ssl/t1_enc.c

   1 /*
   2  * Copyright 1995-2018 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
   3  * Copyright 2005 Nokia. All rights reserved.
   4  *
   5  * Licensed under the Apache License 2.0 (the "License").  You may not use
   6  * this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
   7  * in the file LICENSE in the source distribution or at
   8  * https://www.openssl.org/source/license.html
   9  */
  10
  11 #include <stdio.h>
  12 #include "ssl_locl.h"
  13 #include "record/record_locl.h"
  14 #include "internal/ktls.h"
  15 #include "internal/cryptlib.h"
  16 #include <openssl/comp.h>
  17 #include <openssl/evp.h>
  18 #include <openssl/kdf.h>
  19 #include <openssl/rand.h>
  20 #include <openssl/obj_mac.h>
  21 #include <openssl/core_names.h>
  22 #include <openssl/trace.h>
  23
  24 /* seed1 through seed5 are concatenated */
  25 static int tls1_PRF(SSL *s,
  26                     const void *seed1, size_t seed1_len,
  27                     const void *seed2, size_t seed2_len,
  28                     const void *seed3, size_t seed3_len,
  29                     const void *seed4, size_t seed4_len,
  30                     const void *seed5, size_t seed5_len,
  31                     const unsigned char *sec, size_t slen,
  32                     unsigned char *out, size_t olen, int fatal)
  33 {
  34     const EVP_MD *md = ssl_prf_md(s);
  35     EVP_KDF *kdf;
  36     EVP_KDF_CTX *kctx = NULL;
  37     OSSL_PARAM params[8], *p = params;
  38     const char *mdname = EVP_MD_name(md);
  39
  40     if (md == NULL) {
  41         /* Should never happen */
  42         if (fatal)
  43             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS1_PRF,
  44                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
  45         else
  46             SSLerr(SSL_F_TLS1_PRF, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
  47         return 0;
  48     }
  49     kdf = EVP_KDF_fetch(NULL, SN_tls1_prf, NULL);
  50     if (kdf == NULL)
  51         goto err;
  52     kctx = EVP_KDF_CTX_new(kdf);
  53     EVP_KDF_free(kdf);
  54     if (kctx == NULL)
  55         goto err;
  56     *p++ = OSSL_PARAM_construct_utf8_string(OSSL_KDF_PARAM_DIGEST,
  57                                             (char *)mdname, strlen(mdname) + 1);
  58     *p++ = OSSL_PARAM_construct_octet_string(OSSL_KDF_PARAM_SECRET,
  59                                              (unsigned char *)sec,
  60                                              (size_t)slen);
  61     *p++ = OSSL_PARAM_construct_octet_string(OSSL_KDF_PARAM_SEED,
  62                                              (void *)seed1, (size_t)seed1_len);
  63     *p++ = OSSL_PARAM_construct_octet_string(OSSL_KDF_PARAM_SEED,
  64                                              (void *)seed2, (size_t)seed2_len);
  65     *p++ = OSSL_PARAM_construct_octet_string(OSSL_KDF_PARAM_SEED,
  66                                              (void *)seed3, (size_t)seed3_len);
  67     *p++ = OSSL_PARAM_construct_octet_string(OSSL_KDF_PARAM_SEED,
  68                                              (void *)seed4, (size_t)seed4_len);
  69     *p++ = OSSL_PARAM_construct_octet_string(OSSL_KDF_PARAM_SEED,
  70                                              (void *)seed5, (size_t)seed5_len);
  71     *p = OSSL_PARAM_construct_end();
  72     if (EVP_KDF_CTX_set_params(kctx, params)
  73             && EVP_KDF_derive(kctx, out, olen)) {
  74         EVP_KDF_CTX_free(kctx);
  75         return 1;
  76     }
  77
  78  err:
  79     if (fatal)
  80         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS1_PRF,
  81                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
  82     else
  83         SSLerr(SSL_F_TLS1_PRF, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
  84     EVP_KDF_CTX_free(kctx);
  85     return 0;
  86 }
  87
  88 static int tls1_generate_key_block(SSL *s, unsigned char *km, size_t num)
  89 {
  90     int ret;
  91
  92     /* Calls SSLfatal() as required */
  93     ret = tls1_PRF(s,
  94                    TLS_MD_KEY_EXPANSION_CONST,
  95                    TLS_MD_KEY_EXPANSION_CONST_SIZE, s->s3.server_random,
  96                    SSL3_RANDOM_SIZE, s->s3.client_random, SSL3_RANDOM_SIZE,
  97                    NULL, 0, NULL, 0, s->session->master_key,
  98                    s->session->master_key_length, km, num, 1);
  99
 100     return ret;
 101 }
 102
 103 #ifndef OPENSSL_NO_KTLS
 104  /*
 105   * Count the number of records that were not processed yet from record boundary.
 106   *
 107   * This function assumes that there are only fully formed records read in the
 108   * record layer. If read_ahead is enabled, then this might be false and this
 109   * function will fail.
 110   */
 111 static int count_unprocessed_records(SSL *s)
 112 {
 113     SSL3_BUFFER *rbuf = RECORD_LAYER_get_rbuf(&s->rlayer);
 114     PACKET pkt, subpkt;
 115     int count = 0;
 116
 117     if (!PACKET_buf_init(&pkt, rbuf->buf + rbuf->offset, rbuf->left))
 118         return -1;
 119
 120     while (PACKET_remaining(&pkt) > 0) {
 121         /* Skip record type and version */
 122         if (!PACKET_forward(&pkt, 3))
 123             return -1;
 124
 125         /* Read until next record */
 126         if (PACKET_get_length_prefixed_2(&pkt, &subpkt))
 127             return -1;
 128
 129         count += 1;
 130     }
 131
 132     return count;
 133 }
 134 #endif
 135
 136 int tls1_change_cipher_state(SSL *s, int which)
 137 {
 138     unsigned char *p, *mac_secret;
 139     unsigned char *ms, *key, *iv;
 140     EVP_CIPHER_CTX *dd;
 141     const EVP_CIPHER *c;
 142 #ifndef OPENSSL_NO_COMP
 143     const SSL_COMP *comp;
 144 #endif
 145     const EVP_MD *m;
 146     int mac_type;
 147     size_t *mac_secret_size;
 148     EVP_MD_CTX *mac_ctx;
 149     EVP_PKEY *mac_key;
 150     size_t n, i, j, k, cl;
 151     int reuse_dd = 0;
 152 #ifndef OPENSSL_NO_KTLS
 153     struct tls12_crypto_info_aes_gcm_128 crypto_info;
 154     BIO *bio;
 155     unsigned char geniv[12];
 156     int count_unprocessed;
 157     int bit;
 158 #endif
 159
 160     c = s->s3.tmp.new_sym_enc;
 161     m = s->s3.tmp.new_hash;
 162     mac_type = s->s3.tmp.new_mac_pkey_type;
 163 #ifndef OPENSSL_NO_COMP
 164     comp = s->s3.tmp.new_compression;
 165 #endif
 166
 167     if (which & SSL3_CC_READ) {
 168         if (s->ext.use_etm)
 169             s->s3.flags |= TLS1_FLAGS_ENCRYPT_THEN_MAC_READ;
 170         else
 171             s->s3.flags &= ~TLS1_FLAGS_ENCRYPT_THEN_MAC_READ;
 172
 173         if (s->s3.tmp.new_cipher->algorithm2 & TLS1_STREAM_MAC)
 174             s->mac_flags |= SSL_MAC_FLAG_READ_MAC_STREAM;
 175         else
 176             s->mac_flags &= ~SSL_MAC_FLAG_READ_MAC_STREAM;
 177
 178         if (s->enc_read_ctx != NULL) {
 179             reuse_dd = 1;
 180         } else if ((s->enc_read_ctx = EVP_CIPHER_CTX_new()) == NULL) {
 181             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE,
 182                      ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 183             goto err;
 184         } else {
 185             /*
 186              * make sure it's initialised in case we exit later with an error
 187              */
 188             EVP_CIPHER_CTX_reset(s->enc_read_ctx);
 189         }
 190         dd = s->enc_read_ctx;
 191         mac_ctx = ssl_replace_hash(&s->read_hash, NULL);
 192         if (mac_ctx == NULL) {
 193             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE,
 194                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 195             goto err;
 196         }
 197 #ifndef OPENSSL_NO_COMP
 198         COMP_CTX_free(s->expand);
 199         s->expand = NULL;
 200         if (comp != NULL) {
 201             s->expand = COMP_CTX_new(comp->method);
 202             if (s->expand == NULL) {
 203                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
 204                          SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE,
 205                          SSL_R_COMPRESSION_LIBRARY_ERROR);
 206                 goto err;
 207             }
 208         }
 209 #endif
 210         /*
 211          * this is done by dtls1_reset_seq_numbers for DTLS
 212          */
 213         if (!SSL_IS_DTLS(s))
 214             RECORD_LAYER_reset_read_sequence(&s->rlayer);
 215         mac_secret = &(s->s3.read_mac_secret[0]);
 216         mac_secret_size = &(s->s3.read_mac_secret_size);
 217     } else {
 218         s->statem.enc_write_state = ENC_WRITE_STATE_INVALID;
 219         if (s->ext.use_etm)
 220             s->s3.flags |= TLS1_FLAGS_ENCRYPT_THEN_MAC_WRITE;
 221         else
 222             s->s3.flags &= ~TLS1_FLAGS_ENCRYPT_THEN_MAC_WRITE;
 223
 224         if (s->s3.tmp.new_cipher->algorithm2 & TLS1_STREAM_MAC)
 225             s->mac_flags |= SSL_MAC_FLAG_WRITE_MAC_STREAM;
 226         else
 227             s->mac_flags &= ~SSL_MAC_FLAG_WRITE_MAC_STREAM;
 228         if (s->enc_write_ctx != NULL && !SSL_IS_DTLS(s)) {
 229             reuse_dd = 1;
 230         } else if ((s->enc_write_ctx = EVP_CIPHER_CTX_new()) == NULL) {
 231             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE,
 232                      ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 233             goto err;
 234         }
 235         dd = s->enc_write_ctx;
 236         if (SSL_IS_DTLS(s)) {
 237             mac_ctx = EVP_MD_CTX_new();
 238             if (mac_ctx == NULL) {
 239                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
 240                          SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE,
 241                          ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 242                 goto err;
 243             }
 244             s->write_hash = mac_ctx;
 245         } else {
 246             mac_ctx = ssl_replace_hash(&s->write_hash, NULL);
 247             if (mac_ctx == NULL) {
 248                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
 249                          SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE,
 250                          ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 251                 goto err;
 252             }
 253         }
 254 #ifndef OPENSSL_NO_COMP
 255         COMP_CTX_free(s->compress);
 256         s->compress = NULL;
 257         if (comp != NULL) {
 258             s->compress = COMP_CTX_new(comp->method);
 259             if (s->compress == NULL) {
 260                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
 261                          SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE,
 262                         SSL_R_COMPRESSION_LIBRARY_ERROR);
 263                 goto err;
 264             }
 265         }
 266 #endif
 267         /*
 268          * this is done by dtls1_reset_seq_numbers for DTLS
 269          */
 270         if (!SSL_IS_DTLS(s))
 271             RECORD_LAYER_reset_write_sequence(&s->rlayer);
 272         mac_secret = &(s->s3.write_mac_secret[0]);
 273         mac_secret_size = &(s->s3.write_mac_secret_size);
 274     }
 275
 276     if (reuse_dd)
 277         EVP_CIPHER_CTX_reset(dd);
 278
 279     p = s->s3.tmp.key_block;
 280     i = *mac_secret_size = s->s3.tmp.new_mac_secret_size;
 281
 282     /* TODO(size_t): convert me */
 283     cl = EVP_CIPHER_key_length(c);
 284     j = cl;
 285     /* Was j=(exp)?5:EVP_CIPHER_key_length(c); */
 286     /* If GCM/CCM mode only part of IV comes from PRF */
 287     if (EVP_CIPHER_mode(c) == EVP_CIPH_GCM_MODE)
 288         k = EVP_GCM_TLS_FIXED_IV_LEN;
 289     else if (EVP_CIPHER_mode(c) == EVP_CIPH_CCM_MODE)
 290         k = EVP_CCM_TLS_FIXED_IV_LEN;
 291     else
 292         k = EVP_CIPHER_iv_length(c);
 293     if ((which == SSL3_CHANGE_CIPHER_CLIENT_WRITE) ||
 294         (which == SSL3_CHANGE_CIPHER_SERVER_READ)) {
 295         ms = &(p[0]);
 296         n = i + i;
 297         key = &(p[n]);
 298         n += j + j;
 299         iv = &(p[n]);
 300         n += k + k;
 301     } else {
 302         n = i;
 303         ms = &(p[n]);
 304         n += i + j;
 305         key = &(p[n]);
 306         n += j + k;
 307         iv = &(p[n]);
 308         n += k;
 309     }
 310
 311     if (n > s->s3.tmp.key_block_length) {
 312         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE,
 313                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 314         goto err;
 315     }
 316
 317     memcpy(mac_secret, ms, i);
 318
 319     if (!(EVP_CIPHER_flags(c) & EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER)) {
 320         /* TODO(size_t): Convert this function */
 321         mac_key = EVP_PKEY_new_mac_key(mac_type, NULL, mac_secret,
 322                                                (int)*mac_secret_size);
 323         if (mac_key == NULL
 324             || EVP_DigestSignInit(mac_ctx, NULL, m, NULL, mac_key) <= 0) {
 325             EVP_PKEY_free(mac_key);
 326             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE,
 327                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 328             goto err;
 329         }
 330         EVP_PKEY_free(mac_key);
 331     }
 332
 333     OSSL_TRACE_BEGIN(TLS) {
 334         BIO_printf(trc_out, "which = %04X, mac key:\n", which);
 335         BIO_dump_indent(trc_out, ms, i, 4);
 336     } OSSL_TRACE_END(TLS);
 337
 338     if (EVP_CIPHER_mode(c) == EVP_CIPH_GCM_MODE) {
 339         if (!EVP_CipherInit_ex(dd, c, NULL, key, NULL, (which & SSL3_CC_WRITE))
 340             || !EVP_CIPHER_CTX_ctrl(dd, EVP_CTRL_GCM_SET_IV_FIXED, (int)k,
 341                                     iv)) {
 342             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE,
 343                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 344             goto err;
 345         }
 346     } else if (EVP_CIPHER_mode(c) == EVP_CIPH_CCM_MODE) {
 347         int taglen;
 348         if (s->s3.tmp.
 349             new_cipher->algorithm_enc & (SSL_AES128CCM8 | SSL_AES256CCM8))
 350             taglen = EVP_CCM8_TLS_TAG_LEN;
 351         else
 352             taglen = EVP_CCM_TLS_TAG_LEN;
 353         if (!EVP_CipherInit_ex(dd, c, NULL, NULL, NULL, (which & SSL3_CC_WRITE))
 354             || !EVP_CIPHER_CTX_ctrl(dd, EVP_CTRL_AEAD_SET_IVLEN, 12, NULL)
 355             || !EVP_CIPHER_CTX_ctrl(dd, EVP_CTRL_AEAD_SET_TAG, taglen, NULL)
 356             || !EVP_CIPHER_CTX_ctrl(dd, EVP_CTRL_CCM_SET_IV_FIXED, (int)k, iv)
 357             || !EVP_CipherInit_ex(dd, NULL, NULL, key, NULL, -1)) {
 358             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE,
 359                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 360             goto err;
 361         }
 362     } else {
 363         if (!EVP_CipherInit_ex(dd, c, NULL, key, iv, (which & SSL3_CC_WRITE))) {
 364             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE,
 365                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 366             goto err;
 367         }
 368     }
 369     /* Needed for "composite" AEADs, such as RC4-HMAC-MD5 */
 370     if ((EVP_CIPHER_flags(c) & EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER) && *mac_secret_size
 371         && !EVP_CIPHER_CTX_ctrl(dd, EVP_CTRL_AEAD_SET_MAC_KEY,
 372                                 (int)*mac_secret_size, mac_secret)) {
 373         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE,
 374                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 375         goto err;
 376     }
 377 #ifndef OPENSSL_NO_KTLS
 378     if (s->compress)
 379         goto skip_ktls;
 380
 381     if (((which & SSL3_CC_READ) && (s->mode & SSL_MODE_NO_KTLS_RX))
 382         || ((which & SSL3_CC_WRITE) && (s->mode & SSL_MODE_NO_KTLS_TX)))
 383         goto skip_ktls;
 384
 385     /* ktls supports only the maximum fragment size */
 386     if (ssl_get_max_send_fragment(s) != SSL3_RT_MAX_PLAIN_LENGTH)
 387         goto skip_ktls;
 388
 389     /* check that cipher is AES_GCM_128 */
 390     if (EVP_CIPHER_nid(c) != NID_aes_128_gcm
 391         || EVP_CIPHER_mode(c) != EVP_CIPH_GCM_MODE
 392         || EVP_CIPHER_key_length(c) != TLS_CIPHER_AES_GCM_128_KEY_SIZE)
 393         goto skip_ktls;
 394
 395     /* check version is 1.2 */
 396     if (s->version != TLS1_2_VERSION)
 397         goto skip_ktls;
 398
 399     if (which & SSL3_CC_WRITE)
 400         bio = s->wbio;
 401     else
 402         bio = s->rbio;
 403
 404     if (!ossl_assert(bio != NULL)) {
 405         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE,
 406                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 407         goto err;
 408     }
 409
 410     /* All future data will get encrypted by ktls. Flush the BIO or skip ktls */
 411     if (which & SSL3_CC_WRITE) {
 412        if (BIO_flush(bio) <= 0)
 413            goto skip_ktls;
 414     }
 415
 416     /* ktls doesn't support renegotiation */
 417     if ((BIO_get_ktls_send(s->wbio) && (which & SSL3_CC_WRITE)) ||
 418         (BIO_get_ktls_recv(s->rbio) && (which & SSL3_CC_READ))) {
 419         SSLfatal(s, SSL_AD_NO_RENEGOTIATION, SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE,
 420                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 421         goto err;
 422     }
 423
 424     memset(&crypto_info, 0, sizeof(crypto_info));
 425     crypto_info.info.cipher_type = TLS_CIPHER_AES_GCM_128;
 426     crypto_info.info.version = s->version;
 427
 428     EVP_CIPHER_CTX_ctrl(dd, EVP_CTRL_GET_IV,
 429                         EVP_GCM_TLS_FIXED_IV_LEN + EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN,
 430                         geniv);
 431     memcpy(crypto_info.iv, geniv + EVP_GCM_TLS_FIXED_IV_LEN,
 432            TLS_CIPHER_AES_GCM_128_IV_SIZE);
 433     memcpy(crypto_info.salt, geniv, TLS_CIPHER_AES_GCM_128_SALT_SIZE);
 434     memcpy(crypto_info.key, key, EVP_CIPHER_key_length(c));
 435     if (which & SSL3_CC_WRITE)
 436         memcpy(crypto_info.rec_seq, &s->rlayer.write_sequence,
 437                 TLS_CIPHER_AES_GCM_128_REC_SEQ_SIZE);
 438     else
 439         memcpy(crypto_info.rec_seq, &s->rlayer.read_sequence,
 440                 TLS_CIPHER_AES_GCM_128_REC_SEQ_SIZE);
 441
 442     if (which & SSL3_CC_READ) {
 443         count_unprocessed = count_unprocessed_records(s);
 444         if (count_unprocessed < 0)
 445             goto skip_ktls;
 446
 447         /* increment the crypto_info record sequence */
 448         while (count_unprocessed) {
 449             for (bit = 7; bit >= 0; bit--) { /* increment */
 450                 ++crypto_info.rec_seq[bit];
 451                 if (crypto_info.rec_seq[bit] != 0)
 452                     break;
 453             }
 454             count_unprocessed--;
 455         }
 456     }
 457
 458     /* ktls works with user provided buffers directly */
 459     if (BIO_set_ktls(bio, &crypto_info, which & SSL3_CC_WRITE)) {
 460         if (which & SSL3_CC_WRITE)
 461             ssl3_release_write_buffer(s);
 462         SSL_set_options(s, SSL_OP_NO_RENEGOTIATION);
 463     }
 464
 465  skip_ktls:
 466 #endif                          /* OPENSSL_NO_KTLS */
 467     s->statem.enc_write_state = ENC_WRITE_STATE_VALID;
 468
 469     OSSL_TRACE_BEGIN(TLS) {
 470         BIO_printf(trc_out, "which = %04X, key:\n", which);
 471         BIO_dump_indent(trc_out, key, EVP_CIPHER_key_length(c), 4);
 472         BIO_printf(trc_out, "iv:\n");
 473         BIO_dump_indent(trc_out, iv, k, 4);
 474     } OSSL_TRACE_END(TLS);
 475
 476     return 1;
 477  err:
 478     return 0;
 479 }
 480
 481 int tls1_setup_key_block(SSL *s)
 482 {
 483     unsigned char *p;
 484     const EVP_CIPHER *c;
 485     const EVP_MD *hash;
 486     SSL_COMP *comp;
 487     int mac_type = NID_undef;
 488     size_t num, mac_secret_size = 0;
 489     int ret = 0;
 490
 491     if (s->s3.tmp.key_block_length != 0)
 492         return 1;
 493
 494     if (!ssl_cipher_get_evp(s->session, &c, &hash, &mac_type, &mac_secret_size,
 495                             &comp, s->ext.use_etm)) {
 496         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS1_SETUP_KEY_BLOCK,
 497                  SSL_R_CIPHER_OR_HASH_UNAVAILABLE);
 498         return 0;
 499     }
 500
 501     s->s3.tmp.new_sym_enc = c;
 502     s->s3.tmp.new_hash = hash;
 503     s->s3.tmp.new_mac_pkey_type = mac_type;
 504     s->s3.tmp.new_mac_secret_size = mac_secret_size;
 505     num = EVP_CIPHER_key_length(c) + mac_secret_size + EVP_CIPHER_iv_length(c);
 506     num *= 2;
 507
 508     ssl3_cleanup_key_block(s);
 509
 510     if ((p = OPENSSL_malloc(num)) == NULL) {
 511         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS1_SETUP_KEY_BLOCK,
 512                  ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 513         goto err;
 514     }
 515
 516     s->s3.tmp.key_block_length = num;
 517     s->s3.tmp.key_block = p;
 518
 519     OSSL_TRACE_BEGIN(TLS) {
 520         BIO_printf(trc_out, "client random\n");
 521         BIO_dump_indent(trc_out, s->s3.client_random, SSL3_RANDOM_SIZE, 4);
 522         BIO_printf(trc_out, "server random\n");
 523         BIO_dump_indent(trc_out, s->s3.server_random, SSL3_RANDOM_SIZE, 4);
 524         BIO_printf(trc_out, "master key\n");
 525         BIO_dump_indent(trc_out,
 526                         s->session->master_key,
 527                         s->session->master_key_length, 4);
 528     } OSSL_TRACE_END(TLS);
 529
 530     if (!tls1_generate_key_block(s, p, num)) {
 531         /* SSLfatal() already called */
 532         goto err;
 533     }
 534
 535     OSSL_TRACE_BEGIN(TLS) {
 536         BIO_printf(trc_out, "key block\n");
 537         BIO_dump_indent(trc_out, p, num, 4);
 538     } OSSL_TRACE_END(TLS);
 539
 540     if (!(s->options & SSL_OP_DONT_INSERT_EMPTY_FRAGMENTS)
 541         && s->method->version <= TLS1_VERSION) {
 542         /*
 543          * enable vulnerability countermeasure for CBC ciphers with known-IV
 544          * problem (http://www.openssl.org/~bodo/tls-cbc.txt)
 545          */
 546         s->s3.need_empty_fragments = 1;
 547
 548         if (s->session->cipher != NULL) {
 549             if (s->session->cipher->algorithm_enc == SSL_eNULL)
 550                 s->s3.need_empty_fragments = 0;
 551
 552 #ifndef OPENSSL_NO_RC4
 553             if (s->session->cipher->algorithm_enc == SSL_RC4)
 554                 s->s3.need_empty_fragments = 0;
 555 #endif
 556         }
 557     }
 558
 559     ret = 1;
 560  err:
 561     return ret;
 562 }
 563
 564 size_t tls1_final_finish_mac(SSL *s, const char *str, size_t slen,
 565                              unsigned char *out)
 566 {
 567     size_t hashlen;
 568     unsigned char hash[EVP_MAX_MD_SIZE];
 569
 570     if (!ssl3_digest_cached_records(s, 0)) {
 571         /* SSLfatal() already called */
 572         return 0;
 573     }
 574
 575     if (!ssl_handshake_hash(s, hash, sizeof(hash), &hashlen)) {
 576         /* SSLfatal() already called */
 577         return 0;
 578     }
 579
 580     if (!tls1_PRF(s, str, slen, hash, hashlen, NULL, 0, NULL, 0, NULL, 0,
 581                   s->session->master_key, s->session->master_key_length,
 582                   out, TLS1_FINISH_MAC_LENGTH, 1)) {
 583         /* SSLfatal() already called */
 584         return 0;
 585     }
 586     OPENSSL_cleanse(hash, hashlen);
 587     return TLS1_FINISH_MAC_LENGTH;
 588 }
 589
 590 int tls1_generate_master_secret(SSL *s, unsigned char *out, unsigned char *p,
 591                                 size_t len, size_t *secret_size)
 592 {
 593     if (s->session->flags & SSL_SESS_FLAG_EXTMS) {
 594         unsigned char hash[EVP_MAX_MD_SIZE * 2];
 595         size_t hashlen;
 596         /*
 597          * Digest cached records keeping record buffer (if present): this wont
 598          * affect client auth because we're freezing the buffer at the same
 599          * point (after client key exchange and before certificate verify)
 600          */
 601         if (!ssl3_digest_cached_records(s, 1)
 602                 || !ssl_handshake_hash(s, hash, sizeof(hash), &hashlen)) {
 603             /* SSLfatal() already called */
 604             return 0;
 605         }
 606         OSSL_TRACE_BEGIN(TLS) {
 607             BIO_printf(trc_out, "Handshake hashes:\n");
 608             BIO_dump(trc_out, (char *)hash, hashlen);
 609         } OSSL_TRACE_END(TLS);
 610         if (!tls1_PRF(s,
 611                       TLS_MD_EXTENDED_MASTER_SECRET_CONST,
 612                       TLS_MD_EXTENDED_MASTER_SECRET_CONST_SIZE,
 613                       hash, hashlen,
 614                       NULL, 0,
 615                       NULL, 0,
 616                       NULL, 0, p, len, out,
 617                       SSL3_MASTER_SECRET_SIZE, 1)) {
 618             /* SSLfatal() already called */
 619             return 0;
 620         }
 621         OPENSSL_cleanse(hash, hashlen);
 622     } else {
 623         if (!tls1_PRF(s,
 624                       TLS_MD_MASTER_SECRET_CONST,
 625                       TLS_MD_MASTER_SECRET_CONST_SIZE,
 626                       s->s3.client_random, SSL3_RANDOM_SIZE,
 627                       NULL, 0,
 628                       s->s3.server_random, SSL3_RANDOM_SIZE,
 629                       NULL, 0, p, len, out,
 630                       SSL3_MASTER_SECRET_SIZE, 1)) {
 631            /* SSLfatal() already called */
 632             return 0;
 633         }
 634     }
 635
 636     OSSL_TRACE_BEGIN(TLS) {
 637         BIO_printf(trc_out, "Premaster Secret:\n");
 638         BIO_dump_indent(trc_out, p, len, 4);
 639         BIO_printf(trc_out, "Client Random:\n");
 640         BIO_dump_indent(trc_out, s->s3.client_random, SSL3_RANDOM_SIZE, 4);
 641         BIO_printf(trc_out, "Server Random:\n");
 642         BIO_dump_indent(trc_out, s->s3.server_random, SSL3_RANDOM_SIZE, 4);
 643         BIO_printf(trc_out, "Master Secret:\n");
 644         BIO_dump_indent(trc_out,
 645                         s->session->master_key,
 646                         SSL3_MASTER_SECRET_SIZE, 4);
 647     } OSSL_TRACE_END(TLS);
 648
 649     *secret_size = SSL3_MASTER_SECRET_SIZE;
 650     return 1;
 651 }
 652
 653 int tls1_export_keying_material(SSL *s, unsigned char *out, size_t olen,
 654                                 const char *label, size_t llen,
 655                                 const unsigned char *context,
 656                                 size_t contextlen, int use_context)
 657 {
 658     unsigned char *val = NULL;
 659     size_t vallen = 0, currentvalpos;
 660     int rv;
 661
 662     /*
 663      * construct PRF arguments we construct the PRF argument ourself rather
 664      * than passing separate values into the TLS PRF to ensure that the
 665      * concatenation of values does not create a prohibited label.
 666      */
 667     vallen = llen + SSL3_RANDOM_SIZE * 2;
 668     if (use_context) {
 669         vallen += 2 + contextlen;
 670     }
 671
 672     val = OPENSSL_malloc(vallen);
 673     if (val == NULL)
 674         goto err2;
 675     currentvalpos = 0;
 676     memcpy(val + currentvalpos, (unsigned char *)label, llen);
 677     currentvalpos += llen;
 678     memcpy(val + currentvalpos, s->s3.client_random, SSL3_RANDOM_SIZE);
 679     currentvalpos += SSL3_RANDOM_SIZE;
 680     memcpy(val + currentvalpos, s->s3.server_random, SSL3_RANDOM_SIZE);
 681     currentvalpos += SSL3_RANDOM_SIZE;
 682
 683     if (use_context) {
 684         val[currentvalpos] = (contextlen >> 8) & 0xff;
 685         currentvalpos++;
 686         val[currentvalpos] = contextlen & 0xff;
 687         currentvalpos++;
 688         if ((contextlen > 0) || (context != NULL)) {
 689             memcpy(val + currentvalpos, context, contextlen);
 690         }
 691     }
 692
 693     /*
 694      * disallow prohibited labels note that SSL3_RANDOM_SIZE > max(prohibited
 695      * label len) = 15, so size of val > max(prohibited label len) = 15 and
 696      * the comparisons won't have buffer overflow
 697      */
 698     if (memcmp(val, TLS_MD_CLIENT_FINISH_CONST,
 699                TLS_MD_CLIENT_FINISH_CONST_SIZE) == 0)
 700         goto err1;
 701     if (memcmp(val, TLS_MD_SERVER_FINISH_CONST,
 702                TLS_MD_SERVER_FINISH_CONST_SIZE) == 0)
 703         goto err1;
 704     if (memcmp(val, TLS_MD_MASTER_SECRET_CONST,
 705                TLS_MD_MASTER_SECRET_CONST_SIZE) == 0)
 706         goto err1;
 707     if (memcmp(val, TLS_MD_EXTENDED_MASTER_SECRET_CONST,
 708                TLS_MD_EXTENDED_MASTER_SECRET_CONST_SIZE) == 0)
 709         goto err1;
 710     if (memcmp(val, TLS_MD_KEY_EXPANSION_CONST,
 711                TLS_MD_KEY_EXPANSION_CONST_SIZE) == 0)
 712         goto err1;
 713
 714     rv = tls1_PRF(s,
 715                   val, vallen,
 716                   NULL, 0,
 717                   NULL, 0,
 718                   NULL, 0,
 719                   NULL, 0,
 720                   s->session->master_key, s->session->master_key_length,
 721                   out, olen, 0);
 722
 723     goto ret;
 724  err1:
 725     SSLerr(SSL_F_TLS1_EXPORT_KEYING_MATERIAL, SSL_R_TLS_ILLEGAL_EXPORTER_LABEL);
 726     rv = 0;
 727     goto ret;
 728  err2:
 729     SSLerr(SSL_F_TLS1_EXPORT_KEYING_MATERIAL, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 730     rv = 0;
 731  ret:
 732     OPENSSL_clear_free(val, vallen);
 733     return rv;
 734 }
 735
 736 int tls1_alert_code(int code)
 737 {
 738     switch (code) {
 739     case SSL_AD_CLOSE_NOTIFY:
 740         return SSL3_AD_CLOSE_NOTIFY;
 741     case SSL_AD_UNEXPECTED_MESSAGE:
 742         return SSL3_AD_UNEXPECTED_MESSAGE;
 743     case SSL_AD_BAD_RECORD_MAC:
 744         return SSL3_AD_BAD_RECORD_MAC;
 745     case SSL_AD_DECRYPTION_FAILED:
 746         return TLS1_AD_DECRYPTION_FAILED;
 747     case SSL_AD_RECORD_OVERFLOW:
 748         return TLS1_AD_RECORD_OVERFLOW;
 749     case SSL_AD_DECOMPRESSION_FAILURE:
 750         return SSL3_AD_DECOMPRESSION_FAILURE;
 751     case SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE:
 752         return SSL3_AD_HANDSHAKE_FAILURE;
 753     case SSL_AD_NO_CERTIFICATE:
 754         return -1;
 755     case SSL_AD_BAD_CERTIFICATE:
 756         return SSL3_AD_BAD_CERTIFICATE;
 757     case SSL_AD_UNSUPPORTED_CERTIFICATE:
 758         return SSL3_AD_UNSUPPORTED_CERTIFICATE;
 759     case SSL_AD_CERTIFICATE_REVOKED:
 760         return SSL3_AD_CERTIFICATE_REVOKED;
 761     case SSL_AD_CERTIFICATE_EXPIRED:
 762         return SSL3_AD_CERTIFICATE_EXPIRED;
 763     case SSL_AD_CERTIFICATE_UNKNOWN:
 764         return SSL3_AD_CERTIFICATE_UNKNOWN;
 765     case SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER:
 766         return SSL3_AD_ILLEGAL_PARAMETER;
 767     case SSL_AD_UNKNOWN_CA:
 768         return TLS1_AD_UNKNOWN_CA;
 769     case SSL_AD_ACCESS_DENIED:
 770         return TLS1_AD_ACCESS_DENIED;
 771     case SSL_AD_DECODE_ERROR:
 772         return TLS1_AD_DECODE_ERROR;
 773     case SSL_AD_DECRYPT_ERROR:
 774         return TLS1_AD_DECRYPT_ERROR;
 775     case SSL_AD_EXPORT_RESTRICTION:
 776         return TLS1_AD_EXPORT_RESTRICTION;
 777     case SSL_AD_PROTOCOL_VERSION:
 778         return TLS1_AD_PROTOCOL_VERSION;
 779     case SSL_AD_INSUFFICIENT_SECURITY:
 780         return TLS1_AD_INSUFFICIENT_SECURITY;
 781     case SSL_AD_INTERNAL_ERROR:
 782         return TLS1_AD_INTERNAL_ERROR;
 783     case SSL_AD_USER_CANCELLED:
 784         return TLS1_AD_USER_CANCELLED;
 785     case SSL_AD_NO_RENEGOTIATION:
 786         return TLS1_AD_NO_RENEGOTIATION;
 787     case SSL_AD_UNSUPPORTED_EXTENSION:
 788         return TLS1_AD_UNSUPPORTED_EXTENSION;
 789     case SSL_AD_CERTIFICATE_UNOBTAINABLE:
 790         return TLS1_AD_CERTIFICATE_UNOBTAINABLE;
 791     case SSL_AD_UNRECOGNIZED_NAME:
 792         return TLS1_AD_UNRECOGNIZED_NAME;
 793     case SSL_AD_BAD_CERTIFICATE_STATUS_RESPONSE:
 794         return TLS1_AD_BAD_CERTIFICATE_STATUS_RESPONSE;
 795     case SSL_AD_BAD_CERTIFICATE_HASH_VALUE:
 796         return TLS1_AD_BAD_CERTIFICATE_HASH_VALUE;
 797     case SSL_AD_UNKNOWN_PSK_IDENTITY:
 798         return TLS1_AD_UNKNOWN_PSK_IDENTITY;
 799     case SSL_AD_INAPPROPRIATE_FALLBACK:
 800         return TLS1_AD_INAPPROPRIATE_FALLBACK;
 801     case SSL_AD_NO_APPLICATION_PROTOCOL:
 802         return TLS1_AD_NO_APPLICATION_PROTOCOL;
 803     case SSL_AD_CERTIFICATE_REQUIRED:
 804         return SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE;
 805     default:
 806         return -1;
 807     }
 808 }