Implement session id TLSv1.3 middlebox compatibility mode
[openssl.git] / ssl / statem / statem_srvr.c
1 /*
2  * Copyright 1995-2016 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
3  * Copyright (c) 2002, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved
4  * Copyright 2005 Nokia. All rights reserved.
5  *
6  * Licensed under the OpenSSL license (the "License").  You may not use
7  * this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
8  * in the file LICENSE in the source distribution or at
9  * https://www.openssl.org/source/license.html
10  */
11
12 #include <stdio.h>
13 #include "../ssl_locl.h"
14 #include "statem_locl.h"
15 #include "internal/constant_time_locl.h"
16 #include <openssl/buffer.h>
17 #include <openssl/rand.h>
18 #include <openssl/objects.h>
19 #include <openssl/evp.h>
20 #include <openssl/hmac.h>
21 #include <openssl/x509.h>
22 #include <openssl/dh.h>
23 #include <openssl/bn.h>
24 #include <openssl/md5.h>
25
26 static int tls_construct_encrypted_extensions(SSL *s, WPACKET *pkt);
27 static int tls_construct_hello_retry_request(SSL *s, WPACKET *pkt);
28
29 /*
30  * ossl_statem_server13_read_transition() encapsulates the logic for the allowed
31  * handshake state transitions when a TLSv1.3 server is reading messages from
32  * the client. The message type that the client has sent is provided in |mt|.
33  * The current state is in |s->statem.hand_state|.
34  *
35  * Return values are 1 for success (transition allowed) and  0 on error
36  * (transition not allowed)
37  */
38 static int ossl_statem_server13_read_transition(SSL *s, int mt)
39 {
40     OSSL_STATEM *st = &s->statem;
41
42     /*
43      * Note: There is no case for TLS_ST_BEFORE because at that stage we have
44      * not negotiated TLSv1.3 yet, so that case is handled by
45      * ossl_statem_server_read_transition()
46      */
47     switch (st->hand_state) {
48     default:
49         break;
50
51     case TLS_ST_EARLY_DATA:
52         if (s->hello_retry_request) {
53             if (mt == SSL3_MT_CLIENT_HELLO) {
54                 st->hand_state = TLS_ST_SR_CLNT_HELLO;
55                 return 1;
56             }
57             break;
58         } else if (s->ext.early_data == SSL_EARLY_DATA_ACCEPTED) {
59             if (mt == SSL3_MT_END_OF_EARLY_DATA) {
60                 st->hand_state = TLS_ST_SR_END_OF_EARLY_DATA;
61                 return 1;
62             }
63             break;
64         }
65         /* Fall through */
66
67     case TLS_ST_SR_END_OF_EARLY_DATA:
68     case TLS_ST_SW_FINISHED:
69         if (s->s3->tmp.cert_request) {
70             if (mt == SSL3_MT_CERTIFICATE) {
71                 st->hand_state = TLS_ST_SR_CERT;
72                 return 1;
73             }
74         } else {
75             if (mt == SSL3_MT_FINISHED) {
76                 st->hand_state = TLS_ST_SR_FINISHED;
77                 return 1;
78             }
79         }
80         break;
81
82     case TLS_ST_SR_CERT:
83         if (s->session->peer == NULL) {
84             if (mt == SSL3_MT_FINISHED) {
85                 st->hand_state = TLS_ST_SR_FINISHED;
86                 return 1;
87             }
88         } else {
89             if (mt == SSL3_MT_CERTIFICATE_VERIFY) {
90                 st->hand_state = TLS_ST_SR_CERT_VRFY;
91                 return 1;
92             }
93         }
94         break;
95
96     case TLS_ST_SR_CERT_VRFY:
97         if (mt == SSL3_MT_FINISHED) {
98             st->hand_state = TLS_ST_SR_FINISHED;
99             return 1;
100         }
101         break;
102
103     case TLS_ST_OK:
104         /*
105          * Its never ok to start processing handshake messages in the middle of
106          * early data (i.e. before we've received the end of early data alert)
107          */
108         if (s->early_data_state == SSL_EARLY_DATA_READING)
109             break;
110         if (mt == SSL3_MT_KEY_UPDATE) {
111             st->hand_state = TLS_ST_SR_KEY_UPDATE;
112             return 1;
113         }
114         break;
115     }
116
117     /* No valid transition found */
118     return 0;
119 }
120
121 /*
122  * ossl_statem_server_read_transition() encapsulates the logic for the allowed
123  * handshake state transitions when the server is reading messages from the
124  * client. The message type that the client has sent is provided in |mt|. The
125  * current state is in |s->statem.hand_state|.
126  *
127  * Return values are 1 for success (transition allowed) and  0 on error
128  * (transition not allowed)
129  */
130 int ossl_statem_server_read_transition(SSL *s, int mt)
131 {
132     OSSL_STATEM *st = &s->statem;
133
134     if (SSL_IS_TLS13(s)) {
135         if (!ossl_statem_server13_read_transition(s, mt))
136             goto err;
137         return 1;
138     }
139
140     switch (st->hand_state) {
141     default:
142         break;
143
144     case TLS_ST_BEFORE:
145     case TLS_ST_OK:
146     case DTLS_ST_SW_HELLO_VERIFY_REQUEST:
147         if (mt == SSL3_MT_CLIENT_HELLO) {
148             st->hand_state = TLS_ST_SR_CLNT_HELLO;
149             return 1;
150         }
151         break;
152
153     case TLS_ST_SW_SRVR_DONE:
154         /*
155          * If we get a CKE message after a ServerDone then either
156          * 1) We didn't request a Certificate
157          * OR
158          * 2) If we did request one then
159          *      a) We allow no Certificate to be returned
160          *      AND
161          *      b) We are running SSL3 (in TLS1.0+ the client must return a 0
162          *         list if we requested a certificate)
163          */
164         if (mt == SSL3_MT_CLIENT_KEY_EXCHANGE) {
165             if (s->s3->tmp.cert_request) {
166                 if (s->version == SSL3_VERSION) {
167                     if ((s->verify_mode & SSL_VERIFY_PEER)
168                         && (s->verify_mode & SSL_VERIFY_FAIL_IF_NO_PEER_CERT)) {
169                         /*
170                          * This isn't an unexpected message as such - we're just
171                          * not going to accept it because we require a client
172                          * cert.
173                          */
174                         SSLfatal(s, SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE,
175                                  SSL_F_OSSL_STATEM_SERVER_READ_TRANSITION,
176                                  SSL_R_PEER_DID_NOT_RETURN_A_CERTIFICATE);
177                         return 0;
178                     }
179                     st->hand_state = TLS_ST_SR_KEY_EXCH;
180                     return 1;
181                 }
182             } else {
183                 st->hand_state = TLS_ST_SR_KEY_EXCH;
184                 return 1;
185             }
186         } else if (s->s3->tmp.cert_request) {
187             if (mt == SSL3_MT_CERTIFICATE) {
188                 st->hand_state = TLS_ST_SR_CERT;
189                 return 1;
190             }
191         }
192         break;
193
194     case TLS_ST_SR_CERT:
195         if (mt == SSL3_MT_CLIENT_KEY_EXCHANGE) {
196             st->hand_state = TLS_ST_SR_KEY_EXCH;
197             return 1;
198         }
199         break;
200
201     case TLS_ST_SR_KEY_EXCH:
202         /*
203          * We should only process a CertificateVerify message if we have
204          * received a Certificate from the client. If so then |s->session->peer|
205          * will be non NULL. In some instances a CertificateVerify message is
206          * not required even if the peer has sent a Certificate (e.g. such as in
207          * the case of static DH). In that case |st->no_cert_verify| should be
208          * set.
209          */
210         if (s->session->peer == NULL || st->no_cert_verify) {
211             if (mt == SSL3_MT_CHANGE_CIPHER_SPEC) {
212                 /*
213                  * For the ECDH ciphersuites when the client sends its ECDH
214                  * pub key in a certificate, the CertificateVerify message is
215                  * not sent. Also for GOST ciphersuites when the client uses
216                  * its key from the certificate for key exchange.
217                  */
218                 st->hand_state = TLS_ST_SR_CHANGE;
219                 return 1;
220             }
221         } else {
222             if (mt == SSL3_MT_CERTIFICATE_VERIFY) {
223                 st->hand_state = TLS_ST_SR_CERT_VRFY;
224                 return 1;
225             }
226         }
227         break;
228
229     case TLS_ST_SR_CERT_VRFY:
230         if (mt == SSL3_MT_CHANGE_CIPHER_SPEC) {
231             st->hand_state = TLS_ST_SR_CHANGE;
232             return 1;
233         }
234         break;
235
236     case TLS_ST_SR_CHANGE:
237 #ifndef OPENSSL_NO_NEXTPROTONEG
238         if (s->s3->npn_seen) {
239             if (mt == SSL3_MT_NEXT_PROTO) {
240                 st->hand_state = TLS_ST_SR_NEXT_PROTO;
241                 return 1;
242             }
243         } else {
244 #endif
245             if (mt == SSL3_MT_FINISHED) {
246                 st->hand_state = TLS_ST_SR_FINISHED;
247                 return 1;
248             }
249 #ifndef OPENSSL_NO_NEXTPROTONEG
250         }
251 #endif
252         break;
253
254 #ifndef OPENSSL_NO_NEXTPROTONEG
255     case TLS_ST_SR_NEXT_PROTO:
256         if (mt == SSL3_MT_FINISHED) {
257             st->hand_state = TLS_ST_SR_FINISHED;
258             return 1;
259         }
260         break;
261 #endif
262
263     case TLS_ST_SW_FINISHED:
264         if (mt == SSL3_MT_CHANGE_CIPHER_SPEC) {
265             st->hand_state = TLS_ST_SR_CHANGE;
266             return 1;
267         }
268         break;
269     }
270
271  err:
272     /* No valid transition found */
273     SSLfatal(s, SSL3_AD_UNEXPECTED_MESSAGE,
274              SSL_F_OSSL_STATEM_SERVER_READ_TRANSITION,
275              SSL_R_UNEXPECTED_MESSAGE);
276     return 0;
277 }
278
279 /*
280  * Should we send a ServerKeyExchange message?
281  *
282  * Valid return values are:
283  *   1: Yes
284  *   0: No
285  */
286 static int send_server_key_exchange(SSL *s)
287 {
288     unsigned long alg_k = s->s3->tmp.new_cipher->algorithm_mkey;
289
290     /*
291      * only send a ServerKeyExchange if DH or fortezza but we have a
292      * sign only certificate PSK: may send PSK identity hints For
293      * ECC ciphersuites, we send a serverKeyExchange message only if
294      * the cipher suite is either ECDH-anon or ECDHE. In other cases,
295      * the server certificate contains the server's public key for
296      * key exchange.
297      */
298     if (alg_k & (SSL_kDHE | SSL_kECDHE)
299         /*
300          * PSK: send ServerKeyExchange if PSK identity hint if
301          * provided
302          */
303 #ifndef OPENSSL_NO_PSK
304         /* Only send SKE if we have identity hint for plain PSK */
305         || ((alg_k & (SSL_kPSK | SSL_kRSAPSK))
306             && s->cert->psk_identity_hint)
307         /* For other PSK always send SKE */
308         || (alg_k & (SSL_PSK & (SSL_kDHEPSK | SSL_kECDHEPSK)))
309 #endif
310 #ifndef OPENSSL_NO_SRP
311         /* SRP: send ServerKeyExchange */
312         || (alg_k & SSL_kSRP)
313 #endif
314         ) {
315         return 1;
316     }
317
318     return 0;
319 }
320
321 /*
322  * Should we send a CertificateRequest message?
323  *
324  * Valid return values are:
325  *   1: Yes
326  *   0: No
327  */
328 static int send_certificate_request(SSL *s)
329 {
330     if (
331            /* don't request cert unless asked for it: */
332            s->verify_mode & SSL_VERIFY_PEER
333            /*
334             * if SSL_VERIFY_CLIENT_ONCE is set, don't request cert
335             * during re-negotiation:
336             */
337            && (s->s3->tmp.finish_md_len == 0 ||
338                !(s->verify_mode & SSL_VERIFY_CLIENT_ONCE))
339            /*
340             * never request cert in anonymous ciphersuites (see
341             * section "Certificate request" in SSL 3 drafts and in
342             * RFC 2246):
343             */
344            && (!(s->s3->tmp.new_cipher->algorithm_auth & SSL_aNULL)
345                /*
346                 * ... except when the application insists on
347                 * verification (against the specs, but statem_clnt.c accepts
348                 * this for SSL 3)
349                 */
350                || (s->verify_mode & SSL_VERIFY_FAIL_IF_NO_PEER_CERT))
351            /* don't request certificate for SRP auth */
352            && !(s->s3->tmp.new_cipher->algorithm_auth & SSL_aSRP)
353            /*
354             * With normal PSK Certificates and Certificate Requests
355             * are omitted
356             */
357            && !(s->s3->tmp.new_cipher->algorithm_auth & SSL_aPSK)) {
358         return 1;
359     }
360
361     return 0;
362 }
363
364 /*
365  * ossl_statem_server13_write_transition() works out what handshake state to
366  * move to next when a TLSv1.3 server is writing messages to be sent to the
367  * client.
368  */
369 static WRITE_TRAN ossl_statem_server13_write_transition(SSL *s)
370 {
371     OSSL_STATEM *st = &s->statem;
372
373     /*
374      * No case for TLS_ST_BEFORE, because at that stage we have not negotiated
375      * TLSv1.3 yet, so that is handled by ossl_statem_server_write_transition()
376      */
377
378     switch (st->hand_state) {
379     default:
380         /* Shouldn't happen */
381         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
382                  SSL_F_OSSL_STATEM_SERVER13_WRITE_TRANSITION,
383                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
384         return WRITE_TRAN_ERROR;
385
386     case TLS_ST_OK:
387         if (s->key_update != SSL_KEY_UPDATE_NONE) {
388             st->hand_state = TLS_ST_SW_KEY_UPDATE;
389             return WRITE_TRAN_CONTINUE;
390         }
391         /* Try to read from the client instead */
392         return WRITE_TRAN_FINISHED;
393
394     case TLS_ST_SR_CLNT_HELLO:
395         if (s->hello_retry_request)
396             st->hand_state = TLS_ST_SW_HELLO_RETRY_REQUEST;
397         else
398             st->hand_state = TLS_ST_SW_SRVR_HELLO;
399         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
400
401     case TLS_ST_SW_HELLO_RETRY_REQUEST:
402         st->hand_state = TLS_ST_EARLY_DATA;
403         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
404
405     case TLS_ST_SW_SRVR_HELLO:
406         st->hand_state = TLS_ST_SW_ENCRYPTED_EXTENSIONS;
407         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
408
409     case TLS_ST_SW_ENCRYPTED_EXTENSIONS:
410         if (s->hit)
411             st->hand_state = TLS_ST_SW_FINISHED;
412         else if (send_certificate_request(s))
413             st->hand_state = TLS_ST_SW_CERT_REQ;
414         else
415             st->hand_state = TLS_ST_SW_CERT;
416
417         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
418
419     case TLS_ST_SW_CERT_REQ:
420         st->hand_state = TLS_ST_SW_CERT;
421         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
422
423     case TLS_ST_SW_CERT:
424         st->hand_state = TLS_ST_SW_CERT_VRFY;
425         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
426
427     case TLS_ST_SW_CERT_VRFY:
428         st->hand_state = TLS_ST_SW_FINISHED;
429         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
430
431     case TLS_ST_SW_FINISHED:
432         st->hand_state = TLS_ST_EARLY_DATA;
433         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
434
435     case TLS_ST_EARLY_DATA:
436         return WRITE_TRAN_FINISHED;
437
438     case TLS_ST_SR_FINISHED:
439         /*
440          * Technically we have finished the handshake at this point, but we're
441          * going to remain "in_init" for now and write out the session ticket
442          * immediately.
443          * TODO(TLS1.3): Perhaps we need to be able to control this behaviour
444          * and give the application the opportunity to delay sending the
445          * session ticket?
446          */
447         st->hand_state = TLS_ST_SW_SESSION_TICKET;
448         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
449
450     case TLS_ST_SR_KEY_UPDATE:
451         if (s->key_update != SSL_KEY_UPDATE_NONE) {
452             st->hand_state = TLS_ST_SW_KEY_UPDATE;
453             return WRITE_TRAN_CONTINUE;
454         }
455         /* Fall through */
456
457     case TLS_ST_SW_KEY_UPDATE:
458     case TLS_ST_SW_SESSION_TICKET:
459         st->hand_state = TLS_ST_OK;
460         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
461     }
462 }
463
464 /*
465  * ossl_statem_server_write_transition() works out what handshake state to move
466  * to next when the server is writing messages to be sent to the client.
467  */
468 WRITE_TRAN ossl_statem_server_write_transition(SSL *s)
469 {
470     OSSL_STATEM *st = &s->statem;
471
472     /*
473      * Note that before the ClientHello we don't know what version we are going
474      * to negotiate yet, so we don't take this branch until later
475      */
476
477     if (SSL_IS_TLS13(s))
478         return ossl_statem_server13_write_transition(s);
479
480     switch (st->hand_state) {
481     default:
482         /* Shouldn't happen */
483         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
484                  SSL_F_OSSL_STATEM_SERVER_WRITE_TRANSITION,
485                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
486         return WRITE_TRAN_ERROR;
487
488     case TLS_ST_OK:
489         if (st->request_state == TLS_ST_SW_HELLO_REQ) {
490             /* We must be trying to renegotiate */
491             st->hand_state = TLS_ST_SW_HELLO_REQ;
492             st->request_state = TLS_ST_BEFORE;
493             return WRITE_TRAN_CONTINUE;
494         }
495         /* Must be an incoming ClientHello */
496         if (!tls_setup_handshake(s)) {
497             /* SSLfatal() already called */
498             return WRITE_TRAN_ERROR;
499         }
500         /* Fall through */
501
502     case TLS_ST_BEFORE:
503         /* Just go straight to trying to read from the client */
504         return WRITE_TRAN_FINISHED;
505
506     case TLS_ST_SW_HELLO_REQ:
507         st->hand_state = TLS_ST_OK;
508         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
509
510     case TLS_ST_SR_CLNT_HELLO:
511         if (SSL_IS_DTLS(s) && !s->d1->cookie_verified
512             && (SSL_get_options(s) & SSL_OP_COOKIE_EXCHANGE))
513             st->hand_state = DTLS_ST_SW_HELLO_VERIFY_REQUEST;
514         else
515             st->hand_state = TLS_ST_SW_SRVR_HELLO;
516         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
517
518     case DTLS_ST_SW_HELLO_VERIFY_REQUEST:
519         return WRITE_TRAN_FINISHED;
520
521     case TLS_ST_SW_SRVR_HELLO:
522         if (s->hit) {
523             if (s->ext.ticket_expected)
524                 st->hand_state = TLS_ST_SW_SESSION_TICKET;
525             else
526                 st->hand_state = TLS_ST_SW_CHANGE;
527         } else {
528             /* Check if it is anon DH or anon ECDH, */
529             /* normal PSK or SRP */
530             if (!(s->s3->tmp.new_cipher->algorithm_auth &
531                   (SSL_aNULL | SSL_aSRP | SSL_aPSK))) {
532                 st->hand_state = TLS_ST_SW_CERT;
533             } else if (send_server_key_exchange(s)) {
534                 st->hand_state = TLS_ST_SW_KEY_EXCH;
535             } else if (send_certificate_request(s)) {
536                 st->hand_state = TLS_ST_SW_CERT_REQ;
537             } else {
538                 st->hand_state = TLS_ST_SW_SRVR_DONE;
539             }
540         }
541         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
542
543     case TLS_ST_SW_CERT:
544         if (s->ext.status_expected) {
545             st->hand_state = TLS_ST_SW_CERT_STATUS;
546             return WRITE_TRAN_CONTINUE;
547         }
548         /* Fall through */
549
550     case TLS_ST_SW_CERT_STATUS:
551         if (send_server_key_exchange(s)) {
552             st->hand_state = TLS_ST_SW_KEY_EXCH;
553             return WRITE_TRAN_CONTINUE;
554         }
555         /* Fall through */
556
557     case TLS_ST_SW_KEY_EXCH:
558         if (send_certificate_request(s)) {
559             st->hand_state = TLS_ST_SW_CERT_REQ;
560             return WRITE_TRAN_CONTINUE;
561         }
562         /* Fall through */
563
564     case TLS_ST_SW_CERT_REQ:
565         st->hand_state = TLS_ST_SW_SRVR_DONE;
566         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
567
568     case TLS_ST_SW_SRVR_DONE:
569         return WRITE_TRAN_FINISHED;
570
571     case TLS_ST_SR_FINISHED:
572         if (s->hit) {
573             st->hand_state = TLS_ST_OK;
574             return WRITE_TRAN_CONTINUE;
575         } else if (s->ext.ticket_expected) {
576             st->hand_state = TLS_ST_SW_SESSION_TICKET;
577         } else {
578             st->hand_state = TLS_ST_SW_CHANGE;
579         }
580         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
581
582     case TLS_ST_SW_SESSION_TICKET:
583         st->hand_state = TLS_ST_SW_CHANGE;
584         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
585
586     case TLS_ST_SW_CHANGE:
587         st->hand_state = TLS_ST_SW_FINISHED;
588         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
589
590     case TLS_ST_SW_FINISHED:
591         if (s->hit) {
592             return WRITE_TRAN_FINISHED;
593         }
594         st->hand_state = TLS_ST_OK;
595         return WRITE_TRAN_CONTINUE;
596     }
597 }
598
599 /*
600  * Perform any pre work that needs to be done prior to sending a message from
601  * the server to the client.
602  */
603 WORK_STATE ossl_statem_server_pre_work(SSL *s, WORK_STATE wst)
604 {
605     OSSL_STATEM *st = &s->statem;
606
607     switch (st->hand_state) {
608     default:
609         /* No pre work to be done */
610         break;
611
612     case TLS_ST_SW_HELLO_REQ:
613         s->shutdown = 0;
614         if (SSL_IS_DTLS(s))
615             dtls1_clear_sent_buffer(s);
616         break;
617
618     case DTLS_ST_SW_HELLO_VERIFY_REQUEST:
619         s->shutdown = 0;
620         if (SSL_IS_DTLS(s)) {
621             dtls1_clear_sent_buffer(s);
622             /* We don't buffer this message so don't use the timer */
623             st->use_timer = 0;
624         }
625         break;
626
627     case TLS_ST_SW_SRVR_HELLO:
628         if (SSL_IS_DTLS(s)) {
629             /*
630              * Messages we write from now on should be buffered and
631              * retransmitted if necessary, so we need to use the timer now
632              */
633             st->use_timer = 1;
634         }
635         break;
636
637     case TLS_ST_SW_SRVR_DONE:
638 #ifndef OPENSSL_NO_SCTP
639         if (SSL_IS_DTLS(s) && BIO_dgram_is_sctp(SSL_get_wbio(s))) {
640             /* Calls SSLfatal() as required */
641             return dtls_wait_for_dry(s);
642         }
643 #endif
644         return WORK_FINISHED_CONTINUE;
645
646     case TLS_ST_SW_SESSION_TICKET:
647         if (SSL_IS_TLS13(s)) {
648             /*
649              * Actually this is the end of the handshake, but we're going
650              * straight into writing the session ticket out. So we finish off
651              * the handshake, but keep the various buffers active.
652              * 
653              * Calls SSLfatal as required.
654              */
655             return tls_finish_handshake(s, wst, 0);
656         } if (SSL_IS_DTLS(s)) {
657             /*
658              * We're into the last flight. We don't retransmit the last flight
659              * unless we need to, so we don't use the timer
660              */
661             st->use_timer = 0;
662         }
663         break;
664
665     case TLS_ST_SW_CHANGE:
666         s->session->cipher = s->s3->tmp.new_cipher;
667         if (!s->method->ssl3_enc->setup_key_block(s)) {
668             /* SSLfatal() already called */
669             return WORK_ERROR;
670         }
671         if (SSL_IS_DTLS(s)) {
672             /*
673              * We're into the last flight. We don't retransmit the last flight
674              * unless we need to, so we don't use the timer. This might have
675              * already been set to 0 if we sent a NewSessionTicket message,
676              * but we'll set it again here in case we didn't.
677              */
678             st->use_timer = 0;
679         }
680         return WORK_FINISHED_CONTINUE;
681
682     case TLS_ST_EARLY_DATA:
683         if (s->early_data_state != SSL_EARLY_DATA_ACCEPTING)
684             return WORK_FINISHED_CONTINUE;
685         /* Fall through */
686
687     case TLS_ST_OK:
688         /* Calls SSLfatal() as required */
689         return tls_finish_handshake(s, wst, 1);
690     }
691
692     return WORK_FINISHED_CONTINUE;
693 }
694
695 /*
696  * Perform any work that needs to be done after sending a message from the
697  * server to the client.
698  */
699 WORK_STATE ossl_statem_server_post_work(SSL *s, WORK_STATE wst)
700 {
701     OSSL_STATEM *st = &s->statem;
702
703     s->init_num = 0;
704
705     switch (st->hand_state) {
706     default:
707         /* No post work to be done */
708         break;
709
710     case TLS_ST_SW_HELLO_RETRY_REQUEST:
711         if (statem_flush(s) != 1)
712             return WORK_MORE_A;
713         break;
714
715     case TLS_ST_SW_HELLO_REQ:
716         if (statem_flush(s) != 1)
717             return WORK_MORE_A;
718         if (!ssl3_init_finished_mac(s)) {
719             /* SSLfatal() already called */
720             return WORK_ERROR;
721         }
722         break;
723
724     case DTLS_ST_SW_HELLO_VERIFY_REQUEST:
725         if (statem_flush(s) != 1)
726             return WORK_MORE_A;
727         /* HelloVerifyRequest resets Finished MAC */
728         if (s->version != DTLS1_BAD_VER && !ssl3_init_finished_mac(s)) {
729             /* SSLfatal() already called */
730             return WORK_ERROR;
731         }
732         /*
733          * The next message should be another ClientHello which we need to
734          * treat like it was the first packet
735          */
736         s->first_packet = 1;
737         break;
738
739     case TLS_ST_SW_SRVR_HELLO:
740 #ifndef OPENSSL_NO_SCTP
741         if (SSL_IS_DTLS(s) && s->hit) {
742             unsigned char sctpauthkey[64];
743             char labelbuffer[sizeof(DTLS1_SCTP_AUTH_LABEL)];
744
745             /*
746              * Add new shared key for SCTP-Auth, will be ignored if no
747              * SCTP used.
748              */
749             memcpy(labelbuffer, DTLS1_SCTP_AUTH_LABEL,
750                    sizeof(DTLS1_SCTP_AUTH_LABEL));
751
752             if (SSL_export_keying_material(s, sctpauthkey,
753                                            sizeof(sctpauthkey), labelbuffer,
754                                            sizeof(labelbuffer), NULL, 0,
755                                            0) <= 0) {
756                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
757                          SSL_F_OSSL_STATEM_SERVER_POST_WORK,
758                          ERR_R_INTERNAL_ERROR);
759                 return WORK_ERROR;
760             }
761
762             BIO_ctrl(SSL_get_wbio(s), BIO_CTRL_DGRAM_SCTP_ADD_AUTH_KEY,
763                      sizeof(sctpauthkey), sctpauthkey);
764         }
765 #endif
766         /*
767          * TODO(TLS1.3): This actually causes a problem. We don't yet know
768          * whether the next record we are going to receive is an unencrypted
769          * alert, or an encrypted handshake message. We're going to need
770          * something clever in the record layer for this.
771          */
772         if (SSL_IS_TLS13(s)) {
773             if (!s->method->ssl3_enc->setup_key_block(s)
774                 || !s->method->ssl3_enc->change_cipher_state(s,
775                         SSL3_CC_HANDSHAKE | SSL3_CHANGE_CIPHER_SERVER_WRITE)) {
776                 /* SSLfatal() already called */
777                 return WORK_ERROR;
778             }
779
780             if (s->ext.early_data != SSL_EARLY_DATA_ACCEPTED
781                 && !s->method->ssl3_enc->change_cipher_state(s,
782                         SSL3_CC_HANDSHAKE |SSL3_CHANGE_CIPHER_SERVER_READ)) {
783                 /* SSLfatal() already called */
784                 return WORK_ERROR;
785             }
786         }
787         break;
788
789     case TLS_ST_SW_CHANGE:
790 #ifndef OPENSSL_NO_SCTP
791         if (SSL_IS_DTLS(s) && !s->hit) {
792             /*
793              * Change to new shared key of SCTP-Auth, will be ignored if
794              * no SCTP used.
795              */
796             BIO_ctrl(SSL_get_wbio(s), BIO_CTRL_DGRAM_SCTP_NEXT_AUTH_KEY,
797                      0, NULL);
798         }
799 #endif
800         if (!s->method->ssl3_enc->change_cipher_state(s,
801                                                       SSL3_CHANGE_CIPHER_SERVER_WRITE))
802         {
803             /* SSLfatal() already called */
804             return WORK_ERROR;
805         }
806
807         if (SSL_IS_DTLS(s))
808             dtls1_reset_seq_numbers(s, SSL3_CC_WRITE);
809         break;
810
811     case TLS_ST_SW_SRVR_DONE:
812         if (statem_flush(s) != 1)
813             return WORK_MORE_A;
814         break;
815
816     case TLS_ST_SW_FINISHED:
817         if (statem_flush(s) != 1)
818             return WORK_MORE_A;
819 #ifndef OPENSSL_NO_SCTP
820         if (SSL_IS_DTLS(s) && s->hit) {
821             /*
822              * Change to new shared key of SCTP-Auth, will be ignored if
823              * no SCTP used.
824              */
825             BIO_ctrl(SSL_get_wbio(s), BIO_CTRL_DGRAM_SCTP_NEXT_AUTH_KEY,
826                      0, NULL);
827         }
828 #endif
829         if (SSL_IS_TLS13(s)) {
830             if (!s->method->ssl3_enc->generate_master_secret(s,
831                         s->master_secret, s->handshake_secret, 0,
832                         &s->session->master_key_length)
833                 || !s->method->ssl3_enc->change_cipher_state(s,
834                         SSL3_CC_APPLICATION | SSL3_CHANGE_CIPHER_SERVER_WRITE))
835             /* SSLfatal() already called */
836             return WORK_ERROR;
837         }
838         break;
839
840     case TLS_ST_SW_KEY_UPDATE:
841         if (statem_flush(s) != 1)
842             return WORK_MORE_A;
843         if (!tls13_update_key(s, 1)) {
844             /* SSLfatal() already called */
845             return WORK_ERROR;
846         }
847         break;
848
849     case TLS_ST_SW_SESSION_TICKET:
850         if (SSL_IS_TLS13(s) && statem_flush(s) != 1)
851             return WORK_MORE_A;
852         break;
853     }
854
855     return WORK_FINISHED_CONTINUE;
856 }
857
858 /*
859  * Get the message construction function and message type for sending from the
860  * server
861  *
862  * Valid return values are:
863  *   1: Success
864  *   0: Error
865  */
866 int ossl_statem_server_construct_message(SSL *s, WPACKET *pkt,
867                                          confunc_f *confunc, int *mt)
868 {
869     OSSL_STATEM *st = &s->statem;
870
871     switch (st->hand_state) {
872     default:
873         /* Shouldn't happen */
874         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
875                  SSL_F_OSSL_STATEM_SERVER_CONSTRUCT_MESSAGE,
876                  SSL_R_BAD_HANDSHAKE_STATE);
877         return 0;
878
879     case TLS_ST_SW_CHANGE:
880         if (SSL_IS_DTLS(s))
881             *confunc = dtls_construct_change_cipher_spec;
882         else
883             *confunc = tls_construct_change_cipher_spec;
884         *mt = SSL3_MT_CHANGE_CIPHER_SPEC;
885         break;
886
887     case DTLS_ST_SW_HELLO_VERIFY_REQUEST:
888         *confunc = dtls_construct_hello_verify_request;
889         *mt = DTLS1_MT_HELLO_VERIFY_REQUEST;
890         break;
891
892     case TLS_ST_SW_HELLO_REQ:
893         /* No construction function needed */
894         *confunc = NULL;
895         *mt = SSL3_MT_HELLO_REQUEST;
896         break;
897
898     case TLS_ST_SW_SRVR_HELLO:
899         *confunc = tls_construct_server_hello;
900         *mt = SSL3_MT_SERVER_HELLO;
901         break;
902
903     case TLS_ST_SW_CERT:
904         *confunc = tls_construct_server_certificate;
905         *mt = SSL3_MT_CERTIFICATE;
906         break;
907
908     case TLS_ST_SW_CERT_VRFY:
909         *confunc = tls_construct_cert_verify;
910         *mt = SSL3_MT_CERTIFICATE_VERIFY;
911         break;
912
913
914     case TLS_ST_SW_KEY_EXCH:
915         *confunc = tls_construct_server_key_exchange;
916         *mt = SSL3_MT_SERVER_KEY_EXCHANGE;
917         break;
918
919     case TLS_ST_SW_CERT_REQ:
920         *confunc = tls_construct_certificate_request;
921         *mt = SSL3_MT_CERTIFICATE_REQUEST;
922         break;
923
924     case TLS_ST_SW_SRVR_DONE:
925         *confunc = tls_construct_server_done;
926         *mt = SSL3_MT_SERVER_DONE;
927         break;
928
929     case TLS_ST_SW_SESSION_TICKET:
930         *confunc = tls_construct_new_session_ticket;
931         *mt = SSL3_MT_NEWSESSION_TICKET;
932         break;
933
934     case TLS_ST_SW_CERT_STATUS:
935         *confunc = tls_construct_cert_status;
936         *mt = SSL3_MT_CERTIFICATE_STATUS;
937         break;
938
939     case TLS_ST_SW_FINISHED:
940         *confunc = tls_construct_finished;
941         *mt = SSL3_MT_FINISHED;
942         break;
943
944     case TLS_ST_EARLY_DATA:
945         *confunc = NULL;
946         *mt = SSL3_MT_DUMMY;
947         break;
948
949     case TLS_ST_SW_ENCRYPTED_EXTENSIONS:
950         *confunc = tls_construct_encrypted_extensions;
951         *mt = SSL3_MT_ENCRYPTED_EXTENSIONS;
952         break;
953
954     case TLS_ST_SW_HELLO_RETRY_REQUEST:
955         *confunc = tls_construct_hello_retry_request;
956         *mt = SSL3_MT_HELLO_RETRY_REQUEST;
957         break;
958
959     case TLS_ST_SW_KEY_UPDATE:
960         *confunc = tls_construct_key_update;
961         *mt = SSL3_MT_KEY_UPDATE;
962         break;
963     }
964
965     return 1;
966 }
967
968 /*
969  * Maximum size (excluding the Handshake header) of a ClientHello message,
970  * calculated as follows:
971  *
972  *  2 + # client_version
973  *  32 + # only valid length for random
974  *  1 + # length of session_id
975  *  32 + # maximum size for session_id
976  *  2 + # length of cipher suites
977  *  2^16-2 + # maximum length of cipher suites array
978  *  1 + # length of compression_methods
979  *  2^8-1 + # maximum length of compression methods
980  *  2 + # length of extensions
981  *  2^16-1 # maximum length of extensions
982  */
983 #define CLIENT_HELLO_MAX_LENGTH         131396
984
985 #define CLIENT_KEY_EXCH_MAX_LENGTH      2048
986 #define NEXT_PROTO_MAX_LENGTH           514
987
988 /*
989  * Returns the maximum allowed length for the current message that we are
990  * reading. Excludes the message header.
991  */
992 size_t ossl_statem_server_max_message_size(SSL *s)
993 {
994     OSSL_STATEM *st = &s->statem;
995
996     switch (st->hand_state) {
997     default:
998         /* Shouldn't happen */
999         return 0;
1000
1001     case TLS_ST_SR_CLNT_HELLO:
1002         return CLIENT_HELLO_MAX_LENGTH;
1003
1004     case TLS_ST_SR_END_OF_EARLY_DATA:
1005         return END_OF_EARLY_DATA_MAX_LENGTH;
1006
1007     case TLS_ST_SR_CERT:
1008         return s->max_cert_list;
1009
1010     case TLS_ST_SR_KEY_EXCH:
1011         return CLIENT_KEY_EXCH_MAX_LENGTH;
1012
1013     case TLS_ST_SR_CERT_VRFY:
1014         return SSL3_RT_MAX_PLAIN_LENGTH;
1015
1016 #ifndef OPENSSL_NO_NEXTPROTONEG
1017     case TLS_ST_SR_NEXT_PROTO:
1018         return NEXT_PROTO_MAX_LENGTH;
1019 #endif
1020
1021     case TLS_ST_SR_CHANGE:
1022         return CCS_MAX_LENGTH;
1023
1024     case TLS_ST_SR_FINISHED:
1025         return FINISHED_MAX_LENGTH;
1026
1027     case TLS_ST_SR_KEY_UPDATE:
1028         return KEY_UPDATE_MAX_LENGTH;
1029     }
1030 }
1031
1032 /*
1033  * Process a message that the server has received from the client.
1034  */
1035 MSG_PROCESS_RETURN ossl_statem_server_process_message(SSL *s, PACKET *pkt)
1036 {
1037     OSSL_STATEM *st = &s->statem;
1038
1039     switch (st->hand_state) {
1040     default:
1041         /* Shouldn't happen */
1042         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
1043                  SSL_F_OSSL_STATEM_SERVER_PROCESS_MESSAGE,
1044                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1045         return MSG_PROCESS_ERROR;
1046
1047     case TLS_ST_SR_CLNT_HELLO:
1048         return tls_process_client_hello(s, pkt);
1049
1050     case TLS_ST_SR_END_OF_EARLY_DATA:
1051         return tls_process_end_of_early_data(s, pkt);
1052
1053     case TLS_ST_SR_CERT:
1054         return tls_process_client_certificate(s, pkt);
1055
1056     case TLS_ST_SR_KEY_EXCH:
1057         return tls_process_client_key_exchange(s, pkt);
1058
1059     case TLS_ST_SR_CERT_VRFY:
1060         return tls_process_cert_verify(s, pkt);
1061
1062 #ifndef OPENSSL_NO_NEXTPROTONEG
1063     case TLS_ST_SR_NEXT_PROTO:
1064         return tls_process_next_proto(s, pkt);
1065 #endif
1066
1067     case TLS_ST_SR_CHANGE:
1068         return tls_process_change_cipher_spec(s, pkt);
1069
1070     case TLS_ST_SR_FINISHED:
1071         return tls_process_finished(s, pkt);
1072
1073     case TLS_ST_SR_KEY_UPDATE:
1074         return tls_process_key_update(s, pkt);
1075
1076     }
1077 }
1078
1079 /*
1080  * Perform any further processing required following the receipt of a message
1081  * from the client
1082  */
1083 WORK_STATE ossl_statem_server_post_process_message(SSL *s, WORK_STATE wst)
1084 {
1085     OSSL_STATEM *st = &s->statem;
1086
1087     switch (st->hand_state) {
1088     default:
1089         /* Shouldn't happen */
1090         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
1091                  SSL_F_OSSL_STATEM_SERVER_POST_PROCESS_MESSAGE,
1092                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1093         return WORK_ERROR;
1094
1095     case TLS_ST_SR_CLNT_HELLO:
1096         return tls_post_process_client_hello(s, wst);
1097
1098     case TLS_ST_SR_KEY_EXCH:
1099         return tls_post_process_client_key_exchange(s, wst);
1100     }
1101     return WORK_FINISHED_CONTINUE;
1102 }
1103
1104 #ifndef OPENSSL_NO_SRP
1105 /* Returns 1 on success, 0 for retryable error, -1 for fatal error */
1106 static int ssl_check_srp_ext_ClientHello(SSL *s)
1107 {
1108     int ret;
1109     int al = SSL_AD_UNRECOGNIZED_NAME;
1110
1111     if ((s->s3->tmp.new_cipher->algorithm_mkey & SSL_kSRP) &&
1112         (s->srp_ctx.TLS_ext_srp_username_callback != NULL)) {
1113         if (s->srp_ctx.login == NULL) {
1114             /*
1115              * RFC 5054 says SHOULD reject, we do so if There is no srp
1116              * login name
1117              */
1118             SSLfatal(s, SSL_AD_UNKNOWN_PSK_IDENTITY,
1119                      SSL_F_SSL_CHECK_SRP_EXT_CLIENTHELLO,
1120                      SSL_R_PSK_IDENTITY_NOT_FOUND);
1121             return -1;
1122         } else {
1123             ret = SSL_srp_server_param_with_username(s, &al);
1124             if (ret < 0)
1125                 return 0;
1126             if (ret == SSL3_AL_FATAL) {
1127                 SSLfatal(s, al, SSL_F_SSL_CHECK_SRP_EXT_CLIENTHELLO,
1128                          al == SSL_AD_UNKNOWN_PSK_IDENTITY
1129                          ? SSL_R_PSK_IDENTITY_NOT_FOUND
1130                          : SSL_R_CLIENTHELLO_TLSEXT);
1131                 return -1;
1132             }
1133         }
1134     }
1135     return 1;
1136 }
1137 #endif
1138
1139 int dtls_raw_hello_verify_request(WPACKET *pkt, unsigned char *cookie,
1140                                   size_t cookie_len)
1141 {
1142     /* Always use DTLS 1.0 version: see RFC 6347 */
1143     if (!WPACKET_put_bytes_u16(pkt, DTLS1_VERSION)
1144             || !WPACKET_sub_memcpy_u8(pkt, cookie, cookie_len))
1145         return 0;
1146
1147     return 1;
1148 }
1149
1150 int dtls_construct_hello_verify_request(SSL *s, WPACKET *pkt)
1151 {
1152     unsigned int cookie_leni;
1153     if (s->ctx->app_gen_cookie_cb == NULL ||
1154         s->ctx->app_gen_cookie_cb(s, s->d1->cookie,
1155                                   &cookie_leni) == 0 ||
1156         cookie_leni > 255) {
1157         SSLfatal(s, SSL_AD_NO_ALERT, SSL_F_DTLS_CONSTRUCT_HELLO_VERIFY_REQUEST,
1158                  SSL_R_COOKIE_GEN_CALLBACK_FAILURE);
1159         return 0;
1160     }
1161     s->d1->cookie_len = cookie_leni;
1162
1163     if (!dtls_raw_hello_verify_request(pkt, s->d1->cookie,
1164                                               s->d1->cookie_len)) {
1165         SSLfatal(s, SSL_AD_NO_ALERT, SSL_F_DTLS_CONSTRUCT_HELLO_VERIFY_REQUEST,
1166                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1167         return 0;
1168     }
1169
1170     return 1;
1171 }
1172
1173 #ifndef OPENSSL_NO_EC
1174 /*-
1175  * ssl_check_for_safari attempts to fingerprint Safari using OS X
1176  * SecureTransport using the TLS extension block in |hello|.
1177  * Safari, since 10.6, sends exactly these extensions, in this order:
1178  *   SNI,
1179  *   elliptic_curves
1180  *   ec_point_formats
1181  *   signature_algorithms (for TLSv1.2 only)
1182  *
1183  * We wish to fingerprint Safari because they broke ECDHE-ECDSA support in 10.8,
1184  * but they advertise support. So enabling ECDHE-ECDSA ciphers breaks them.
1185  * Sadly we cannot differentiate 10.6, 10.7 and 10.8.4 (which work), from
1186  * 10.8..10.8.3 (which don't work).
1187  */
1188 static void ssl_check_for_safari(SSL *s, const CLIENTHELLO_MSG *hello)
1189 {
1190     static const unsigned char kSafariExtensionsBlock[] = {
1191         0x00, 0x0a,             /* elliptic_curves extension */
1192         0x00, 0x08,             /* 8 bytes */
1193         0x00, 0x06,             /* 6 bytes of curve ids */
1194         0x00, 0x17,             /* P-256 */
1195         0x00, 0x18,             /* P-384 */
1196         0x00, 0x19,             /* P-521 */
1197
1198         0x00, 0x0b,             /* ec_point_formats */
1199         0x00, 0x02,             /* 2 bytes */
1200         0x01,                   /* 1 point format */
1201         0x00,                   /* uncompressed */
1202         /* The following is only present in TLS 1.2 */
1203         0x00, 0x0d,             /* signature_algorithms */
1204         0x00, 0x0c,             /* 12 bytes */
1205         0x00, 0x0a,             /* 10 bytes */
1206         0x05, 0x01,             /* SHA-384/RSA */
1207         0x04, 0x01,             /* SHA-256/RSA */
1208         0x02, 0x01,             /* SHA-1/RSA */
1209         0x04, 0x03,             /* SHA-256/ECDSA */
1210         0x02, 0x03,             /* SHA-1/ECDSA */
1211     };
1212     /* Length of the common prefix (first two extensions). */
1213     static const size_t kSafariCommonExtensionsLength = 18;
1214     unsigned int type;
1215     PACKET sni, tmppkt;
1216     size_t ext_len;
1217
1218     tmppkt = hello->extensions;
1219
1220     if (!PACKET_forward(&tmppkt, 2)
1221         || !PACKET_get_net_2(&tmppkt, &type)
1222         || !PACKET_get_length_prefixed_2(&tmppkt, &sni)) {
1223         return;
1224     }
1225
1226     if (type != TLSEXT_TYPE_server_name)
1227         return;
1228
1229     ext_len = TLS1_get_client_version(s) >= TLS1_2_VERSION ?
1230         sizeof(kSafariExtensionsBlock) : kSafariCommonExtensionsLength;
1231
1232     s->s3->is_probably_safari = PACKET_equal(&tmppkt, kSafariExtensionsBlock,
1233                                              ext_len);
1234 }
1235 #endif                          /* !OPENSSL_NO_EC */
1236
1237 MSG_PROCESS_RETURN tls_process_client_hello(SSL *s, PACKET *pkt)
1238 {
1239     /* |cookie| will only be initialized for DTLS. */
1240     PACKET session_id, compression, extensions, cookie;
1241     static const unsigned char null_compression = 0;
1242     CLIENTHELLO_MSG *clienthello;
1243
1244     clienthello = OPENSSL_zalloc(sizeof(*clienthello));
1245     if (clienthello == NULL) {
1246         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CLIENT_HELLO,
1247                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1248         goto err;
1249     }
1250     /* Check if this is actually an unexpected renegotiation ClientHello */
1251     if (s->renegotiate == 0 && !SSL_IS_FIRST_HANDSHAKE(s)) {
1252         if ((s->options & SSL_OP_NO_RENEGOTIATION)) {
1253             ssl3_send_alert(s, SSL3_AL_WARNING, SSL_AD_NO_RENEGOTIATION);
1254             goto err;
1255         }
1256         s->renegotiate = 1;
1257         s->new_session = 1;
1258     }
1259
1260     /*
1261      * First, parse the raw ClientHello data into the CLIENTHELLO_MSG structure.
1262      */
1263     clienthello->isv2 = RECORD_LAYER_is_sslv2_record(&s->rlayer);
1264     PACKET_null_init(&cookie);
1265
1266     if (clienthello->isv2) {
1267         unsigned int mt;
1268
1269         if (!SSL_IS_FIRST_HANDSHAKE(s) || s->hello_retry_request) {
1270             SSLfatal(s, SSL_AD_UNEXPECTED_MESSAGE,
1271                      SSL_F_TLS_PROCESS_CLIENT_HELLO, SSL_R_UNEXPECTED_MESSAGE);
1272             goto err;
1273         }
1274
1275         /*-
1276          * An SSLv3/TLSv1 backwards-compatible CLIENT-HELLO in an SSLv2
1277          * header is sent directly on the wire, not wrapped as a TLS
1278          * record. Our record layer just processes the message length and passes
1279          * the rest right through. Its format is:
1280          * Byte  Content
1281          * 0-1   msg_length - decoded by the record layer
1282          * 2     msg_type - s->init_msg points here
1283          * 3-4   version
1284          * 5-6   cipher_spec_length
1285          * 7-8   session_id_length
1286          * 9-10  challenge_length
1287          * ...   ...
1288          */
1289
1290         if (!PACKET_get_1(pkt, &mt)
1291             || mt != SSL2_MT_CLIENT_HELLO) {
1292             /*
1293              * Should never happen. We should have tested this in the record
1294              * layer in order to have determined that this is a SSLv2 record
1295              * in the first place
1296              */
1297             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CLIENT_HELLO,
1298                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1299             goto err;
1300         }
1301     }
1302
1303     if (!PACKET_get_net_2(pkt, &clienthello->legacy_version)) {
1304         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CLIENT_HELLO,
1305                  SSL_R_LENGTH_TOO_SHORT);
1306         goto err;
1307     }
1308
1309     /* Parse the message and load client random. */
1310     if (clienthello->isv2) {
1311         /*
1312          * Handle an SSLv2 backwards compatible ClientHello
1313          * Note, this is only for SSLv3+ using the backward compatible format.
1314          * Real SSLv2 is not supported, and is rejected below.
1315          */
1316         unsigned int ciphersuite_len, session_id_len, challenge_len;
1317         PACKET challenge;
1318
1319         if (!PACKET_get_net_2(pkt, &ciphersuite_len)
1320             || !PACKET_get_net_2(pkt, &session_id_len)
1321             || !PACKET_get_net_2(pkt, &challenge_len)) {
1322             SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CLIENT_HELLO,
1323                      SSL_R_RECORD_LENGTH_MISMATCH);
1324             goto err;
1325         }
1326
1327         if (session_id_len > SSL_MAX_SSL_SESSION_ID_LENGTH) {
1328             SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER,
1329                      SSL_F_TLS_PROCESS_CLIENT_HELLO, SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
1330             goto err;
1331         }
1332
1333         if (!PACKET_get_sub_packet(pkt, &clienthello->ciphersuites,
1334                                    ciphersuite_len)
1335             || !PACKET_copy_bytes(pkt, clienthello->session_id, session_id_len)
1336             || !PACKET_get_sub_packet(pkt, &challenge, challenge_len)
1337             /* No extensions. */
1338             || PACKET_remaining(pkt) != 0) {
1339             SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CLIENT_HELLO,
1340                      SSL_R_RECORD_LENGTH_MISMATCH);
1341             goto err;
1342         }
1343         clienthello->session_id_len = session_id_len;
1344
1345         /* Load the client random and compression list. We use SSL3_RANDOM_SIZE
1346          * here rather than sizeof(clienthello->random) because that is the limit
1347          * for SSLv3 and it is fixed. It won't change even if
1348          * sizeof(clienthello->random) does.
1349          */
1350         challenge_len = challenge_len > SSL3_RANDOM_SIZE
1351                         ? SSL3_RANDOM_SIZE : challenge_len;
1352         memset(clienthello->random, 0, SSL3_RANDOM_SIZE);
1353         if (!PACKET_copy_bytes(&challenge,
1354                                clienthello->random + SSL3_RANDOM_SIZE -
1355                                challenge_len, challenge_len)
1356             /* Advertise only null compression. */
1357             || !PACKET_buf_init(&compression, &null_compression, 1)) {
1358             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CLIENT_HELLO,
1359                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1360             goto err;
1361         }
1362
1363         PACKET_null_init(&clienthello->extensions);
1364     } else {
1365         /* Regular ClientHello. */
1366         if (!PACKET_copy_bytes(pkt, clienthello->random, SSL3_RANDOM_SIZE)
1367             || !PACKET_get_length_prefixed_1(pkt, &session_id)
1368             || !PACKET_copy_all(&session_id, clienthello->session_id,
1369                     SSL_MAX_SSL_SESSION_ID_LENGTH,
1370                     &clienthello->session_id_len)) {
1371             SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CLIENT_HELLO,
1372                      SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
1373             goto err;
1374         }
1375
1376         if (SSL_IS_DTLS(s)) {
1377             if (!PACKET_get_length_prefixed_1(pkt, &cookie)) {
1378                 SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CLIENT_HELLO,
1379                          SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
1380                 goto err;
1381             }
1382             if (!PACKET_copy_all(&cookie, clienthello->dtls_cookie,
1383                                  DTLS1_COOKIE_LENGTH,
1384                                  &clienthello->dtls_cookie_len)) {
1385                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
1386                          SSL_F_TLS_PROCESS_CLIENT_HELLO, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1387                 goto err;
1388             }
1389             /*
1390              * If we require cookies and this ClientHello doesn't contain one,
1391              * just return since we do not want to allocate any memory yet.
1392              * So check cookie length...
1393              */
1394             if (SSL_get_options(s) & SSL_OP_COOKIE_EXCHANGE) {
1395                 if (clienthello->dtls_cookie_len == 0)
1396                     return MSG_PROCESS_FINISHED_READING;
1397             }
1398         }
1399
1400         if (!PACKET_get_length_prefixed_2(pkt, &clienthello->ciphersuites)) {
1401             SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CLIENT_HELLO,
1402                      SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
1403             goto err;
1404         }
1405
1406         if (!PACKET_get_length_prefixed_1(pkt, &compression)) {
1407             SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CLIENT_HELLO,
1408                      SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
1409             goto err;
1410         }
1411
1412         /* Could be empty. */
1413         if (PACKET_remaining(pkt) == 0) {
1414             PACKET_null_init(&clienthello->extensions);
1415         } else {
1416             if (!PACKET_get_length_prefixed_2(pkt, &clienthello->extensions)
1417                     || PACKET_remaining(pkt) != 0) {
1418                 SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CLIENT_HELLO,
1419                          SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
1420                 goto err;
1421             }
1422         }
1423     }
1424
1425     if (!PACKET_copy_all(&compression, clienthello->compressions,
1426                          MAX_COMPRESSIONS_SIZE,
1427                          &clienthello->compressions_len)) {
1428         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CLIENT_HELLO,
1429                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1430         goto err;
1431     }
1432
1433     /* Preserve the raw extensions PACKET for later use */
1434     extensions = clienthello->extensions;
1435     if (!tls_collect_extensions(s, &extensions, SSL_EXT_CLIENT_HELLO,
1436                                 &clienthello->pre_proc_exts,
1437                                 &clienthello->pre_proc_exts_len, 1)) {
1438         /* SSLfatal already been called */
1439         goto err;
1440     }
1441     s->clienthello = clienthello;
1442
1443     return MSG_PROCESS_CONTINUE_PROCESSING;
1444
1445  err:
1446     if (clienthello != NULL)
1447         OPENSSL_free(clienthello->pre_proc_exts);
1448     OPENSSL_free(clienthello);
1449
1450     return MSG_PROCESS_ERROR;
1451 }
1452
1453 static int tls_early_post_process_client_hello(SSL *s)
1454 {
1455     unsigned int j;
1456     int i, al = SSL_AD_INTERNAL_ERROR;
1457     int protverr;
1458     size_t loop;
1459     unsigned long id;
1460 #ifndef OPENSSL_NO_COMP
1461     SSL_COMP *comp = NULL;
1462 #endif
1463     const SSL_CIPHER *c;
1464     STACK_OF(SSL_CIPHER) *ciphers = NULL;
1465     STACK_OF(SSL_CIPHER) *scsvs = NULL;
1466     CLIENTHELLO_MSG *clienthello = s->clienthello;
1467     DOWNGRADE dgrd = DOWNGRADE_NONE;
1468
1469     /* Finished parsing the ClientHello, now we can start processing it */
1470     /* Give the ClientHello callback a crack at things */
1471     if (s->ctx->client_hello_cb != NULL) {
1472         /* A failure in the ClientHello callback terminates the connection. */
1473         switch (s->ctx->client_hello_cb(s, &al, s->ctx->client_hello_cb_arg)) {
1474         case SSL_CLIENT_HELLO_SUCCESS:
1475             break;
1476         case SSL_CLIENT_HELLO_RETRY:
1477             s->rwstate = SSL_CLIENT_HELLO_CB;
1478             return -1;
1479         case SSL_CLIENT_HELLO_ERROR:
1480         default:
1481             SSLfatal(s, al,
1482                      SSL_F_TLS_EARLY_POST_PROCESS_CLIENT_HELLO,
1483                      SSL_R_CALLBACK_FAILED);
1484             goto err;
1485         }
1486     }
1487
1488     /* Set up the client_random */
1489     memcpy(s->s3->client_random, clienthello->random, SSL3_RANDOM_SIZE);
1490
1491     /* Choose the version */
1492
1493     if (clienthello->isv2) {
1494         if (clienthello->legacy_version == SSL2_VERSION
1495                 || (clienthello->legacy_version & 0xff00)
1496                    != (SSL3_VERSION_MAJOR << 8)) {
1497             /*
1498              * This is real SSLv2 or something completely unknown. We don't
1499              * support it.
1500              */
1501             SSLfatal(s, SSL_AD_PROTOCOL_VERSION,
1502                      SSL_F_TLS_EARLY_POST_PROCESS_CLIENT_HELLO,
1503                      SSL_R_UNKNOWN_PROTOCOL);
1504             goto err;
1505         }
1506         /* SSLv3/TLS */
1507         s->client_version = clienthello->legacy_version;
1508     }
1509     /*
1510      * Do SSL/TLS version negotiation if applicable. For DTLS we just check
1511      * versions are potentially compatible. Version negotiation comes later.
1512      */
1513     if (!SSL_IS_DTLS(s)) {
1514         protverr = ssl_choose_server_version(s, clienthello, &dgrd);
1515     } else if (s->method->version != DTLS_ANY_VERSION &&
1516                DTLS_VERSION_LT((int)clienthello->legacy_version, s->version)) {
1517         protverr = SSL_R_VERSION_TOO_LOW;
1518     } else {
1519         protverr = 0;
1520     }
1521
1522     if (protverr) {
1523         if (SSL_IS_FIRST_HANDSHAKE(s)) {
1524             /* like ssl3_get_record, send alert using remote version number */
1525             s->version = s->client_version = clienthello->legacy_version;
1526         }
1527         SSLfatal(s, SSL_AD_PROTOCOL_VERSION,
1528                  SSL_F_TLS_EARLY_POST_PROCESS_CLIENT_HELLO, protverr);
1529         goto err;
1530     }
1531
1532     /* TLSv1.3 specifies that a ClientHello must end on a record boundary */
1533     if (SSL_IS_TLS13(s) && RECORD_LAYER_processed_read_pending(&s->rlayer)) {
1534         SSLfatal(s, SSL_AD_UNEXPECTED_MESSAGE,
1535                  SSL_F_TLS_EARLY_POST_PROCESS_CLIENT_HELLO,
1536                  SSL_R_NOT_ON_RECORD_BOUNDARY);
1537         goto err;
1538     }
1539
1540     if (SSL_IS_DTLS(s)) {
1541         /* Empty cookie was already handled above by returning early. */
1542         if (SSL_get_options(s) & SSL_OP_COOKIE_EXCHANGE) {
1543             if (s->ctx->app_verify_cookie_cb != NULL) {
1544                 if (s->ctx->app_verify_cookie_cb(s, clienthello->dtls_cookie,
1545                         clienthello->dtls_cookie_len) == 0) {
1546                     SSLfatal(s, SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE,
1547                              SSL_F_TLS_EARLY_POST_PROCESS_CLIENT_HELLO,
1548                              SSL_R_COOKIE_MISMATCH);
1549                     goto err;
1550                     /* else cookie verification succeeded */
1551                 }
1552                 /* default verification */
1553             } else if (s->d1->cookie_len != clienthello->dtls_cookie_len
1554                     || memcmp(clienthello->dtls_cookie, s->d1->cookie,
1555                               s->d1->cookie_len) != 0) {
1556                 SSLfatal(s, SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE,
1557                          SSL_F_TLS_EARLY_POST_PROCESS_CLIENT_HELLO,
1558                          SSL_R_COOKIE_MISMATCH);
1559                 goto err;
1560             }
1561             s->d1->cookie_verified = 1;
1562         }
1563         if (s->method->version == DTLS_ANY_VERSION) {
1564             protverr = ssl_choose_server_version(s, clienthello, &dgrd);
1565             if (protverr != 0) {
1566                 s->version = s->client_version;
1567                 SSLfatal(s, SSL_AD_PROTOCOL_VERSION,
1568                          SSL_F_TLS_EARLY_POST_PROCESS_CLIENT_HELLO, protverr);
1569                 goto err;
1570             }
1571         }
1572     }
1573
1574     s->hit = 0;
1575
1576     if (!ssl_cache_cipherlist(s, &clienthello->ciphersuites,
1577                               clienthello->isv2) ||
1578         !bytes_to_cipher_list(s, &clienthello->ciphersuites, &ciphers, &scsvs,
1579                               clienthello->isv2, 1)) {
1580         /* SSLfatal() already called */
1581         goto err;
1582     }
1583
1584     s->s3->send_connection_binding = 0;
1585     /* Check what signalling cipher-suite values were received. */
1586     if (scsvs != NULL) {
1587         for(i = 0; i < sk_SSL_CIPHER_num(scsvs); i++) {
1588             c = sk_SSL_CIPHER_value(scsvs, i);
1589             if (SSL_CIPHER_get_id(c) == SSL3_CK_SCSV) {
1590                 if (s->renegotiate) {
1591                     /* SCSV is fatal if renegotiating */
1592                     SSLfatal(s, SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE,
1593                              SSL_F_TLS_EARLY_POST_PROCESS_CLIENT_HELLO,
1594                              SSL_R_SCSV_RECEIVED_WHEN_RENEGOTIATING);
1595                     goto err;
1596                 }
1597                 s->s3->send_connection_binding = 1;
1598             } else if (SSL_CIPHER_get_id(c) == SSL3_CK_FALLBACK_SCSV &&
1599                        !ssl_check_version_downgrade(s)) {
1600                 /*
1601                  * This SCSV indicates that the client previously tried
1602                  * a higher version.  We should fail if the current version
1603                  * is an unexpected downgrade, as that indicates that the first
1604                  * connection may have been tampered with in order to trigger
1605                  * an insecure downgrade.
1606                  */
1607                 SSLfatal(s, SSL_AD_INAPPROPRIATE_FALLBACK,
1608                          SSL_F_TLS_EARLY_POST_PROCESS_CLIENT_HELLO,
1609                          SSL_R_INAPPROPRIATE_FALLBACK);
1610                 goto err;
1611             }
1612         }
1613     }
1614
1615     /* For TLSv1.3 we must select the ciphersuite *before* session resumption */
1616     if (SSL_IS_TLS13(s)) {
1617         const SSL_CIPHER *cipher =
1618             ssl3_choose_cipher(s, ciphers, SSL_get_ciphers(s));
1619
1620         if (cipher == NULL) {
1621             SSLfatal(s, SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE,
1622                      SSL_F_TLS_EARLY_POST_PROCESS_CLIENT_HELLO,
1623                      SSL_R_NO_SHARED_CIPHER);
1624             goto err;
1625         }
1626         if (s->hello_retry_request
1627                 && (s->s3->tmp.new_cipher == NULL
1628                     || s->s3->tmp.new_cipher->id != cipher->id)) {
1629             /*
1630              * A previous HRR picked a different ciphersuite to the one we
1631              * just selected. Something must have changed.
1632              */
1633             SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER,
1634                      SSL_F_TLS_EARLY_POST_PROCESS_CLIENT_HELLO,
1635                      SSL_R_BAD_CIPHER);
1636             goto err;
1637         }
1638         s->s3->tmp.new_cipher = cipher;
1639     }
1640
1641     /* We need to do this before getting the session */
1642     if (!tls_parse_extension(s, TLSEXT_IDX_extended_master_secret,
1643                              SSL_EXT_CLIENT_HELLO,
1644                              clienthello->pre_proc_exts, NULL, 0)) {
1645         /* SSLfatal() already called */
1646         goto err;
1647     }
1648
1649     /*
1650      * We don't allow resumption in a backwards compatible ClientHello.
1651      * TODO(openssl-team): in TLS1.1+, session_id MUST be empty.
1652      *
1653      * Versions before 0.9.7 always allow clients to resume sessions in
1654      * renegotiation. 0.9.7 and later allow this by default, but optionally
1655      * ignore resumption requests with flag
1656      * SSL_OP_NO_SESSION_RESUMPTION_ON_RENEGOTIATION (it's a new flag rather
1657      * than a change to default behavior so that applications relying on
1658      * this for security won't even compile against older library versions).
1659      * 1.0.1 and later also have a function SSL_renegotiate_abbreviated() to
1660      * request renegotiation but not a new session (s->new_session remains
1661      * unset): for servers, this essentially just means that the
1662      * SSL_OP_NO_SESSION_RESUMPTION_ON_RENEGOTIATION setting will be
1663      * ignored.
1664      */
1665     if (clienthello->isv2 ||
1666         (s->new_session &&
1667          (s->options & SSL_OP_NO_SESSION_RESUMPTION_ON_RENEGOTIATION))) {
1668         if (!ssl_get_new_session(s, 1)) {
1669             /* SSLfatal() already called */
1670             goto err;
1671         }
1672     } else {
1673         i = ssl_get_prev_session(s, clienthello);
1674         if (i == 1) {
1675             /* previous session */
1676             s->hit = 1;
1677         } else if (i == -1) {
1678             /* SSLfatal() already called */
1679             goto err;
1680         } else {
1681             /* i == 0 */
1682             if (!ssl_get_new_session(s, 1)) {
1683                 /* SSLfatal() already called */
1684                 goto err;
1685             }
1686         }
1687     }
1688
1689     if (SSL_IS_TLS13(s)) {
1690         memcpy(s->tmp_session_id, s->clienthello->session_id,
1691                s->clienthello->session_id_len);
1692         s->tmp_session_id_len = s->clienthello->session_id_len;
1693     }
1694
1695     /*
1696      * If it is a hit, check that the cipher is in the list. In TLSv1.3 we check
1697      * ciphersuite compatibility with the session as part of resumption.
1698      */
1699     if (!SSL_IS_TLS13(s) && s->hit) {
1700         j = 0;
1701         id = s->session->cipher->id;
1702
1703 #ifdef CIPHER_DEBUG
1704         fprintf(stderr, "client sent %d ciphers\n", sk_SSL_CIPHER_num(ciphers));
1705 #endif
1706         for (i = 0; i < sk_SSL_CIPHER_num(ciphers); i++) {
1707             c = sk_SSL_CIPHER_value(ciphers, i);
1708 #ifdef CIPHER_DEBUG
1709             fprintf(stderr, "client [%2d of %2d]:%s\n",
1710                     i, sk_SSL_CIPHER_num(ciphers), SSL_CIPHER_get_name(c));
1711 #endif
1712             if (c->id == id) {
1713                 j = 1;
1714                 break;
1715             }
1716         }
1717         if (j == 0) {
1718             /*
1719              * we need to have the cipher in the cipher list if we are asked
1720              * to reuse it
1721              */
1722             SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER,
1723                      SSL_F_TLS_EARLY_POST_PROCESS_CLIENT_HELLO,
1724                      SSL_R_REQUIRED_CIPHER_MISSING);
1725             goto err;
1726         }
1727     }
1728
1729     for (loop = 0; loop < clienthello->compressions_len; loop++) {
1730         if (clienthello->compressions[loop] == 0)
1731             break;
1732     }
1733
1734     if (loop >= clienthello->compressions_len) {
1735         /* no compress */
1736         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR,
1737                  SSL_F_TLS_EARLY_POST_PROCESS_CLIENT_HELLO,
1738                  SSL_R_NO_COMPRESSION_SPECIFIED);
1739         goto err;
1740     }
1741
1742 #ifndef OPENSSL_NO_EC
1743     if (s->options & SSL_OP_SAFARI_ECDHE_ECDSA_BUG)
1744         ssl_check_for_safari(s, clienthello);
1745 #endif                          /* !OPENSSL_NO_EC */
1746
1747     /* TLS extensions */
1748     if (!tls_parse_all_extensions(s, SSL_EXT_CLIENT_HELLO,
1749                                   clienthello->pre_proc_exts, NULL, 0, 1)) {
1750         /* SSLfatal() already called */
1751         goto err;
1752     }
1753
1754     /*
1755      * Check if we want to use external pre-shared secret for this handshake
1756      * for not reused session only. We need to generate server_random before
1757      * calling tls_session_secret_cb in order to allow SessionTicket
1758      * processing to use it in key derivation.
1759      */
1760     {
1761         unsigned char *pos;
1762         pos = s->s3->server_random;
1763         if (ssl_fill_hello_random(s, 1, pos, SSL3_RANDOM_SIZE, dgrd) <= 0) {
1764             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
1765                      SSL_F_TLS_EARLY_POST_PROCESS_CLIENT_HELLO,
1766                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1767             goto err;
1768         }
1769     }
1770
1771     if (!s->hit
1772             && s->version >= TLS1_VERSION
1773             && !SSL_IS_TLS13(s)
1774             && !SSL_IS_DTLS(s)
1775             && s->ext.session_secret_cb) {
1776         const SSL_CIPHER *pref_cipher = NULL;
1777         /*
1778          * s->session->master_key_length is a size_t, but this is an int for
1779          * backwards compat reasons
1780          */
1781         int master_key_length;
1782
1783         master_key_length = sizeof(s->session->master_key);
1784         if (s->ext.session_secret_cb(s, s->session->master_key,
1785                                      &master_key_length, ciphers,
1786                                      &pref_cipher,
1787                                      s->ext.session_secret_cb_arg)
1788                 && master_key_length > 0) {
1789             s->session->master_key_length = master_key_length;
1790             s->hit = 1;
1791             s->session->ciphers = ciphers;
1792             s->session->verify_result = X509_V_OK;
1793
1794             ciphers = NULL;
1795
1796             /* check if some cipher was preferred by call back */
1797             if (pref_cipher == NULL)
1798                 pref_cipher = ssl3_choose_cipher(s, s->session->ciphers,
1799                                                  SSL_get_ciphers(s));
1800             if (pref_cipher == NULL) {
1801                 SSLfatal(s, SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE,
1802                          SSL_F_TLS_EARLY_POST_PROCESS_CLIENT_HELLO,
1803                          SSL_R_NO_SHARED_CIPHER);
1804                 goto err;
1805             }
1806
1807             s->session->cipher = pref_cipher;
1808             sk_SSL_CIPHER_free(s->cipher_list);
1809             s->cipher_list = sk_SSL_CIPHER_dup(s->session->ciphers);
1810             sk_SSL_CIPHER_free(s->cipher_list_by_id);
1811             s->cipher_list_by_id = sk_SSL_CIPHER_dup(s->session->ciphers);
1812         }
1813     }
1814
1815     /*
1816      * Worst case, we will use the NULL compression, but if we have other
1817      * options, we will now look for them.  We have complen-1 compression
1818      * algorithms from the client, starting at q.
1819      */
1820     s->s3->tmp.new_compression = NULL;
1821     if (SSL_IS_TLS13(s)) {
1822         /*
1823          * We already checked above that the NULL compression method appears in
1824          * the list. Now we check there aren't any others (which is illegal in
1825          * a TLSv1.3 ClientHello.
1826          */
1827         if (clienthello->compressions_len != 1) {
1828             SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER,
1829                      SSL_F_TLS_EARLY_POST_PROCESS_CLIENT_HELLO,
1830                      SSL_R_INVALID_COMPRESSION_ALGORITHM);
1831             goto err;
1832         }
1833     }
1834 #ifndef OPENSSL_NO_COMP
1835     /* This only happens if we have a cache hit */
1836     else if (s->session->compress_meth != 0) {
1837         int m, comp_id = s->session->compress_meth;
1838         unsigned int k;
1839         /* Perform sanity checks on resumed compression algorithm */
1840         /* Can't disable compression */
1841         if (!ssl_allow_compression(s)) {
1842             SSLfatal(s, SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE,
1843                      SSL_F_TLS_EARLY_POST_PROCESS_CLIENT_HELLO,
1844                      SSL_R_INCONSISTENT_COMPRESSION);
1845             goto err;
1846         }
1847         /* Look for resumed compression method */
1848         for (m = 0; m < sk_SSL_COMP_num(s->ctx->comp_methods); m++) {
1849             comp = sk_SSL_COMP_value(s->ctx->comp_methods, m);
1850             if (comp_id == comp->id) {
1851                 s->s3->tmp.new_compression = comp;
1852                 break;
1853             }
1854         }
1855         if (s->s3->tmp.new_compression == NULL) {
1856             SSLfatal(s, SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE,
1857                      SSL_F_TLS_EARLY_POST_PROCESS_CLIENT_HELLO,
1858                      SSL_R_INVALID_COMPRESSION_ALGORITHM);
1859             goto err;
1860         }
1861         /* Look for resumed method in compression list */
1862         for (k = 0; k < clienthello->compressions_len; k++) {
1863             if (clienthello->compressions[k] == comp_id)
1864                 break;
1865         }
1866         if (k >= clienthello->compressions_len) {
1867             SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER,
1868                      SSL_F_TLS_EARLY_POST_PROCESS_CLIENT_HELLO,
1869                      SSL_R_REQUIRED_COMPRESSION_ALGORITHM_MISSING);
1870             goto err;
1871         }
1872     } else if (s->hit) {
1873         comp = NULL;
1874     } else if (ssl_allow_compression(s) && s->ctx->comp_methods) {
1875         /* See if we have a match */
1876         int m, nn, v, done = 0;
1877         unsigned int o;
1878
1879         nn = sk_SSL_COMP_num(s->ctx->comp_methods);
1880         for (m = 0; m < nn; m++) {
1881             comp = sk_SSL_COMP_value(s->ctx->comp_methods, m);
1882             v = comp->id;
1883             for (o = 0; o < clienthello->compressions_len; o++) {
1884                 if (v == clienthello->compressions[o]) {
1885                     done = 1;
1886                     break;
1887                 }
1888             }
1889             if (done)
1890                 break;
1891         }
1892         if (done)
1893             s->s3->tmp.new_compression = comp;
1894         else
1895             comp = NULL;
1896     }
1897 #else
1898     /*
1899      * If compression is disabled we'd better not try to resume a session
1900      * using compression.
1901      */
1902     if (s->session->compress_meth != 0) {
1903         SSLfatal(s, SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE,
1904                  SSL_F_TLS_EARLY_POST_PROCESS_CLIENT_HELLO,
1905                  SSL_R_INCONSISTENT_COMPRESSION);
1906         goto err;
1907     }
1908 #endif
1909
1910     /*
1911      * Given s->session->ciphers and SSL_get_ciphers, we must pick a cipher
1912      */
1913
1914     if (!s->hit || SSL_IS_TLS13(s)) {
1915         sk_SSL_CIPHER_free(s->session->ciphers);
1916         s->session->ciphers = ciphers;
1917         if (ciphers == NULL) {
1918             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
1919                      SSL_F_TLS_EARLY_POST_PROCESS_CLIENT_HELLO,
1920                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1921             goto err;
1922         }
1923         ciphers = NULL;
1924     }
1925
1926     if (!s->hit) {
1927 #ifdef OPENSSL_NO_COMP
1928         s->session->compress_meth = 0;
1929 #else
1930         s->session->compress_meth = (comp == NULL) ? 0 : comp->id;
1931 #endif
1932         if (!tls1_set_server_sigalgs(s)) {
1933             /* SSLfatal() already called */
1934             goto err;
1935         }
1936     }
1937
1938     sk_SSL_CIPHER_free(ciphers);
1939     sk_SSL_CIPHER_free(scsvs);
1940     OPENSSL_free(clienthello->pre_proc_exts);
1941     OPENSSL_free(s->clienthello);
1942     s->clienthello = NULL;
1943     return 1;
1944  err:
1945     sk_SSL_CIPHER_free(ciphers);
1946     sk_SSL_CIPHER_free(scsvs);
1947     OPENSSL_free(clienthello->pre_proc_exts);
1948     OPENSSL_free(s->clienthello);
1949     s->clienthello = NULL;
1950
1951     return 0;
1952 }
1953
1954 /*
1955  * Call the status request callback if needed. Upon success, returns 1.
1956  * Upon failure, returns 0.
1957  */
1958 static int tls_handle_status_request(SSL *s)
1959 {
1960     s->ext.status_expected = 0;
1961
1962     /*
1963      * If status request then ask callback what to do. Note: this must be
1964      * called after servername callbacks in case the certificate has changed,
1965      * and must be called after the cipher has been chosen because this may
1966      * influence which certificate is sent
1967      */
1968     if (s->ext.status_type != TLSEXT_STATUSTYPE_nothing && s->ctx != NULL
1969             && s->ctx->ext.status_cb != NULL) {
1970         int ret;
1971
1972         /* If no certificate can't return certificate status */
1973         if (s->s3->tmp.cert != NULL) {
1974             /*
1975              * Set current certificate to one we will use so SSL_get_certificate
1976              * et al can pick it up.
1977              */
1978             s->cert->key = s->s3->tmp.cert;
1979             ret = s->ctx->ext.status_cb(s, s->ctx->ext.status_arg);
1980             switch (ret) {
1981                 /* We don't want to send a status request response */
1982             case SSL_TLSEXT_ERR_NOACK:
1983                 s->ext.status_expected = 0;
1984                 break;
1985                 /* status request response should be sent */
1986             case SSL_TLSEXT_ERR_OK:
1987                 if (s->ext.ocsp.resp)
1988                     s->ext.status_expected = 1;
1989                 break;
1990                 /* something bad happened */
1991             case SSL_TLSEXT_ERR_ALERT_FATAL:
1992             default:
1993                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
1994                          SSL_F_TLS_HANDLE_STATUS_REQUEST,
1995                          SSL_R_CLIENTHELLO_TLSEXT);
1996                 return 0;
1997             }
1998         }
1999     }
2000
2001     return 1;
2002 }
2003
2004 /*
2005  * Call the alpn_select callback if needed. Upon success, returns 1.
2006  * Upon failure, returns 0.
2007  */
2008 int tls_handle_alpn(SSL *s)
2009 {
2010     const unsigned char *selected = NULL;
2011     unsigned char selected_len = 0;
2012
2013     if (s->ctx->ext.alpn_select_cb != NULL && s->s3->alpn_proposed != NULL) {
2014         int r = s->ctx->ext.alpn_select_cb(s, &selected, &selected_len,
2015                                            s->s3->alpn_proposed,
2016                                            (unsigned int)s->s3->alpn_proposed_len,
2017                                            s->ctx->ext.alpn_select_cb_arg);
2018
2019         if (r == SSL_TLSEXT_ERR_OK) {
2020             OPENSSL_free(s->s3->alpn_selected);
2021             s->s3->alpn_selected = OPENSSL_memdup(selected, selected_len);
2022             if (s->s3->alpn_selected == NULL) {
2023                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_HANDLE_ALPN,
2024                          ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2025                 return 0;
2026             }
2027             s->s3->alpn_selected_len = selected_len;
2028 #ifndef OPENSSL_NO_NEXTPROTONEG
2029             /* ALPN takes precedence over NPN. */
2030             s->s3->npn_seen = 0;
2031 #endif
2032
2033             /* Check ALPN is consistent with session */
2034             if (s->session->ext.alpn_selected == NULL
2035                         || selected_len != s->session->ext.alpn_selected_len
2036                         || memcmp(selected, s->session->ext.alpn_selected,
2037                                   selected_len) != 0) {
2038                 /* Not consistent so can't be used for early_data */
2039                 s->ext.early_data_ok = 0;
2040
2041                 if (!s->hit) {
2042                     /* If a new session update it with the new ALPN value */
2043                     s->session->ext.alpn_selected = OPENSSL_memdup(selected,
2044                                                                    selected_len);
2045                     if (s->session->ext.alpn_selected == NULL) {
2046                         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
2047                                  SSL_F_TLS_HANDLE_ALPN,
2048                                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2049                         return 0;
2050                     }
2051                     s->session->ext.alpn_selected_len = selected_len;
2052                 }
2053             }
2054
2055             return 1;
2056         } else if (r != SSL_TLSEXT_ERR_NOACK) {
2057             SSLfatal(s, SSL_AD_NO_APPLICATION_PROTOCOL, SSL_F_TLS_HANDLE_ALPN,
2058                      SSL_R_NO_APPLICATION_PROTOCOL);
2059             return 0;
2060         }
2061         /*
2062          * If r == SSL_TLSEXT_ERR_NOACK then behave as if no callback was
2063          * present.
2064          */
2065     }
2066
2067     /* Check ALPN is consistent with session */
2068     if (s->session->ext.alpn_selected != NULL) {
2069         /* Not consistent so can't be used for early_data */
2070         s->ext.early_data_ok = 0;
2071     }
2072
2073     return 1;
2074 }
2075
2076 WORK_STATE tls_post_process_client_hello(SSL *s, WORK_STATE wst)
2077 {
2078     const SSL_CIPHER *cipher;
2079
2080     if (wst == WORK_MORE_A) {
2081         int rv = tls_early_post_process_client_hello(s);
2082         if (rv == 0) {
2083             /* SSLfatal() was already called */
2084             goto err;
2085         }
2086         if (rv < 0)
2087             return WORK_MORE_A;
2088         wst = WORK_MORE_B;
2089     }
2090     if (wst == WORK_MORE_B) {
2091         if (!s->hit || SSL_IS_TLS13(s)) {
2092             /* Let cert callback update server certificates if required */
2093             if (!s->hit && s->cert->cert_cb != NULL) {
2094                 int rv = s->cert->cert_cb(s, s->cert->cert_cb_arg);
2095                 if (rv == 0) {
2096                     SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
2097                              SSL_F_TLS_POST_PROCESS_CLIENT_HELLO,
2098                              SSL_R_CERT_CB_ERROR);
2099                     goto err;
2100                 }
2101                 if (rv < 0) {
2102                     s->rwstate = SSL_X509_LOOKUP;
2103                     return WORK_MORE_B;
2104                 }
2105                 s->rwstate = SSL_NOTHING;
2106             }
2107
2108             /* In TLSv1.3 we selected the ciphersuite before resumption */
2109             if (!SSL_IS_TLS13(s)) {
2110                 cipher =
2111                     ssl3_choose_cipher(s, s->session->ciphers, SSL_get_ciphers(s));
2112
2113                 if (cipher == NULL) {
2114                     SSLfatal(s, SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE,
2115                              SSL_F_TLS_POST_PROCESS_CLIENT_HELLO,
2116                              SSL_R_NO_SHARED_CIPHER);
2117                     goto err;
2118                 }
2119                 s->s3->tmp.new_cipher = cipher;
2120             }
2121             if (!s->hit) {
2122                 if (!tls_choose_sigalg(s, 1)) {
2123                     /* SSLfatal already called */
2124                     goto err;
2125                 }
2126                 /* check whether we should disable session resumption */
2127                 if (s->not_resumable_session_cb != NULL)
2128                     s->session->not_resumable =
2129                         s->not_resumable_session_cb(s,
2130                             ((s->s3->tmp.new_cipher->algorithm_mkey
2131                               & (SSL_kDHE | SSL_kECDHE)) != 0));
2132                 if (s->session->not_resumable)
2133                     /* do not send a session ticket */
2134                     s->ext.ticket_expected = 0;
2135             }
2136         } else {
2137             /* Session-id reuse */
2138             s->s3->tmp.new_cipher = s->session->cipher;
2139         }
2140
2141         /*-
2142          * we now have the following setup.
2143          * client_random
2144          * cipher_list          - our preferred list of ciphers
2145          * ciphers              - the clients preferred list of ciphers
2146          * compression          - basically ignored right now
2147          * ssl version is set   - sslv3
2148          * s->session           - The ssl session has been setup.
2149          * s->hit               - session reuse flag
2150          * s->s3->tmp.new_cipher- the new cipher to use.
2151          */
2152
2153         /*
2154          * Call status_request callback if needed. Has to be done after the
2155          * certificate callbacks etc above.
2156          */
2157         if (!tls_handle_status_request(s)) {
2158             /* SSLfatal() already called */
2159             goto err;
2160         }
2161         /*
2162          * Call alpn_select callback if needed.  Has to be done after SNI and
2163          * cipher negotiation (HTTP/2 restricts permitted ciphers). In TLSv1.3
2164          * we already did this because cipher negotiation happens earlier, and
2165          * we must handle ALPN before we decide whether to accept early_data.
2166          */
2167         if (!SSL_IS_TLS13(s) && !tls_handle_alpn(s)) {
2168             /* SSLfatal() already called */
2169             goto err;
2170         }
2171
2172         wst = WORK_MORE_C;
2173     }
2174 #ifndef OPENSSL_NO_SRP
2175     if (wst == WORK_MORE_C) {
2176         int ret;
2177         if ((ret = ssl_check_srp_ext_ClientHello(s)) == 0) {
2178             /*
2179              * callback indicates further work to be done
2180              */
2181             s->rwstate = SSL_X509_LOOKUP;
2182             return WORK_MORE_C;
2183         }
2184         if (ret < 0) {
2185             /* SSLfatal() already called */
2186             goto err;
2187         }
2188     }
2189 #endif
2190
2191     return WORK_FINISHED_STOP;
2192  err:
2193     return WORK_ERROR;
2194 }
2195
2196 int tls_construct_server_hello(SSL *s, WPACKET *pkt)
2197 {
2198     int compm;
2199     size_t sl, len;
2200     int version;
2201     unsigned char *session_id;
2202
2203     version = SSL_IS_TLS13(s) ? TLS1_2_VERSION : s->version;
2204     if (!WPACKET_put_bytes_u16(pkt, version)
2205                /*
2206                 * Random stuff. Filling of the server_random takes place in
2207                 * tls_process_client_hello()
2208                 */
2209             || !WPACKET_memcpy(pkt, s->s3->server_random, SSL3_RANDOM_SIZE)) {
2210         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_SERVER_HELLO,
2211                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2212         return 0;
2213     }
2214
2215     /*-
2216      * There are several cases for the session ID to send
2217      * back in the server hello:
2218      * - For session reuse from the session cache,
2219      *   we send back the old session ID.
2220      * - If stateless session reuse (using a session ticket)
2221      *   is successful, we send back the client's "session ID"
2222      *   (which doesn't actually identify the session).
2223      * - If it is a new session, we send back the new
2224      *   session ID.
2225      * - However, if we want the new session to be single-use,
2226      *   we send back a 0-length session ID.
2227      * - In TLSv1.3 we echo back the session id sent to us by the client
2228      *   regardless
2229      * s->hit is non-zero in either case of session reuse,
2230      * so the following won't overwrite an ID that we're supposed
2231      * to send back.
2232      */
2233     if (s->session->not_resumable ||
2234         (!(s->ctx->session_cache_mode & SSL_SESS_CACHE_SERVER)
2235          && !s->hit))
2236         s->session->session_id_length = 0;
2237
2238     if (SSL_IS_TLS13(s)) {
2239         sl = s->tmp_session_id_len;
2240         session_id = s->tmp_session_id;
2241     } else {
2242         sl = s->session->session_id_length;
2243         session_id = s->session->session_id;
2244     }
2245
2246     if (sl > sizeof(s->session->session_id)) {
2247         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_CONSTRUCT_SERVER_HELLO,
2248                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2249         return 0;
2250     }
2251
2252     /* set up the compression method */
2253 #ifdef OPENSSL_NO_COMP
2254     compm = 0;
2255 #else
2256     if (SSL_IS_TLS13(s) || s->s3->tmp.new_compression == NULL)
2257         compm = 0;
2258     else
2259         compm = s->s3->tmp.new_compression->id;
2260 #endif
2261
2262     if (!WPACKET_sub_memcpy_u8(pkt,     session_id, sl)
2263             || !s->method->put_cipher_by_char(s->s3->tmp.new_cipher, pkt, &len)
2264             || !WPACKET_put_bytes_u8(pkt, compm)
2265             || !tls_construct_extensions(s, pkt,
2266                                          SSL_IS_TLS13(s)
2267                                             ? SSL_EXT_TLS1_3_SERVER_HELLO
2268                                             : SSL_EXT_TLS1_2_SERVER_HELLO,
2269                                          NULL, 0)) {
2270         /* SSLfatal() already called */
2271         return 0;
2272     }
2273
2274     if (!(s->verify_mode & SSL_VERIFY_PEER)
2275             && !ssl3_digest_cached_records(s, 0)) {
2276         /* SSLfatal() already called */;
2277         return 0;
2278     }
2279
2280     return 1;
2281 }
2282
2283 int tls_construct_server_done(SSL *s, WPACKET *pkt)
2284 {
2285     if (!s->s3->tmp.cert_request) {
2286         if (!ssl3_digest_cached_records(s, 0)) {
2287             /* SSLfatal() already called */
2288             return 0;
2289         }
2290     }
2291     return 1;
2292 }
2293
2294 int tls_construct_server_key_exchange(SSL *s, WPACKET *pkt)
2295 {
2296 #ifndef OPENSSL_NO_DH
2297     EVP_PKEY *pkdh = NULL;
2298 #endif
2299 #ifndef OPENSSL_NO_EC
2300     unsigned char *encodedPoint = NULL;
2301     size_t encodedlen = 0;
2302     int curve_id = 0;
2303 #endif
2304     const SIGALG_LOOKUP *lu = s->s3->tmp.sigalg;
2305     int i;
2306     unsigned long type;
2307     const BIGNUM *r[4];
2308     EVP_MD_CTX *md_ctx = EVP_MD_CTX_new();
2309     EVP_PKEY_CTX *pctx = NULL;
2310     size_t paramlen, paramoffset;
2311
2312     if (!WPACKET_get_total_written(pkt, &paramoffset)) {
2313         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
2314                  SSL_F_TLS_CONSTRUCT_SERVER_KEY_EXCHANGE, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2315         goto err;
2316     }
2317
2318     if (md_ctx == NULL) {
2319         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
2320                  SSL_F_TLS_CONSTRUCT_SERVER_KEY_EXCHANGE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
2321         goto err;
2322     }
2323
2324     type = s->s3->tmp.new_cipher->algorithm_mkey;
2325
2326     r[0] = r[1] = r[2] = r[3] = NULL;
2327 #ifndef OPENSSL_NO_PSK
2328     /* Plain PSK or RSAPSK nothing to do */
2329     if (type & (SSL_kPSK | SSL_kRSAPSK)) {
2330     } else
2331 #endif                          /* !OPENSSL_NO_PSK */
2332 #ifndef OPENSSL_NO_DH
2333     if (type & (SSL_kDHE | SSL_kDHEPSK)) {
2334         CERT *cert = s->cert;
2335
2336         EVP_PKEY *pkdhp = NULL;
2337         DH *dh;
2338
2339         if (s->cert->dh_tmp_auto) {
2340             DH *dhp = ssl_get_auto_dh(s);
2341             pkdh = EVP_PKEY_new();
2342             if (pkdh == NULL || dhp == NULL) {
2343                 DH_free(dhp);
2344                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
2345                          SSL_F_TLS_CONSTRUCT_SERVER_KEY_EXCHANGE,
2346                          ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2347                 goto err;
2348             }
2349             EVP_PKEY_assign_DH(pkdh, dhp);
2350             pkdhp = pkdh;
2351         } else {
2352             pkdhp = cert->dh_tmp;
2353         }
2354         if ((pkdhp == NULL) && (s->cert->dh_tmp_cb != NULL)) {
2355             DH *dhp = s->cert->dh_tmp_cb(s, 0, 1024);
2356             pkdh = ssl_dh_to_pkey(dhp);
2357             if (pkdh == NULL) {
2358                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
2359                          SSL_F_TLS_CONSTRUCT_SERVER_KEY_EXCHANGE,
2360                          ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2361                 goto err;
2362             }
2363             pkdhp = pkdh;
2364         }
2365         if (pkdhp == NULL) {
2366             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
2367                      SSL_F_TLS_CONSTRUCT_SERVER_KEY_EXCHANGE,
2368                      SSL_R_MISSING_TMP_DH_KEY);
2369             goto err;
2370         }
2371         if (!ssl_security(s, SSL_SECOP_TMP_DH,
2372                           EVP_PKEY_security_bits(pkdhp), 0, pkdhp)) {
2373             SSLfatal(s, SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE,
2374                      SSL_F_TLS_CONSTRUCT_SERVER_KEY_EXCHANGE,
2375                      SSL_R_DH_KEY_TOO_SMALL);
2376             goto err;
2377         }
2378         if (s->s3->tmp.pkey != NULL) {
2379             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
2380                      SSL_F_TLS_CONSTRUCT_SERVER_KEY_EXCHANGE,
2381                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2382             goto err;
2383         }
2384
2385         s->s3->tmp.pkey = ssl_generate_pkey(pkdhp);
2386         if (s->s3->tmp.pkey == NULL) {
2387             /* SSLfatal() already called */
2388             goto err;
2389         }
2390
2391         dh = EVP_PKEY_get0_DH(s->s3->tmp.pkey);
2392
2393         EVP_PKEY_free(pkdh);
2394         pkdh = NULL;
2395
2396         DH_get0_pqg(dh, &r[0], NULL, &r[1]);
2397         DH_get0_key(dh, &r[2], NULL);
2398     } else
2399 #endif
2400 #ifndef OPENSSL_NO_EC
2401     if (type & (SSL_kECDHE | SSL_kECDHEPSK)) {
2402
2403         if (s->s3->tmp.pkey != NULL) {
2404             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
2405                      SSL_F_TLS_CONSTRUCT_SERVER_KEY_EXCHANGE,
2406                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2407             goto err;
2408         }
2409
2410         /* Get NID of appropriate shared curve */
2411         curve_id = tls1_shared_group(s, -2);
2412         if (curve_id == 0) {
2413             SSLfatal(s, SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE,
2414                      SSL_F_TLS_CONSTRUCT_SERVER_KEY_EXCHANGE,
2415                      SSL_R_UNSUPPORTED_ELLIPTIC_CURVE);
2416             goto err;
2417         }
2418         s->s3->tmp.pkey = ssl_generate_pkey_group(s, curve_id);
2419         /* Generate a new key for this curve */
2420         if (s->s3->tmp.pkey == NULL) {
2421             /* SSLfatal() already called */
2422             goto err;
2423         }
2424
2425         /* Encode the public key. */
2426         encodedlen = EVP_PKEY_get1_tls_encodedpoint(s->s3->tmp.pkey,
2427                                                     &encodedPoint);
2428         if (encodedlen == 0) {
2429             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
2430                      SSL_F_TLS_CONSTRUCT_SERVER_KEY_EXCHANGE, ERR_R_EC_LIB);
2431             goto err;
2432         }
2433
2434         /*
2435          * We'll generate the serverKeyExchange message explicitly so we
2436          * can set these to NULLs
2437          */
2438         r[0] = NULL;
2439         r[1] = NULL;
2440         r[2] = NULL;
2441         r[3] = NULL;
2442     } else
2443 #endif                          /* !OPENSSL_NO_EC */
2444 #ifndef OPENSSL_NO_SRP
2445     if (type & SSL_kSRP) {
2446         if ((s->srp_ctx.N == NULL) ||
2447             (s->srp_ctx.g == NULL) ||
2448             (s->srp_ctx.s == NULL) || (s->srp_ctx.B == NULL)) {
2449             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
2450                      SSL_F_TLS_CONSTRUCT_SERVER_KEY_EXCHANGE,
2451                      SSL_R_MISSING_SRP_PARAM);
2452             goto err;
2453         }
2454         r[0] = s->srp_ctx.N;
2455         r[1] = s->srp_ctx.g;
2456         r[2] = s->srp_ctx.s;
2457         r[3] = s->srp_ctx.B;
2458     } else
2459 #endif
2460     {
2461         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
2462                  SSL_F_TLS_CONSTRUCT_SERVER_KEY_EXCHANGE,
2463                  SSL_R_UNKNOWN_KEY_EXCHANGE_TYPE);
2464         goto err;
2465     }
2466
2467     if (((s->s3->tmp.new_cipher->algorithm_auth & (SSL_aNULL | SSL_aSRP)) != 0)
2468         || ((s->s3->tmp.new_cipher->algorithm_mkey & SSL_PSK)) != 0) {
2469         lu = NULL;
2470     } else if (lu == NULL) {
2471         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR,
2472                  SSL_F_TLS_CONSTRUCT_SERVER_KEY_EXCHANGE, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2473         goto err;
2474     }
2475
2476 #ifndef OPENSSL_NO_PSK
2477     if (type & SSL_PSK) {
2478         size_t len = (s->cert->psk_identity_hint == NULL)
2479                         ? 0 : strlen(s->cert->psk_identity_hint);
2480
2481         /*
2482          * It should not happen that len > PSK_MAX_IDENTITY_LEN - we already
2483          * checked this when we set the identity hint - but just in case
2484          */
2485         if (len > PSK_MAX_IDENTITY_LEN
2486                 || !WPACKET_sub_memcpy_u16(pkt, s->cert->psk_identity_hint,
2487                                            len)) {
2488             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
2489                      SSL_F_TLS_CONSTRUCT_SERVER_KEY_EXCHANGE,
2490                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2491             goto err;
2492         }
2493     }
2494 #endif
2495
2496     for (i = 0; i < 4 && r[i] != NULL; i++) {
2497         unsigned char *binval;
2498         int res;
2499
2500 #ifndef OPENSSL_NO_SRP
2501         if ((i == 2) && (type & SSL_kSRP)) {
2502             res = WPACKET_start_sub_packet_u8(pkt);
2503         } else
2504 #endif
2505             res = WPACKET_start_sub_packet_u16(pkt);
2506
2507         if (!res) {
2508             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
2509                      SSL_F_TLS_CONSTRUCT_SERVER_KEY_EXCHANGE,
2510                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2511             goto err;
2512         }
2513
2514 #ifndef OPENSSL_NO_DH
2515         /*-
2516          * for interoperability with some versions of the Microsoft TLS
2517          * stack, we need to zero pad the DHE pub key to the same length
2518          * as the prime
2519          */
2520         if ((i == 2) && (type & (SSL_kDHE | SSL_kDHEPSK))) {
2521             size_t len = BN_num_bytes(r[0]) - BN_num_bytes(r[2]);
2522
2523             if (len > 0) {
2524                 if (!WPACKET_allocate_bytes(pkt, len, &binval)) {
2525                     SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
2526                              SSL_F_TLS_CONSTRUCT_SERVER_KEY_EXCHANGE,
2527                              ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2528                     goto err;
2529                 }
2530                 memset(binval, 0, len);
2531             }
2532         }
2533 #endif
2534         if (!WPACKET_allocate_bytes(pkt, BN_num_bytes(r[i]), &binval)
2535                 || !WPACKET_close(pkt)) {
2536             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
2537                      SSL_F_TLS_CONSTRUCT_SERVER_KEY_EXCHANGE,
2538                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2539             goto err;
2540         }
2541
2542         BN_bn2bin(r[i], binval);
2543     }
2544
2545 #ifndef OPENSSL_NO_EC
2546     if (type & (SSL_kECDHE | SSL_kECDHEPSK)) {
2547         /*
2548          * We only support named (not generic) curves. In this situation, the
2549          * ServerKeyExchange message has: [1 byte CurveType], [2 byte CurveName]
2550          * [1 byte length of encoded point], followed by the actual encoded
2551          * point itself
2552          */
2553         if (!WPACKET_put_bytes_u8(pkt, NAMED_CURVE_TYPE)
2554                 || !WPACKET_put_bytes_u8(pkt, 0)
2555                 || !WPACKET_put_bytes_u8(pkt, curve_id)
2556                 || !WPACKET_sub_memcpy_u8(pkt, encodedPoint, encodedlen)) {
2557             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
2558                      SSL_F_TLS_CONSTRUCT_SERVER_KEY_EXCHANGE,
2559                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2560             goto err;
2561         }
2562         OPENSSL_free(encodedPoint);
2563         encodedPoint = NULL;
2564     }
2565 #endif
2566
2567     /* not anonymous */
2568     if (lu != NULL) {
2569         EVP_PKEY *pkey = s->s3->tmp.cert->privatekey;
2570         const EVP_MD *md;
2571         unsigned char *sigbytes1, *sigbytes2, *tbs;
2572         size_t siglen, tbslen;
2573         int rv;
2574
2575         if (pkey == NULL || !tls1_lookup_md(lu, &md)) {
2576             /* Should never happen */
2577             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
2578                      SSL_F_TLS_CONSTRUCT_SERVER_KEY_EXCHANGE,
2579                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2580             goto err;
2581         }
2582         /*
2583          * n is the length of the params, they start at &(d[4]) and p
2584          * points to the space at the end.
2585          */
2586
2587         /* Get length of the parameters we have written above */
2588         if (!WPACKET_get_length(pkt, &paramlen)) {
2589             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
2590                      SSL_F_TLS_CONSTRUCT_SERVER_KEY_EXCHANGE,
2591                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2592             goto err;
2593         }
2594         /* send signature algorithm */
2595         if (SSL_USE_SIGALGS(s) && !WPACKET_put_bytes_u16(pkt, lu->sigalg)) {
2596             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
2597                      SSL_F_TLS_CONSTRUCT_SERVER_KEY_EXCHANGE,
2598                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2599             goto err;
2600         }
2601         /*
2602          * Create the signature. We don't know the actual length of the sig
2603          * until after we've created it, so we reserve enough bytes for it
2604          * up front, and then properly allocate them in the WPACKET
2605          * afterwards.
2606          */
2607         siglen = EVP_PKEY_size(pkey);
2608         if (!WPACKET_sub_reserve_bytes_u16(pkt, siglen, &sigbytes1)
2609             || EVP_DigestSignInit(md_ctx, &pctx, md, NULL, pkey) <= 0) {
2610             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
2611                      SSL_F_TLS_CONSTRUCT_SERVER_KEY_EXCHANGE,
2612                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2613             goto err;
2614         }
2615         if (lu->sig == EVP_PKEY_RSA_PSS) {
2616             if (EVP_PKEY_CTX_set_rsa_padding(pctx, RSA_PKCS1_PSS_PADDING) <= 0
2617                 || EVP_PKEY_CTX_set_rsa_pss_saltlen(pctx, RSA_PSS_SALTLEN_DIGEST) <= 0) {
2618                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
2619                          SSL_F_TLS_CONSTRUCT_SERVER_KEY_EXCHANGE,
2620                         ERR_R_EVP_LIB);
2621                 goto err;
2622             }
2623         }
2624         tbslen = construct_key_exchange_tbs(s, &tbs,
2625                                             s->init_buf->data + paramoffset,
2626                                             paramlen);
2627         if (tbslen == 0) {
2628             /* SSLfatal() already called */
2629             goto err;
2630         }
2631         rv = EVP_DigestSign(md_ctx, sigbytes1, &siglen, tbs, tbslen);
2632         OPENSSL_free(tbs);
2633         if (rv <= 0 || !WPACKET_sub_allocate_bytes_u16(pkt, siglen, &sigbytes2)
2634             || sigbytes1 != sigbytes2) {
2635             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
2636                      SSL_F_TLS_CONSTRUCT_SERVER_KEY_EXCHANGE,
2637                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2638             goto err;
2639         }
2640     }
2641
2642     EVP_MD_CTX_free(md_ctx);
2643     return 1;
2644  err:
2645 #ifndef OPENSSL_NO_DH
2646     EVP_PKEY_free(pkdh);
2647 #endif
2648 #ifndef OPENSSL_NO_EC
2649     OPENSSL_free(encodedPoint);
2650 #endif
2651     EVP_MD_CTX_free(md_ctx);
2652     return 0;
2653 }
2654
2655 int tls_construct_certificate_request(SSL *s, WPACKET *pkt)
2656 {
2657     if (SSL_IS_TLS13(s)) {
2658         /* TODO(TLS1.3) for now send empty request context */
2659         if (!WPACKET_put_bytes_u8(pkt, 0)) {
2660             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
2661                      SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CERTIFICATE_REQUEST,
2662                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2663             return 0;
2664         }
2665
2666         if (!tls_construct_extensions(s, pkt,
2667                                       SSL_EXT_TLS1_3_CERTIFICATE_REQUEST, NULL,
2668                                       0)) {
2669             /* SSLfatal() already called */
2670             return 0;
2671         }
2672         goto done;
2673     }
2674
2675     /* get the list of acceptable cert types */
2676     if (!WPACKET_start_sub_packet_u8(pkt)
2677         || !ssl3_get_req_cert_type(s, pkt) || !WPACKET_close(pkt)) {
2678         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
2679                  SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CERTIFICATE_REQUEST, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2680         return 0;
2681     }
2682
2683     if (SSL_USE_SIGALGS(s)) {
2684         const uint16_t *psigs;
2685         size_t nl = tls12_get_psigalgs(s, 1, &psigs);
2686
2687         if (!WPACKET_start_sub_packet_u16(pkt)
2688                 || !WPACKET_set_flags(pkt, WPACKET_FLAGS_NON_ZERO_LENGTH)
2689                 || !tls12_copy_sigalgs(s, pkt, psigs, nl)
2690                 || !WPACKET_close(pkt)) {
2691             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
2692                      SSL_F_TLS_CONSTRUCT_CERTIFICATE_REQUEST,
2693                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2694             return 0;
2695         }
2696     }
2697
2698     if (!construct_ca_names(s, pkt)) {
2699         /* SSLfatal() already called */
2700         return 0;
2701     }
2702
2703  done:
2704     s->s3->tmp.cert_request = 1;
2705     return 1;
2706 }
2707
2708 static int tls_process_cke_psk_preamble(SSL *s, PACKET *pkt)
2709 {
2710 #ifndef OPENSSL_NO_PSK
2711     unsigned char psk[PSK_MAX_PSK_LEN];
2712     size_t psklen;
2713     PACKET psk_identity;
2714
2715     if (!PACKET_get_length_prefixed_2(pkt, &psk_identity)) {
2716         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CKE_PSK_PREAMBLE,
2717                  SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
2718         return 0;
2719     }
2720     if (PACKET_remaining(&psk_identity) > PSK_MAX_IDENTITY_LEN) {
2721         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CKE_PSK_PREAMBLE,
2722                  SSL_R_DATA_LENGTH_TOO_LONG);
2723         return 0;
2724     }
2725     if (s->psk_server_callback == NULL) {
2726         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CKE_PSK_PREAMBLE,
2727                  SSL_R_PSK_NO_SERVER_CB);
2728         return 0;
2729     }
2730
2731     if (!PACKET_strndup(&psk_identity, &s->session->psk_identity)) {
2732         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CKE_PSK_PREAMBLE,
2733                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2734         return 0;
2735     }
2736
2737     psklen = s->psk_server_callback(s, s->session->psk_identity,
2738                                     psk, sizeof(psk));
2739
2740     if (psklen > PSK_MAX_PSK_LEN) {
2741         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CKE_PSK_PREAMBLE,
2742                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2743         return 0;
2744     } else if (psklen == 0) {
2745         /*
2746          * PSK related to the given identity not found
2747          */
2748         SSLfatal(s, SSL_AD_UNKNOWN_PSK_IDENTITY,
2749                  SSL_F_TLS_PROCESS_CKE_PSK_PREAMBLE,
2750                  SSL_R_PSK_IDENTITY_NOT_FOUND);
2751         return 0;
2752     }
2753
2754     OPENSSL_free(s->s3->tmp.psk);
2755     s->s3->tmp.psk = OPENSSL_memdup(psk, psklen);
2756     OPENSSL_cleanse(psk, psklen);
2757
2758     if (s->s3->tmp.psk == NULL) {
2759         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
2760                  SSL_F_TLS_PROCESS_CKE_PSK_PREAMBLE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
2761         return 0;
2762     }
2763
2764     s->s3->tmp.psklen = psklen;
2765
2766     return 1;
2767 #else
2768     /* Should never happen */
2769     SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CKE_PSK_PREAMBLE,
2770              ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2771     return 0;
2772 #endif
2773 }
2774
2775 static int tls_process_cke_rsa(SSL *s, PACKET *pkt)
2776 {
2777 #ifndef OPENSSL_NO_RSA
2778     unsigned char rand_premaster_secret[SSL_MAX_MASTER_KEY_LENGTH];
2779     int decrypt_len;
2780     unsigned char decrypt_good, version_good;
2781     size_t j, padding_len;
2782     PACKET enc_premaster;
2783     RSA *rsa = NULL;
2784     unsigned char *rsa_decrypt = NULL;
2785     int ret = 0;
2786
2787     rsa = EVP_PKEY_get0_RSA(s->cert->pkeys[SSL_PKEY_RSA].privatekey);
2788     if (rsa == NULL) {
2789         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CKE_RSA,
2790                  SSL_R_MISSING_RSA_CERTIFICATE);
2791         return 0;
2792     }
2793
2794     /* SSLv3 and pre-standard DTLS omit the length bytes. */
2795     if (s->version == SSL3_VERSION || s->version == DTLS1_BAD_VER) {
2796         enc_premaster = *pkt;
2797     } else {
2798         if (!PACKET_get_length_prefixed_2(pkt, &enc_premaster)
2799             || PACKET_remaining(pkt) != 0) {
2800             SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CKE_RSA,
2801                      SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
2802             return 0;
2803         }
2804     }
2805
2806     /*
2807      * We want to be sure that the plaintext buffer size makes it safe to
2808      * iterate over the entire size of a premaster secret
2809      * (SSL_MAX_MASTER_KEY_LENGTH). Reject overly short RSA keys because
2810      * their ciphertext cannot accommodate a premaster secret anyway.
2811      */
2812     if (RSA_size(rsa) < SSL_MAX_MASTER_KEY_LENGTH) {
2813         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CKE_RSA,
2814                  RSA_R_KEY_SIZE_TOO_SMALL);
2815         return 0;
2816     }
2817
2818     rsa_decrypt = OPENSSL_malloc(RSA_size(rsa));
2819     if (rsa_decrypt == NULL) {
2820         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CKE_RSA,
2821                  ERR_R_MALLOC_FAILURE);
2822         return 0;
2823     }
2824
2825     /*
2826      * We must not leak whether a decryption failure occurs because of
2827      * Bleichenbacher's attack on PKCS #1 v1.5 RSA padding (see RFC 2246,
2828      * section 7.4.7.1). The code follows that advice of the TLS RFC and
2829      * generates a random premaster secret for the case that the decrypt
2830      * fails. See https://tools.ietf.org/html/rfc5246#section-7.4.7.1
2831      */
2832
2833     if (ssl_randbytes(s, rand_premaster_secret,
2834                       sizeof(rand_premaster_secret)) <= 0) {
2835         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CKE_RSA,
2836                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2837         goto err;
2838     }
2839
2840     /*
2841      * Decrypt with no padding. PKCS#1 padding will be removed as part of
2842      * the timing-sensitive code below.
2843      */
2844      /* TODO(size_t): Convert this function */
2845     decrypt_len = (int)RSA_private_decrypt((int)PACKET_remaining(&enc_premaster),
2846                                            PACKET_data(&enc_premaster),
2847                                            rsa_decrypt, rsa, RSA_NO_PADDING);
2848     if (decrypt_len < 0) {
2849         SSLfatal(s, SSL_AD_DECRYPT_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CKE_RSA,
2850                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2851         goto err;
2852     }
2853
2854     /* Check the padding. See RFC 3447, section 7.2.2. */
2855
2856     /*
2857      * The smallest padded premaster is 11 bytes of overhead. Small keys
2858      * are publicly invalid, so this may return immediately. This ensures
2859      * PS is at least 8 bytes.
2860      */
2861     if (decrypt_len < 11 + SSL_MAX_MASTER_KEY_LENGTH) {
2862         SSLfatal(s, SSL_AD_DECRYPT_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CKE_RSA,
2863                  SSL_R_DECRYPTION_FAILED);
2864         goto err;
2865     }
2866
2867     padding_len = decrypt_len - SSL_MAX_MASTER_KEY_LENGTH;
2868     decrypt_good = constant_time_eq_int_8(rsa_decrypt[0], 0) &
2869         constant_time_eq_int_8(rsa_decrypt[1], 2);
2870     for (j = 2; j < padding_len - 1; j++) {
2871         decrypt_good &= ~constant_time_is_zero_8(rsa_decrypt[j]);
2872     }
2873     decrypt_good &= constant_time_is_zero_8(rsa_decrypt[padding_len - 1]);
2874
2875     /*
2876      * If the version in the decrypted pre-master secret is correct then
2877      * version_good will be 0xff, otherwise it'll be zero. The
2878      * Klima-Pokorny-Rosa extension of Bleichenbacher's attack
2879      * (http://eprint.iacr.org/2003/052/) exploits the version number
2880      * check as a "bad version oracle". Thus version checks are done in
2881      * constant time and are treated like any other decryption error.
2882      */
2883     version_good =
2884         constant_time_eq_8(rsa_decrypt[padding_len],
2885                            (unsigned)(s->client_version >> 8));
2886     version_good &=
2887         constant_time_eq_8(rsa_decrypt[padding_len + 1],
2888                            (unsigned)(s->client_version & 0xff));
2889
2890     /*
2891      * The premaster secret must contain the same version number as the
2892      * ClientHello to detect version rollback attacks (strangely, the
2893      * protocol does not offer such protection for DH ciphersuites).
2894      * However, buggy clients exist that send the negotiated protocol
2895      * version instead if the server does not support the requested
2896      * protocol version. If SSL_OP_TLS_ROLLBACK_BUG is set, tolerate such
2897      * clients.
2898      */
2899     if (s->options & SSL_OP_TLS_ROLLBACK_BUG) {
2900         unsigned char workaround_good;
2901         workaround_good = constant_time_eq_8(rsa_decrypt[padding_len],
2902                                              (unsigned)(s->version >> 8));
2903         workaround_good &=
2904             constant_time_eq_8(rsa_decrypt[padding_len + 1],
2905                                (unsigned)(s->version & 0xff));
2906         version_good |= workaround_good;
2907     }
2908
2909     /*
2910      * Both decryption and version must be good for decrypt_good to
2911      * remain non-zero (0xff).
2912      */
2913     decrypt_good &= version_good;
2914
2915     /*
2916      * Now copy rand_premaster_secret over from p using
2917      * decrypt_good_mask. If decryption failed, then p does not
2918      * contain valid plaintext, however, a check above guarantees
2919      * it is still sufficiently large to read from.
2920      */
2921     for (j = 0; j < sizeof(rand_premaster_secret); j++) {
2922         rsa_decrypt[padding_len + j] =
2923             constant_time_select_8(decrypt_good,
2924                                    rsa_decrypt[padding_len + j],
2925                                    rand_premaster_secret[j]);
2926     }
2927
2928     if (!ssl_generate_master_secret(s, rsa_decrypt + padding_len,
2929                                     sizeof(rand_premaster_secret), 0)) {
2930         /* SSLfatal() already called */
2931         goto err;
2932     }
2933
2934     ret = 1;
2935  err:
2936     OPENSSL_free(rsa_decrypt);
2937     return ret;
2938 #else
2939     /* Should never happen */
2940     SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CKE_RSA,
2941              ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2942     return 0;
2943 #endif
2944 }
2945
2946 static int tls_process_cke_dhe(SSL *s, PACKET *pkt)
2947 {
2948 #ifndef OPENSSL_NO_DH
2949     EVP_PKEY *skey = NULL;
2950     DH *cdh;
2951     unsigned int i;
2952     BIGNUM *pub_key;
2953     const unsigned char *data;
2954     EVP_PKEY *ckey = NULL;
2955     int ret = 0;
2956
2957     if (!PACKET_get_net_2(pkt, &i) || PACKET_remaining(pkt) != i) {
2958         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CKE_DHE,
2959                SSL_R_DH_PUBLIC_VALUE_LENGTH_IS_WRONG);
2960         goto err;
2961     }
2962     skey = s->s3->tmp.pkey;
2963     if (skey == NULL) {
2964         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CKE_DHE,
2965                  SSL_R_MISSING_TMP_DH_KEY);
2966         goto err;
2967     }
2968
2969     if (PACKET_remaining(pkt) == 0L) {
2970         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CKE_DHE,
2971                  SSL_R_MISSING_TMP_DH_KEY);
2972         goto err;
2973     }
2974     if (!PACKET_get_bytes(pkt, &data, i)) {
2975         /* We already checked we have enough data */
2976         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CKE_DHE,
2977                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2978         goto err;
2979     }
2980     ckey = EVP_PKEY_new();
2981     if (ckey == NULL || EVP_PKEY_copy_parameters(ckey, skey) == 0) {
2982         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CKE_DHE,
2983                  SSL_R_BN_LIB);
2984         goto err;
2985     }
2986     cdh = EVP_PKEY_get0_DH(ckey);
2987     pub_key = BN_bin2bn(data, i, NULL);
2988
2989     if (pub_key == NULL || !DH_set0_key(cdh, pub_key, NULL)) {
2990         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CKE_DHE,
2991                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
2992         if (pub_key != NULL)
2993             BN_free(pub_key);
2994         goto err;
2995     }
2996
2997     if (ssl_derive(s, skey, ckey, 1) == 0) {
2998         /* SSLfatal() already called */
2999         goto err;
3000     }
3001
3002     ret = 1;
3003     EVP_PKEY_free(s->s3->tmp.pkey);
3004     s->s3->tmp.pkey = NULL;
3005  err:
3006     EVP_PKEY_free(ckey);
3007     return ret;
3008 #else
3009     /* Should never happen */
3010     SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CKE_DHE,
3011              ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3012     return 0;
3013 #endif
3014 }
3015
3016 static int tls_process_cke_ecdhe(SSL *s, PACKET *pkt)
3017 {
3018 #ifndef OPENSSL_NO_EC
3019     EVP_PKEY *skey = s->s3->tmp.pkey;
3020     EVP_PKEY *ckey = NULL;
3021     int ret = 0;
3022
3023     if (PACKET_remaining(pkt) == 0L) {
3024         /* We don't support ECDH client auth */
3025         SSLfatal(s, SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE, SSL_F_TLS_PROCESS_CKE_ECDHE,
3026                  SSL_R_MISSING_TMP_ECDH_KEY);
3027         goto err;
3028     } else {
3029         unsigned int i;
3030         const unsigned char *data;
3031
3032         /*
3033          * Get client's public key from encoded point in the
3034          * ClientKeyExchange message.
3035          */
3036
3037         /* Get encoded point length */
3038         if (!PACKET_get_1(pkt, &i) || !PACKET_get_bytes(pkt, &data, i)
3039             || PACKET_remaining(pkt) != 0) {
3040             SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CKE_ECDHE,
3041                      SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
3042             goto err;
3043         }
3044         ckey = EVP_PKEY_new();
3045         if (ckey == NULL || EVP_PKEY_copy_parameters(ckey, skey) <= 0) {
3046             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CKE_ECDHE,
3047                      ERR_R_EVP_LIB);
3048             goto err;
3049         }
3050         if (EVP_PKEY_set1_tls_encodedpoint(ckey, data, i) == 0) {
3051             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CKE_ECDHE,
3052                      ERR_R_EC_LIB);
3053             goto err;
3054         }
3055     }
3056
3057     if (ssl_derive(s, skey, ckey, 1) == 0) {
3058         /* SSLfatal() already called */
3059         goto err;
3060     }
3061
3062     ret = 1;
3063     EVP_PKEY_free(s->s3->tmp.pkey);
3064     s->s3->tmp.pkey = NULL;
3065  err:
3066     EVP_PKEY_free(ckey);
3067
3068     return ret;
3069 #else
3070     /* Should never happen */
3071     SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CKE_ECDHE,
3072              ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3073     return 0;
3074 #endif
3075 }
3076
3077 static int tls_process_cke_srp(SSL *s, PACKET *pkt)
3078 {
3079 #ifndef OPENSSL_NO_SRP
3080     unsigned int i;
3081     const unsigned char *data;
3082
3083     if (!PACKET_get_net_2(pkt, &i)
3084         || !PACKET_get_bytes(pkt, &data, i)) {
3085         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CKE_SRP,
3086                  SSL_R_BAD_SRP_A_LENGTH);
3087         return 0;
3088     }
3089     if ((s->srp_ctx.A = BN_bin2bn(data, i, NULL)) == NULL) {
3090         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CKE_SRP,
3091                  ERR_R_BN_LIB);
3092         return 0;
3093     }
3094     if (BN_ucmp(s->srp_ctx.A, s->srp_ctx.N) >= 0 || BN_is_zero(s->srp_ctx.A)) {
3095         SSLfatal(s, SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER, SSL_F_TLS_PROCESS_CKE_SRP,
3096                  SSL_R_BAD_SRP_PARAMETERS);
3097         return 0;
3098     }
3099     OPENSSL_free(s->session->srp_username);
3100     s->session->srp_username = OPENSSL_strdup(s->srp_ctx.login);
3101     if (s->session->srp_username == NULL) {
3102         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CKE_SRP,
3103                  ERR_R_MALLOC_FAILURE);
3104         return 0;
3105     }
3106
3107     if (!srp_generate_server_master_secret(s)) {
3108         /* SSLfatal() already called */
3109         return 0;
3110     }
3111
3112     return 1;
3113 #else
3114     /* Should never happen */
3115     SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CKE_SRP,
3116              ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3117     return 0;
3118 #endif
3119 }
3120
3121 static int tls_process_cke_gost(SSL *s, PACKET *pkt)
3122 {
3123 #ifndef OPENSSL_NO_GOST
3124     EVP_PKEY_CTX *pkey_ctx;
3125     EVP_PKEY *client_pub_pkey = NULL, *pk = NULL;
3126     unsigned char premaster_secret[32];
3127     const unsigned char *start;
3128     size_t outlen = 32, inlen;
3129     unsigned long alg_a;
3130     int Ttag, Tclass;
3131     long Tlen;
3132     size_t sess_key_len;
3133     const unsigned char *data;
3134     int ret = 0;
3135
3136     /* Get our certificate private key */
3137     alg_a = s->s3->tmp.new_cipher->algorithm_auth;
3138     if (alg_a & SSL_aGOST12) {
3139         /*
3140          * New GOST ciphersuites have SSL_aGOST01 bit too
3141          */
3142         pk = s->cert->pkeys[SSL_PKEY_GOST12_512].privatekey;
3143         if (pk == NULL) {
3144             pk = s->cert->pkeys[SSL_PKEY_GOST12_256].privatekey;
3145         }
3146         if (pk == NULL) {
3147             pk = s->cert->pkeys[SSL_PKEY_GOST01].privatekey;
3148         }
3149     } else if (alg_a & SSL_aGOST01) {
3150         pk = s->cert->pkeys[SSL_PKEY_GOST01].privatekey;
3151     }
3152
3153     pkey_ctx = EVP_PKEY_CTX_new(pk, NULL);
3154     if (pkey_ctx == NULL) {
3155         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CKE_GOST,
3156                  ERR_R_MALLOC_FAILURE);
3157         return 0;
3158     }
3159     if (EVP_PKEY_decrypt_init(pkey_ctx) <= 0) {
3160         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CKE_GOST,
3161                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3162         return 0;
3163     }
3164     /*
3165      * If client certificate is present and is of the same type, maybe
3166      * use it for key exchange.  Don't mind errors from
3167      * EVP_PKEY_derive_set_peer, because it is completely valid to use a
3168      * client certificate for authorization only.
3169      */
3170     client_pub_pkey = X509_get0_pubkey(s->session->peer);
3171     if (client_pub_pkey) {
3172         if (EVP_PKEY_derive_set_peer(pkey_ctx, client_pub_pkey) <= 0)
3173             ERR_clear_error();
3174     }
3175     /* Decrypt session key */
3176     sess_key_len = PACKET_remaining(pkt);
3177     if (!PACKET_get_bytes(pkt, &data, sess_key_len)) {
3178         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CKE_GOST,
3179                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3180         goto err;
3181     }
3182     /* TODO(size_t): Convert this function */
3183     if (ASN1_get_object((const unsigned char **)&data, &Tlen, &Ttag,
3184                         &Tclass, (long)sess_key_len) != V_ASN1_CONSTRUCTED
3185         || Ttag != V_ASN1_SEQUENCE || Tclass != V_ASN1_UNIVERSAL) {
3186         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CKE_GOST,
3187                  SSL_R_DECRYPTION_FAILED);
3188         goto err;
3189     }
3190     start = data;
3191     inlen = Tlen;
3192     if (EVP_PKEY_decrypt(pkey_ctx, premaster_secret, &outlen, start,
3193                          inlen) <= 0) {
3194         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CKE_GOST,
3195                  SSL_R_DECRYPTION_FAILED);
3196         goto err;
3197     }
3198     /* Generate master secret */
3199     if (!ssl_generate_master_secret(s, premaster_secret,
3200                                     sizeof(premaster_secret), 0)) {
3201         /* SSLfatal() already called */
3202         goto err;
3203     }
3204     /* Check if pubkey from client certificate was used */
3205     if (EVP_PKEY_CTX_ctrl(pkey_ctx, -1, -1, EVP_PKEY_CTRL_PEER_KEY, 2,
3206                           NULL) > 0)
3207         s->statem.no_cert_verify = 1;
3208
3209     ret = 1;
3210  err:
3211     EVP_PKEY_CTX_free(pkey_ctx);
3212     return ret;
3213 #else
3214     /* Should never happen */
3215     SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CKE_GOST,
3216              ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3217     return 0;
3218 #endif
3219 }
3220
3221 MSG_PROCESS_RETURN tls_process_client_key_exchange(SSL *s, PACKET *pkt)
3222 {
3223     unsigned long alg_k;
3224
3225     alg_k = s->s3->tmp.new_cipher->algorithm_mkey;
3226
3227     /* For PSK parse and retrieve identity, obtain PSK key */
3228     if ((alg_k & SSL_PSK) && !tls_process_cke_psk_preamble(s, pkt)) {
3229         /* SSLfatal() already called */
3230         goto err;
3231     }
3232
3233     if (alg_k & SSL_kPSK) {
3234         /* Identity extracted earlier: should be nothing left */
3235         if (PACKET_remaining(pkt) != 0) {
3236             SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR,
3237                      SSL_F_TLS_PROCESS_CLIENT_KEY_EXCHANGE,
3238                      SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
3239             goto err;
3240         }
3241         /* PSK handled by ssl_generate_master_secret */
3242         if (!ssl_generate_master_secret(s, NULL, 0, 0)) {
3243             /* SSLfatal() already called */
3244             goto err;
3245         }
3246     } else if (alg_k & (SSL_kRSA | SSL_kRSAPSK)) {
3247         if (!tls_process_cke_rsa(s, pkt)) {
3248             /* SSLfatal() already called */
3249             goto err;
3250         }
3251     } else if (alg_k & (SSL_kDHE | SSL_kDHEPSK)) {
3252         if (!tls_process_cke_dhe(s, pkt)) {
3253             /* SSLfatal() already called */
3254             goto err;
3255         }
3256     } else if (alg_k & (SSL_kECDHE | SSL_kECDHEPSK)) {
3257         if (!tls_process_cke_ecdhe(s, pkt)) {
3258             /* SSLfatal() already called */
3259             goto err;
3260         }
3261     } else if (alg_k & SSL_kSRP) {
3262         if (!tls_process_cke_srp(s, pkt)) {
3263             /* SSLfatal() already called */
3264             goto err;
3265         }
3266     } else if (alg_k & SSL_kGOST) {
3267         if (!tls_process_cke_gost(s, pkt)) {
3268             /* SSLfatal() already called */
3269             goto err;
3270         }
3271     } else {
3272         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
3273                  SSL_F_TLS_PROCESS_CLIENT_KEY_EXCHANGE,
3274                  SSL_R_UNKNOWN_CIPHER_TYPE);
3275         goto err;
3276     }
3277
3278     return MSG_PROCESS_CONTINUE_PROCESSING;
3279  err:
3280 #ifndef OPENSSL_NO_PSK
3281     OPENSSL_clear_free(s->s3->tmp.psk, s->s3->tmp.psklen);
3282     s->s3->tmp.psk = NULL;
3283 #endif
3284     return MSG_PROCESS_ERROR;
3285 }
3286
3287 WORK_STATE tls_post_process_client_key_exchange(SSL *s, WORK_STATE wst)
3288 {
3289 #ifndef OPENSSL_NO_SCTP
3290     if (wst == WORK_MORE_A) {
3291         if (SSL_IS_DTLS(s)) {
3292             unsigned char sctpauthkey[64];
3293             char labelbuffer[sizeof(DTLS1_SCTP_AUTH_LABEL)];
3294             /*
3295              * Add new shared key for SCTP-Auth, will be ignored if no SCTP
3296              * used.
3297              */
3298             memcpy(labelbuffer, DTLS1_SCTP_AUTH_LABEL,
3299                    sizeof(DTLS1_SCTP_AUTH_LABEL));
3300
3301             if (SSL_export_keying_material(s, sctpauthkey,
3302                                            sizeof(sctpauthkey), labelbuffer,
3303                                            sizeof(labelbuffer), NULL, 0,
3304                                            0) <= 0) {
3305                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
3306                          SSL_F_TLS_POST_PROCESS_CLIENT_KEY_EXCHANGE,
3307                          ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3308                 return WORK_ERROR;
3309             }
3310
3311             BIO_ctrl(SSL_get_wbio(s), BIO_CTRL_DGRAM_SCTP_ADD_AUTH_KEY,
3312                      sizeof(sctpauthkey), sctpauthkey);
3313         }
3314     }
3315 #endif
3316
3317     if (s->statem.no_cert_verify || !s->session->peer) {
3318         /*
3319          * No certificate verify or no peer certificate so we no longer need
3320          * the handshake_buffer
3321          */
3322         if (!ssl3_digest_cached_records(s, 0)) {
3323             /* SSLfatal() already called */
3324             return WORK_ERROR;
3325         }
3326         return WORK_FINISHED_CONTINUE;
3327     } else {
3328         if (!s->s3->handshake_buffer) {
3329             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
3330                      SSL_F_TLS_POST_PROCESS_CLIENT_KEY_EXCHANGE,
3331                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
3332             return WORK_ERROR;
3333         }
3334         /*
3335          * For sigalgs freeze the handshake buffer. If we support
3336          * extms we've done this already so this is a no-op
3337          */
3338         if (!ssl3_digest_cached_records(s, 1)) {
3339             /* SSLfatal() already called */
3340             return WORK_ERROR;
3341         }
3342     }
3343
3344     return WORK_FINISHED_CONTINUE;
3345 }
3346
3347 MSG_PROCESS_RETURN tls_process_client_certificate(SSL *s, PACKET *pkt)
3348 {
3349     int i;
3350     MSG_PROCESS_RETURN ret = MSG_PROCESS_ERROR;
3351     X509 *x = NULL;
3352     unsigned long l, llen;
3353     const unsigned char *certstart, *certbytes;
3354     STACK_OF(X509) *sk = NULL;
3355     PACKET spkt, context;
3356     size_t chainidx;
3357
3358     if ((sk = sk_X509_new_null()) == NULL) {
3359         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CLIENT_CERTIFICATE,
3360                  ERR_R_MALLOC_FAILURE);
3361         goto err;
3362     }
3363
3364     /* TODO(TLS1.3): For now we ignore the context. We need to verify this */
3365     if ((SSL_IS_TLS13(s) && !PACKET_get_length_prefixed_1(pkt, &context))
3366             || !PACKET_get_net_3(pkt, &llen)
3367             || !PACKET_get_sub_packet(pkt, &spkt, llen)
3368             || PACKET_remaining(pkt) != 0) {
3369         SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR, SSL_F_TLS_PROCESS_CLIENT_CERTIFICATE,
3370                  SSL_R_LENGTH_MISMATCH);
3371         goto err;
3372     }
3373
3374     for (chainidx = 0; PACKET_remaining(&spkt) > 0; chainidx++) {
3375         if (!PACKET_get_net_3(&spkt, &l)
3376             || !PACKET_get_bytes(&spkt, &certbytes, l)) {
3377             SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR,
3378                      SSL_F_TLS_PROCESS_CLIENT_CERTIFICATE,
3379                      SSL_R_CERT_LENGTH_MISMATCH);
3380             goto err;
3381         }
3382
3383         certstart = certbytes;
3384         x = d2i_X509(NULL, (const unsigned char **)&certbytes, l);
3385         if (x == NULL) {
3386             SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR,
3387                      SSL_F_TLS_PROCESS_CLIENT_CERTIFICATE, ERR_R_ASN1_LIB);
3388             goto err;
3389         }
3390         if (certbytes != (certstart + l)) {
3391             SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR,
3392                      SSL_F_TLS_PROCESS_CLIENT_CERTIFICATE,
3393                      SSL_R_CERT_LENGTH_MISMATCH);
3394             goto err;
3395         }
3396
3397         if (SSL_IS_TLS13(s)) {
3398             RAW_EXTENSION *rawexts = NULL;
3399             PACKET extensions;
3400
3401             if (!PACKET_get_length_prefixed_2(&spkt, &extensions)) {
3402                 SSLfatal(s, SSL_AD_DECODE_ERROR,
3403                          SSL_F_TLS_PROCESS_CLIENT_CERTIFICATE,
3404                          SSL_R_BAD_LENGTH);
3405                 goto err;
3406             }
3407             if (!tls_collect_extensions(s, &extensions,
3408                                         SSL_EXT_TLS1_3_CERTIFICATE, &rawexts,
3409                                         NULL, chainidx == 0)
3410                 || !tls_parse_all_extensions(s, SSL_EXT_TLS1_3_CERTIFICATE,
3411                                              rawexts, x, chainidx,
3412                                              PACKET_remaining(&spkt) == 0)) {
3413                 OPENSSL_free(rawexts);
3414                 goto err;
3415             }
3416             OPENSSL_free(rawexts);
3417         }
3418
3419         if (!sk_X509_push(sk, x)) {
3420             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
3421                      SSL_F_TLS_PROCESS_CLIENT_CERTIFICATE,
3422                      ERR_R_MALLOC_FAILURE);
3423             goto err;
3424         }
3425         x = NULL;
3426     }
3427
3428     if (sk_X509_num(sk) <= 0) {
3429         /* TLS does not mind 0 certs returned */
3430         if (s->version == SSL3_VERSION) {
3431             SSLfatal(s, SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE,
3432                      SSL_F_TLS_PROCESS_CLIENT_CERTIFICATE,
3433                      SSL_R_NO_CERTIFICATES_RETURNED);
3434