bce31a2c17e9ee27c1c41d72d3a7d3f4d83effbb
[openssl.git] / ssl / statem / extensions.c
1 /*
2  * Copyright 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 "../ssl_locl.h"
11 #include "statem_locl.h"
12
13 static int final_renegotiate(SSL *s, unsigned int context, int sent,
14                                      int *al);
15 static int init_server_name(SSL *s, unsigned int context);
16 static int final_server_name(SSL *s, unsigned int context, int sent,
17                                      int *al);
18 #ifndef OPENSSL_NO_EC
19 static int final_ec_pt_formats(SSL *s, unsigned int context, int sent,
20                                        int *al);
21 #endif
22 static int init_session_ticket(SSL *s, unsigned int context);
23 #ifndef OPENSSL_NO_OCSP
24 static int init_status_request(SSL *s, unsigned int context);
25 #endif
26 #ifndef OPENSSL_NO_NEXTPROTONEG
27 static int init_npn(SSL *s, unsigned int context);
28 #endif
29 static int init_alpn(SSL *s, unsigned int context);
30 static int final_alpn(SSL *s, unsigned int context, int sent, int *al);
31 static int init_sig_algs(SSL *s, unsigned int context);
32 #ifndef OPENSSL_NO_SRP
33 static int init_srp(SSL *s, unsigned int context);
34 #endif
35 static int init_etm(SSL *s, unsigned int context);
36 static int init_ems(SSL *s, unsigned int context);
37 static int final_ems(SSL *s, unsigned int context, int sent, int *al);
38 static int init_psk_kex_modes(SSL *s, unsigned int context);
39 static int final_key_share(SSL *s, unsigned int context, int sent, int *al);
40 #ifndef OPENSSL_NO_SRTP
41 static int init_srtp(SSL *s, unsigned int context);
42 #endif
43 static int final_sig_algs(SSL *s, unsigned int context, int sent, int *al);
44
45 /* Structure to define a built-in extension */
46 typedef struct extensions_definition_st {
47     /* The defined type for the extension */
48     unsigned int type;
49     /*
50      * The context that this extension applies to, e.g. what messages and
51      * protocol versions
52      */
53     unsigned int context;
54     /*
55      * Initialise extension before parsing. Always called for relevant contexts
56      * even if extension not present
57      */
58     int (*init)(SSL *s, unsigned int context);
59     /* Parse extension sent from client to server */
60     int (*parse_ctos)(SSL *s, PACKET *pkt, X509 *x, size_t chainidx, int *al);
61     /* Parse extension send from server to client */
62     int (*parse_stoc)(SSL *s, PACKET *pkt, X509 *x, size_t chainidx, int *al);
63     /* Construct extension sent from server to client */
64     int (*construct_stoc)(SSL *s, WPACKET *pkt, X509 *x, size_t chainidx,
65                           int *al);
66     /* Construct extension sent from client to server */
67     int (*construct_ctos)(SSL *s, WPACKET *pkt, X509 *x, size_t chainidx,
68                           int *al);
69     /*
70      * Finalise extension after parsing. Always called where an extensions was
71      * initialised even if the extension was not present. |sent| is set to 1 if
72      * the extension was seen, or 0 otherwise.
73      */
74     int (*final)(SSL *s, unsigned int context, int sent, int *al);
75 } EXTENSION_DEFINITION;
76
77 /*
78  * Definitions of all built-in extensions. NOTE: Changes in the number or order
79  * of these extensions should be mirrored with equivalent changes to the 
80  * indexes ( TLSEXT_IDX_* ) defined in ssl_locl.h.
81  * Each extension has an initialiser, a client and
82  * server side parser and a finaliser. The initialiser is called (if the
83  * extension is relevant to the given context) even if we did not see the
84  * extension in the message that we received. The parser functions are only
85  * called if we see the extension in the message. The finalisers are always
86  * called if the initialiser was called.
87  * There are also server and client side constructor functions which are always
88  * called during message construction if the extension is relevant for the
89  * given context.
90  * The initialisation, parsing, finalisation and construction functions are
91  * always called in the order defined in this list. Some extensions may depend
92  * on others having been processed first, so the order of this list is
93  * significant.
94  * The extension context is defined by a series of flags which specify which
95  * messages the extension is relevant to. These flags also specify whether the
96  * extension is relevant to a particular protocol or protocol version.
97  *
98  * TODO(TLS1.3): Make sure we have a test to check the consistency of these
99  */
100 #define INVALID_EXTENSION { 0x10000, 0, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL }
101 static const EXTENSION_DEFINITION ext_defs[] = {
102     {
103         TLSEXT_TYPE_renegotiate,
104         EXT_CLIENT_HELLO | EXT_TLS1_2_SERVER_HELLO | EXT_SSL3_ALLOWED
105         | EXT_TLS1_2_AND_BELOW_ONLY,
106         NULL, tls_parse_ctos_renegotiate, tls_parse_stoc_renegotiate,
107         tls_construct_stoc_renegotiate, tls_construct_ctos_renegotiate,
108         final_renegotiate
109     },
110     {
111         TLSEXT_TYPE_server_name,
112         EXT_CLIENT_HELLO | EXT_TLS1_2_SERVER_HELLO
113         | EXT_TLS1_3_ENCRYPTED_EXTENSIONS,
114         init_server_name,
115         tls_parse_ctos_server_name, tls_parse_stoc_server_name,
116         tls_construct_stoc_server_name, tls_construct_ctos_server_name,
117         final_server_name
118     },
119 #ifndef OPENSSL_NO_SRP
120     {
121         TLSEXT_TYPE_srp,
122         EXT_CLIENT_HELLO | EXT_TLS1_2_AND_BELOW_ONLY,
123         init_srp, tls_parse_ctos_srp, NULL, NULL, tls_construct_ctos_srp, NULL
124     },
125 #else
126     INVALID_EXTENSION,
127 #endif
128 #ifndef OPENSSL_NO_EC
129     {
130         TLSEXT_TYPE_ec_point_formats,
131         EXT_CLIENT_HELLO | EXT_TLS1_2_SERVER_HELLO | EXT_TLS1_2_AND_BELOW_ONLY,
132         NULL, tls_parse_ctos_ec_pt_formats, tls_parse_stoc_ec_pt_formats,
133         tls_construct_stoc_ec_pt_formats, tls_construct_ctos_ec_pt_formats,
134         final_ec_pt_formats
135     },
136     {
137         TLSEXT_TYPE_supported_groups,
138         EXT_CLIENT_HELLO | EXT_TLS1_3_ENCRYPTED_EXTENSIONS,
139         NULL, tls_parse_ctos_supported_groups, NULL,
140         NULL /* TODO(TLS1.3): Need to add this */,
141         tls_construct_ctos_supported_groups, NULL
142     },
143 #else
144     INVALID_EXTENSION,
145     INVALID_EXTENSION,
146 #endif
147     {
148         TLSEXT_TYPE_session_ticket,
149         EXT_CLIENT_HELLO | EXT_TLS1_2_SERVER_HELLO | EXT_TLS1_2_AND_BELOW_ONLY,
150         init_session_ticket, tls_parse_ctos_session_ticket,
151         tls_parse_stoc_session_ticket, tls_construct_stoc_session_ticket,
152         tls_construct_ctos_session_ticket, NULL
153     },
154     {
155         TLSEXT_TYPE_signature_algorithms,
156         EXT_CLIENT_HELLO,
157         init_sig_algs, tls_parse_ctos_sig_algs, NULL, NULL,
158         tls_construct_ctos_sig_algs, final_sig_algs
159     },
160 #ifndef OPENSSL_NO_OCSP
161     {
162         TLSEXT_TYPE_status_request,
163         EXT_CLIENT_HELLO | EXT_TLS1_2_SERVER_HELLO
164         | EXT_TLS1_3_CERTIFICATE,
165         init_status_request, tls_parse_ctos_status_request,
166         tls_parse_stoc_status_request, tls_construct_stoc_status_request,
167         tls_construct_ctos_status_request, NULL
168     },
169 #else
170     INVALID_EXTENSION,
171 #endif
172 #ifndef OPENSSL_NO_NEXTPROTONEG
173     {
174         TLSEXT_TYPE_next_proto_neg,
175         EXT_CLIENT_HELLO | EXT_TLS1_2_SERVER_HELLO | EXT_TLS1_2_AND_BELOW_ONLY,
176         init_npn, tls_parse_ctos_npn, tls_parse_stoc_npn,
177         tls_construct_stoc_next_proto_neg, tls_construct_ctos_npn, NULL
178     },
179 #else
180     INVALID_EXTENSION,
181 #endif
182     {
183         /*
184          * Must appear in this list after server_name so that finalisation
185          * happens after server_name callbacks
186          */
187         TLSEXT_TYPE_application_layer_protocol_negotiation,
188         EXT_CLIENT_HELLO | EXT_TLS1_2_SERVER_HELLO
189         | EXT_TLS1_3_ENCRYPTED_EXTENSIONS,
190         init_alpn, tls_parse_ctos_alpn, tls_parse_stoc_alpn,
191         tls_construct_stoc_alpn, tls_construct_ctos_alpn, final_alpn
192     },
193 #ifndef OPENSSL_NO_SRTP
194     {
195         TLSEXT_TYPE_use_srtp,
196         EXT_CLIENT_HELLO | EXT_TLS1_2_SERVER_HELLO
197         | EXT_TLS1_3_ENCRYPTED_EXTENSIONS | EXT_DTLS_ONLY,
198         init_srtp, tls_parse_ctos_use_srtp, tls_parse_stoc_use_srtp,
199         tls_construct_stoc_use_srtp, tls_construct_ctos_use_srtp, NULL
200     },
201 #else
202     INVALID_EXTENSION,
203 #endif
204     {
205         TLSEXT_TYPE_encrypt_then_mac,
206         EXT_CLIENT_HELLO | EXT_TLS1_2_SERVER_HELLO | EXT_TLS1_2_AND_BELOW_ONLY,
207         init_etm, tls_parse_ctos_etm, tls_parse_stoc_etm,
208         tls_construct_stoc_etm, tls_construct_ctos_etm, NULL
209     },
210 #ifndef OPENSSL_NO_CT
211     {
212         TLSEXT_TYPE_signed_certificate_timestamp,
213         EXT_CLIENT_HELLO | EXT_TLS1_2_SERVER_HELLO
214         | EXT_TLS1_3_CERTIFICATE,
215         NULL,
216         /*
217          * No server side support for this, but can be provided by a custom
218          * extension. This is an exception to the rule that custom extensions
219          * cannot override built in ones.
220          */
221         NULL, tls_parse_stoc_sct, NULL, tls_construct_ctos_sct,  NULL
222     },
223 #else
224     INVALID_EXTENSION,
225 #endif
226     {
227         TLSEXT_TYPE_extended_master_secret,
228         EXT_CLIENT_HELLO | EXT_TLS1_2_SERVER_HELLO | EXT_TLS1_2_AND_BELOW_ONLY,
229         init_ems, tls_parse_ctos_ems, tls_parse_stoc_ems,
230         tls_construct_stoc_ems, tls_construct_ctos_ems, final_ems
231     },
232     {
233         TLSEXT_TYPE_supported_versions,
234         EXT_CLIENT_HELLO | EXT_TLS_IMPLEMENTATION_ONLY | EXT_TLS1_3_ONLY,
235         NULL,
236         /* Processed inline as part of version selection */
237         NULL, NULL, NULL, tls_construct_ctos_supported_versions, NULL
238     },
239     {
240         /* Must be before key_share */
241         TLSEXT_TYPE_psk_kex_modes,
242         EXT_CLIENT_HELLO | EXT_TLS_IMPLEMENTATION_ONLY | EXT_TLS1_3_ONLY,
243         init_psk_kex_modes, tls_parse_ctos_psk_kex_modes, NULL, NULL,
244         tls_construct_ctos_psk_kex_modes, NULL
245     },
246     {
247         /*
248          * Must be in this list after supported_groups. We need that to have
249          * been parsed before we do this one.
250          */
251         TLSEXT_TYPE_key_share,
252         EXT_CLIENT_HELLO | EXT_TLS1_3_SERVER_HELLO
253         | EXT_TLS1_3_HELLO_RETRY_REQUEST | EXT_TLS_IMPLEMENTATION_ONLY
254         | EXT_TLS1_3_ONLY,
255         NULL, tls_parse_ctos_key_share, tls_parse_stoc_key_share,
256         tls_construct_stoc_key_share, tls_construct_ctos_key_share,
257         final_key_share
258     },
259     {
260         /*
261          * Special unsolicited ServerHello extension only used when
262          * SSL_OP_CRYPTOPRO_TLSEXT_BUG is set
263          */
264         TLSEXT_TYPE_cryptopro_bug,
265         EXT_TLS1_2_SERVER_HELLO | EXT_TLS1_2_AND_BELOW_ONLY,
266         NULL, NULL, NULL, tls_construct_stoc_cryptopro_bug, NULL, NULL
267     },
268     {
269         /* Must be immediately before pre_shared_key */
270         /* TODO(TLS1.3): Fix me */
271         TLSEXT_TYPE_padding,
272         EXT_CLIENT_HELLO,
273         NULL,
274         /* We send this, but don't read it */
275         NULL, NULL, NULL, tls_construct_ctos_padding, NULL
276     },
277     {
278         /* Required by the TLSv1.3 spec to always be the last extension */
279         TLSEXT_TYPE_psk,
280         EXT_CLIENT_HELLO | EXT_TLS1_3_SERVER_HELLO | EXT_TLS_IMPLEMENTATION_ONLY
281         | EXT_TLS1_3_ONLY,
282         NULL, tls_parse_ctos_psk, tls_parse_stoc_psk, tls_construct_stoc_psk,
283         tls_construct_ctos_psk, NULL
284     }
285 };
286
287 /*
288  * Verify whether we are allowed to use the extension |type| in the current
289  * |context|. Returns 1 to indicate the extension is allowed or unknown or 0 to
290  * indicate the extension is not allowed. If returning 1 then |*found| is set to
291  * 1 if we found a definition for the extension, and |*idx| is set to its index
292  */
293 static int verify_extension(SSL *s, unsigned int context, unsigned int type,
294                             custom_ext_methods *meths, RAW_EXTENSION *rawexlist,
295                             RAW_EXTENSION **found)
296 {
297     size_t i;
298     size_t builtin_num = OSSL_NELEM(ext_defs);
299     const EXTENSION_DEFINITION *thisext;
300
301     for (i = 0, thisext = ext_defs; i < builtin_num; i++, thisext++) {
302         if (type == thisext->type) {
303             /* Check we're allowed to use this extension in this context */
304             if ((context & thisext->context) == 0)
305                 return 0;
306
307             if (SSL_IS_DTLS(s)) {
308                 if ((thisext->context & EXT_TLS_ONLY) != 0)
309                     return 0;
310             } else if ((thisext->context & EXT_DTLS_ONLY) != 0) {
311                     return 0;
312             }
313
314             *found = &rawexlist[i];
315             return 1;
316         }
317     }
318
319     if ((context & (EXT_CLIENT_HELLO | EXT_TLS1_2_SERVER_HELLO)) == 0) {
320         /*
321          * Custom extensions only apply to <=TLS1.2. This extension is unknown
322          * in this context - we allow it
323          */
324         *found = NULL;
325         return 1;
326     }
327
328     /* Check the custom extensions */
329     if (meths != NULL) {
330         for (i = builtin_num; i < builtin_num + meths->meths_count; i++) {
331             if (meths->meths[i - builtin_num].ext_type == type) {
332                 *found = &rawexlist[i];
333                 return 1;
334             }
335         }
336     }
337
338     /* Unknown extension. We allow it */
339     *found = NULL;
340     return 1;
341 }
342
343 /*
344  * Check whether the context defined for an extension |extctx| means whether
345  * the extension is relevant for the current context |thisctx| or not. Returns
346  * 1 if the extension is relevant for this context, and 0 otherwise
347  */
348 static int extension_is_relevant(SSL *s, unsigned int extctx,
349                                  unsigned int thisctx)
350 {
351     if ((SSL_IS_DTLS(s)
352                 && (extctx & EXT_TLS_IMPLEMENTATION_ONLY) != 0)
353             || (s->version == SSL3_VERSION
354                     && (extctx & EXT_SSL3_ALLOWED) == 0)
355             || (SSL_IS_TLS13(s)
356                 && (extctx & EXT_TLS1_2_AND_BELOW_ONLY) != 0)
357             || (!SSL_IS_TLS13(s) && (extctx & EXT_TLS1_3_ONLY) != 0))
358         return 0;
359
360     return 1;
361 }
362
363 /*
364  * Gather a list of all the extensions from the data in |packet]. |context|
365  * tells us which message this extension is for. The raw extension data is
366  * stored in |*res| on success. In the event of an error the alert type to use
367  * is stored in |*al|. We don't actually process the content of the extensions
368  * yet, except to check their types. This function also runs the initialiser
369  * functions for all known extensions (whether we have collected them or not).
370  * If successful the caller is responsible for freeing the contents of |*res|.
371  *
372  * Per http://tools.ietf.org/html/rfc5246#section-7.4.1.4, there may not be
373  * more than one extension of the same type in a ClientHello or ServerHello.
374  * This function returns 1 if all extensions are unique and we have parsed their
375  * types, and 0 if the extensions contain duplicates, could not be successfully
376  * found, or an internal error occurred. We only check duplicates for
377  * extensions that we know about. We ignore others.
378  */
379 int tls_collect_extensions(SSL *s, PACKET *packet, unsigned int context,
380                            RAW_EXTENSION **res, int *al)
381 {
382     PACKET extensions = *packet;
383     size_t i = 0;
384     custom_ext_methods *exts = NULL;
385     RAW_EXTENSION *raw_extensions = NULL;
386     const EXTENSION_DEFINITION *thisexd;
387
388     *res = NULL;
389
390     /*
391      * Initialise server side custom extensions. Client side is done during
392      * construction of extensions for the ClientHello.
393      */
394     if ((context & EXT_CLIENT_HELLO) != 0) {
395         exts = &s->cert->srv_ext;
396         custom_ext_init(&s->cert->srv_ext);
397     } else if ((context & EXT_TLS1_2_SERVER_HELLO) != 0) {
398         exts = &s->cert->cli_ext;
399     }
400
401     raw_extensions = OPENSSL_zalloc((OSSL_NELEM(ext_defs)
402                                      + (exts != NULL ? exts->meths_count : 0))
403                                      * sizeof(*raw_extensions));
404     if (raw_extensions == NULL) {
405         *al = SSL_AD_INTERNAL_ERROR;
406         SSLerr(SSL_F_TLS_COLLECT_EXTENSIONS, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
407         return 0;
408     }
409
410     while (PACKET_remaining(&extensions) > 0) {
411         unsigned int type;
412         PACKET extension;
413         RAW_EXTENSION *thisex;
414
415         if (!PACKET_get_net_2(&extensions, &type) ||
416             !PACKET_get_length_prefixed_2(&extensions, &extension)) {
417             SSLerr(SSL_F_TLS_COLLECT_EXTENSIONS, SSL_R_BAD_EXTENSION);
418             *al = SSL_AD_DECODE_ERROR;
419             goto err;
420         }
421         /*
422          * Verify this extension is allowed. We only check duplicates for
423          * extensions that we recognise.
424          */
425         if (!verify_extension(s, context, type, exts, raw_extensions, &thisex)
426                 || (thisex != NULL && thisex->present == 1)) {
427             SSLerr(SSL_F_TLS_COLLECT_EXTENSIONS, SSL_R_BAD_EXTENSION);
428             *al = SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER;
429             goto err;
430         }
431         if (thisex != NULL) {
432             thisex->data = extension;
433             thisex->present = 1;
434             thisex->type = type;
435         }
436     }
437
438     /*
439      * Initialise all known extensions relevant to this context, whether we have
440      * found them or not
441      */
442     for (thisexd = ext_defs, i = 0; i < OSSL_NELEM(ext_defs); i++, thisexd++) {
443         if(thisexd->init != NULL && (thisexd->context & context) != 0
444                 && extension_is_relevant(s, thisexd->context, context)
445                 && !thisexd->init(s, context)) {
446             *al = SSL_AD_INTERNAL_ERROR;
447             goto err;
448         }
449     }
450
451     *res = raw_extensions;
452     return 1;
453
454  err:
455     OPENSSL_free(raw_extensions);
456     return 0;
457 }
458
459 /*
460  * Runs the parser for a given extension with index |idx|. |exts| contains the
461  * list of all parsed extensions previously collected by
462  * tls_collect_extensions(). The parser is only run if it is applicable for the
463  * given |context| and the parser has not already been run. If this is for a
464  * Certificate message, then we also provide the parser with the relevant
465  * Certificate |x| and its position in the |chainidx| with 0 being the first
466  * Certificate. Returns 1 on success or 0 on failure. In the event of a failure
467  * |*al| is populated with a suitable alert code. If an extension is not present
468  * this counted as success.
469  */
470 int tls_parse_extension(SSL *s, TLSEXT_INDEX idx, int context,
471                         RAW_EXTENSION *exts, X509 *x, size_t chainidx, int *al)
472 {
473     RAW_EXTENSION *currext = &exts[idx];
474     int (*parser)(SSL *s, PACKET *pkt, X509 *x, size_t chainidx, int *al) = NULL;
475
476     /* Skip if the extension is not present */
477     if (!currext->present)
478         return 1;
479
480     if (s->ext.debug_cb)
481         s->ext.debug_cb(s, !s->server, currext->type,
482                         PACKET_data(&currext->data),
483                         PACKET_remaining(&currext->data),
484                         s->ext.debug_arg);
485
486     /* Skip if we've already parsed this extension */
487     if (currext->parsed)
488         return 1;
489
490     currext->parsed = 1;
491
492     if (idx < OSSL_NELEM(ext_defs)) {
493         /* We are handling a built-in extension */
494         const EXTENSION_DEFINITION *extdef = &ext_defs[idx];
495
496         /* Check if extension is defined for our protocol. If not, skip */
497         if (!extension_is_relevant(s, extdef->context, context))
498             return 1;
499
500         parser = s->server ? extdef->parse_ctos : extdef->parse_stoc;
501
502         if (parser != NULL)
503             return parser(s, &currext->data, x, chainidx, al);
504
505         /*
506          * If the parser is NULL we fall through to the custom extension
507          * processing
508          */
509     }
510
511     /*
512      * This is a custom extension. We only allow this if it is a non
513      * resumed session on the server side.
514      *chain
515      * TODO(TLS1.3): We only allow old style <=TLS1.2 custom extensions.
516      * We're going to need a new mechanism for TLS1.3 to specify which
517      * messages to add the custom extensions to.
518      */
519     if ((!s->hit || !s->server)
520             && (context
521                 & (EXT_CLIENT_HELLO | EXT_TLS1_2_SERVER_HELLO)) != 0
522             && custom_ext_parse(s, s->server, currext->type,
523                                 PACKET_data(&currext->data),
524                                 PACKET_remaining(&currext->data),
525                                 al) <= 0)
526         return 0;
527
528     return 1;
529 }
530
531 /*
532  * Parse all remaining extensions that have not yet been parsed. Also calls the
533  * finalisation for all extensions at the end, whether we collected them or not.
534  * Returns 1 for success or 0 for failure. If we are working on a Certificate
535  * message then we also pass the Certificate |x| and its position in the
536  * |chainidx|, with 0 being the first certificate. On failure, |*al| is
537  * populated with a suitable alert code.
538  */
539 int tls_parse_all_extensions(SSL *s, int context, RAW_EXTENSION *exts, X509 *x,
540                              size_t chainidx, int *al)
541 {
542     size_t i, numexts = OSSL_NELEM(ext_defs);
543     const EXTENSION_DEFINITION *thisexd;
544
545     /* Calculate the number of extensions in the extensions list */
546     if ((context & EXT_CLIENT_HELLO) != 0) {
547         numexts += s->cert->srv_ext.meths_count;
548     } else if ((context & EXT_TLS1_2_SERVER_HELLO) != 0) {
549         numexts += s->cert->cli_ext.meths_count;
550     }
551
552     /* Parse each extension in turn */
553     for (i = 0; i < numexts; i++) {
554         if (!tls_parse_extension(s, i, context, exts, x, chainidx, al))
555             return 0;
556     }
557
558     /*
559      * Finalise all known extensions relevant to this context, whether we have
560      * found them or not
561      */
562     for (i = 0, thisexd = ext_defs; i < OSSL_NELEM(ext_defs); i++, thisexd++) {
563         if(thisexd->final != NULL
564                 && (thisexd->context & context) != 0
565                 && !thisexd->final(s, context, exts[i].present, al))
566             return 0;
567     }
568
569     return 1;
570 }
571
572 /*
573  * Construct all the extensions relevant to the current |context| and write
574  * them to |pkt|. If this is an extension for a Certificate in a Certificate
575  * message, then |x| will be set to the Certificate we are handling, and
576  * |chainidx| will indicate the position in the chainidx we are processing (with
577  * 0 being the first in the chain). Returns 1 on success or 0 on failure. If a
578  * failure occurs then |al| is populated with a suitable alert code. On a
579  * failure construction stops at the first extension to fail to construct.
580  */
581 int tls_construct_extensions(SSL *s, WPACKET *pkt, unsigned int context,
582                              X509 *x, size_t chainidx, int *al)
583 {
584     size_t i;
585     int addcustom = 0, min_version, max_version = 0, reason, tmpal;
586     const EXTENSION_DEFINITION *thisexd;
587
588     /*
589      * Normally if something goes wrong during construction it's an internal
590      * error. We can always override this later.
591      */
592     tmpal = SSL_AD_INTERNAL_ERROR;
593
594     if (!WPACKET_start_sub_packet_u16(pkt)
595                /*
596                 * If extensions are of zero length then we don't even add the
597                 * extensions length bytes to a ClientHello/ServerHello in SSLv3
598                 */
599             || ((context & (EXT_CLIENT_HELLO | EXT_TLS1_2_SERVER_HELLO)) != 0
600                && s->version == SSL3_VERSION
601                && !WPACKET_set_flags(pkt,
602                                      WPACKET_FLAGS_ABANDON_ON_ZERO_LENGTH))) {
603         SSLerr(SSL_F_TLS_CONSTRUCT_EXTENSIONS, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
604         goto err;
605     }
606
607     if ((context & EXT_CLIENT_HELLO) != 0) {
608         reason = ssl_get_client_min_max_version(s, &min_version, &max_version);
609         if (reason != 0) {
610             SSLerr(SSL_F_TLS_CONSTRUCT_EXTENSIONS, reason);
611             goto err;
612         }
613     }
614
615     /* Add custom extensions first */
616     if ((context & EXT_CLIENT_HELLO) != 0) {
617         custom_ext_init(&s->cert->cli_ext);
618         addcustom = 1;
619     } else if ((context & EXT_TLS1_2_SERVER_HELLO) != 0) {
620         /*
621          * We already initialised the custom extensions during ClientHello
622          * parsing.
623          *
624          * TODO(TLS1.3): We're going to need a new custom extension mechanism
625          * for TLS1.3, so that custom extensions can specify which of the
626          * multiple message they wish to add themselves to.
627          */
628         addcustom = 1;
629     }
630
631     if (addcustom && !custom_ext_add(s, s->server, pkt, &tmpal)) {
632         SSLerr(SSL_F_TLS_CONSTRUCT_EXTENSIONS, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
633         goto err;
634     }
635
636     for (i = 0, thisexd = ext_defs; i < OSSL_NELEM(ext_defs); i++, thisexd++) {
637         int (*construct)(SSL *s, WPACKET *pkt, X509 *x, size_t chainidx,
638                          int *al);
639
640         /* Skip if not relevant for our context */
641         if ((thisexd->context & context) == 0)
642             continue;
643
644         construct = s->server ? thisexd->construct_stoc
645                               : thisexd->construct_ctos;
646
647         /* Check if this extension is defined for our protocol. If not, skip */
648         if ((SSL_IS_DTLS(s)
649                     && (thisexd->context & EXT_TLS_IMPLEMENTATION_ONLY)
650                        != 0)
651                 || (s->version == SSL3_VERSION
652                         && (thisexd->context & EXT_SSL3_ALLOWED) == 0)
653                 || (SSL_IS_TLS13(s)
654                     && (thisexd->context & EXT_TLS1_2_AND_BELOW_ONLY)
655                        != 0)
656                 || (!SSL_IS_TLS13(s)
657                     && (thisexd->context & EXT_TLS1_3_ONLY) != 0
658                     && (context & EXT_CLIENT_HELLO) == 0)
659                 || ((thisexd->context & EXT_TLS1_3_ONLY) != 0
660                     && (context & EXT_CLIENT_HELLO) != 0
661                     && (SSL_IS_DTLS(s) || max_version < TLS1_3_VERSION))
662                 || construct == NULL)
663             continue;
664
665         if (!construct(s, pkt, x, chainidx, &tmpal))
666             goto err;
667     }
668
669     if (!WPACKET_close(pkt)) {
670         SSLerr(SSL_F_TLS_CONSTRUCT_EXTENSIONS, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
671         goto err;
672     }
673
674     return 1;
675
676  err:
677     *al = tmpal;
678     return 0;
679 }
680
681 /*
682  * Built in extension finalisation and initialisation functions. All initialise
683  * or finalise the associated extension type for the given |context|. For
684  * finalisers |sent| is set to 1 if we saw the extension during parsing, and 0
685  * otherwise. These functions return 1 on success or 0 on failure. In the event
686  * of a failure then |*al| is populated with a suitable error code.
687  */
688
689 static int final_renegotiate(SSL *s, unsigned int context, int sent,
690                                      int *al)
691 {
692     if (!s->server) {
693         /*
694          * Check if we can connect to a server that doesn't support safe
695          * renegotiation
696          */
697         if (!(s->options & SSL_OP_LEGACY_SERVER_CONNECT)
698                 && !(s->options & SSL_OP_ALLOW_UNSAFE_LEGACY_RENEGOTIATION)
699                 && !sent) {
700             *al = SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE;
701             SSLerr(SSL_F_FINAL_RENEGOTIATE,
702                    SSL_R_UNSAFE_LEGACY_RENEGOTIATION_DISABLED);
703             return 0;
704         }
705
706         return 1;
707     }
708
709     /* Need RI if renegotiating */
710     if (s->renegotiate
711             && !(s->options & SSL_OP_ALLOW_UNSAFE_LEGACY_RENEGOTIATION)
712             && !sent) {
713         *al = SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE;
714         SSLerr(SSL_F_FINAL_RENEGOTIATE,
715                SSL_R_UNSAFE_LEGACY_RENEGOTIATION_DISABLED);
716         return 0;
717     }
718
719
720     return 1;
721 }
722
723 static int init_server_name(SSL *s, unsigned int context)
724 {
725     if (s->server)
726         s->servername_done = 0;
727
728     return 1;
729 }
730
731 static int final_server_name(SSL *s, unsigned int context, int sent,
732                                      int *al)
733 {
734     int ret = SSL_TLSEXT_ERR_NOACK;
735     int altmp = SSL_AD_UNRECOGNIZED_NAME;
736
737     if (s->ctx != NULL && s->ctx->ext.servername_cb != 0)
738         ret = s->ctx->ext.servername_cb(s, &altmp,
739                                         s->ctx->ext.servername_arg);
740     else if (s->initial_ctx != NULL
741              && s->initial_ctx->ext.servername_cb != 0)
742         ret = s->initial_ctx->ext.servername_cb(s, &altmp,
743                                        s->initial_ctx->ext.servername_arg);
744
745     switch (ret) {
746     case SSL_TLSEXT_ERR_ALERT_FATAL:
747         *al = altmp;
748         return 0;
749
750     case SSL_TLSEXT_ERR_ALERT_WARNING:
751         *al = altmp;
752         return 1;
753
754     case SSL_TLSEXT_ERR_NOACK:
755         s->servername_done = 0;
756         return 1;
757
758     default:
759         return 1;
760     }
761 }
762
763 #ifndef OPENSSL_NO_EC
764 static int final_ec_pt_formats(SSL *s, unsigned int context, int sent,
765                                        int *al)
766 {
767     unsigned long alg_k, alg_a;
768
769     if (s->server)
770         return 1;
771
772     alg_k = s->s3->tmp.new_cipher->algorithm_mkey;
773     alg_a = s->s3->tmp.new_cipher->algorithm_auth;
774
775     /*
776      * If we are client and using an elliptic curve cryptography cipher
777      * suite, then if server returns an EC point formats lists extension it
778      * must contain uncompressed.
779      */
780     if (s->ext.ecpointformats != NULL
781             && s->ext.ecpointformats_len > 0
782             && s->session->ext.ecpointformats != NULL
783             && s->session->ext.ecpointformats_len > 0
784             && ((alg_k & SSL_kECDHE) || (alg_a & SSL_aECDSA))) {
785         /* we are using an ECC cipher */
786         size_t i;
787         unsigned char *list = s->session->ext.ecpointformats;
788
789         for (i = 0; i < s->session->ext.ecpointformats_len; i++) {
790             if (*list++ == TLSEXT_ECPOINTFORMAT_uncompressed)
791                 break;
792         }
793         if (i == s->session->ext.ecpointformats_len) {
794             SSLerr(SSL_F_FINAL_EC_PT_FORMATS,
795                    SSL_R_TLS_INVALID_ECPOINTFORMAT_LIST);
796             return 0;
797         }
798     }
799
800     return 1;
801 }
802 #endif
803
804 static int init_session_ticket(SSL *s, unsigned int context)
805 {
806     if (!s->server)
807         s->ext.ticket_expected = 0;
808
809     return 1;
810 }
811
812 #ifndef OPENSSL_NO_OCSP
813 static int init_status_request(SSL *s, unsigned int context)
814 {
815     if (s->server) {
816         s->ext.status_type = TLSEXT_STATUSTYPE_nothing;
817     } else {
818         /*
819          * Ensure we get sensible values passed to tlsext_status_cb in the event
820          * that we don't receive a status message
821          */
822         OPENSSL_free(s->ext.ocsp.resp);
823         s->ext.ocsp.resp = NULL;
824         s->ext.ocsp.resp_len = 0;
825     }
826
827     return 1;
828 }
829 #endif
830
831 #ifndef OPENSSL_NO_NEXTPROTONEG
832 static int init_npn(SSL *s, unsigned int context)
833 {
834     s->s3->npn_seen = 0;
835
836     return 1;
837 }
838 #endif
839
840 static int init_alpn(SSL *s, unsigned int context)
841 {
842     OPENSSL_free(s->s3->alpn_selected);
843     s->s3->alpn_selected = NULL;
844     if (s->server) {
845         s->s3->alpn_selected_len = 0;
846         OPENSSL_free(s->s3->alpn_proposed);
847         s->s3->alpn_proposed = NULL;
848         s->s3->alpn_proposed_len = 0;
849     }
850     return 1;
851 }
852
853 static int final_alpn(SSL *s, unsigned int context, int sent, int *al)
854 {
855     const unsigned char *selected = NULL;
856     unsigned char selected_len = 0;
857
858     if (!s->server)
859         return 1;
860
861     if (s->ctx->ext.alpn_select_cb != NULL && s->s3->alpn_proposed != NULL) {
862         int r = s->ctx->ext.alpn_select_cb(s, &selected, &selected_len,
863                                            s->s3->alpn_proposed,
864                                            (unsigned int)s->s3->alpn_proposed_len,
865                                            s->ctx->ext.alpn_select_cb_arg);
866
867         if (r == SSL_TLSEXT_ERR_OK) {
868             OPENSSL_free(s->s3->alpn_selected);
869             s->s3->alpn_selected = OPENSSL_memdup(selected, selected_len);
870             if (s->s3->alpn_selected == NULL) {
871                 *al = SSL_AD_INTERNAL_ERROR;
872                 return 0;
873             }
874             s->s3->alpn_selected_len = selected_len;
875 #ifndef OPENSSL_NO_NEXTPROTONEG
876             /* ALPN takes precedence over NPN. */
877             s->s3->npn_seen = 0;
878 #endif
879         } else {
880             *al = SSL_AD_NO_APPLICATION_PROTOCOL;
881             return 0;
882         }
883     }
884
885     return 1;
886 }
887
888 static int init_sig_algs(SSL *s, unsigned int context)
889 {
890     /* Clear any signature algorithms extension received */
891     OPENSSL_free(s->s3->tmp.peer_sigalgs);
892     s->s3->tmp.peer_sigalgs = NULL;
893
894     return 1;
895 }
896
897 #ifndef OPENSSL_NO_SRP
898 static int init_srp(SSL *s, unsigned int context)
899 {
900     OPENSSL_free(s->srp_ctx.login);
901     s->srp_ctx.login = NULL;
902
903     return 1;
904 }
905 #endif
906
907 static int init_etm(SSL *s, unsigned int context)
908 {
909     s->s3->flags &= ~TLS1_FLAGS_ENCRYPT_THEN_MAC;
910
911     return 1;
912 }
913
914 static int init_ems(SSL *s, unsigned int context)
915 {
916     if (!s->server)
917         s->s3->flags &= ~TLS1_FLAGS_RECEIVED_EXTMS;
918
919     return 1;
920 }
921
922 static int final_ems(SSL *s, unsigned int context, int sent, int *al)
923 {
924     if (!s->server && s->hit) {
925         /*
926          * Check extended master secret extension is consistent with
927          * original session.
928          */
929         if (!(s->s3->flags & TLS1_FLAGS_RECEIVED_EXTMS) !=
930             !(s->session->flags & SSL_SESS_FLAG_EXTMS)) {
931             *al = SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE;
932             SSLerr(SSL_F_FINAL_EMS, SSL_R_INCONSISTENT_EXTMS);
933             return 0;
934         }
935     }
936
937     return 1;
938 }
939
940 #ifndef OPENSSL_NO_SRTP
941 static int init_srtp(SSL *s, unsigned int context)
942 {
943     if (s->server)
944         s->srtp_profile = NULL;
945
946     return 1;
947 }
948 #endif
949
950 static int final_sig_algs(SSL *s, unsigned int context, int sent, int *al)
951 {
952     if (!sent && SSL_IS_TLS13(s)) {
953         *al = TLS13_AD_MISSING_EXTENSION;
954         SSLerr(SSL_F_FINAL_SIG_ALGS, SSL_R_MISSING_SIGALGS_EXTENSION);
955         return 0;
956     }
957
958     return 1;
959 }
960
961
962 static int final_key_share(SSL *s, unsigned int context, int sent, int *al)
963 {
964     if (!SSL_IS_TLS13(s))
965         return 1;
966
967     /*
968      * If
969      *     we have no key_share
970      *     AND
971      *     (we are not resuming
972      *      OR the kex_mode doesn't allow non key_share resumes)
973      * THEN
974      *     fail
975      */
976     if (((s->server && s->s3->peer_tmp == NULL) || (!s->server && !sent))
977             && (!s->hit
978                 || (s->ext.psk_kex_mode & TLSEXT_KEX_MODE_FLAG_KE) == 0)) {
979         /* No suitable share */
980         /* TODO(TLS1.3): Send a HelloRetryRequest */
981         *al = SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE;
982         SSLerr(SSL_F_FINAL_KEY_SHARE, SSL_R_NO_SUITABLE_KEY_SHARE);
983         return 0;
984     }
985
986     /*
987      * For a client side resumption with no key_share we need to generate
988      * the handshake secret (otherwise this is done during key_share
989      * processing).
990      */
991     if (!sent && !s->server && !tls13_generate_handshake_secret(s, NULL, 0)) {
992         *al = SSL_AD_INTERNAL_ERROR;
993         SSLerr(SSL_F_FINAL_KEY_SHARE, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
994         return 0;
995     }
996
997     return 1;
998 }
999
1000 static int init_psk_kex_modes(SSL *s, unsigned int context)
1001 {
1002     s->ext.psk_kex_mode = TLSEXT_KEX_MODE_FLAG_NONE;
1003     return 1;
1004 }
1005
1006 int tls_psk_do_binder(SSL *s, const EVP_MD *md, const unsigned char *msgstart,
1007                       size_t binderoffset, const unsigned char *binderin,
1008                       unsigned char *binderout,
1009                       SSL_SESSION *sess, int sign)
1010 {
1011     EVP_PKEY *mackey = NULL;
1012     EVP_MD_CTX *mctx = NULL;
1013     unsigned char hash[EVP_MAX_MD_SIZE], binderkey[EVP_MAX_MD_SIZE];
1014     unsigned char finishedkey[EVP_MAX_MD_SIZE], tmpbinder[EVP_MAX_MD_SIZE];
1015     const char resumption_label[] = "resumption psk binder key";
1016     size_t bindersize, hashsize = EVP_MD_size(md);
1017     int ret = -1;
1018
1019     /* Generate the early_secret */
1020     if (!tls13_generate_secret(s, md, NULL, sess->master_key,
1021                                sess->master_key_length,
1022                                (unsigned char *)&s->early_secret)) {
1023         SSLerr(SSL_F_TLS_PSK_DO_BINDER, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1024         goto err;
1025     }
1026
1027     /*
1028      * Create the handshake hash for the binder key...the messages so far are
1029      * empty!
1030      */
1031     mctx = EVP_MD_CTX_new();
1032     if (mctx == NULL
1033             || EVP_DigestInit_ex(mctx, md, NULL) <= 0
1034             || EVP_DigestFinal_ex(mctx, hash, NULL) <= 0) {
1035         SSLerr(SSL_F_TLS_PSK_DO_BINDER, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1036         goto err;
1037     }
1038
1039     /* Generate the binder key */
1040     if (!tls13_hkdf_expand(s, md, s->early_secret,
1041                            (unsigned char *)resumption_label,
1042                            sizeof(resumption_label) - 1, hash, binderkey,
1043                            hashsize)) {
1044         SSLerr(SSL_F_TLS_PSK_DO_BINDER, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1045         goto err;
1046     }
1047
1048     /* Generate the finished key */
1049     if (!tls13_derive_finishedkey(s, md, binderkey, finishedkey, hashsize)) {
1050         SSLerr(SSL_F_TLS_PSK_DO_BINDER, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1051         goto err;
1052     }
1053
1054     /*
1055      * Get a hash of the ClientHello up to the start of the binders.
1056      * TODO(TLS1.3): This will need to be tweaked when we implement
1057      * HelloRetryRequest to include the digest of the previous messages here.
1058      */
1059     if (EVP_DigestInit_ex(mctx, md, NULL) <= 0
1060             || EVP_DigestUpdate(mctx, msgstart, binderoffset) <= 0
1061             || EVP_DigestFinal_ex(mctx, hash, NULL) <= 0) {
1062         SSLerr(SSL_F_TLS_PSK_DO_BINDER, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1063         goto err;
1064     }
1065
1066     mackey = EVP_PKEY_new_mac_key(EVP_PKEY_HMAC, NULL, finishedkey, hashsize);
1067     if (mackey == NULL) {
1068         SSLerr(SSL_F_TLS_PSK_DO_BINDER, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1069         goto err;
1070     }
1071
1072     if (!sign)
1073         binderout = tmpbinder;
1074
1075     bindersize = hashsize;
1076     if (EVP_DigestSignInit(mctx, NULL, md, NULL, mackey) <= 0
1077             || EVP_DigestSignUpdate(mctx, hash, hashsize) <= 0
1078             || EVP_DigestSignFinal(mctx, binderout, &bindersize) <= 0
1079             || bindersize != hashsize) {
1080         SSLerr(SSL_F_TLS_PSK_DO_BINDER, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1081         goto err;
1082     }
1083
1084     if (sign) {
1085         ret = 1;
1086     } else {
1087         /* HMAC keys can't do EVP_DigestVerify* - use CRYPTO_memcmp instead */
1088         ret = (CRYPTO_memcmp(binderin, binderout, hashsize) == 0);
1089     }
1090
1091  err:
1092     OPENSSL_cleanse(binderkey, sizeof(binderkey));
1093     OPENSSL_cleanse(finishedkey, sizeof(finishedkey));
1094     EVP_PKEY_free(mackey);
1095     EVP_MD_CTX_free(mctx);
1096
1097     return ret;
1098 }