ssl/t1_enc.c

   1 /* ssl/t1_enc.c */
   2 /* Copyright (C) 1995-1998 Eric Young (eay@cryptsoft.com)
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * This package is an SSL implementation written
   6  * by Eric Young (eay@cryptsoft.com).
   7  * The implementation was written so as to conform with Netscapes SSL.
   8  *
   9  * This library is free for commercial and non-commercial use as long as
  10  * the following conditions are aheared to.  The following conditions
  11  * apply to all code found in this distribution, be it the RC4, RSA,
  12  * lhash, DES, etc., code; not just the SSL code.  The SSL documentation
  13  * included with this distribution is covered by the same copyright terms
  14  * except that the holder is Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com).
  15  *
  16  * Copyright remains Eric Young's, and as such any Copyright notices in
  17  * the code are not to be removed.
  18  * If this package is used in a product, Eric Young should be given attribution
  19  * as the author of the parts of the library used.
  20  * This can be in the form of a textual message at program startup or
  21  * in documentation (online or textual) provided with the package.
  22  *
  23  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  24  * modification, are permitted provided that the following conditions
  25  * are met:
  26  * 1. Redistributions of source code must retain the copyright
  27  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  28  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  29  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  30  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  31  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  32  *    must display the following acknowledgement:
  33  *    "This product includes cryptographic software written by
  34  *     Eric Young (eay@cryptsoft.com)"
  35  *    The word 'cryptographic' can be left out if the rouines from the library
  36  *    being used are not cryptographic related :-).
  37  * 4. If you include any Windows specific code (or a derivative thereof) from
  38  *    the apps directory (application code) you must include an acknowledgement:
  39  *    "This product includes software written by Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com)"
  40  *
  41  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY ERIC YOUNG ``AS IS'' AND
  42  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  43  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  44  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  45  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  46  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  47  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  48  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  49  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  50  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  51  * SUCH DAMAGE.
  52  *
  53  * The licence and distribution terms for any publically available version or
  54  * derivative of this code cannot be changed.  i.e. this code cannot simply be
  55  * copied and put under another distribution licence
  56  * [including the GNU Public Licence.]
  57  */
  58 /* ====================================================================
  59  * Copyright (c) 1998-2007 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
  60  *
  61  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  62  * modification, are permitted provided that the following conditions
  63  * are met:
  64  *
  65  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  66  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  67  *
  68  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  69  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  70  *    the documentation and/or other materials provided with the
  71  *    distribution.
  72  *
  73  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this
  74  *    software must display the following acknowledgment:
  75  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  76  *    for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.openssl.org/)"
  77  *
  78  * 4. The names "OpenSSL Toolkit" and "OpenSSL Project" must not be used to
  79  *    endorse or promote products derived from this software without
  80  *    prior written permission. For written permission, please contact
  81  *    openssl-core@openssl.org.
  82  *
  83  * 5. Products derived from this software may not be called "OpenSSL"
  84  *    nor may "OpenSSL" appear in their names without prior written
  85  *    permission of the OpenSSL Project.
  86  *
  87  * 6. Redistributions of any form whatsoever must retain the following
  88  *    acknowledgment:
  89  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  90  *    for use in the OpenSSL Toolkit (http://www.openssl.org/)"
  91  *
  92  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE OpenSSL PROJECT ``AS IS'' AND ANY
  93  * EXPRESSED OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  94  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  95  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE OpenSSL PROJECT OR
  96  * ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  97  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  98  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  99  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
 100  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
 101  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
 102  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED
 103  * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
 104  * ====================================================================
 105  *
 106  * This product includes cryptographic software written by Eric Young
 107  * (eay@cryptsoft.com).  This product includes software written by Tim
 108  * Hudson (tjh@cryptsoft.com).
 109  *
 110  */
 111 /* ====================================================================
 112  * Copyright 2005 Nokia. All rights reserved.
 113  *
 114  * The portions of the attached software ("Contribution") is developed by
 115  * Nokia Corporation and is licensed pursuant to the OpenSSL open source
 116  * license.
 117  *
 118  * The Contribution, originally written by Mika Kousa and Pasi Eronen of
 119  * Nokia Corporation, consists of the "PSK" (Pre-Shared Key) ciphersuites
 120  * support (see RFC 4279) to OpenSSL.
 121  *
 122  * No patent licenses or other rights except those expressly stated in
 123  * the OpenSSL open source license shall be deemed granted or received
 124  * expressly, by implication, estoppel, or otherwise.
 125  *
 126  * No assurances are provided by Nokia that the Contribution does not
 127  * infringe the patent or other intellectual property rights of any third
 128  * party or that the license provides you with all the necessary rights
 129  * to make use of the Contribution.
 130  *
 131  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS" WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND. IN
 132  * ADDITION TO THE DISCLAIMERS INCLUDED IN THE LICENSE, NOKIA
 133  * SPECIFICALLY DISCLAIMS ANY LIABILITY FOR CLAIMS BROUGHT BY YOU OR ANY
 134  * OTHER ENTITY BASED ON INFRINGEMENT OF INTELLECTUAL PROPERTY RIGHTS OR
 135  * OTHERWISE.
 136  */
 137
 138 #include <stdio.h>
 139 #include "ssl_locl.h"
 140 #ifndef OPENSSL_NO_COMP
 141 # include <openssl/comp.h>
 142 #endif
 143 #include <openssl/evp.h>
 144 #include <openssl/hmac.h>
 145 #include <openssl/md5.h>
 146 #include <openssl/rand.h>
 147
 148 /* seed1 through seed5 are virtually concatenated */
 149 static int tls1_P_hash(const EVP_MD *md, const unsigned char *sec,
 150                        int sec_len,
 151                        const void *seed1, int seed1_len,
 152                        const void *seed2, int seed2_len,
 153                        const void *seed3, int seed3_len,
 154                        const void *seed4, int seed4_len,
 155                        const void *seed5, int seed5_len,
 156                        unsigned char *out, int olen)
 157 {
 158     int chunk;
 159     size_t j;
 160     EVP_MD_CTX ctx, ctx_tmp, ctx_init;
 161     EVP_PKEY *mac_key;
 162     unsigned char A1[EVP_MAX_MD_SIZE];
 163     size_t A1_len;
 164     int ret = 0;
 165
 166     chunk = EVP_MD_size(md);
 167     OPENSSL_assert(chunk >= 0);
 168
 169     EVP_MD_CTX_init(&ctx);
 170     EVP_MD_CTX_init(&ctx_tmp);
 171     EVP_MD_CTX_init(&ctx_init);
 172     EVP_MD_CTX_set_flags(&ctx_init, EVP_MD_CTX_FLAG_NON_FIPS_ALLOW);
 173     mac_key = EVP_PKEY_new_mac_key(EVP_PKEY_HMAC, NULL, sec, sec_len);
 174     if (!mac_key)
 175         goto err;
 176     if (!EVP_DigestSignInit(&ctx_init, NULL, md, NULL, mac_key))
 177         goto err;
 178     if (!EVP_MD_CTX_copy_ex(&ctx, &ctx_init))
 179         goto err;
 180     if (seed1 && !EVP_DigestSignUpdate(&ctx, seed1, seed1_len))
 181         goto err;
 182     if (seed2 && !EVP_DigestSignUpdate(&ctx, seed2, seed2_len))
 183         goto err;
 184     if (seed3 && !EVP_DigestSignUpdate(&ctx, seed3, seed3_len))
 185         goto err;
 186     if (seed4 && !EVP_DigestSignUpdate(&ctx, seed4, seed4_len))
 187         goto err;
 188     if (seed5 && !EVP_DigestSignUpdate(&ctx, seed5, seed5_len))
 189         goto err;
 190     if (!EVP_DigestSignFinal(&ctx, A1, &A1_len))
 191         goto err;
 192
 193     for (;;) {
 194         /* Reinit mac contexts */
 195         if (!EVP_MD_CTX_copy_ex(&ctx, &ctx_init))
 196             goto err;
 197         if (!EVP_DigestSignUpdate(&ctx, A1, A1_len))
 198             goto err;
 199         if (olen > chunk && !EVP_MD_CTX_copy_ex(&ctx_tmp, &ctx))
 200             goto err;
 201         if (seed1 && !EVP_DigestSignUpdate(&ctx, seed1, seed1_len))
 202             goto err;
 203         if (seed2 && !EVP_DigestSignUpdate(&ctx, seed2, seed2_len))
 204             goto err;
 205         if (seed3 && !EVP_DigestSignUpdate(&ctx, seed3, seed3_len))
 206             goto err;
 207         if (seed4 && !EVP_DigestSignUpdate(&ctx, seed4, seed4_len))
 208             goto err;
 209         if (seed5 && !EVP_DigestSignUpdate(&ctx, seed5, seed5_len))
 210             goto err;
 211
 212         if (olen > chunk) {
 213             if (!EVP_DigestSignFinal(&ctx, out, &j))
 214                 goto err;
 215             out += j;
 216             olen -= j;
 217             /* calc the next A1 value */
 218             if (!EVP_DigestSignFinal(&ctx_tmp, A1, &A1_len))
 219                 goto err;
 220         } else {                /* last one */
 221
 222             if (!EVP_DigestSignFinal(&ctx, A1, &A1_len))
 223                 goto err;
 224             memcpy(out, A1, olen);
 225             break;
 226         }
 227     }
 228     ret = 1;
 229  err:
 230     EVP_PKEY_free(mac_key);
 231     EVP_MD_CTX_cleanup(&ctx);
 232     EVP_MD_CTX_cleanup(&ctx_tmp);
 233     EVP_MD_CTX_cleanup(&ctx_init);
 234     OPENSSL_cleanse(A1, sizeof(A1));
 235     return ret;
 236 }
 237
 238 /* seed1 through seed5 are virtually concatenated */
 239 static int tls1_PRF(long digest_mask,
 240                     const void *seed1, int seed1_len,
 241                     const void *seed2, int seed2_len,
 242                     const void *seed3, int seed3_len,
 243                     const void *seed4, int seed4_len,
 244                     const void *seed5, int seed5_len,
 245                     const unsigned char *sec, int slen,
 246                     unsigned char *out1, unsigned char *out2, int olen)
 247 {
 248     int len, i, idx, count;
 249     const unsigned char *S1;
 250     long m;
 251     const EVP_MD *md;
 252     int ret = 0;
 253
 254     /* Count number of digests and partition sec evenly */
 255     count = 0;
 256     for (idx = 0; ssl_get_handshake_digest(idx, &m, &md); idx++) {
 257         if ((m << TLS1_PRF_DGST_SHIFT) & digest_mask)
 258             count++;
 259     }
 260     if (!count) {
 261         /* Should never happen */
 262         SSLerr(SSL_F_TLS1_PRF, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 263         goto err;
 264     }
 265     len = slen / count;
 266     if (count == 1)
 267         slen = 0;
 268     S1 = sec;
 269     memset(out1, 0, olen);
 270     for (idx = 0; ssl_get_handshake_digest(idx, &m, &md); idx++) {
 271         if ((m << TLS1_PRF_DGST_SHIFT) & digest_mask) {
 272             if (!md) {
 273                 SSLerr(SSL_F_TLS1_PRF, SSL_R_UNSUPPORTED_DIGEST_TYPE);
 274                 goto err;
 275             }
 276             if (!tls1_P_hash(md, S1, len + (slen & 1),
 277                              seed1, seed1_len, seed2, seed2_len, seed3,
 278                              seed3_len, seed4, seed4_len, seed5, seed5_len,
 279                              out2, olen))
 280                 goto err;
 281             S1 += len;
 282             for (i = 0; i < olen; i++) {
 283                 out1[i] ^= out2[i];
 284             }
 285         }
 286     }
 287     ret = 1;
 288  err:
 289     return ret;
 290 }
 291
 292 static int tls1_generate_key_block(SSL *s, unsigned char *km,
 293                                    unsigned char *tmp, int num)
 294 {
 295     int ret;
 296     ret = tls1_PRF(ssl_get_algorithm2(s),
 297                    TLS_MD_KEY_EXPANSION_CONST,
 298                    TLS_MD_KEY_EXPANSION_CONST_SIZE, s->s3->server_random,
 299                    SSL3_RANDOM_SIZE, s->s3->client_random, SSL3_RANDOM_SIZE,
 300                    NULL, 0, NULL, 0, s->session->master_key,
 301                    s->session->master_key_length, km, tmp, num);
 302
 303     return ret;
 304 }
 305
 306 int tls1_change_cipher_state(SSL *s, int which)
 307 {
 308     static const unsigned char empty[] = "";
 309     unsigned char *p, *mac_secret;
 310     unsigned char *exp_label;
 311     unsigned char tmp1[EVP_MAX_KEY_LENGTH];
 312     unsigned char tmp2[EVP_MAX_KEY_LENGTH];
 313     unsigned char iv1[EVP_MAX_IV_LENGTH * 2];
 314     unsigned char iv2[EVP_MAX_IV_LENGTH * 2];
 315     unsigned char *ms, *key, *iv;
 316     int client_write;
 317     EVP_CIPHER_CTX *dd;
 318     const EVP_CIPHER *c;
 319 #ifndef OPENSSL_NO_COMP
 320     const SSL_COMP *comp;
 321 #endif
 322     const EVP_MD *m;
 323     int mac_type;
 324     int *mac_secret_size;
 325     EVP_MD_CTX *mac_ctx;
 326     EVP_PKEY *mac_key;
 327     int is_export, n, i, j, k, exp_label_len, cl;
 328     int reuse_dd = 0;
 329
 330     is_export = SSL_C_IS_EXPORT(s->s3->tmp.new_cipher);
 331     c = s->s3->tmp.new_sym_enc;
 332     m = s->s3->tmp.new_hash;
 333     mac_type = s->s3->tmp.new_mac_pkey_type;
 334 #ifndef OPENSSL_NO_COMP
 335     comp = s->s3->tmp.new_compression;
 336 #endif
 337
 338     if (which & SSL3_CC_READ) {
 339         if (s->s3->tmp.new_cipher->algorithm2 & TLS1_STREAM_MAC)
 340             s->mac_flags |= SSL_MAC_FLAG_READ_MAC_STREAM;
 341         else
 342             s->mac_flags &= ~SSL_MAC_FLAG_READ_MAC_STREAM;
 343
 344         if (s->enc_read_ctx != NULL)
 345             reuse_dd = 1;
 346         else if ((s->enc_read_ctx =
 347                   OPENSSL_malloc(sizeof(*s->enc_read_ctx))) == NULL)
 348             goto err;
 349         else
 350             /*
 351              * make sure it's intialized in case we exit later with an error
 352              */
 353             EVP_CIPHER_CTX_init(s->enc_read_ctx);
 354         dd = s->enc_read_ctx;
 355         mac_ctx = ssl_replace_hash(&s->read_hash, NULL);
 356         if (mac_ctx == NULL)
 357             goto err;
 358 #ifndef OPENSSL_NO_COMP
 359         COMP_CTX_free(s->expand);
 360         s->expand = NULL;
 361         if (comp != NULL) {
 362             s->expand = COMP_CTX_new(comp->method);
 363             if (s->expand == NULL) {
 364                 SSLerr(SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE,
 365                        SSL_R_COMPRESSION_LIBRARY_ERROR);
 366                 goto err2;
 367             }
 368             if (!RECORD_LAYER_setup_comp_buffer(&s->rlayer))
 369                 goto err;
 370         }
 371 #endif
 372         /*
 373          * this is done by dtls1_reset_seq_numbers for DTLS
 374          */
 375         if (!SSL_IS_DTLS(s))
 376             RECORD_LAYER_reset_read_sequence(&s->rlayer);
 377         mac_secret = &(s->s3->read_mac_secret[0]);
 378         mac_secret_size = &(s->s3->read_mac_secret_size);
 379     } else {
 380         if (s->s3->tmp.new_cipher->algorithm2 & TLS1_STREAM_MAC)
 381             s->mac_flags |= SSL_MAC_FLAG_WRITE_MAC_STREAM;
 382         else
 383             s->mac_flags &= ~SSL_MAC_FLAG_WRITE_MAC_STREAM;
 384         if (s->enc_write_ctx != NULL && !SSL_IS_DTLS(s))
 385             reuse_dd = 1;
 386         else if ((s->enc_write_ctx = EVP_CIPHER_CTX_new()) == NULL)
 387             goto err;
 388         dd = s->enc_write_ctx;
 389         if (SSL_IS_DTLS(s)) {
 390             mac_ctx = EVP_MD_CTX_create();
 391             if (mac_ctx == NULL)
 392                 goto err;
 393             s->write_hash = mac_ctx;
 394         } else {
 395             mac_ctx = ssl_replace_hash(&s->write_hash, NULL);
 396             if (mac_ctx == NULL)
 397                 goto err;
 398         }
 399 #ifndef OPENSSL_NO_COMP
 400         COMP_CTX_free(s->compress);
 401         s->compress = NULL;
 402         if (comp != NULL) {
 403             s->compress = COMP_CTX_new(comp->method);
 404             if (s->compress == NULL) {
 405                 SSLerr(SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE,
 406                        SSL_R_COMPRESSION_LIBRARY_ERROR);
 407                 goto err2;
 408             }
 409         }
 410 #endif
 411         /*
 412          * this is done by dtls1_reset_seq_numbers for DTLS
 413          */
 414         if (!SSL_IS_DTLS(s))
 415             RECORD_LAYER_reset_write_sequence(&s->rlayer);
 416         mac_secret = &(s->s3->write_mac_secret[0]);
 417         mac_secret_size = &(s->s3->write_mac_secret_size);
 418     }
 419
 420     if (reuse_dd)
 421         EVP_CIPHER_CTX_cleanup(dd);
 422
 423     p = s->s3->tmp.key_block;
 424     i = *mac_secret_size = s->s3->tmp.new_mac_secret_size;
 425
 426     cl = EVP_CIPHER_key_length(c);
 427     j = is_export ? (cl < SSL_C_EXPORT_KEYLENGTH(s->s3->tmp.new_cipher) ?
 428                      cl : SSL_C_EXPORT_KEYLENGTH(s->s3->tmp.new_cipher)) : cl;
 429     /* Was j=(exp)?5:EVP_CIPHER_key_length(c); */
 430     /* If GCM/CCM mode only part of IV comes from PRF */
 431     if (EVP_CIPHER_mode(c) == EVP_CIPH_GCM_MODE)
 432         k = EVP_GCM_TLS_FIXED_IV_LEN;
 433     else if (EVP_CIPHER_mode(c) == EVP_CIPH_CCM_MODE)
 434         k = EVP_CCM_TLS_FIXED_IV_LEN;
 435     else
 436         k = EVP_CIPHER_iv_length(c);
 437     if ((which == SSL3_CHANGE_CIPHER_CLIENT_WRITE) ||
 438         (which == SSL3_CHANGE_CIPHER_SERVER_READ)) {
 439         ms = &(p[0]);
 440         n = i + i;
 441         key = &(p[n]);
 442         n += j + j;
 443         iv = &(p[n]);
 444         n += k + k;
 445         exp_label = (unsigned char *)TLS_MD_CLIENT_WRITE_KEY_CONST;
 446         exp_label_len = TLS_MD_CLIENT_WRITE_KEY_CONST_SIZE;
 447         client_write = 1;
 448     } else {
 449         n = i;
 450         ms = &(p[n]);
 451         n += i + j;
 452         key = &(p[n]);
 453         n += j + k;
 454         iv = &(p[n]);
 455         n += k;
 456         exp_label = (unsigned char *)TLS_MD_SERVER_WRITE_KEY_CONST;
 457         exp_label_len = TLS_MD_SERVER_WRITE_KEY_CONST_SIZE;
 458         client_write = 0;
 459     }
 460
 461     if (n > s->s3->tmp.key_block_length) {
 462         SSLerr(SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 463         goto err2;
 464     }
 465
 466     memcpy(mac_secret, ms, i);
 467
 468     if (!(EVP_CIPHER_flags(c) & EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER)) {
 469         mac_key = EVP_PKEY_new_mac_key(mac_type, NULL,
 470                                        mac_secret, *mac_secret_size);
 471         if (mac_key == NULL
 472                 || EVP_DigestSignInit(mac_ctx, NULL, m, NULL, mac_key) <= 0) {
 473             EVP_PKEY_free(mac_key);
 474             SSLerr(SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 475             goto err2;
 476         }
 477         EVP_PKEY_free(mac_key);
 478     }
 479 #ifdef TLS_DEBUG
 480     printf("which = %04X\nmac key=", which);
 481     {
 482         int z;
 483         for (z = 0; z < i; z++)
 484             printf("%02X%c", ms[z], ((z + 1) % 16) ? ' ' : '\n');
 485     }
 486 #endif
 487     if (is_export) {
 488         /*
 489          * In here I set both the read and write key/iv to the same value
 490          * since only the correct one will be used :-).
 491          */
 492         if (!tls1_PRF(ssl_get_algorithm2(s),
 493                       exp_label, exp_label_len,
 494                       s->s3->client_random, SSL3_RANDOM_SIZE,
 495                       s->s3->server_random, SSL3_RANDOM_SIZE,
 496                       NULL, 0, NULL, 0,
 497                       key, j, tmp1, tmp2, EVP_CIPHER_key_length(c)))
 498             goto err2;
 499         key = tmp1;
 500
 501         if (k > 0) {
 502             if (!tls1_PRF(ssl_get_algorithm2(s),
 503                           TLS_MD_IV_BLOCK_CONST, TLS_MD_IV_BLOCK_CONST_SIZE,
 504                           s->s3->client_random, SSL3_RANDOM_SIZE,
 505                           s->s3->server_random, SSL3_RANDOM_SIZE,
 506                           NULL, 0, NULL, 0, empty, 0, iv1, iv2, k * 2))
 507                 goto err2;
 508             if (client_write)
 509                 iv = iv1;
 510             else
 511                 iv = &(iv1[k]);
 512         }
 513     }
 514
 515     if (EVP_CIPHER_mode(c) == EVP_CIPH_GCM_MODE) {
 516         if (!EVP_CipherInit_ex(dd, c, NULL, key, NULL, (which & SSL3_CC_WRITE))
 517             || !EVP_CIPHER_CTX_ctrl(dd, EVP_CTRL_GCM_SET_IV_FIXED, k, iv)) {
 518             SSLerr(SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 519             goto err2;
 520         }
 521     } else if (EVP_CIPHER_mode(c) == EVP_CIPH_CCM_MODE) {
 522         int taglen;
 523         if (s->s3->tmp.new_cipher->algorithm_enc & (SSL_AES128CCM8|SSL_AES256CCM8))
 524             taglen = 8;
 525         else
 526             taglen = 16;
 527         if (!EVP_CipherInit_ex(dd, c, NULL, NULL, NULL, (which & SSL3_CC_WRITE))
 528             || !EVP_CIPHER_CTX_ctrl(dd, EVP_CTRL_AEAD_SET_IVLEN, 12, NULL)
 529             || !EVP_CIPHER_CTX_ctrl(dd, EVP_CTRL_AEAD_SET_TAG, taglen, NULL)
 530             || !EVP_CIPHER_CTX_ctrl(dd, EVP_CTRL_CCM_SET_IV_FIXED, k, iv)
 531             || !EVP_CipherInit_ex(dd, NULL, NULL, key, NULL, -1)) {
 532             SSLerr(SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 533             goto err2;
 534         }
 535     } else {
 536         if (!EVP_CipherInit_ex(dd, c, NULL, key, iv, (which & SSL3_CC_WRITE))) {
 537             SSLerr(SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 538             goto err2;
 539         }
 540     }
 541     /* Needed for "composite" AEADs, such as RC4-HMAC-MD5 */
 542     if ((EVP_CIPHER_flags(c) & EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER) && *mac_secret_size
 543         && !EVP_CIPHER_CTX_ctrl(dd, EVP_CTRL_AEAD_SET_MAC_KEY,
 544                                 *mac_secret_size, mac_secret)) {
 545         SSLerr(SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 546         goto err2;
 547     }
 548 #ifdef OPENSSL_SSL_TRACE_CRYPTO
 549     if (s->msg_callback) {
 550         int wh = which & SSL3_CC_WRITE ? TLS1_RT_CRYPTO_WRITE : 0;
 551         if (*mac_secret_size)
 552             s->msg_callback(2, s->version, wh | TLS1_RT_CRYPTO_MAC,
 553                             mac_secret, *mac_secret_size,
 554                             s, s->msg_callback_arg);
 555         if (c->key_len)
 556             s->msg_callback(2, s->version, wh | TLS1_RT_CRYPTO_KEY,
 557                             key, c->key_len, s, s->msg_callback_arg);
 558         if (k) {
 559             if (EVP_CIPHER_mode(c) == EVP_CIPH_GCM_MODE)
 560                 wh |= TLS1_RT_CRYPTO_FIXED_IV;
 561             else
 562                 wh |= TLS1_RT_CRYPTO_IV;
 563             s->msg_callback(2, s->version, wh, iv, k, s, s->msg_callback_arg);
 564         }
 565     }
 566 #endif
 567
 568 #ifdef TLS_DEBUG
 569     printf("which = %04X\nkey=", which);
 570     {
 571         int z;
 572         for (z = 0; z < EVP_CIPHER_key_length(c); z++)
 573             printf("%02X%c", key[z], ((z + 1) % 16) ? ' ' : '\n');
 574     }
 575     printf("\niv=");
 576     {
 577         int z;
 578         for (z = 0; z < k; z++)
 579             printf("%02X%c", iv[z], ((z + 1) % 16) ? ' ' : '\n');
 580     }
 581     printf("\n");
 582 #endif
 583
 584     OPENSSL_cleanse(tmp1, sizeof(tmp1));
 585     OPENSSL_cleanse(tmp2, sizeof(tmp1));
 586     OPENSSL_cleanse(iv1, sizeof(iv1));
 587     OPENSSL_cleanse(iv2, sizeof(iv2));
 588     return (1);
 589  err:
 590     SSLerr(SSL_F_TLS1_CHANGE_CIPHER_STATE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 591  err2:
 592     OPENSSL_cleanse(tmp1, sizeof(tmp1));
 593     OPENSSL_cleanse(tmp2, sizeof(tmp1));
 594     OPENSSL_cleanse(iv1, sizeof(iv1));
 595     OPENSSL_cleanse(iv2, sizeof(iv2));
 596     return (0);
 597 }
 598
 599 int tls1_setup_key_block(SSL *s)
 600 {
 601     unsigned char *p1, *p2 = NULL;
 602     const EVP_CIPHER *c;
 603     const EVP_MD *hash;
 604     int num;
 605     SSL_COMP *comp;
 606     int mac_type = NID_undef, mac_secret_size = 0;
 607     int ret = 0;
 608
 609     if (s->s3->tmp.key_block_length != 0)
 610         return (1);
 611
 612     if (!ssl_cipher_get_evp
 613         (s->session, &c, &hash, &mac_type, &mac_secret_size, &comp,
 614          SSL_USE_ETM(s))) {
 615         SSLerr(SSL_F_TLS1_SETUP_KEY_BLOCK, SSL_R_CIPHER_OR_HASH_UNAVAILABLE);
 616         return (0);
 617     }
 618
 619     s->s3->tmp.new_sym_enc = c;
 620     s->s3->tmp.new_hash = hash;
 621     s->s3->tmp.new_mac_pkey_type = mac_type;
 622     s->s3->tmp.new_mac_secret_size = mac_secret_size;
 623     num =
 624         EVP_CIPHER_key_length(c) + mac_secret_size + EVP_CIPHER_iv_length(c);
 625     num *= 2;
 626
 627     ssl3_cleanup_key_block(s);
 628
 629     if ((p1 = OPENSSL_malloc(num)) == NULL) {
 630         SSLerr(SSL_F_TLS1_SETUP_KEY_BLOCK, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 631         goto err;
 632     }
 633
 634     s->s3->tmp.key_block_length = num;
 635     s->s3->tmp.key_block = p1;
 636
 637     if ((p2 = OPENSSL_malloc(num)) == NULL) {
 638         SSLerr(SSL_F_TLS1_SETUP_KEY_BLOCK, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 639         OPENSSL_free(p1);
 640         goto err;
 641     }
 642 #ifdef TLS_DEBUG
 643     printf("client random\n");
 644     {
 645         int z;
 646         for (z = 0; z < SSL3_RANDOM_SIZE; z++)
 647             printf("%02X%c", s->s3->client_random[z],
 648                    ((z + 1) % 16) ? ' ' : '\n');
 649     }
 650     printf("server random\n");
 651     {
 652         int z;
 653         for (z = 0; z < SSL3_RANDOM_SIZE; z++)
 654             printf("%02X%c", s->s3->server_random[z],
 655                    ((z + 1) % 16) ? ' ' : '\n');
 656     }
 657     printf("master key\n");
 658     {
 659         int z;
 660         for (z = 0; z < s->session->master_key_length; z++)
 661             printf("%02X%c", s->session->master_key[z],
 662                    ((z + 1) % 16) ? ' ' : '\n');
 663     }
 664 #endif
 665     if (!tls1_generate_key_block(s, p1, p2, num))
 666         goto err;
 667 #ifdef TLS_DEBUG
 668     printf("\nkey block\n");
 669     {
 670         int z;
 671         for (z = 0; z < num; z++)
 672             printf("%02X%c", p1[z], ((z + 1) % 16) ? ' ' : '\n');
 673     }
 674 #endif
 675
 676     if (!(s->options & SSL_OP_DONT_INSERT_EMPTY_FRAGMENTS)
 677         && s->method->version <= TLS1_VERSION) {
 678         /*
 679          * enable vulnerability countermeasure for CBC ciphers with known-IV
 680          * problem (http://www.openssl.org/~bodo/tls-cbc.txt)
 681          */
 682         s->s3->need_empty_fragments = 1;
 683
 684         if (s->session->cipher != NULL) {
 685             if (s->session->cipher->algorithm_enc == SSL_eNULL)
 686                 s->s3->need_empty_fragments = 0;
 687
 688 #ifndef OPENSSL_NO_RC4
 689             if (s->session->cipher->algorithm_enc == SSL_RC4)
 690                 s->s3->need_empty_fragments = 0;
 691 #endif
 692         }
 693     }
 694
 695     ret = 1;
 696  err:
 697     OPENSSL_clear_free(p2, num);
 698     return (ret);
 699 }
 700
 701
 702 int tls1_cert_verify_mac(SSL *s, int md_nid, unsigned char *out)
 703 {
 704     unsigned int ret;
 705     EVP_MD_CTX ctx, *d = NULL;
 706     int i;
 707
 708     if (!ssl3_digest_cached_records(s, 0))
 709         return 0;
 710
 711     for (i = 0; i < SSL_MAX_DIGEST; i++) {
 712         if (s->s3->handshake_dgst[i]
 713             && EVP_MD_CTX_type(s->s3->handshake_dgst[i]) == md_nid) {
 714             d = s->s3->handshake_dgst[i];
 715             break;
 716         }
 717     }
 718     if (!d) {
 719         SSLerr(SSL_F_TLS1_CERT_VERIFY_MAC, SSL_R_NO_REQUIRED_DIGEST);
 720         return 0;
 721     }
 722
 723     EVP_MD_CTX_init(&ctx);
 724     if (EVP_MD_CTX_copy_ex(&ctx, d) <=0
 725             || EVP_DigestFinal_ex(&ctx, out, &ret) <= 0)
 726         ret = 0;
 727     EVP_MD_CTX_cleanup(&ctx);
 728     return ((int)ret);
 729 }
 730
 731 int tls1_final_finish_mac(SSL *s, const char *str, int slen,
 732                           unsigned char *out)
 733 {
 734     int hashlen;
 735     unsigned char hash[2 * EVP_MAX_MD_SIZE];
 736     unsigned char buf2[12];
 737
 738     if (!ssl3_digest_cached_records(s, 0))
 739         return 0;
 740
 741     hashlen = ssl_handshake_hash(s, hash, sizeof(hash));
 742
 743     if (hashlen == 0)
 744         return 0;
 745
 746     if (!tls1_PRF(ssl_get_algorithm2(s),
 747                   str, slen, hash, hashlen, NULL, 0, NULL, 0, NULL, 0,
 748                   s->session->master_key, s->session->master_key_length,
 749                   out, buf2, sizeof buf2))
 750         return 0;
 751     OPENSSL_cleanse(hash, hashlen);
 752     OPENSSL_cleanse(buf2, sizeof(buf2));
 753     return sizeof(buf2);
 754 }
 755
 756 int tls1_generate_master_secret(SSL *s, unsigned char *out, unsigned char *p,
 757                                 int len)
 758 {
 759     unsigned char buff[SSL_MAX_MASTER_KEY_LENGTH];
 760
 761     if (s->session->flags & SSL_SESS_FLAG_EXTMS) {
 762         unsigned char hash[EVP_MAX_MD_SIZE * 2];
 763         int hashlen;
 764         /* Digest cached records keeping record buffer (if present):
 765          * this wont affect client auth because we're freezing the buffer
 766          * at the same point (after client key exchange and before certificate
 767          * verify)
 768          */
 769         if (!ssl3_digest_cached_records(s, 1))
 770             return -1;
 771         hashlen = ssl_handshake_hash(s, hash, sizeof(hash));
 772 #ifdef SSL_DEBUG
 773         fprintf(stderr, "Handshake hashes:\n");
 774         BIO_dump_fp(stderr, (char *)hash, hashlen);
 775 #endif
 776         tls1_PRF(ssl_get_algorithm2(s),
 777                  TLS_MD_EXTENDED_MASTER_SECRET_CONST,
 778                  TLS_MD_EXTENDED_MASTER_SECRET_CONST_SIZE,
 779                  hash, hashlen,
 780                  NULL, 0,
 781                  NULL, 0,
 782                  NULL, 0, p, len, s->session->master_key, buff, sizeof buff);
 783         OPENSSL_cleanse(hash, hashlen);
 784     } else {
 785         tls1_PRF(ssl_get_algorithm2(s),
 786                  TLS_MD_MASTER_SECRET_CONST,
 787                  TLS_MD_MASTER_SECRET_CONST_SIZE,
 788                  s->s3->client_random, SSL3_RANDOM_SIZE,
 789                  NULL, 0,
 790                  s->s3->server_random, SSL3_RANDOM_SIZE,
 791                  NULL, 0, p, len, s->session->master_key, buff, sizeof buff);
 792     }
 793     OPENSSL_cleanse(buff, sizeof buff);
 794 #ifdef SSL_DEBUG
 795     fprintf(stderr, "Premaster Secret:\n");
 796     BIO_dump_fp(stderr, (char *)p, len);
 797     fprintf(stderr, "Client Random:\n");
 798     BIO_dump_fp(stderr, (char *)s->s3->client_random, SSL3_RANDOM_SIZE);
 799     fprintf(stderr, "Server Random:\n");
 800     BIO_dump_fp(stderr, (char *)s->s3->server_random, SSL3_RANDOM_SIZE);
 801     fprintf(stderr, "Master Secret:\n");
 802     BIO_dump_fp(stderr, (char *)s->session->master_key,
 803                 SSL3_MASTER_SECRET_SIZE);
 804 #endif
 805
 806 #ifdef OPENSSL_SSL_TRACE_CRYPTO
 807     if (s->msg_callback) {
 808         s->msg_callback(2, s->version, TLS1_RT_CRYPTO_PREMASTER,
 809                         p, len, s, s->msg_callback_arg);
 810         s->msg_callback(2, s->version, TLS1_RT_CRYPTO_CLIENT_RANDOM,
 811                         s->s3->client_random, SSL3_RANDOM_SIZE,
 812                         s, s->msg_callback_arg);
 813         s->msg_callback(2, s->version, TLS1_RT_CRYPTO_SERVER_RANDOM,
 814                         s->s3->server_random, SSL3_RANDOM_SIZE,
 815                         s, s->msg_callback_arg);
 816         s->msg_callback(2, s->version, TLS1_RT_CRYPTO_MASTER,
 817                         s->session->master_key,
 818                         SSL3_MASTER_SECRET_SIZE, s, s->msg_callback_arg);
 819     }
 820 #endif
 821
 822     return (SSL3_MASTER_SECRET_SIZE);
 823 }
 824
 825 int tls1_export_keying_material(SSL *s, unsigned char *out, size_t olen,
 826                                 const char *label, size_t llen,
 827                                 const unsigned char *context,
 828                                 size_t contextlen, int use_context)
 829 {
 830     unsigned char *buff;
 831     unsigned char *val = NULL;
 832     size_t vallen = 0, currentvalpos;
 833     int rv;
 834
 835     buff = OPENSSL_malloc(olen);
 836     if (buff == NULL)
 837         goto err2;
 838
 839     /*
 840      * construct PRF arguments we construct the PRF argument ourself rather
 841      * than passing separate values into the TLS PRF to ensure that the
 842      * concatenation of values does not create a prohibited label.
 843      */
 844     vallen = llen + SSL3_RANDOM_SIZE * 2;
 845     if (use_context) {
 846         vallen += 2 + contextlen;
 847     }
 848
 849     val = OPENSSL_malloc(vallen);
 850     if (val == NULL)
 851         goto err2;
 852     currentvalpos = 0;
 853     memcpy(val + currentvalpos, (unsigned char *)label, llen);
 854     currentvalpos += llen;
 855     memcpy(val + currentvalpos, s->s3->client_random, SSL3_RANDOM_SIZE);
 856     currentvalpos += SSL3_RANDOM_SIZE;
 857     memcpy(val + currentvalpos, s->s3->server_random, SSL3_RANDOM_SIZE);
 858     currentvalpos += SSL3_RANDOM_SIZE;
 859
 860     if (use_context) {
 861         val[currentvalpos] = (contextlen >> 8) & 0xff;
 862         currentvalpos++;
 863         val[currentvalpos] = contextlen & 0xff;
 864         currentvalpos++;
 865         if ((contextlen > 0) || (context != NULL)) {
 866             memcpy(val + currentvalpos, context, contextlen);
 867         }
 868     }
 869
 870     /*
 871      * disallow prohibited labels note that SSL3_RANDOM_SIZE > max(prohibited
 872      * label len) = 15, so size of val > max(prohibited label len) = 15 and
 873      * the comparisons won't have buffer overflow
 874      */
 875     if (memcmp(val, TLS_MD_CLIENT_FINISH_CONST,
 876                TLS_MD_CLIENT_FINISH_CONST_SIZE) == 0)
 877         goto err1;
 878     if (memcmp(val, TLS_MD_SERVER_FINISH_CONST,
 879                TLS_MD_SERVER_FINISH_CONST_SIZE) == 0)
 880         goto err1;
 881     if (memcmp(val, TLS_MD_MASTER_SECRET_CONST,
 882                TLS_MD_MASTER_SECRET_CONST_SIZE) == 0)
 883         goto err1;
 884     if (memcmp(val, TLS_MD_EXTENDED_MASTER_SECRET_CONST,
 885                TLS_MD_EXTENDED_MASTER_SECRET_CONST_SIZE) == 0)
 886         goto err1;
 887     if (memcmp(val, TLS_MD_KEY_EXPANSION_CONST,
 888                TLS_MD_KEY_EXPANSION_CONST_SIZE) == 0)
 889         goto err1;
 890
 891     rv = tls1_PRF(ssl_get_algorithm2(s),
 892                   val, vallen,
 893                   NULL, 0,
 894                   NULL, 0,
 895                   NULL, 0,
 896                   NULL, 0,
 897                   s->session->master_key, s->session->master_key_length,
 898                   out, buff, olen);
 899
 900     goto ret;
 901  err1:
 902     SSLerr(SSL_F_TLS1_EXPORT_KEYING_MATERIAL,
 903            SSL_R_TLS_ILLEGAL_EXPORTER_LABEL);
 904     rv = 0;
 905     goto ret;
 906  err2:
 907     SSLerr(SSL_F_TLS1_EXPORT_KEYING_MATERIAL, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 908     rv = 0;
 909  ret:
 910     CRYPTO_clear_free(val, vallen);
 911     CRYPTO_clear_free(buff, olen);
 912     return (rv);
 913 }
 914
 915 int tls1_alert_code(int code)
 916 {
 917     switch (code) {
 918     case SSL_AD_CLOSE_NOTIFY:
 919         return (SSL3_AD_CLOSE_NOTIFY);
 920     case SSL_AD_UNEXPECTED_MESSAGE:
 921         return (SSL3_AD_UNEXPECTED_MESSAGE);
 922     case SSL_AD_BAD_RECORD_MAC:
 923         return (SSL3_AD_BAD_RECORD_MAC);
 924     case SSL_AD_DECRYPTION_FAILED:
 925         return (TLS1_AD_DECRYPTION_FAILED);
 926     case SSL_AD_RECORD_OVERFLOW:
 927         return (TLS1_AD_RECORD_OVERFLOW);
 928     case SSL_AD_DECOMPRESSION_FAILURE:
 929         return (SSL3_AD_DECOMPRESSION_FAILURE);
 930     case SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE:
 931         return (SSL3_AD_HANDSHAKE_FAILURE);
 932     case SSL_AD_NO_CERTIFICATE:
 933         return (-1);
 934     case SSL_AD_BAD_CERTIFICATE:
 935         return (SSL3_AD_BAD_CERTIFICATE);
 936     case SSL_AD_UNSUPPORTED_CERTIFICATE:
 937         return (SSL3_AD_UNSUPPORTED_CERTIFICATE);
 938     case SSL_AD_CERTIFICATE_REVOKED:
 939         return (SSL3_AD_CERTIFICATE_REVOKED);
 940     case SSL_AD_CERTIFICATE_EXPIRED:
 941         return (SSL3_AD_CERTIFICATE_EXPIRED);
 942     case SSL_AD_CERTIFICATE_UNKNOWN:
 943         return (SSL3_AD_CERTIFICATE_UNKNOWN);
 944     case SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER:
 945         return (SSL3_AD_ILLEGAL_PARAMETER);
 946     case SSL_AD_UNKNOWN_CA:
 947         return (TLS1_AD_UNKNOWN_CA);
 948     case SSL_AD_ACCESS_DENIED:
 949         return (TLS1_AD_ACCESS_DENIED);
 950     case SSL_AD_DECODE_ERROR:
 951         return (TLS1_AD_DECODE_ERROR);
 952     case SSL_AD_DECRYPT_ERROR:
 953         return (TLS1_AD_DECRYPT_ERROR);
 954     case SSL_AD_EXPORT_RESTRICTION:
 955         return (TLS1_AD_EXPORT_RESTRICTION);
 956     case SSL_AD_PROTOCOL_VERSION:
 957         return (TLS1_AD_PROTOCOL_VERSION);
 958     case SSL_AD_INSUFFICIENT_SECURITY:
 959         return (TLS1_AD_INSUFFICIENT_SECURITY);
 960     case SSL_AD_INTERNAL_ERROR:
 961         return (TLS1_AD_INTERNAL_ERROR);
 962     case SSL_AD_USER_CANCELLED:
 963         return (TLS1_AD_USER_CANCELLED);
 964     case SSL_AD_NO_RENEGOTIATION:
 965         return (TLS1_AD_NO_RENEGOTIATION);
 966     case SSL_AD_UNSUPPORTED_EXTENSION:
 967         return (TLS1_AD_UNSUPPORTED_EXTENSION);
 968     case SSL_AD_CERTIFICATE_UNOBTAINABLE:
 969         return (TLS1_AD_CERTIFICATE_UNOBTAINABLE);
 970     case SSL_AD_UNRECOGNIZED_NAME:
 971         return (TLS1_AD_UNRECOGNIZED_NAME);
 972     case SSL_AD_BAD_CERTIFICATE_STATUS_RESPONSE:
 973         return (TLS1_AD_BAD_CERTIFICATE_STATUS_RESPONSE);
 974     case SSL_AD_BAD_CERTIFICATE_HASH_VALUE:
 975         return (TLS1_AD_BAD_CERTIFICATE_HASH_VALUE);
 976     case SSL_AD_UNKNOWN_PSK_IDENTITY:
 977         return (TLS1_AD_UNKNOWN_PSK_IDENTITY);
 978     case SSL_AD_INAPPROPRIATE_FALLBACK:
 979         return (TLS1_AD_INAPPROPRIATE_FALLBACK);
 980     default:
 981         return (-1);
 982     }
 983 }