Fix a crash in SSLfatal due to invalid enc_write_ctx
[openssl.git] / ssl / tls13_enc.c
1 /*
2  * Copyright 2016-2018 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
3  *
4  * Licensed under the OpenSSL license (the "License").  You may not use
5  * this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
6  * in the file LICENSE in the source distribution or at
7  * https://www.openssl.org/source/license.html
8  */
9
10 #include <stdlib.h>
11 #include "ssl_locl.h"
12 #include "internal/cryptlib.h"
13 #include <openssl/evp.h>
14 #include <openssl/kdf.h>
15
16 #define TLS13_MAX_LABEL_LEN     246
17
18 /* Always filled with zeros */
19 static const unsigned char default_zeros[EVP_MAX_MD_SIZE];
20
21 /*
22  * Given a |secret|; a |label| of length |labellen|; and |data| of length
23  * |datalen| (e.g. typically a hash of the handshake messages), derive a new
24  * secret |outlen| bytes long and store it in the location pointed to be |out|.
25  * The |data| value may be zero length. Returns 1 on success  0 on failure.
26  */
27 int tls13_hkdf_expand(SSL *s, const EVP_MD *md, const unsigned char *secret,
28                              const unsigned char *label, size_t labellen,
29                              const unsigned char *data, size_t datalen,
30                              unsigned char *out, size_t outlen)
31 {
32     const unsigned char label_prefix[] = "tls13 ";
33     EVP_PKEY_CTX *pctx = EVP_PKEY_CTX_new_id(EVP_PKEY_HKDF, NULL);
34     int ret;
35     size_t hkdflabellen;
36     size_t hashlen;
37     /*
38      * 2 bytes for length of whole HkdfLabel + 1 byte for length of combined
39      * prefix and label + bytes for the label itself + bytes for the hash
40      */
41     unsigned char hkdflabel[sizeof(uint16_t) + sizeof(uint8_t) +
42                             + sizeof(label_prefix) + TLS13_MAX_LABEL_LEN
43                             + EVP_MAX_MD_SIZE];
44     WPACKET pkt;
45
46     if (pctx == NULL)
47         return 0;
48
49     hashlen = EVP_MD_size(md);
50
51     if (!WPACKET_init_static_len(&pkt, hkdflabel, sizeof(hkdflabel), 0)
52             || !WPACKET_put_bytes_u16(&pkt, outlen)
53             || !WPACKET_start_sub_packet_u8(&pkt)
54             || !WPACKET_memcpy(&pkt, label_prefix, sizeof(label_prefix) - 1)
55             || !WPACKET_memcpy(&pkt, label, labellen)
56             || !WPACKET_close(&pkt)
57             || !WPACKET_sub_memcpy_u8(&pkt, data, (data == NULL) ? 0 : datalen)
58             || !WPACKET_get_total_written(&pkt, &hkdflabellen)
59             || !WPACKET_finish(&pkt)) {
60         EVP_PKEY_CTX_free(pctx);
61         WPACKET_cleanup(&pkt);
62         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS13_HKDF_EXPAND,
63                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
64         return 0;
65     }
66
67     ret = EVP_PKEY_derive_init(pctx) <= 0
68             || EVP_PKEY_CTX_hkdf_mode(pctx, EVP_PKEY_HKDEF_MODE_EXPAND_ONLY)
69                <= 0
70             || EVP_PKEY_CTX_set_hkdf_md(pctx, md) <= 0
71             || EVP_PKEY_CTX_set1_hkdf_key(pctx, secret, hashlen) <= 0
72             || EVP_PKEY_CTX_add1_hkdf_info(pctx, hkdflabel, hkdflabellen) <= 0
73             || EVP_PKEY_derive(pctx, out, &outlen) <= 0;
74
75     EVP_PKEY_CTX_free(pctx);
76
77     if (ret != 0)
78         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS13_HKDF_EXPAND,
79                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
80
81     return ret == 0;
82 }
83
84 /*
85  * Given a |secret| generate a |key| of length |keylen| bytes. Returns 1 on
86  * success  0 on failure.
87  */
88 int tls13_derive_key(SSL *s, const EVP_MD *md, const unsigned char *secret,
89                      unsigned char *key, size_t keylen)
90 {
91     static const unsigned char keylabel[] = "key";
92
93     return tls13_hkdf_expand(s, md, secret, keylabel, sizeof(keylabel) - 1,
94                              NULL, 0, key, keylen);
95 }
96
97 /*
98  * Given a |secret| generate an |iv| of length |ivlen| bytes. Returns 1 on
99  * success  0 on failure.
100  */
101 int tls13_derive_iv(SSL *s, const EVP_MD *md, const unsigned char *secret,
102                     unsigned char *iv, size_t ivlen)
103 {
104     static const unsigned char ivlabel[] = "iv";
105
106     return tls13_hkdf_expand(s, md, secret, ivlabel, sizeof(ivlabel) - 1,
107                              NULL, 0, iv, ivlen);
108 }
109
110 int tls13_derive_finishedkey(SSL *s, const EVP_MD *md,
111                              const unsigned char *secret,
112                              unsigned char *fin, size_t finlen)
113 {
114     static const unsigned char finishedlabel[] = "finished";
115
116     return tls13_hkdf_expand(s, md, secret, finishedlabel,
117                              sizeof(finishedlabel) - 1, NULL, 0, fin, finlen);
118 }
119
120 /*
121  * Given the previous secret |prevsecret| and a new input secret |insecret| of
122  * length |insecretlen|, generate a new secret and store it in the location
123  * pointed to by |outsecret|. Returns 1 on success  0 on failure.
124  */
125 int tls13_generate_secret(SSL *s, const EVP_MD *md,
126                           const unsigned char *prevsecret,
127                           const unsigned char *insecret,
128                           size_t insecretlen,
129                           unsigned char *outsecret)
130 {
131     size_t mdlen, prevsecretlen;
132     int ret;
133     EVP_PKEY_CTX *pctx = EVP_PKEY_CTX_new_id(EVP_PKEY_HKDF, NULL);
134     static const char derived_secret_label[] = "derived";
135     unsigned char preextractsec[EVP_MAX_MD_SIZE];
136
137     if (pctx == NULL) {
138         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS13_GENERATE_SECRET,
139                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
140         return 0;
141     }
142
143     mdlen = EVP_MD_size(md);
144
145     if (insecret == NULL) {
146         insecret = default_zeros;
147         insecretlen = mdlen;
148     }
149     if (prevsecret == NULL) {
150         prevsecret = default_zeros;
151         prevsecretlen = 0;
152     } else {
153         EVP_MD_CTX *mctx = EVP_MD_CTX_new();
154         unsigned char hash[EVP_MAX_MD_SIZE];
155
156         /* The pre-extract derive step uses a hash of no messages */
157         if (mctx == NULL
158                 || EVP_DigestInit_ex(mctx, md, NULL) <= 0
159                 || EVP_DigestFinal_ex(mctx, hash, NULL) <= 0) {
160             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS13_GENERATE_SECRET,
161                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
162             EVP_MD_CTX_free(mctx);
163             EVP_PKEY_CTX_free(pctx);
164             return 0;
165         }
166         EVP_MD_CTX_free(mctx);
167
168         /* Generate the pre-extract secret */
169         if (!tls13_hkdf_expand(s, md, prevsecret,
170                                (unsigned char *)derived_secret_label,
171                                sizeof(derived_secret_label) - 1, hash, mdlen,
172                                preextractsec, mdlen)) {
173             /* SSLfatal() already called */
174             EVP_PKEY_CTX_free(pctx);
175             return 0;
176         }
177
178         prevsecret = preextractsec;
179         prevsecretlen = mdlen;
180     }
181
182     ret = EVP_PKEY_derive_init(pctx) <= 0
183             || EVP_PKEY_CTX_hkdf_mode(pctx, EVP_PKEY_HKDEF_MODE_EXTRACT_ONLY)
184                <= 0
185             || EVP_PKEY_CTX_set_hkdf_md(pctx, md) <= 0
186             || EVP_PKEY_CTX_set1_hkdf_key(pctx, insecret, insecretlen) <= 0
187             || EVP_PKEY_CTX_set1_hkdf_salt(pctx, prevsecret, prevsecretlen)
188                <= 0
189             || EVP_PKEY_derive(pctx, outsecret, &mdlen)
190                <= 0;
191
192     if (ret != 0)
193         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS13_GENERATE_SECRET,
194                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
195
196     EVP_PKEY_CTX_free(pctx);
197     if (prevsecret == preextractsec)
198         OPENSSL_cleanse(preextractsec, mdlen);
199     return ret == 0;
200 }
201
202 /*
203  * Given an input secret |insecret| of length |insecretlen| generate the
204  * handshake secret. This requires the early secret to already have been
205  * generated. Returns 1 on success  0 on failure.
206  */
207 int tls13_generate_handshake_secret(SSL *s, const unsigned char *insecret,
208                                 size_t insecretlen)
209 {
210     /* Calls SSLfatal() if required */
211     return tls13_generate_secret(s, ssl_handshake_md(s), s->early_secret,
212                                  insecret, insecretlen,
213                                  (unsigned char *)&s->handshake_secret);
214 }
215
216 /*
217  * Given the handshake secret |prev| of length |prevlen| generate the master
218  * secret and store its length in |*secret_size|. Returns 1 on success  0 on
219  * failure.
220  */
221 int tls13_generate_master_secret(SSL *s, unsigned char *out,
222                                  unsigned char *prev, size_t prevlen,
223                                  size_t *secret_size)
224 {
225     const EVP_MD *md = ssl_handshake_md(s);
226
227     *secret_size = EVP_MD_size(md);
228     /* Calls SSLfatal() if required */
229     return tls13_generate_secret(s, md, prev, NULL, 0, out);
230 }
231
232 /*
233  * Generates the mac for the Finished message. Returns the length of the MAC or
234  * 0 on error.
235  */
236 size_t tls13_final_finish_mac(SSL *s, const char *str, size_t slen,
237                              unsigned char *out)
238 {
239     const EVP_MD *md = ssl_handshake_md(s);
240     unsigned char hash[EVP_MAX_MD_SIZE];
241     size_t hashlen, ret = 0;
242     EVP_PKEY *key = NULL;
243     EVP_MD_CTX *ctx = EVP_MD_CTX_new();
244
245     if (!ssl_handshake_hash(s, hash, sizeof(hash), &hashlen)) {
246         /* SSLfatal() already called */
247         goto err;
248     }
249
250     if (str == s->method->ssl3_enc->server_finished_label)
251         key = EVP_PKEY_new_raw_private_key(EVP_PKEY_HMAC, NULL,
252                                            s->server_finished_secret, hashlen);
253     else
254         key = EVP_PKEY_new_raw_private_key(EVP_PKEY_HMAC, NULL,
255                                            s->client_finished_secret, hashlen);
256
257     if (key == NULL
258             || ctx == NULL
259             || EVP_DigestSignInit(ctx, NULL, md, NULL, key) <= 0
260             || EVP_DigestSignUpdate(ctx, hash, hashlen) <= 0
261             || EVP_DigestSignFinal(ctx, out, &hashlen) <= 0) {
262         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS13_FINAL_FINISH_MAC,
263                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
264         goto err;
265     }
266
267     ret = hashlen;
268  err:
269     EVP_PKEY_free(key);
270     EVP_MD_CTX_free(ctx);
271     return ret;
272 }
273
274 /*
275  * There isn't really a key block in TLSv1.3, but we still need this function
276  * for initialising the cipher and hash. Returns 1 on success or 0 on failure.
277  */
278 int tls13_setup_key_block(SSL *s)
279 {
280     const EVP_CIPHER *c;
281     const EVP_MD *hash;
282     int mac_type = NID_undef;
283
284     s->session->cipher = s->s3->tmp.new_cipher;
285     if (!ssl_cipher_get_evp
286         (s->session, &c, &hash, &mac_type, NULL, NULL, 0)) {
287         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS13_SETUP_KEY_BLOCK,
288                  SSL_R_CIPHER_OR_HASH_UNAVAILABLE);
289         return 0;
290     }
291
292     s->s3->tmp.new_sym_enc = c;
293     s->s3->tmp.new_hash = hash;
294
295     return 1;
296 }
297
298 static int derive_secret_key_and_iv(SSL *s, int sending, const EVP_MD *md,
299                                     const EVP_CIPHER *ciph,
300                                     const unsigned char *insecret,
301                                     const unsigned char *hash,
302                                     const unsigned char *label,
303                                     size_t labellen, unsigned char *secret,
304                                     unsigned char *iv, EVP_CIPHER_CTX *ciph_ctx)
305 {
306     unsigned char key[EVP_MAX_KEY_LENGTH];
307     size_t ivlen, keylen, taglen;
308     size_t hashlen = EVP_MD_size(md);
309
310     if (!tls13_hkdf_expand(s, md, insecret, label, labellen, hash, hashlen,
311                            secret, hashlen)) {
312         /* SSLfatal() already called */
313         goto err;
314     }
315
316     /* TODO(size_t): convert me */
317     keylen = EVP_CIPHER_key_length(ciph);
318     if (EVP_CIPHER_mode(ciph) == EVP_CIPH_CCM_MODE) {
319         uint32_t algenc;
320
321         ivlen = EVP_CCM_TLS_IV_LEN;
322         if (s->s3->tmp.new_cipher == NULL) {
323             /* We've not selected a cipher yet - we must be doing early data */
324             algenc = s->session->cipher->algorithm_enc;
325         } else {
326             algenc = s->s3->tmp.new_cipher->algorithm_enc;
327         }
328         if (algenc & (SSL_AES128CCM8 | SSL_AES256CCM8))
329             taglen = EVP_CCM8_TLS_TAG_LEN;
330          else
331             taglen = EVP_CCM_TLS_TAG_LEN;
332     } else {
333         ivlen = EVP_CIPHER_iv_length(ciph);
334         taglen = 0;
335     }
336
337     if (!tls13_derive_key(s, md, secret, key, keylen)
338             || !tls13_derive_iv(s, md, secret, iv, ivlen)) {
339         /* SSLfatal() already called */
340         goto err;
341     }
342
343     if (EVP_CipherInit_ex(ciph_ctx, ciph, NULL, NULL, NULL, sending) <= 0
344         || !EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ciph_ctx, EVP_CTRL_AEAD_SET_IVLEN, ivlen, NULL)
345         || (taglen != 0 && !EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ciph_ctx, EVP_CTRL_AEAD_SET_TAG,
346                                                 taglen, NULL))
347         || EVP_CipherInit_ex(ciph_ctx, NULL, NULL, key, NULL, -1) <= 0) {
348         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_DERIVE_SECRET_KEY_AND_IV,
349                  ERR_R_EVP_LIB);
350         goto err;
351     }
352
353     return 1;
354  err:
355     OPENSSL_cleanse(key, sizeof(key));
356     return 0;
357 }
358
359 int tls13_change_cipher_state(SSL *s, int which)
360 {
361     static const unsigned char client_early_traffic[] = "c e traffic";
362     static const unsigned char client_handshake_traffic[] = "c hs traffic";
363     static const unsigned char client_application_traffic[] = "c ap traffic";
364     static const unsigned char server_handshake_traffic[] = "s hs traffic";
365     static const unsigned char server_application_traffic[] = "s ap traffic";
366     static const unsigned char exporter_master_secret[] = "exp master";
367     static const unsigned char resumption_master_secret[] = "res master";
368     static const unsigned char early_exporter_master_secret[] = "e exp master";
369     unsigned char *iv;
370     unsigned char secret[EVP_MAX_MD_SIZE];
371     unsigned char hashval[EVP_MAX_MD_SIZE];
372     unsigned char *hash = hashval;
373     unsigned char *insecret;
374     unsigned char *finsecret = NULL;
375     const char *log_label = NULL;
376     EVP_CIPHER_CTX *ciph_ctx;
377     size_t finsecretlen = 0;
378     const unsigned char *label;
379     size_t labellen, hashlen = 0;
380     int ret = 0;
381     const EVP_MD *md = NULL;
382     const EVP_CIPHER *cipher = NULL;
383
384     if (which & SSL3_CC_READ) {
385         if (s->enc_read_ctx != NULL) {
386             EVP_CIPHER_CTX_reset(s->enc_read_ctx);
387         } else {
388             s->enc_read_ctx = EVP_CIPHER_CTX_new();
389             if (s->enc_read_ctx == NULL) {
390                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
391                          SSL_F_TLS13_CHANGE_CIPHER_STATE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
392                 goto err;
393             }
394         }
395         ciph_ctx = s->enc_read_ctx;
396         iv = s->read_iv;
397
398         RECORD_LAYER_reset_read_sequence(&s->rlayer);
399     } else {
400         s->statem.invalid_enc_write_ctx = 1;
401         if (s->enc_write_ctx != NULL) {
402             EVP_CIPHER_CTX_reset(s->enc_write_ctx);
403         } else {
404             s->enc_write_ctx = EVP_CIPHER_CTX_new();
405             if (s->enc_write_ctx == NULL) {
406                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
407                          SSL_F_TLS13_CHANGE_CIPHER_STATE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
408                 goto err;
409             }
410             EVP_CIPHER_CTX_ctrl(s->enc_write_ctx, EVP_CTRL_SET_DRBG, 0, s->drbg);
411         }
412         ciph_ctx = s->enc_write_ctx;
413         iv = s->write_iv;
414
415         RECORD_LAYER_reset_write_sequence(&s->rlayer);
416     }
417
418     if (((which & SSL3_CC_CLIENT) && (which & SSL3_CC_WRITE))
419             || ((which & SSL3_CC_SERVER) && (which & SSL3_CC_READ))) {
420         if (which & SSL3_CC_EARLY) {
421             EVP_MD_CTX *mdctx = NULL;
422             long handlen;
423             void *hdata;
424             unsigned int hashlenui;
425             const SSL_CIPHER *sslcipher = SSL_SESSION_get0_cipher(s->session);
426
427             insecret = s->early_secret;
428             label = client_early_traffic;
429             labellen = sizeof(client_early_traffic) - 1;
430             log_label = CLIENT_EARLY_LABEL;
431
432             handlen = BIO_get_mem_data(s->s3->handshake_buffer, &hdata);
433             if (handlen <= 0) {
434                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
435                          SSL_F_TLS13_CHANGE_CIPHER_STATE,
436                          SSL_R_BAD_HANDSHAKE_LENGTH);
437                 goto err;
438             }
439
440             if (s->early_data_state == SSL_EARLY_DATA_CONNECTING
441                     && s->max_early_data > 0
442                     && s->session->ext.max_early_data == 0) {
443                 /*
444                  * If we are attempting to send early data, and we've decided to
445                  * actually do it but max_early_data in s->session is 0 then we
446                  * must be using an external PSK.
447                  */
448                 if (!ossl_assert(s->psksession != NULL
449                         && s->max_early_data ==
450                            s->psksession->ext.max_early_data)) {
451                     SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
452                              SSL_F_TLS13_CHANGE_CIPHER_STATE,
453                              ERR_R_INTERNAL_ERROR);
454                     goto err;
455                 }
456                 sslcipher = SSL_SESSION_get0_cipher(s->psksession);
457             }
458             if (sslcipher == NULL) {
459                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
460                          SSL_F_TLS13_CHANGE_CIPHER_STATE, SSL_R_BAD_PSK);
461                 goto err;
462             }
463
464             /*
465              * We need to calculate the handshake digest using the digest from
466              * the session. We haven't yet selected our ciphersuite so we can't
467              * use ssl_handshake_md().
468              */
469             mdctx = EVP_MD_CTX_new();
470             if (mdctx == NULL) {
471                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
472                          SSL_F_TLS13_CHANGE_CIPHER_STATE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
473                 goto err;
474             }
475             cipher = EVP_get_cipherbynid(SSL_CIPHER_get_cipher_nid(sslcipher));
476             md = ssl_md(sslcipher->algorithm2);
477             if (md == NULL || !EVP_DigestInit_ex(mdctx, md, NULL)
478                     || !EVP_DigestUpdate(mdctx, hdata, handlen)
479                     || !EVP_DigestFinal_ex(mdctx, hashval, &hashlenui)) {
480                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
481                          SSL_F_TLS13_CHANGE_CIPHER_STATE, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
482                 EVP_MD_CTX_free(mdctx);
483                 goto err;
484             }
485             hashlen = hashlenui;
486             EVP_MD_CTX_free(mdctx);
487
488             if (!tls13_hkdf_expand(s, md, insecret,
489                                    early_exporter_master_secret,
490                                    sizeof(early_exporter_master_secret) - 1,
491                                    hashval, hashlen,
492                                    s->early_exporter_master_secret, hashlen)) {
493                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
494                          SSL_F_TLS13_CHANGE_CIPHER_STATE, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
495                 goto err;
496             }
497         } else if (which & SSL3_CC_HANDSHAKE) {
498             insecret = s->handshake_secret;
499             finsecret = s->client_finished_secret;
500             finsecretlen = EVP_MD_size(ssl_handshake_md(s));
501             label = client_handshake_traffic;
502             labellen = sizeof(client_handshake_traffic) - 1;
503             log_label = CLIENT_HANDSHAKE_LABEL;
504             /*
505              * The handshake hash used for the server read/client write handshake
506              * traffic secret is the same as the hash for the server
507              * write/client read handshake traffic secret. However, if we
508              * processed early data then we delay changing the server
509              * read/client write cipher state until later, and the handshake
510              * hashes have moved on. Therefore we use the value saved earlier
511              * when we did the server write/client read change cipher state.
512              */
513             hash = s->handshake_traffic_hash;
514         } else {
515             insecret = s->master_secret;
516             label = client_application_traffic;
517             labellen = sizeof(client_application_traffic) - 1;
518             log_label = CLIENT_APPLICATION_LABEL;
519             /*
520              * For this we only use the handshake hashes up until the server
521              * Finished hash. We do not include the client's Finished, which is
522              * what ssl_handshake_hash() would give us. Instead we use the
523              * previously saved value.
524              */
525             hash = s->server_finished_hash;
526         }
527     } else {
528         /* Early data never applies to client-read/server-write */
529         if (which & SSL3_CC_HANDSHAKE) {
530             insecret = s->handshake_secret;
531             finsecret = s->server_finished_secret;
532             finsecretlen = EVP_MD_size(ssl_handshake_md(s));
533             label = server_handshake_traffic;
534             labellen = sizeof(server_handshake_traffic) - 1;
535             log_label = SERVER_HANDSHAKE_LABEL;
536         } else {
537             insecret = s->master_secret;
538             label = server_application_traffic;
539             labellen = sizeof(server_application_traffic) - 1;
540             log_label = SERVER_APPLICATION_LABEL;
541         }
542     }
543
544     if (!(which & SSL3_CC_EARLY)) {
545         md = ssl_handshake_md(s);
546         cipher = s->s3->tmp.new_sym_enc;
547         if (!ssl3_digest_cached_records(s, 1)
548                 || !ssl_handshake_hash(s, hashval, sizeof(hashval), &hashlen)) {
549             /* SSLfatal() already called */;
550             goto err;
551         }
552     }
553
554     /*
555      * Save the hash of handshakes up to now for use when we calculate the
556      * client application traffic secret
557      */
558     if (label == server_application_traffic)
559         memcpy(s->server_finished_hash, hashval, hashlen);
560
561     if (label == server_handshake_traffic)
562         memcpy(s->handshake_traffic_hash, hashval, hashlen);
563
564     if (label == client_application_traffic) {
565         /*
566          * We also create the resumption master secret, but this time use the
567          * hash for the whole handshake including the Client Finished
568          */
569         if (!tls13_hkdf_expand(s, ssl_handshake_md(s), insecret,
570                                resumption_master_secret,
571                                sizeof(resumption_master_secret) - 1,
572                                hashval, hashlen, s->session->master_key,
573                                hashlen)) {
574             /* SSLfatal() already called */
575             goto err;
576         }
577         s->session->master_key_length = hashlen;
578     }
579
580     if (!derive_secret_key_and_iv(s, which & SSL3_CC_WRITE, md, cipher,
581                                   insecret, hash, label, labellen, secret, iv,
582                                   ciph_ctx)) {
583         /* SSLfatal() already called */
584         goto err;
585     }
586
587     if (label == server_application_traffic) {
588         memcpy(s->server_app_traffic_secret, secret, hashlen);
589         /* Now we create the exporter master secret */
590         if (!tls13_hkdf_expand(s, ssl_handshake_md(s), insecret,
591                                exporter_master_secret,
592                                sizeof(exporter_master_secret) - 1,
593                                hash, hashlen, s->exporter_master_secret,
594                                hashlen)) {
595             /* SSLfatal() already called */
596             goto err;
597         }
598     } else if (label == client_application_traffic)
599         memcpy(s->client_app_traffic_secret, secret, hashlen);
600
601     if (!ssl_log_secret(s, log_label, secret, hashlen)) {
602         /* SSLfatal() already called */
603         goto err;
604     }
605
606     if (finsecret != NULL
607             && !tls13_derive_finishedkey(s, ssl_handshake_md(s), secret,
608                                          finsecret, finsecretlen)) {
609         /* SSLfatal() already called */
610         goto err;
611     }
612
613     s->statem.invalid_enc_write_ctx = 0;
614     ret = 1;
615  err:
616     OPENSSL_cleanse(secret, sizeof(secret));
617     return ret;
618 }
619
620 int tls13_update_key(SSL *s, int sending)
621 {
622     static const unsigned char application_traffic[] = "traffic upd";
623     const EVP_MD *md = ssl_handshake_md(s);
624     size_t hashlen = EVP_MD_size(md);
625     unsigned char *insecret, *iv;
626     unsigned char secret[EVP_MAX_MD_SIZE];
627     EVP_CIPHER_CTX *ciph_ctx;
628     int ret = 0;
629
630     if (s->server == sending)
631         insecret = s->server_app_traffic_secret;
632     else
633         insecret = s->client_app_traffic_secret;
634
635     if (sending) {
636         s->statem.invalid_enc_write_ctx = 1;
637         iv = s->write_iv;
638         ciph_ctx = s->enc_write_ctx;
639         RECORD_LAYER_reset_write_sequence(&s->rlayer);
640     } else {
641         iv = s->read_iv;
642         ciph_ctx = s->enc_read_ctx;
643         RECORD_LAYER_reset_read_sequence(&s->rlayer);
644     }
645
646     if (!derive_secret_key_and_iv(s, sending, ssl_handshake_md(s),
647                                   s->s3->tmp.new_sym_enc, insecret, NULL,
648                                   application_traffic,
649                                   sizeof(application_traffic) - 1, secret, iv,
650                                   ciph_ctx)) {
651         /* SSLfatal() already called */
652         goto err;
653     }
654
655     memcpy(insecret, secret, hashlen);
656
657     s->statem.invalid_enc_write_ctx = 0;
658     ret = 1;
659  err:
660     OPENSSL_cleanse(secret, sizeof(secret));
661     return ret;
662 }
663
664 int tls13_alert_code(int code)
665 {
666     if (code == SSL_AD_MISSING_EXTENSION)
667         return code;
668
669     return tls1_alert_code(code);
670 }
671
672 int tls13_export_keying_material(SSL *s, unsigned char *out, size_t olen,
673                                  const char *label, size_t llen,
674                                  const unsigned char *context,
675                                  size_t contextlen, int use_context)
676 {
677     unsigned char exportsecret[EVP_MAX_MD_SIZE];
678     static const unsigned char exporterlabel[] = "exporter";
679     unsigned char hash[EVP_MAX_MD_SIZE], data[EVP_MAX_MD_SIZE];
680     const EVP_MD *md = ssl_handshake_md(s);
681     EVP_MD_CTX *ctx = EVP_MD_CTX_new();
682     unsigned int hashsize, datalen;
683     int ret = 0;
684
685     if (ctx == NULL || !ossl_statem_export_allowed(s))
686         goto err;
687
688     if (!use_context)
689         contextlen = 0;
690
691     if (EVP_DigestInit_ex(ctx, md, NULL) <= 0
692             || EVP_DigestUpdate(ctx, context, contextlen) <= 0
693             || EVP_DigestFinal_ex(ctx, hash, &hashsize) <= 0
694             || EVP_DigestInit_ex(ctx, md, NULL) <= 0
695             || EVP_DigestFinal_ex(ctx, data, &datalen) <= 0
696             || !tls13_hkdf_expand(s, md, s->exporter_master_secret,
697                                   (const unsigned char *)label, llen,
698                                   data, datalen, exportsecret, hashsize)
699             || !tls13_hkdf_expand(s, md, exportsecret, exporterlabel,
700                                   sizeof(exporterlabel) - 1, hash, hashsize,
701                                   out, olen))
702         goto err;
703
704     ret = 1;
705  err:
706     EVP_MD_CTX_free(ctx);
707     return ret;
708 }
709
710 int tls13_export_keying_material_early(SSL *s, unsigned char *out, size_t olen,
711                                        const char *label, size_t llen,
712                                        const unsigned char *context,
713                                        size_t contextlen)
714 {
715     static const unsigned char exporterlabel[] = "exporter";
716     unsigned char exportsecret[EVP_MAX_MD_SIZE];
717     unsigned char hash[EVP_MAX_MD_SIZE], data[EVP_MAX_MD_SIZE];
718     const EVP_MD *md;
719     EVP_MD_CTX *ctx = EVP_MD_CTX_new();
720     unsigned int hashsize, datalen;
721     int ret = 0;
722     const SSL_CIPHER *sslcipher;
723
724     if (ctx == NULL || !ossl_statem_export_early_allowed(s))
725         goto err;
726
727     if (!s->server && s->max_early_data > 0
728             && s->session->ext.max_early_data == 0)
729         sslcipher = SSL_SESSION_get0_cipher(s->psksession);
730     else
731         sslcipher = SSL_SESSION_get0_cipher(s->session);
732
733     md = ssl_md(sslcipher->algorithm2);
734
735     /*
736      * Calculate the hash value and store it in |data|. The reason why
737      * the empty string is used is that the definition of TLS-Exporter
738      * is like so:
739      *
740      * TLS-Exporter(label, context_value, key_length) =
741      *     HKDF-Expand-Label(Derive-Secret(Secret, label, ""),
742      *                       "exporter", Hash(context_value), key_length)
743      *
744      * Derive-Secret(Secret, Label, Messages) =
745      *       HKDF-Expand-Label(Secret, Label,
746      *                         Transcript-Hash(Messages), Hash.length)
747      *
748      * Here Transcript-Hash is the cipher suite hash algorithm.
749      */
750     if (EVP_DigestInit_ex(ctx, md, NULL) <= 0
751             || EVP_DigestUpdate(ctx, context, contextlen) <= 0
752             || EVP_DigestFinal_ex(ctx, hash, &hashsize) <= 0
753             || EVP_DigestInit_ex(ctx, md, NULL) <= 0
754             || EVP_DigestFinal_ex(ctx, data, &datalen) <= 0
755             || !tls13_hkdf_expand(s, md, s->early_exporter_master_secret,
756                                   (const unsigned char *)label, llen,
757                                   data, datalen, exportsecret, hashsize)
758             || !tls13_hkdf_expand(s, md, exportsecret, exporterlabel,
759                                   sizeof(exporterlabel) - 1, hash, hashsize,
760                                   out, olen))
761         goto err;
762
763     ret = 1;
764  err:
765     EVP_MD_CTX_free(ctx);
766     return ret;
767 }