err:
 842     if (frag != NULL && item == NULL)
 843         dtls1_hm_fragment_free(frag);
 844     *ok = 0;
 845     return i;
 846 }
 847
 848 static long
 849 dtls1_get_message_fragment(SSL *s, int st1, int stn, long max, int *ok)
 850 {
 851     unsigned char wire[DTLS1_HM_HEADER_LENGTH];
 852     unsigned long len, frag_off, frag_len;
 853     int i, al;
 854     struct hm_header_st msg_hdr;
 855
 856  redo:
 857     /* see if we have the required fragment already */
 858     if ((frag_len = dtls1_retrieve_buffered_fragment(s, max, ok)) || *ok) {
 859         if (*ok)
 860             s->init_num = frag_len;
 861         return frag_len;
 862     }
 863
 864     /* read handshake message header */
 865     i = s->method->ssl_read_bytes(s, SSL3_RT_HANDSHAKE, wire,
 866                                   DTLS1_HM_HEADER_LENGTH, 0);
 867     if (i <= 0) {               /* nbio, or an error */
 868         s->rwstate = SSL_READING;
 869         *ok = 0;
 870         return i;
 871     }
 872     /* Handshake fails if message header is incomplete */
 873     if (i != DTLS1_HM_HEADER_LENGTH) {
 874         al = SSL_AD_UNEXPECTED_MESSAGE;
 875         SSLerr(SSL_F_DTLS1_GET_MESSAGE_FRAGMENT, SSL_R_UNEXPECTED_MESSAGE);
 876         goto f_err;
 877     }
 878
 879     /* parse the message fragment header */
 880     dtls1_get_message_header(wire, &msg_hdr);
 881
 882     /*
 883      * if this is a future (or stale) message it gets buffered
 884      * (or dropped)--no further processing at this time
 885      * While listening, we accept seq 1 (ClientHello with cookie)
 886      * although we're still expecting seq 0 (ClientHello)
 887      */
 888     if (msg_hdr.seq != s->d1->handshake_read_seq
 889         && !(s->d1->listen && msg_hdr.seq == 1))
 890         return dtls1_process_out_of_seq_message(s, &msg_hdr, ok);
 891
 892     len = msg_hdr.msg_len;
 893     frag_off = msg_hdr.frag_off;
 894     frag_len = msg_hdr.frag_len;
 895
 896     if (frag_len && frag_len < len)
 897         return dtls1_reassemble_fragment(s, &msg_hdr, ok);
 898
 899     if (!s->server && s->d1->r_msg_hdr.frag_off == 0 &&
 900         wire[0] == SSL3_MT_HELLO_REQUEST) {
 901         /*
 902          * The server may always send 'Hello Request' messages -- we are
 903          * doing a handshake anyway now, so ignore them if their format is
 904          * correct. Does not count for 'Finished' MAC.
 905          */
 906         if (wire[1] == 0 && wire[2] == 0 && wire[3] == 0) {
 907             if (s->msg_callback)
 908                 s->msg_callback(0, s->version, SSL3_RT_HANDSHAKE,
 909                                 wire, DTLS1_HM_HEADER_LENGTH, s,
 910                                 s->msg_callback_arg);
 911
 912             s->init_num = 0;
 913             goto redo;
 914         } else {                /* Incorrectly formated Hello request */
 915
 916             al = SSL_AD_UNEXPECTED_MESSAGE;
 917             SSLerr(SSL_F_DTLS1_GET_MESSAGE_FRAGMENT,
 918                    SSL_R_UNEXPECTED_MESSAGE);
 919             goto f_err;
 920         }
 921     }
 922
 923     if ((al = dtls1_preprocess_fragment(s, &msg_hdr, max)))
 924         goto f_err;
 925
 926     /* XDTLS:  ressurect this when restart is in place */
 927     s->state = stn;
 928
 929     if (frag_len > 0) {
 930         unsigned char *p =
 931             (unsigned char *)s->init_buf->data + DTLS1_HM_HEADER_LENGTH;
 932
 933         i = s->method->ssl_read_bytes(s, SSL3_RT_HANDSHAKE,
 934                                       &p[frag_off], frag_len, 0);
 935         /*
 936          * XDTLS: fix this--message fragments cannot span multiple packets
 937          */
 938         if (i <= 0) {
 939             s->rwstate = SSL_READING;
 940             *ok = 0;
 941             return i;
 942         }
 943     } else
 944         i = 0;
 945
 946     /*
 947      * XDTLS: an incorrectly formatted fragment should cause the handshake
 948      * to fail
 949      */
 950     if (i != (int)frag_len) {
 951         al = SSL3_AD_ILLEGAL_PARAMETER;
 952         SSLerr(SSL_F_DTLS1_GET_MESSAGE_FRAGMENT, SSL3_AD_ILLEGAL_PARAMETER);
 953         goto f_err;
 954     }
 955
 956     *ok = 1;
 957
 958     /*
 959      * Note that s->init_num is *not* used as current offset in
 960      * s->init_buf->data, but as a counter summing up fragments' lengths: as
 961      * soon as they sum up to handshake packet length, we assume we have got
 962      * all the fragments.
 963      */
 964     s->init_num = frag_len;
 965     return frag_len;
 966
 967  f_err:
 968     ssl3_send_alert(s, SSL3_AL_FATAL, al);
 969     s->init_num = 0;
 970
 971     *ok = 0;
 972     return (-1);
 973 }
 974
 975 /*-
 976  * for these 2 messages, we need to
 977  * ssl->enc_read_ctx                    re-init
 978  * ssl->s3->read_sequence               zero
 979  * ssl->s3->read_mac_secret             re-init
 980  * ssl->session->read_sym_enc           assign
 981  * ssl->session->read_compression       assign
 982  * ssl->session->read_hash              assign
 983  */
 984 int dtls1_send_change_cipher_spec(SSL *s, int a, int b)
 985 {
 986     unsigned char *p;
 987
 988     if (s->state == a) {
 989         p = (unsigned char *)s->init_buf->data;
 990         *p++ = SSL3_MT_CCS;
 991         s->d1->handshake_write_seq = s->d1->next_handshake_write_seq;
 992         s->init_num = DTLS1_CCS_HEADER_LENGTH;
 993
 994         if (s->version == DTLS1_BAD_VER) {
 995             s->d1->next_handshake_write_seq++;
 996             s2n(s->d1->handshake_write_seq, p);
 997             s->init_num += 2;
 998         }
 999
1000         s->init_off = 0;
1001
1002         dtls1_set_message_header_int(s, SSL3_MT_CCS, 0,
1003                                      s->d1->handshake_write_seq, 0, 0);
1004
1005         /* buffer the message to handle re-xmits */
1006         dtls1_buffer_message(s, 1);
1007
1008         s->state = b;
1009     }
1010
1011     /* SSL3_ST_CW_CHANGE_B */
1012     return (dtls1_do_write(s, SSL3_RT_CHANGE_CIPHER_SPEC));
1013 }
1014
1015 int dtls1_read_failed(SSL *s, int code)
1016 {
1017     if (code > 0) {
1018         fprintf(stderr, "invalid state reached %s:%d", __FILE__, __LINE__);
1019         return 1;
1020     }
1021
1022     if (!dtls1_is_timer_expired(s)) {
1023         /*
1024          * not a timeout, none of our business, let higher layers handle
1025          * this.  in fact it's probably an error
1026          */
1027         return code;
1028     }
1029 #ifndef OPENSSL_NO_HEARTBEATS
1030     /* done, no need to send a retransmit */
1031     if (!SSL_in_init(s) && !s->tlsext_hb_pending)
1032 #else
1033     /* done, no need to send a retransmit */
1034     if (!SSL_in_init(s))
1035 #endif
1036     {
1037         BIO_set_flags(SSL_get_rbio(s), BIO_FLAGS_READ);
1038         return code;
1039     }
1040 #if 0                           /* for now, each alert contains only one
1041                                  * record number */
1042     item = pqueue_peek(state->rcvd_records);
1043     if (item) {
1044         /* send an alert immediately for all the missing records */
1045     } else
1046 #endif
1047
1048 #if 0                           /* no more alert sending, just retransmit the
1049                                  * last set of messages */
1050     if (state->timeout.read_timeouts >= DTLS1_TMO_READ_COUNT)
1051         ssl3_send_alert(s, SSL3_AL_WARNING,
1052                         DTLS1_AD_MISSING_HANDSHAKE_MESSAGE);
1053 #endif
1054
1055     return dtls1_handle_timeout(s);
1056 }
1057
1058 int dtls1_get_queue_priority(unsigned short seq, int is_ccs)
1059 {
1060     /*
1061      * The index of the retransmission queue actually is the message sequence
1062      * number, since the queue only contains messages of a single handshake.
1063      * However, the ChangeCipherSpec has no message sequence number and so
1064      * using only the sequence will result in the CCS and Finished having the
1065      * same index. To prevent this, the sequence number is multiplied by 2.
1066      * In case of a CCS 1 is subtracted. This does not only differ CSS and
1067      * Finished, it also maintains the order of the index (important for
1068      * priority queues) and fits in the unsigned short variable.
1069      */
1070     return seq * 2 - is_ccs;
1071 }
1072
1073 int dtls1_retransmit_buffered_messages(SSL *s)
1074 {
1075     pqueue sent = s->d1->sent_messages;
1076     piterator iter;
1077     pitem *item;
1078     hm_fragment *frag;
1079     int found = 0;
1080
1081     iter = pqueue_iterator(sent);
1082
1083     for (item = pqueue_next(&iter); item != NULL; item = pqueue_next(&iter)) {
1084         frag = (hm_fragment *)item->data;
1085         if (dtls1_retransmit_message(s, (unsigned short)
1086                                      dtls1_get_queue_priority
1087                                      (frag->msg_header.seq,
1088                                       frag->msg_header.is_ccs), 0,
1089                                      &found) <= 0 && found) {
1090             fprintf(stderr, "dtls1_retransmit_message() failed\n");
1091             return -1;
1092         }
1093     }
1094
1095     return 1;
1096 }
1097
1098 int dtls1_buffer_message(SSL *s, int is_ccs)
1099 {
1100     pitem *item;
1101     hm_fragment *frag;
1102     unsigned char seq64be[8];
1103
1104     /*
1105      * this function is called immediately after a message has been
1106      * serialized
1107      */
1108     OPENSSL_assert(s->init_off == 0);
1109
1110     frag = dtls1_hm_fragment_new(s->init_num, 0);
1111     if (!frag)
1112         return 0;
1113
1114     memcpy(frag->fragment, s->init_buf->data, s->init_num);
1115
1116     if (is_ccs) {
1117         /* For DTLS1_BAD_VER the header length is non-standard */
1118         OPENSSL_assert(s->d1->w_msg_hdr.msg_len +
1119                        ((s->version==DTLS1_BAD_VER)?3:DTLS1_CCS_HEADER_LENGTH)
1120                        == (unsigned int)s->init_num);
1121     } else {
1122         OPENSSL_assert(s->d1->w_msg_hdr.msg_len +
1123                        DTLS1_HM_HEADER_LENGTH == (unsigned int)s->init_num);
1124     }
1125
1126     frag->msg_header.msg_len = s->d1->w_msg_hdr.msg_len;
1127     frag->msg_header.seq = s->d1->w_msg_hdr.seq;
1128     frag->msg_header.type = s->d1->w_msg_hdr.type;
1129     frag->msg_header.frag_off = 0;
1130     frag->msg_header.frag_len = s->d1->w_msg_hdr.msg_len;
1131     frag->msg_header.is_ccs = is_ccs;
1132
1133     /* save current state */
1134     frag->msg_header.saved_retransmit_state.enc_write_ctx = s->enc_write_ctx;
1135     frag->msg_header.saved_retransmit_state.write_hash = s->write_hash;
1136     frag->msg_header.saved_retransmit_state.compress = s->compress;
1137     frag->msg_header.saved_retransmit_state.session = s->session;
1138     frag->msg_header.saved_retransmit_state.epoch = s->d1->w_epoch;
1139
1140     memset(seq64be, 0, sizeof(seq64be));
1141     seq64be[6] =
1142         (unsigned
1143          char)(dtls1_get_queue_priority(frag->msg_header.seq,
1144                                         frag->msg_header.is_ccs) >> 8);
1145     seq64be[7] =
1146         (unsigned
1147          char)(dtls1_get_queue_priority(frag->msg_header.seq,
1148                                         frag->msg_header.is_ccs));
1149
1150     item = pitem_new(seq64be, frag);
1151     if (item == NULL) {
1152         dtls1_hm_fragment_free(frag);
1153         return 0;
1154     }
1155 #if 0
1156     fprintf(stderr, "buffered messge: \ttype = %xx\n", msg_buf->type);
1157     fprintf(stderr, "\t\t\t\t\tlen = %d\n", msg_buf->len);
1158     fprintf(stderr, "\t\t\t\t\tseq_num = %d\n", msg_buf->seq_num);
1159 #endif
1160
1161     pqueue_insert(s->d1->sent_messages, item);
1162     return 1;
1163 }
1164
1165 int
1166 dtls1_retransmit_message(SSL *s, unsigned short seq, unsigned long frag_off,
1167                          int *found)
1168 {
1169     int ret;
1170     /* XDTLS: for now assuming that read/writes are blocking */
1171     pitem *item;
1172     hm_fragment *frag;
1173     unsigned long header_length;
1174     unsigned char seq64be[8];
1175     struct dtls1_retransmit_state saved_state;
1176     unsigned char save_write_sequence[8];
1177
1178     /*-
1179       OPENSSL_assert(s->init_num == 0);
1180       OPENSSL_assert(s->init_off == 0);
1181      */
1182
1183     /* XDTLS:  the requested message ought to be found, otherwise error */
1184     memset(seq64be, 0, sizeof(seq64be));
1185     seq64be[6] = (unsigned char)(seq >> 8);
1186     seq64be[7] = (unsigned char)seq;
1187
1188     item = pqueue_find(s->d1->sent_messages, seq64be);
1189     if (item == NULL) {
1190         fprintf(stderr, "retransmit:  message %d non-existant\n", seq);
1191         *found = 0;
1192         return 0;
1193     }
1194
1195     *found = 1;
1196     frag = (hm_fragment *)item->data;
1197
1198     if (frag->msg_header.is_ccs)
1199         header_length = DTLS1_CCS_HEADER_LENGTH;
1200     else
1201         header_length = DTLS1_HM_HEADER_LENGTH;
1202
1203     memcpy(s->init_buf->data, frag->fragment,
1204            frag->msg_header.msg_len + header_length);
1205     s->init_num = frag->msg_header.msg_len + header_length;
1206
1207     dtls1_set_message_header_int(s, frag->msg_header.type,
1208                                  frag->msg_header.msg_len,
1209                                  frag->msg_header.seq, 0,
1210                                  frag->msg_header.frag_len);
1211
1212     /* save current state */
1213     saved_state.enc_write_ctx = s->enc_write_ctx;
1214     saved_state.write_hash = s->write_hash;
1215     saved_state.compress = s->compress;
1216     saved_state.session = s->session;
1217     saved_state.epoch = s->d1->w_epoch;
1218     saved_state.epoch = s->d1->w_epoch;
1219
1220     s->d1->retransmitting = 1;
1221
1222     /* restore state in which the message was originally sent */
1223     s->enc_write_ctx = frag->msg_header.saved_retransmit_state.enc_write_ctx;
1224     s->write_hash = frag->msg_header.saved_retransmit_state.write_hash;
1225     s->compress = frag->msg_header.saved_retransmit_state.compress;
1226     s->session = frag->msg_header.saved_retransmit_state.session;
1227     s->d1->w_epoch = frag->msg_header.saved_retransmit_state.epoch;
1228
1229     if (frag->msg_header.saved_retransmit_state.epoch ==
1230         saved_state.epoch - 1) {
1231         memcpy(save_write_sequence, s->s3->write_sequence,
1232                sizeof(s->s3->write_sequence));
1233         memcpy(s->s3->write_sequence, s->d1->last_write_sequence,
1234                sizeof(s->s3->write_sequence));
1235     }
1236
1237     ret = dtls1_do_write(s, frag->msg_header.is_ccs ?
1238                          SSL3_RT_CHANGE_CIPHER_SPEC : SSL3_RT_HANDSHAKE);
1239
1240     /* restore current state */
1241     s->enc_write_ctx = saved_state.enc_write_ctx;
1242     s->write_hash = saved_state.write_hash;
1243     s->compress = saved_state.compress;
1244     s->session = saved_state.session;
1245     s->d1->w_epoch = saved_state.epoch;
1246
1247     if (frag->msg_header.saved_retransmit_state.epoch ==
1248         saved_state.epoch - 1) {
1249         memcpy(s->d1->last_write_sequence, s->s3->write_sequence,
1250                sizeof(s->s3->write_sequence));
1251         memcpy(s->s3->write_sequence, save_write_sequence,
1252                sizeof(s->s3->write_sequence));
1253     }
1254
1255     s->d1->retransmitting = 0;
1256
1257     (void)BIO_flush(SSL_get_wbio(s));
1258     return ret;
1259 }
1260
1261 /* call this function when the buffered messages are no longer needed */
1262 void dtls1_clear_record_buffer(SSL *s)
1263 {
1264     pitem *item;
1265
1266     for (item = pqueue_pop(s->d1->sent_messages);
1267          item != NULL; item = pqueue_pop(s->d1->sent_messages)) {
1268         dtls1_hm_fragment_free((hm_fragment *)item->data);
1269         pitem_free(item);
1270     }
1271 }
1272
1273 unsigned char *dtls1_set_message_header(SSL *s, unsigned char *p,
1274                                         unsigned char mt, unsigned long len,
1275                                         unsigned long frag_off,
1276                                         unsigned long frag_len)
1277 {
1278     /* Don't change sequence numbers while listening */
1279     if (frag_off == 0 && !s->d1->listen) {
1280         s->d1->handshake_write_seq = s->d1->next_handshake_write_seq;
1281         s->d1->next_handshake_write_seq++;
1282     }
1283
1284     dtls1_set_message_header_int(s, mt, len, s->d1->handshake_write_seq,
1285                                  frag_off, frag_len);
1286
1287     return p += DTLS1_HM_HEADER_LENGTH;
1288 }
1289
1290 /* don't actually do the writing, wait till the MTU has been retrieved */
1291 static void
1292 dtls1_set_message_header_int(SSL *s, unsigned char mt,
1293                              unsigned long len, unsigned short seq_num,
1294                              unsigned long frag_off, unsigned long frag_len)
1295 {
1296     struct hm_header_st *msg_hdr = &s->d1->w_msg_hdr;
1297
1298     msg_hdr->type = mt;
1299     msg_hdr->msg_len = len;
1300     msg_hdr->seq = seq_num;
1301     msg_hdr->frag_off = frag_off;
1302     msg_hdr->frag_len = frag_len;
1303 }
1304
1305 static void
1306 dtls1_fix_message_header(SSL *s, unsigned long frag_off,
1307                          unsigned long frag_len)
1308 {
1309     struct hm_header_st *msg_hdr = &s->d1->w_msg_hdr;
1310
1311     msg_hdr->frag_off = frag_off;
1312     msg_hdr->frag_len = frag_len;
1313 }
1314
1315 static unsigned char *dtls1_write_message_header(SSL *s, unsigned char *p)
1316 {
1317     struct hm_header_st *msg_hdr = &s->d1->w_msg_hdr;
1318
1319     *p++ = msg_hdr->type;
1320     l2n3(msg_hdr->msg_len, p);
1321
1322     s2n(msg_hdr->seq, p);
1323     l2n3(msg_hdr->frag_off, p);
1324     l2n3(msg_hdr->frag_len, p);
1325
1326     return p;
1327 }
1328
1329 unsigned int dtls1_link_min_mtu(void)
1330 {
1331     return (g_probable_mtu[(sizeof(g_probable_mtu) /
1332                             sizeof(g_probable_mtu[0])) - 1]);
1333 }
1334
1335 unsigned int dtls1_min_mtu(SSL *s)
1336 {
1337     return dtls1_link_min_mtu() - BIO_dgram_get_mtu_overhead(SSL_get_wbio(s));
1338 }
1339
1340 void
1341 dtls1_get_message_header(unsigned char *data, struct hm_header_st *msg_hdr)
1342 {
1343     memset(msg_hdr, 0x00, sizeof(struct hm_header_st));
1344     msg_hdr->type = *(data++);
1345     n2l3(data, msg_hdr->msg_len);
1346
1347     n2s(data, msg_hdr->seq);
1348     n2l3(data, msg_hdr->frag_off);
1349     n2l3(data, msg_hdr->frag_len);
1350 }
1351
1352 void dtls1_get_ccs_header(unsigned char *data, struct ccs_header_st *ccs_hdr)
1353 {
1354     memset(ccs_hdr, 0x00, sizeof(struct ccs_header_st));
1355
1356     ccs_hdr->type = *(data++);
1357 }
1358
1359 int dtls1_shutdown(SSL *s)
1360 {
1361     int ret;
1362 #ifndef OPENSSL_NO_SCTP
1363     if (BIO_dgram_is_sctp(SSL_get_wbio(s)) &&
1364         !(s->shutdown & SSL_SENT_SHUTDOWN)) {
1365         ret = BIO_dgram_sctp_wait_for_dry(SSL_get_wbio(s));
1366         if (ret < 0)
1367             return -1;
1368
1369         if (ret == 0)
1370             BIO_ctrl(SSL_get_wbio(s), BIO_CTRL_DGRAM_SCTP_SAVE_SHUTDOWN, 1,
1371                      NULL);
1372     }
1373 #endif
1374     ret = ssl3_shutdown(s);
1375 #ifndef OPENSSL_NO_SCTP
1376     BIO_ctrl(SSL_get_wbio(s), BIO_CTRL_DGRAM_SCTP_SAVE_SHUTDOWN, 0, NULL);
1377 #endif
1378     return ret;
1379 }
1380
1381 #ifndef OPENSSL_NO_HEARTBEATS
1382 int dtls1_process_heartbeat(SSL *s)
1383 {
1384     unsigned char *p = &s->s3->rrec.data[0], *pl;
1385     unsigned short hbtype;
1386     unsigned int payload;
1387     unsigned int padding = 16;  /* Use minimum padding */
1388
1389     if (s->msg_callback)
1390         s->msg_callback(0, s->version, TLS1_RT_HEARTBEAT,
1391                         &s->s3->rrec.data[0], s->s3->rrec.length,
1392                         s, s->msg_callback_arg);
1393
1394     /* Read type and payload length first */
1395     if (1 + 2 + 16 > s->s3->rrec.length)
1396         return 0;               /* silently discard */
1397     if (s->s3->rrec.length > SSL3_RT_MAX_PLAIN_LENGTH)
1398         return 0;               /* silently discard per RFC 6520 sec. 4 */
1399
1400     hbtype = *p++;
1401     n2s(p, payload);
1402     if (1 + 2 + payload + 16 > s->s3->rrec.length)
1403         return 0;               /* silently discard per RFC 6520 sec. 4 */
1404     pl = p;
1405
1406     if (hbtype == TLS1_HB_REQUEST) {
1407         unsigned char *buffer, *bp;
1408         unsigned int write_length = 1 /* heartbeat type */  +
1409             2 /* heartbeat length */  +
1410             payload + padding;
1411         int r;
1412
1413         if (write_length > SSL3_RT_MAX_PLAIN_LENGTH)
1414             return 0;
1415
1416         /*
1417          * Allocate memory for the response, size is 1 byte message type,
1418          * plus 2 bytes payload length, plus payload, plus padding
1419          */
1420         buffer = OPENSSL_malloc(write_length);
1421         bp = buffer;
1422
1423         /* Enter response type, length and copy payload */
1424         *bp++ = TLS1_HB_RESPONSE;
1425         s2n(payload, bp);
1426         memcpy(bp, pl, payload);
1427         bp += payload;
1428         /* Random padding */
1429         if (RAND_pseudo_bytes(bp, padding) < 0) {
1430             OPENSSL_free(buffer);
1431             return -1;
1432         }
1433
1434         r = dtls1_write_bytes(s, TLS1_RT_HEARTBEAT, buffer, write_length);
1435
1436         if (r >= 0 && s->msg_callback)
1437             s->msg_callback(1, s->version, TLS1_RT_HEARTBEAT,
1438                             buffer, write_length, s, s->msg_callback_arg);
1439
1440         OPENSSL_free(buffer);
1441
1442         if (r < 0)
1443             return r;
1444     } else if (hbtype == TLS1_HB_RESPONSE) {
1445         unsigned int seq;
1446
1447         /*
1448          * We only send sequence numbers (2 bytes unsigned int), and 16
1449          * random bytes, so we just try to read the sequence number
1450          */
1451         n2s(pl, seq);
1452
1453         if (payload == 18 && seq == s->tlsext_hb_seq) {
1454             dtls1_stop_timer(s);
1455             s->tlsext_hb_seq++;
1456             s->tlsext_hb_pending = 0;
1457         }
1458     }
1459
1460     return 0;
1461 }
1462
1463 int dtls1_heartbeat(SSL *s)
1464 {
1465     unsigned char *buf, *p;
1466     int ret = -1;
1467     unsigned int payload = 18;  /* Sequence number + random bytes */
1468     unsigned int padding = 16;  /* Use minimum padding */
1469
1470     /* Only send if peer supports and accepts HB requests... */
1471     if (!(s->tlsext_heartbeat & SSL_TLSEXT_HB_ENABLED) ||
1472         s->tlsext_heartbeat & SSL_TLSEXT_HB_DONT_SEND_REQUESTS) {
1473         SSLerr(SSL_F_DTLS1_HEARTBEAT, SSL_R_TLS_HEARTBEAT_PEER_DOESNT_ACCEPT);
1474         return -1;
1475     }
1476
1477     /* ...and there is none in flight yet... */
1478     if (s->tlsext_hb_pending) {
1479         SSLerr(SSL_F_DTLS1_HEARTBEAT, SSL_R_TLS_HEARTBEAT_PENDING);
1480         return -1;
1481     }
1482
1483     /* ...and no handshake in progress. */
1484     if (SSL_in_init(s) || s->in_handshake) {
1485         SSLerr(SSL_F_DTLS1_HEARTBEAT, SSL_R_UNEXPECTED_MESSAGE);
1486         return -1;
1487     }
1488
1489     /*
1490      * Check if padding is too long, payload and padding must not exceed 2^14
1491      * - 3 = 16381 bytes in total.
1492      */
1493     OPENSSL_assert(payload + padding <= 16381);
1494
1495     /*-
1496      * Create HeartBeat message, we just use a sequence number
1497      * as payload to distuingish different messages and add
1498      * some random stuff.
1499      *  - Message Type, 1 byte
1500      *  - Payload Length, 2 bytes (unsigned int)
1501      *  - Payload, the sequence number (2 bytes uint)
1502      *  - Payload, random bytes (16 bytes uint)
1503      *  - Padding
1504      */
1505     buf = OPENSSL_malloc(1 + 2 + payload + padding);
1506     p = buf;
1507     /* Message Type */
1508     *p++ = TLS1_HB_REQUEST;
1509     /* Payload length (18 bytes here) */
1510     s2n(payload, p);
1511     /* Sequence number */
1512     s2n(s->tlsext_hb_seq, p);
1513     /* 16 random bytes */
1514     if (RAND_pseudo_bytes(p, 16) < 0)
1515         goto err;
1516     p += 16;
1517     /* Random padding */
1518     if (RAND_pseudo_bytes(p, padding) < 0)
1519         goto err;
1520
1521     ret = dtls1_write_bytes(s, TLS1_RT_HEARTBEAT, buf, 3 + payload + padding);
1522     if (ret >= 0) {
1523         if (s->msg_callback)
1524             s->msg_callback(1, s->version, TLS1_RT_HEARTBEAT,
1525                             buf, 3 + payload + padding,
1526                             s, s->msg_callback_arg);
1527
1528         dtls1_start_timer(s);
1529         s->tlsext_hb_pending = 1;
1530     }
1531
1532 err:
1533     OPENSSL_free(buf);
1534
1535     return ret;
1536 }
1537 #endif