ssl/t1_enc.c

   1 /*
   2  * Copyright 1995-2020 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_local.h"
  13 #include "record/record_local.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;
  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(s->ctx->libctx, OSSL_KDF_NAME_TLS1_PRF, s->ctx->propq);
  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     mdname = EVP_MD_name(md);
  57     *p++ = OSSL_PARAM_construct_utf8_string(OSSL_KDF_PARAM_DIGEST,
  58                                             (char *)mdname, 0);
  59     *p++ = OSSL_PARAM_construct_octet_string(OSSL_KDF_PARAM_SECRET,
  60                                              (unsigned char *)sec,
  61                                              (size_t)slen);
  62     *p++ = OSSL_PARAM_construct_octet_string(OSSL_KDF_PARAM_SEED,
  63                                              (void *)seed1, (size_t)seed1_len);
  64     *p++ = OSSL_PARAM_construct_octet_string(OSSL_KDF_PARAM_SEED,
  65                                              (void *)seed2, (size_t)seed2_len);
  66     *p++ = OSSL_PARAM_construct_octet_string(OSSL_KDF_PARAM_SEED,
  67                                              (void *)seed3, (size_t)seed3_len);
  68     *p++ = OSSL_PARAM_construct_octet_string(OSSL_KDF_PARAM_SEED,
  69                                              (void *)seed4, (size_t)seed4_len);
  70     *p++ = OSSL_PARAM_construct_octet_string(OSSL_KDF_PARAM_SEED,
  71                                              (void *)seed5, (size_t)seed5_len);
  72     *p = OSSL_PARAM_construct_end();
  73     if (EVP_KDF_CTX_set_params(kctx, params)
  74             && EVP_KDF_derive(kctx, out, olen)) {
  75         EVP_KDF_CTX_free(kctx);
  76         return 1;
  77     }
  78
  79  err:
  80     if (fatal)
  81         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS1_PRF,
  82                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
  83     else
  84         SSLerr(SSL_F_TLS1_PRF, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
  85     EVP_KDF_CTX_free(kctx);
  86     return 0;
  87 }
  88
  89 static int tls1_generate_key_block(SSL *s, unsigned char *km, size_t num)
  90 {
  91     int ret;
  92
  93     /* Calls SSLfatal() as required */
  94     ret = tls1_PRF(s,
  95                    TLS_MD_KEY_EXPANSION_CONST,
  96                    TLS_MD_KEY_EXPANSION_CONST_SIZE, s->s3.server_random,
  97                    SSL3_RANDOM_SIZE, s->s3.client_random, SSL3_RANDOM_SIZE,
  98                    NULL, 0, NULL, 0, s->session->master_key,
  99                    s->session->master_key_length, km, num, 1);
 100
 101     return ret;
 102 }
 103
 104 #ifndef OPENSSL_NO_KTLS
 105  /*
 106   * Count the number of records that were not processed yet from record boundary.
 107   *
 108   * This function assumes that there are only fully formed records read in the
 109   * record layer. If read_ahead is enabled, then this might be false and this
 110   * function will fail.
 111   */
 112 # ifndef OPENSSL_NO_KTLS_RX
 113 static int count_unprocessed_records(SSL *s)
 114 {
 115     SSL3_BUFFER *rbuf = RECORD_LAYER_get_rbuf(&s->rlayer);
 116     PACKET pkt, subpkt;
 117     int count = 0;
 118
 119     if (!PACKET_buf_init(&pkt, rbuf->buf + rbuf->offset, rbuf->left))
 120         return -1;
 121
 122     while (PACKET_remaining(&pkt) > 0) {
 123         /* Skip record type and version */
 124         if (!PACKET_forward(&pkt, 3))
 125             return -1;
 126
 127         /* Read until next record */
 128         if (PACKET_get_length_prefixed_2(&pkt, &subpkt))
 129             return -1;
 130
 131         count += 1;
 132     }
 133
 134     return count;
 135 }
 136 # endif
 137 #endif
 138
 139
 140 int tls_provider_set_tls_params(SSL *s, EVP_CIPHER_CTX *ctx,
 141                                 const EVP_CIPHER *ciph,
 142                                 const EVP_MD *md)
 143 {
 144     /*
 145      * Provided cipher, the TLS padding/MAC removal is performed provider
 146      * side so we need to tell the ctx about our TLS version and mac size
 147      */
 148     OSSL_PARAM params[3], *pprm = params;
 149     size_t macsize = 0;
 150     int imacsize = -1;
 151
 152     if ((EVP_CIPHER_flags(ciph) & EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER) == 0
 153                /*
 154                 * We look at s->ext.use_etm instead of SSL_READ_ETM() or
 155                 * SSL_WRITE_ETM() because this test applies to both reading
 156                 * and writing.
 157                 */
 158             && !s->ext.use_etm)
 159         imacsize = EVP_MD_size(md);
 160     if (imacsize >= 0)
 161         macsize = (size_t)imacsize;
 162
 163     *pprm++ = OSSL_PARAM_construct_int(OSSL_CIPHER_PARAM_TLS_VERSION,
 164                                        &s->version);
 165     *pprm++ = OSSL_PARAM_construct_size_t(OSSL_CIPHER_PARAM_TLS_MAC_SIZE,
 166                                           &macsize);
 167     *pprm = OSSL_PARAM_construct_end();
 168
 169     if (!EVP_CIPHER_CTX_set_params(ctx, params)) {
 170         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE,
 171                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 172         return 0;
 173     }
 174
 175     return 1;
 176 }
 177
 178 int tls1_change_cipher_state(SSL *s, int which)
 179 {
 180     unsigned char *p, *mac_secret;
 181     unsigned char *ms, *key, *iv;
 182     EVP_CIPHER_CTX *dd;
 183     const EVP_CIPHER *c;
 184 #ifndef OPENSSL_NO_COMP
 185     const SSL_COMP *comp;
 186 #endif
 187     const EVP_MD *m;
 188     int mac_type;
 189     size_t *mac_secret_size;
 190     EVP_MD_CTX *mac_ctx;
 191     EVP_PKEY *mac_key;
 192     size_t n, i, j, k, cl;
 193     int reuse_dd = 0;
 194 #ifndef OPENSSL_NO_KTLS
 195     ktls_crypto_info_t crypto_info;
 196 # ifndef __FreeBSD__
 197     unsigned char *rec_seq;
 198     void *rl_sequence;
 199 #  ifndef OPENSSL_NO_KTLS_RX
 200     int count_unprocessed;
 201     int bit;
 202 #  endif
 203 # endif
 204     BIO *bio;
 205 #endif
 206
 207     c = s->s3.tmp.new_sym_enc;
 208     m = s->s3.tmp.new_hash;
 209     mac_type = s->s3.tmp.new_mac_pkey_type;
 210 #ifndef OPENSSL_NO_COMP
 211     comp = s->s3.tmp.new_compression;
 212 #endif
 213
 214     if (which & SSL3_CC_READ) {
 215         if (s->ext.use_etm)
 216             s->s3.flags |= TLS1_FLAGS_ENCRYPT_THEN_MAC_READ;
 217         else
 218             s->s3.flags &= ~TLS1_FLAGS_ENCRYPT_THEN_MAC_READ;
 219
 220         if (s->s3.tmp.new_cipher->algorithm2 & TLS1_STREAM_MAC)
 221             s->mac_flags |= SSL_MAC_FLAG_READ_MAC_STREAM;
 222         else
 223             s->mac_flags &= ~SSL_MAC_FLAG_READ_MAC_STREAM;
 224
 225         if (s->s3.tmp.new_cipher->algorithm2 & TLS1_TLSTREE)
 226             s->mac_flags |= SSL_MAC_FLAG_READ_MAC_TLSTREE;
 227         else
 228             s->mac_flags &= ~SSL_MAC_FLAG_READ_MAC_TLSTREE;
 229
 230         if (s->enc_read_ctx != NULL) {
 231             reuse_dd = 1;
 232         } else if ((s->enc_read_ctx = EVP_CIPHER_CTX_new()) == NULL) {
 233             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE,
 234                      ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 235             goto err;
 236         } else {
 237             /*
 238              * make sure it's initialised in case we exit later with an error
 239              */
 240             EVP_CIPHER_CTX_reset(s->enc_read_ctx);
 241         }
 242         dd = s->enc_read_ctx;
 243         mac_ctx = ssl_replace_hash(&s->read_hash, NULL);
 244         if (mac_ctx == NULL) {
 245             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE,
 246                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 247             goto err;
 248         }
 249 #ifndef OPENSSL_NO_COMP
 250         COMP_CTX_free(s->expand);
 251         s->expand = NULL;
 252         if (comp != NULL) {
 253             s->expand = COMP_CTX_new(comp->method);
 254             if (s->expand == NULL) {
 255                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
 256                          SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE,
 257                          SSL_R_COMPRESSION_LIBRARY_ERROR);
 258                 goto err;
 259             }
 260         }
 261 #endif
 262         /*
 263          * this is done by dtls1_reset_seq_numbers for DTLS
 264          */
 265         if (!SSL_IS_DTLS(s))
 266             RECORD_LAYER_reset_read_sequence(&s->rlayer);
 267         mac_secret = &(s->s3.read_mac_secret[0]);
 268         mac_secret_size = &(s->s3.read_mac_secret_size);
 269     } else {
 270         s->statem.enc_write_state = ENC_WRITE_STATE_INVALID;
 271         if (s->ext.use_etm)
 272             s->s3.flags |= TLS1_FLAGS_ENCRYPT_THEN_MAC_WRITE;
 273         else
 274             s->s3.flags &= ~TLS1_FLAGS_ENCRYPT_THEN_MAC_WRITE;
 275
 276         if (s->s3.tmp.new_cipher->algorithm2 & TLS1_STREAM_MAC)
 277             s->mac_flags |= SSL_MAC_FLAG_WRITE_MAC_STREAM;
 278         else
 279             s->mac_flags &= ~SSL_MAC_FLAG_WRITE_MAC_STREAM;
 280
 281         if (s->s3.tmp.new_cipher->algorithm2 & TLS1_TLSTREE)
 282             s->mac_flags |= SSL_MAC_FLAG_WRITE_MAC_TLSTREE;
 283         else
 284             s->mac_flags &= ~SSL_MAC_FLAG_WRITE_MAC_TLSTREE;
 285         if (s->enc_write_ctx != NULL && !SSL_IS_DTLS(s)) {
 286             reuse_dd = 1;
 287         } else if ((s->enc_write_ctx = EVP_CIPHER_CTX_new()) == NULL) {
 288             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE,
 289                      ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 290             goto err;
 291         }
 292         dd = s->enc_write_ctx;
 293         if (SSL_IS_DTLS(s)) {
 294             mac_ctx = EVP_MD_CTX_new();
 295             if (mac_ctx == NULL) {
 296                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
 297                          SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE,
 298                          ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 299                 goto err;
 300             }
 301             s->write_hash = mac_ctx;
 302         } else {
 303             mac_ctx = ssl_replace_hash(&s->write_hash, NULL);
 304             if (mac_ctx == NULL) {
 305                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
 306                          SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE,
 307                          ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 308                 goto err;
 309             }
 310         }
 311 #ifndef OPENSSL_NO_COMP
 312         COMP_CTX_free(s->compress);
 313         s->compress = NULL;
 314         if (comp != NULL) {
 315             s->compress = COMP_CTX_new(comp->method);
 316             if (s->compress == NULL) {
 317                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
 318                          SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE,
 319                         SSL_R_COMPRESSION_LIBRARY_ERROR);
 320                 goto err;
 321             }
 322         }
 323 #endif
 324         /*
 325          * this is done by dtls1_reset_seq_numbers for DTLS
 326          */
 327         if (!SSL_IS_DTLS(s))
 328             RECORD_LAYER_reset_write_sequence(&s->rlayer);
 329         mac_secret = &(s->s3.write_mac_secret[0]);
 330         mac_secret_size = &(s->s3.write_mac_secret_size);
 331     }
 332
 333     if (reuse_dd)
 334         EVP_CIPHER_CTX_reset(dd);
 335
 336     p = s->s3.tmp.key_block;
 337     i = *mac_secret_size = s->s3.tmp.new_mac_secret_size;
 338
 339     /* TODO(size_t): convert me */
 340     cl = EVP_CIPHER_key_length(c);
 341     j = cl;
 342     /* Was j=(exp)?5:EVP_CIPHER_key_length(c); */
 343     /* If GCM/CCM mode only part of IV comes from PRF */
 344     if (EVP_CIPHER_mode(c) == EVP_CIPH_GCM_MODE)
 345         k = EVP_GCM_TLS_FIXED_IV_LEN;
 346     else if (EVP_CIPHER_mode(c) == EVP_CIPH_CCM_MODE)
 347         k = EVP_CCM_TLS_FIXED_IV_LEN;
 348     else
 349         k = EVP_CIPHER_iv_length(c);
 350     if ((which == SSL3_CHANGE_CIPHER_CLIENT_WRITE) ||
 351         (which == SSL3_CHANGE_CIPHER_SERVER_READ)) {
 352         ms = &(p[0]);
 353         n = i + i;
 354         key = &(p[n]);
 355         n += j + j;
 356         iv = &(p[n]);
 357         n += k + k;
 358     } else {
 359         n = i;
 360         ms = &(p[n]);
 361         n += i + j;
 362         key = &(p[n]);
 363         n += j + k;
 364         iv = &(p[n]);
 365         n += k;
 366     }
 367
 368     if (n > s->s3.tmp.key_block_length) {
 369         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE,
 370                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 371         goto err;
 372     }
 373
 374     memcpy(mac_secret, ms, i);
 375
 376     if (!(EVP_CIPHER_flags(c) & EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER)) {
 377         if (mac_type == EVP_PKEY_HMAC) {
 378             mac_key = EVP_PKEY_new_raw_private_key_with_libctx(s->ctx->libctx,
 379                                                                "HMAC",
 380                                                                s->ctx->propq,
 381                                                                mac_secret,
 382                                                                *mac_secret_size);
 383         } else {
 384             /*
 385              * If its not HMAC then the only other types of MAC we support are
 386              * the GOST MACs, so we need to use the old style way of creating
 387              * a MAC key.
 388              */
 389             mac_key = EVP_PKEY_new_mac_key(mac_type, NULL, mac_secret,
 390                                            (int)*mac_secret_size);
 391         }
 392         if (mac_key == NULL
 393             || EVP_DigestSignInit_with_libctx(mac_ctx, NULL, EVP_MD_name(m),
 394                                               s->ctx->libctx, s->ctx->propq,
 395                                               mac_key) <= 0) {
 396             EVP_PKEY_free(mac_key);
 397             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE,
 398                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 399             goto err;
 400         }
 401         EVP_PKEY_free(mac_key);
 402     }
 403
 404     OSSL_TRACE_BEGIN(TLS) {
 405         BIO_printf(trc_out, "which = %04X, mac key:\n", which);
 406         BIO_dump_indent(trc_out, ms, i, 4);
 407     } OSSL_TRACE_END(TLS);
 408
 409     if (EVP_CIPHER_mode(c) == EVP_CIPH_GCM_MODE) {
 410         if (!EVP_CipherInit_ex(dd, c, NULL, key, NULL, (which & SSL3_CC_WRITE))
 411             || !EVP_CIPHER_CTX_ctrl(dd, EVP_CTRL_GCM_SET_IV_FIXED, (int)k,
 412                                     iv)) {
 413             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE,
 414                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 415             goto err;
 416         }
 417     } else if (EVP_CIPHER_mode(c) == EVP_CIPH_CCM_MODE) {
 418         int taglen;
 419         if (s->s3.tmp.
 420             new_cipher->algorithm_enc & (SSL_AES128CCM8 | SSL_AES256CCM8))
 421             taglen = EVP_CCM8_TLS_TAG_LEN;
 422         else
 423             taglen = EVP_CCM_TLS_TAG_LEN;
 424         if (!EVP_CipherInit_ex(dd, c, NULL, NULL, NULL, (which & SSL3_CC_WRITE))
 425             || !EVP_CIPHER_CTX_ctrl(dd, EVP_CTRL_AEAD_SET_IVLEN, 12, NULL)
 426             || !EVP_CIPHER_CTX_ctrl(dd, EVP_CTRL_AEAD_SET_TAG, taglen, NULL)
 427             || !EVP_CIPHER_CTX_ctrl(dd, EVP_CTRL_CCM_SET_IV_FIXED, (int)k, iv)
 428             || !EVP_CipherInit_ex(dd, NULL, NULL, key, NULL, -1)) {
 429             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE,
 430                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 431             goto err;
 432         }
 433     } else {
 434         if (!EVP_CipherInit_ex(dd, c, NULL, key, iv, (which & SSL3_CC_WRITE))) {
 435             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE,
 436                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 437             goto err;
 438         }
 439     }
 440     /* Needed for "composite" AEADs, such as RC4-HMAC-MD5 */
 441     if ((EVP_CIPHER_flags(c) & EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER) && *mac_secret_size
 442         && !EVP_CIPHER_CTX_ctrl(dd, EVP_CTRL_AEAD_SET_MAC_KEY,
 443                                 (int)*mac_secret_size, mac_secret)) {
 444         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE,
 445                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 446         goto err;
 447     }
 448     if (EVP_CIPHER_provider(c) != NULL
 449             && !tls_provider_set_tls_params(s, dd, c, m)) {
 450         /* SSLfatal already called */
 451         goto err;
 452     }
 453
 454 #ifndef OPENSSL_NO_KTLS
 455     if (s->compress)
 456         goto skip_ktls;
 457
 458     if (((which & SSL3_CC_READ) && (s->mode & SSL_MODE_NO_KTLS_RX))
 459         || ((which & SSL3_CC_WRITE) && (s->mode & SSL_MODE_NO_KTLS_TX)))
 460         goto skip_ktls;
 461
 462     /* ktls supports only the maximum fragment size */
 463     if (ssl_get_max_send_fragment(s) != SSL3_RT_MAX_PLAIN_LENGTH)
 464         goto skip_ktls;
 465
 466 # ifdef __FreeBSD__
 467     memset(&crypto_info, 0, sizeof(crypto_info));
 468     switch (s->s3.tmp.new_cipher->algorithm_enc) {
 469     case SSL_AES128GCM:
 470     case SSL_AES256GCM:
 471         crypto_info.cipher_algorithm = CRYPTO_AES_NIST_GCM_16;
 472         crypto_info.iv_len = EVP_GCM_TLS_FIXED_IV_LEN;
 473         break;
 474     case SSL_AES128:
 475     case SSL_AES256:
 476         if (s->ext.use_etm)
 477             goto skip_ktls;
 478         switch (s->s3.tmp.new_cipher->algorithm_mac) {
 479         case SSL_SHA1:
 480             crypto_info.auth_algorithm = CRYPTO_SHA1_HMAC;
 481             break;
 482         case SSL_SHA256:
 483             crypto_info.auth_algorithm = CRYPTO_SHA2_256_HMAC;
 484             break;
 485         case SSL_SHA384:
 486             crypto_info.auth_algorithm = CRYPTO_SHA2_384_HMAC;
 487             break;
 488         default:
 489             goto skip_ktls;
 490         }
 491         crypto_info.cipher_algorithm = CRYPTO_AES_CBC;
 492         crypto_info.iv_len = EVP_CIPHER_iv_length(c);
 493         crypto_info.auth_key = ms;
 494         crypto_info.auth_key_len = *mac_secret_size;
 495         break;
 496     default:
 497         goto skip_ktls;
 498     }
 499     crypto_info.cipher_key = key;
 500     crypto_info.cipher_key_len = EVP_CIPHER_key_length(c);
 501     crypto_info.iv = iv;
 502     crypto_info.tls_vmajor = (s->version >> 8) & 0x000000ff;
 503     crypto_info.tls_vminor = (s->version & 0x000000ff);
 504 # else /* !defined(__FreeBSD__) */
 505     /* check that cipher is supported */
 506     if (!ktls_check_supported_cipher(c, dd))
 507         goto skip_ktls;
 508
 509     /* check version */
 510     if (s->version != TLS1_2_VERSION)
 511         goto skip_ktls;
 512 # endif
 513
 514     if (which & SSL3_CC_WRITE)
 515         bio = s->wbio;
 516     else
 517         bio = s->rbio;
 518
 519     if (!ossl_assert(bio != NULL)) {
 520         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE,
 521                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 522         goto err;
 523     }
 524
 525     /* All future data will get encrypted by ktls. Flush the BIO or skip ktls */
 526     if (which & SSL3_CC_WRITE) {
 527        if (BIO_flush(bio) <= 0)
 528            goto skip_ktls;
 529     }
 530
 531     /* ktls doesn't support renegotiation */
 532     if ((BIO_get_ktls_send(s->wbio) && (which & SSL3_CC_WRITE)) ||
 533         (BIO_get_ktls_recv(s->rbio) && (which & SSL3_CC_READ))) {
 534         SSLfatal(s, SSL_AD_NO_RENEGOTIATION, SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE,
 535                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 536         goto err;
 537     }
 538
 539 # ifndef __FreeBSD__
 540     if (which & SSL3_CC_WRITE)
 541         rl_sequence = RECORD_LAYER_get_write_sequence(&s->rlayer);
 542     else
 543         rl_sequence = RECORD_LAYER_get_read_sequence(&s->rlayer);
 544
 545     if (!ktls_configure_crypto(c, s->version, dd, rl_sequence, &crypto_info,
 546                                &rec_seq, iv, key))
 547         goto skip_ktls;
 548
 549     if (which & SSL3_CC_READ) {
 550 #  ifndef OPENSSL_NO_KTLS_RX
 551         count_unprocessed = count_unprocessed_records(s);
 552         if (count_unprocessed < 0)
 553             goto skip_ktls;
 554
 555         /* increment the crypto_info record sequence */
 556         while (count_unprocessed) {
 557             for (bit = 7; bit >= 0; bit--) { /* increment */
 558                 ++rec_seq[bit];
 559                 if (rec_seq[bit] != 0)
 560                     break;
 561             }
 562             count_unprocessed--;
 563         }
 564 #  else
 565         goto skip_ktls;
 566 #  endif
 567     }
 568 # endif /* !__FreeBSD__ */
 569
 570     /* ktls works with user provided buffers directly */
 571     if (BIO_set_ktls(bio, &crypto_info, which & SSL3_CC_WRITE)) {
 572         if (which & SSL3_CC_WRITE)
 573             ssl3_release_write_buffer(s);
 574         SSL_set_options(s, SSL_OP_NO_RENEGOTIATION);
 575     }
 576
 577  skip_ktls:
 578 #endif                          /* OPENSSL_NO_KTLS */
 579     s->statem.enc_write_state = ENC_WRITE_STATE_VALID;
 580
 581     OSSL_TRACE_BEGIN(TLS) {
 582         BIO_printf(trc_out, "which = %04X, key:\n", which);
 583         BIO_dump_indent(trc_out, key, EVP_CIPHER_key_length(c), 4);
 584         BIO_printf(trc_out, "iv:\n");
 585         BIO_dump_indent(trc_out, iv, k, 4);
 586     } OSSL_TRACE_END(TLS);
 587
 588     return 1;
 589  err:
 590     return 0;
 591 }
 592
 593 int tls1_setup_key_block(SSL *s)
 594 {
 595     unsigned char *p;
 596     const EVP_CIPHER *c;
 597     const EVP_MD *hash;
 598     SSL_COMP *comp;
 599     int mac_type = NID_undef;
 600     size_t num, mac_secret_size = 0;
 601     int ret = 0;
 602
 603     if (s->s3.tmp.key_block_length != 0)
 604         return 1;
 605
 606     if (!ssl_cipher_get_evp(s->ctx, s->session, &c, &hash, &mac_type,
 607                             &mac_secret_size, &comp, s->ext.use_etm)) {
 608         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS1_SETUP_KEY_BLOCK,
 609                  SSL_R_CIPHER_OR_HASH_UNAVAILABLE);
 610         return 0;
 611     }
 612
 613     ssl_evp_cipher_free(s->s3.tmp.new_sym_enc);
 614     s->s3.tmp.new_sym_enc = c;
 615     ssl_evp_md_free(s->s3.tmp.new_hash);
 616     s->s3.tmp.new_hash = hash;
 617     s->s3.tmp.new_mac_pkey_type = mac_type;
 618     s->s3.tmp.new_mac_secret_size = mac_secret_size;
 619     num = EVP_CIPHER_key_length(c) + mac_secret_size + EVP_CIPHER_iv_length(c);
 620     num *= 2;
 621
 622     ssl3_cleanup_key_block(s);
 623
 624     if ((p = OPENSSL_malloc(num)) == NULL) {
 625         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS1_SETUP_KEY_BLOCK,
 626                  ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 627         goto err;
 628     }
 629
 630     s->s3.tmp.key_block_length = num;
 631     s->s3.tmp.key_block = p;
 632
 633     OSSL_TRACE_BEGIN(TLS) {
 634         BIO_printf(trc_out, "client random\n");
 635         BIO_dump_indent(trc_out, s->s3.client_random, SSL3_RANDOM_SIZE, 4);
 636         BIO_printf(trc_out, "server random\n");
 637         BIO_dump_indent(trc_out, s->s3.server_random, SSL3_RANDOM_SIZE, 4);
 638         BIO_printf(trc_out, "master key\n");
 639         BIO_dump_indent(trc_out,
 640                         s->session->master_key,
 641                         s->session->master_key_length, 4);
 642     } OSSL_TRACE_END(TLS);
 643
 644     if (!tls1_generate_key_block(s, p, num)) {
 645         /* SSLfatal() already called */
 646         goto err;
 647     }
 648
 649     OSSL_TRACE_BEGIN(TLS) {
 650         BIO_printf(trc_out, "key block\n");
 651         BIO_dump_indent(trc_out, p, num, 4);
 652     } OSSL_TRACE_END(TLS);
 653
 654     if (!(s->options & SSL_OP_DONT_INSERT_EMPTY_FRAGMENTS)
 655         && s->method->version <= TLS1_VERSION) {
 656         /*
 657          * enable vulnerability countermeasure for CBC ciphers with known-IV
 658          * problem (http://www.openssl.org/~bodo/tls-cbc.txt)
 659          */
 660         s->s3.need_empty_fragments = 1;
 661
 662         if (s->session->cipher != NULL) {
 663             if (s->session->cipher->algorithm_enc == SSL_eNULL)
 664                 s->s3.need_empty_fragments = 0;
 665
 666 #ifndef OPENSSL_NO_RC4
 667             if (s->session->cipher->algorithm_enc == SSL_RC4)
 668                 s->s3.need_empty_fragments = 0;
 669 #endif
 670         }
 671     }
 672
 673     ret = 1;
 674  err:
 675     return ret;
 676 }
 677
 678 size_t tls1_final_finish_mac(SSL *s, const char *str, size_t slen,
 679                              unsigned char *out)
 680 {
 681     size_t hashlen;
 682     unsigned char hash[EVP_MAX_MD_SIZE];
 683     size_t finished_size = TLS1_FINISH_MAC_LENGTH;
 684
 685     if (s->s3.tmp.new_cipher->algorithm_mkey & SSL_kGOST18)
 686         finished_size = 32;
 687
 688     if (!ssl3_digest_cached_records(s, 0)) {
 689         /* SSLfatal() already called */
 690         return 0;
 691     }
 692
 693     if (!ssl_handshake_hash(s, hash, sizeof(hash), &hashlen)) {
 694         /* SSLfatal() already called */
 695         return 0;
 696     }
 697
 698     if (!tls1_PRF(s, str, slen, hash, hashlen, NULL, 0, NULL, 0, NULL, 0,
 699                   s->session->master_key, s->session->master_key_length,
 700                   out, finished_size, 1)) {
 701         /* SSLfatal() already called */
 702         return 0;
 703     }
 704     OPENSSL_cleanse(hash, hashlen);
 705     return finished_size;
 706 }
 707
 708 int tls1_generate_master_secret(SSL *s, unsigned char *out, unsigned char *p,
 709                                 size_t len, size_t *secret_size)
 710 {
 711     if (s->session->flags & SSL_SESS_FLAG_EXTMS) {
 712         unsigned char hash[EVP_MAX_MD_SIZE * 2];
 713         size_t hashlen;
 714         /*
 715          * Digest cached records keeping record buffer (if present): this won't
 716          * affect client auth because we're freezing the buffer at the same
 717          * point (after client key exchange and before certificate verify)
 718          */
 719         if (!ssl3_digest_cached_records(s, 1)
 720                 || !ssl_handshake_hash(s, hash, sizeof(hash), &hashlen)) {
 721             /* SSLfatal() already called */
 722             return 0;
 723         }
 724         OSSL_TRACE_BEGIN(TLS) {
 725             BIO_printf(trc_out, "Handshake hashes:\n");
 726             BIO_dump(trc_out, (char *)hash, hashlen);
 727         } OSSL_TRACE_END(TLS);
 728         if (!tls1_PRF(s,
 729                       TLS_MD_EXTENDED_MASTER_SECRET_CONST,
 730                       TLS_MD_EXTENDED_MASTER_SECRET_CONST_SIZE,
 731                       hash, hashlen,
 732                       NULL, 0,
 733                       NULL, 0,
 734                       NULL, 0, p, len, out,
 735                       SSL3_MASTER_SECRET_SIZE, 1)) {
 736             /* SSLfatal() already called */
 737             return 0;
 738         }
 739         OPENSSL_cleanse(hash, hashlen);
 740     } else {
 741         if (!tls1_PRF(s,
 742                       TLS_MD_MASTER_SECRET_CONST,
 743                       TLS_MD_MASTER_SECRET_CONST_SIZE,
 744                       s->s3.client_random, SSL3_RANDOM_SIZE,
 745                       NULL, 0,
 746                       s->s3.server_random, SSL3_RANDOM_SIZE,
 747                       NULL, 0, p, len, out,
 748                       SSL3_MASTER_SECRET_SIZE, 1)) {
 749            /* SSLfatal() already called */
 750             return 0;
 751         }
 752     }
 753
 754     OSSL_TRACE_BEGIN(TLS) {
 755         BIO_printf(trc_out, "Premaster Secret:\n");
 756         BIO_dump_indent(trc_out, p, len, 4);
 757         BIO_printf(trc_out, "Client Random:\n");
 758         BIO_dump_indent(trc_out, s->s3.client_random, SSL3_RANDOM_SIZE, 4);
 759         BIO_printf(trc_out, "Server Random:\n");
 760         BIO_dump_indent(trc_out, s->s3.server_random, SSL3_RANDOM_SIZE, 4);
 761         BIO_printf(trc_out, "Master Secret:\n");
 762         BIO_dump_indent(trc_out,
 763                         s->session->master_key,
 764                         SSL3_MASTER_SECRET_SIZE, 4);
 765     } OSSL_TRACE_END(TLS);
 766
 767     *secret_size = SSL3_MASTER_SECRET_SIZE;
 768     return 1;
 769 }
 770
 771 int tls1_export_keying_material(SSL *s, unsigned char *out, size_t olen,
 772                                 const char *label, size_t llen,
 773                                 const unsigned char *context,
 774                                 size_t contextlen, int use_context)
 775 {
 776     unsigned char *val = NULL;
 777     size_t vallen = 0, currentvalpos;
 778     int rv;
 779
 780     /*
 781      * construct PRF arguments we construct the PRF argument ourself rather
 782      * than passing separate values into the TLS PRF to ensure that the
 783      * concatenation of values does not create a prohibited label.
 784      */
 785     vallen = llen + SSL3_RANDOM_SIZE * 2;
 786     if (use_context) {
 787         vallen += 2 + contextlen;
 788     }
 789
 790     val = OPENSSL_malloc(vallen);
 791     if (val == NULL)
 792         goto err2;
 793     currentvalpos = 0;
 794     memcpy(val + currentvalpos, (unsigned char *)label, llen);
 795     currentvalpos += llen;
 796     memcpy(val + currentvalpos, s->s3.client_random, SSL3_RANDOM_SIZE);
 797     currentvalpos += SSL3_RANDOM_SIZE;
 798     memcpy(val + currentvalpos, s->s3.server_random, SSL3_RANDOM_SIZE);
 799     currentvalpos += SSL3_RANDOM_SIZE;
 800
 801     if (use_context) {
 802         val[currentvalpos] = (contextlen >> 8) & 0xff;
 803         currentvalpos++;
 804         val[currentvalpos] = contextlen & 0xff;
 805         currentvalpos++;
 806         if ((contextlen > 0) || (context != NULL)) {
 807             memcpy(val + currentvalpos, context, contextlen);
 808         }
 809     }
 810
 811     /*
 812      * disallow prohibited labels note that SSL3_RANDOM_SIZE > max(prohibited
 813      * label len) = 15, so size of val > max(prohibited label len) = 15 and
 814      * the comparisons won't have buffer overflow
 815      */
 816     if (memcmp(val, TLS_MD_CLIENT_FINISH_CONST,
 817                TLS_MD_CLIENT_FINISH_CONST_SIZE) == 0)
 818         goto err1;
 819     if (memcmp(val, TLS_MD_SERVER_FINISH_CONST,
 820                TLS_MD_SERVER_FINISH_CONST_SIZE) == 0)
 821         goto err1;
 822     if (memcmp(val, TLS_MD_MASTER_SECRET_CONST,
 823                TLS_MD_MASTER_SECRET_CONST_SIZE) == 0)
 824         goto err1;
 825     if (memcmp(val, TLS_MD_EXTENDED_MASTER_SECRET_CONST,
 826                TLS_MD_EXTENDED_MASTER_SECRET_CONST_SIZE) == 0)
 827         goto err1;
 828     if (memcmp(val, TLS_MD_KEY_EXPANSION_CONST,
 829                TLS_MD_KEY_EXPANSION_CONST_SIZE) == 0)
 830         goto err1;
 831
 832     rv = tls1_PRF(s,
 833                   val, vallen,
 834                   NULL, 0,
 835                   NULL, 0,
 836                   NULL, 0,
 837                   NULL, 0,
 838                   s->session->master_key, s->session->master_key_length,
 839                   out, olen, 0);
 840
 841     goto ret;
 842  err1:
 843     SSLerr(SSL_F_TLS1_EXPORT_KEYING_MATERIAL, SSL_R_TLS_ILLEGAL_EXPORTER_LABEL);
 844     rv = 0;
 845     goto ret;
 846  err2:
 847     SSLerr(SSL_F_TLS1_EXPORT_KEYING_MATERIAL, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 848     rv = 0;
 849  ret:
 850     OPENSSL_clear_free(val, vallen);
 851     return rv;
 852 }
 853
 854 int tls1_alert_code(int code)
 855 {
 856     switch (code) {
 857     case SSL_AD_CLOSE_NOTIFY:
 858         return SSL3_AD_CLOSE_NOTIFY;
 859     case SSL_AD_UNEXPECTED_MESSAGE:
 860         return SSL3_AD_UNEXPECTED_MESSAGE;
 861     case SSL_AD_BAD_RECORD_MAC:
 862         return SSL3_AD_BAD_RECORD_MAC;
 863     case SSL_AD_DECRYPTION_FAILED:
 864         return TLS1_AD_DECRYPTION_FAILED;
 865     case SSL_AD_RECORD_OVERFLOW:
 866         return TLS1_AD_RECORD_OVERFLOW;
 867     case SSL_AD_DECOMPRESSION_FAILURE:
 868         return SSL3_AD_DECOMPRESSION_FAILURE;
 869     case SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE:
 870         return SSL3_AD_HANDSHAKE_FAILURE;
 871     case SSL_AD_NO_CERTIFICATE:
 872         return -1;
 873     case SSL_AD_BAD_CERTIFICATE:
 874         return SSL3_AD_BAD_CERTIFICATE;
 875     case SSL_AD_UNSUPPORTED_CERTIFICATE:
 876         return SSL3_AD_UNSUPPORTED_CERTIFICATE;
 877     case SSL_AD_CERTIFICATE_REVOKED:
 878         return SSL3_AD_CERTIFICATE_REVOKED;
 879     case SSL_AD_CERTIFICATE_EXPIRED:
 880         return SSL3_AD_CERTIFICATE_EXPIRED;
 881     case SSL_AD_CERTIFICATE_UNKNOWN:
 882         return SSL3_AD_CERTIFICATE_UNKNOWN;
 883     case SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER:
 884         return SSL3_AD_ILLEGAL_PARAMETER;
 885     case SSL_AD_UNKNOWN_CA:
 886         return TLS1_AD_UNKNOWN_CA;
 887     case SSL_AD_ACCESS_DENIED:
 888         return TLS1_AD_ACCESS_DENIED;
 889     case SSL_AD_DECODE_ERROR:
 890         return TLS1_AD_DECODE_ERROR;
 891     case SSL_AD_DECRYPT_ERROR:
 892         return TLS1_AD_DECRYPT_ERROR;
 893     case SSL_AD_EXPORT_RESTRICTION:
 894         return TLS1_AD_EXPORT_RESTRICTION;
 895     case SSL_AD_PROTOCOL_VERSION:
 896         return TLS1_AD_PROTOCOL_VERSION;
 897     case SSL_AD_INSUFFICIENT_SECURITY:
 898         return TLS1_AD_INSUFFICIENT_SECURITY;
 899     case SSL_AD_INTERNAL_ERROR:
 900         return TLS1_AD_INTERNAL_ERROR;
 901     case SSL_AD_USER_CANCELLED:
 902         return TLS1_AD_USER_CANCELLED;
 903     case SSL_AD_NO_RENEGOTIATION:
 904         return TLS1_AD_NO_RENEGOTIATION;
 905     case SSL_AD_UNSUPPORTED_EXTENSION:
 906         return TLS1_AD_UNSUPPORTED_EXTENSION;
 907     case SSL_AD_CERTIFICATE_UNOBTAINABLE:
 908         return TLS1_AD_CERTIFICATE_UNOBTAINABLE;
 909     case SSL_AD_UNRECOGNIZED_NAME:
 910         return TLS1_AD_UNRECOGNIZED_NAME;
 911     case SSL_AD_BAD_CERTIFICATE_STATUS_RESPONSE:
 912         return TLS1_AD_BAD_CERTIFICATE_STATUS_RESPONSE;
 913     case SSL_AD_BAD_CERTIFICATE_HASH_VALUE:
 914         return TLS1_AD_BAD_CERTIFICATE_HASH_VALUE;
 915     case SSL_AD_UNKNOWN_PSK_IDENTITY:
 916         return TLS1_AD_UNKNOWN_PSK_IDENTITY;
 917     case SSL_AD_INAPPROPRIATE_FALLBACK:
 918         return TLS1_AD_INAPPROPRIATE_FALLBACK;
 919     case SSL_AD_NO_APPLICATION_PROTOCOL:
 920         return TLS1_AD_NO_APPLICATION_PROTOCOL;
 921     case SSL_AD_CERTIFICATE_REQUIRED:
 922         return SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE;
 923     default:
 924         return -1;
 925     }
 926 }