Add support for logging early exporter secret
[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         }
411         ciph_ctx = s->enc_write_ctx;
412         iv = s->write_iv;
413
414         RECORD_LAYER_reset_write_sequence(&s->rlayer);
415     }
416
417     if (((which & SSL3_CC_CLIENT) && (which & SSL3_CC_WRITE))
418             || ((which & SSL3_CC_SERVER) && (which & SSL3_CC_READ))) {
419         if (which & SSL3_CC_EARLY) {
420             EVP_MD_CTX *mdctx = NULL;
421             long handlen;
422             void *hdata;
423             unsigned int hashlenui;
424             const SSL_CIPHER *sslcipher = SSL_SESSION_get0_cipher(s->session);
425
426             insecret = s->early_secret;
427             label = client_early_traffic;
428             labellen = sizeof(client_early_traffic) - 1;
429             log_label = CLIENT_EARLY_LABEL;
430
431             handlen = BIO_get_mem_data(s->s3->handshake_buffer, &hdata);
432             if (handlen <= 0) {
433                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
434                          SSL_F_TLS13_CHANGE_CIPHER_STATE,
435                          SSL_R_BAD_HANDSHAKE_LENGTH);
436                 goto err;
437             }
438
439             if (s->early_data_state == SSL_EARLY_DATA_CONNECTING
440                     && s->max_early_data > 0
441                     && s->session->ext.max_early_data == 0) {
442                 /*
443                  * If we are attempting to send early data, and we've decided to
444                  * actually do it but max_early_data in s->session is 0 then we
445                  * must be using an external PSK.
446                  */
447                 if (!ossl_assert(s->psksession != NULL
448                         && s->max_early_data ==
449                            s->psksession->ext.max_early_data)) {
450                     SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
451                              SSL_F_TLS13_CHANGE_CIPHER_STATE,
452                              ERR_R_INTERNAL_ERROR);
453                     goto err;
454                 }
455                 sslcipher = SSL_SESSION_get0_cipher(s->psksession);
456             }
457             if (sslcipher == NULL) {
458                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
459                          SSL_F_TLS13_CHANGE_CIPHER_STATE, SSL_R_BAD_PSK);
460                 goto err;
461             }
462
463             /*
464              * We need to calculate the handshake digest using the digest from
465              * the session. We haven't yet selected our ciphersuite so we can't
466              * use ssl_handshake_md().
467              */
468             mdctx = EVP_MD_CTX_new();
469             if (mdctx == NULL) {
470                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
471                          SSL_F_TLS13_CHANGE_CIPHER_STATE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
472                 goto err;
473             }
474             cipher = EVP_get_cipherbynid(SSL_CIPHER_get_cipher_nid(sslcipher));
475             md = ssl_md(sslcipher->algorithm2);
476             if (md == NULL || !EVP_DigestInit_ex(mdctx, md, NULL)
477                     || !EVP_DigestUpdate(mdctx, hdata, handlen)
478                     || !EVP_DigestFinal_ex(mdctx, hashval, &hashlenui)) {
479                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
480                          SSL_F_TLS13_CHANGE_CIPHER_STATE, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
481                 EVP_MD_CTX_free(mdctx);
482                 goto err;
483             }
484             hashlen = hashlenui;
485             EVP_MD_CTX_free(mdctx);
486
487             if (!tls13_hkdf_expand(s, md, insecret,
488                                    early_exporter_master_secret,
489                                    sizeof(early_exporter_master_secret) - 1,
490                                    hashval, hashlen,
491                                    s->early_exporter_master_secret, hashlen)) {
492                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR,
493                          SSL_F_TLS13_CHANGE_CIPHER_STATE, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
494                 goto err;
495             }
496
497             if (!ssl_log_secret(s, EARLY_EXPORTER_SECRET_LABEL,
498                                 s->early_exporter_master_secret, hashlen)) {
499                 /* SSLfatal() already called */
500                 goto err;
501             }
502         } else if (which & SSL3_CC_HANDSHAKE) {
503             insecret = s->handshake_secret;
504             finsecret = s->client_finished_secret;
505             finsecretlen = EVP_MD_size(ssl_handshake_md(s));
506             label = client_handshake_traffic;
507             labellen = sizeof(client_handshake_traffic) - 1;
508             log_label = CLIENT_HANDSHAKE_LABEL;
509             /*
510              * The handshake hash used for the server read/client write handshake
511              * traffic secret is the same as the hash for the server
512              * write/client read handshake traffic secret. However, if we
513              * processed early data then we delay changing the server
514              * read/client write cipher state until later, and the handshake
515              * hashes have moved on. Therefore we use the value saved earlier
516              * when we did the server write/client read change cipher state.
517              */
518             hash = s->handshake_traffic_hash;
519         } else {
520             insecret = s->master_secret;
521             label = client_application_traffic;
522             labellen = sizeof(client_application_traffic) - 1;
523             log_label = CLIENT_APPLICATION_LABEL;
524             /*
525              * For this we only use the handshake hashes up until the server
526              * Finished hash. We do not include the client's Finished, which is
527              * what ssl_handshake_hash() would give us. Instead we use the
528              * previously saved value.
529              */
530             hash = s->server_finished_hash;
531         }
532     } else {
533         /* Early data never applies to client-read/server-write */
534         if (which & SSL3_CC_HANDSHAKE) {
535             insecret = s->handshake_secret;
536             finsecret = s->server_finished_secret;
537             finsecretlen = EVP_MD_size(ssl_handshake_md(s));
538             label = server_handshake_traffic;
539             labellen = sizeof(server_handshake_traffic) - 1;
540             log_label = SERVER_HANDSHAKE_LABEL;
541         } else {
542             insecret = s->master_secret;
543             label = server_application_traffic;
544             labellen = sizeof(server_application_traffic) - 1;
545             log_label = SERVER_APPLICATION_LABEL;
546         }
547     }
548
549     if (!(which & SSL3_CC_EARLY)) {
550         md = ssl_handshake_md(s);
551         cipher = s->s3->tmp.new_sym_enc;
552         if (!ssl3_digest_cached_records(s, 1)
553                 || !ssl_handshake_hash(s, hashval, sizeof(hashval), &hashlen)) {
554             /* SSLfatal() already called */;
555             goto err;
556         }
557     }
558
559     /*
560      * Save the hash of handshakes up to now for use when we calculate the
561      * client application traffic secret
562      */
563     if (label == server_application_traffic)
564         memcpy(s->server_finished_hash, hashval, hashlen);
565
566     if (label == server_handshake_traffic)
567         memcpy(s->handshake_traffic_hash, hashval, hashlen);
568
569     if (label == client_application_traffic) {
570         /*
571          * We also create the resumption master secret, but this time use the
572          * hash for the whole handshake including the Client Finished
573          */
574         if (!tls13_hkdf_expand(s, ssl_handshake_md(s), insecret,
575                                resumption_master_secret,
576                                sizeof(resumption_master_secret) - 1,
577                                hashval, hashlen, s->session->master_key,
578                                hashlen)) {
579             /* SSLfatal() already called */
580             goto err;
581         }
582         s->session->master_key_length = hashlen;
583     }
584
585     if (!derive_secret_key_and_iv(s, which & SSL3_CC_WRITE, md, cipher,
586                                   insecret, hash, label, labellen, secret, iv,
587                                   ciph_ctx)) {
588         /* SSLfatal() already called */
589         goto err;
590     }
591
592     if (label == server_application_traffic) {
593         memcpy(s->server_app_traffic_secret, secret, hashlen);
594         /* Now we create the exporter master secret */
595         if (!tls13_hkdf_expand(s, ssl_handshake_md(s), insecret,
596                                exporter_master_secret,
597                                sizeof(exporter_master_secret) - 1,
598                                hash, hashlen, s->exporter_master_secret,
599                                hashlen)) {
600             /* SSLfatal() already called */
601             goto err;
602         }
603
604         if (!ssl_log_secret(s, EXPORTER_SECRET_LABEL, s->exporter_master_secret,
605                             hashlen)) {
606             /* SSLfatal() already called */
607             goto err;
608         }
609     } else if (label == client_application_traffic)
610         memcpy(s->client_app_traffic_secret, secret, hashlen);
611
612     if (!ssl_log_secret(s, log_label, secret, hashlen)) {
613         /* SSLfatal() already called */
614         goto err;
615     }
616
617     if (finsecret != NULL
618             && !tls13_derive_finishedkey(s, ssl_handshake_md(s), secret,
619                                          finsecret, finsecretlen)) {
620         /* SSLfatal() already called */
621         goto err;
622     }
623
624     s->statem.invalid_enc_write_ctx = 0;
625     ret = 1;
626  err:
627     OPENSSL_cleanse(secret, sizeof(secret));
628     return ret;
629 }
630
631 int tls13_update_key(SSL *s, int sending)
632 {
633     static const unsigned char application_traffic[] = "traffic upd";
634     const EVP_MD *md = ssl_handshake_md(s);
635     size_t hashlen = EVP_MD_size(md);
636     unsigned char *insecret, *iv;
637     unsigned char secret[EVP_MAX_MD_SIZE];
638     EVP_CIPHER_CTX *ciph_ctx;
639     int ret = 0;
640
641     if (s->server == sending)
642         insecret = s->server_app_traffic_secret;
643     else
644         insecret = s->client_app_traffic_secret;
645
646     if (sending) {
647         s->statem.invalid_enc_write_ctx = 1;
648         iv = s->write_iv;
649         ciph_ctx = s->enc_write_ctx;
650         RECORD_LAYER_reset_write_sequence(&s->rlayer);
651     } else {
652         iv = s->read_iv;
653         ciph_ctx = s->enc_read_ctx;
654         RECORD_LAYER_reset_read_sequence(&s->rlayer);
655     }
656
657     if (!derive_secret_key_and_iv(s, sending, ssl_handshake_md(s),
658                                   s->s3->tmp.new_sym_enc, insecret, NULL,
659                                   application_traffic,
660                                   sizeof(application_traffic) - 1, secret, iv,
661                                   ciph_ctx)) {
662         /* SSLfatal() already called */
663         goto err;
664     }
665
666     memcpy(insecret, secret, hashlen);
667
668     s->statem.invalid_enc_write_ctx = 0;
669     ret = 1;
670  err:
671     OPENSSL_cleanse(secret, sizeof(secret));
672     return ret;
673 }
674
675 int tls13_alert_code(int code)
676 {
677     if (code == SSL_AD_MISSING_EXTENSION)
678         return code;
679
680     return tls1_alert_code(code);
681 }
682
683 int tls13_export_keying_material(SSL *s, unsigned char *out, size_t olen,
684                                  const char *label, size_t llen,
685                                  const unsigned char *context,
686                                  size_t contextlen, int use_context)
687 {
688     unsigned char exportsecret[EVP_MAX_MD_SIZE];
689     static const unsigned char exporterlabel[] = "exporter";
690     unsigned char hash[EVP_MAX_MD_SIZE], data[EVP_MAX_MD_SIZE];
691     const EVP_MD *md = ssl_handshake_md(s);
692     EVP_MD_CTX *ctx = EVP_MD_CTX_new();
693     unsigned int hashsize, datalen;
694     int ret = 0;
695
696     if (ctx == NULL || !ossl_statem_export_allowed(s))
697         goto err;
698
699     if (!use_context)
700         contextlen = 0;
701
702     if (EVP_DigestInit_ex(ctx, md, NULL) <= 0
703             || EVP_DigestUpdate(ctx, context, contextlen) <= 0
704             || EVP_DigestFinal_ex(ctx, hash, &hashsize) <= 0
705             || EVP_DigestInit_ex(ctx, md, NULL) <= 0
706             || EVP_DigestFinal_ex(ctx, data, &datalen) <= 0
707             || !tls13_hkdf_expand(s, md, s->exporter_master_secret,
708                                   (const unsigned char *)label, llen,
709                                   data, datalen, exportsecret, hashsize)
710             || !tls13_hkdf_expand(s, md, exportsecret, exporterlabel,
711                                   sizeof(exporterlabel) - 1, hash, hashsize,
712                                   out, olen))
713         goto err;
714
715     ret = 1;
716  err:
717     EVP_MD_CTX_free(ctx);
718     return ret;
719 }
720
721 int tls13_export_keying_material_early(SSL *s, unsigned char *out, size_t olen,
722                                        const char *label, size_t llen,
723                                        const unsigned char *context,
724                                        size_t contextlen)
725 {
726     static const unsigned char exporterlabel[] = "exporter";
727     unsigned char exportsecret[EVP_MAX_MD_SIZE];
728     unsigned char hash[EVP_MAX_MD_SIZE], data[EVP_MAX_MD_SIZE];
729     const EVP_MD *md;
730     EVP_MD_CTX *ctx = EVP_MD_CTX_new();
731     unsigned int hashsize, datalen;
732     int ret = 0;
733     const SSL_CIPHER *sslcipher;
734
735     if (ctx == NULL || !ossl_statem_export_early_allowed(s))
736         goto err;
737
738     if (!s->server && s->max_early_data > 0
739             && s->session->ext.max_early_data == 0)
740         sslcipher = SSL_SESSION_get0_cipher(s->psksession);
741     else
742         sslcipher = SSL_SESSION_get0_cipher(s->session);
743
744     md = ssl_md(sslcipher->algorithm2);
745
746     /*
747      * Calculate the hash value and store it in |data|. The reason why
748      * the empty string is used is that the definition of TLS-Exporter
749      * is like so:
750      *
751      * TLS-Exporter(label, context_value, key_length) =
752      *     HKDF-Expand-Label(Derive-Secret(Secret, label, ""),
753      *                       "exporter", Hash(context_value), key_length)
754      *
755      * Derive-Secret(Secret, Label, Messages) =
756      *       HKDF-Expand-Label(Secret, Label,
757      *                         Transcript-Hash(Messages), Hash.length)
758      *
759      * Here Transcript-Hash is the cipher suite hash algorithm.
760      */
761     if (EVP_DigestInit_ex(ctx, md, NULL) <= 0
762             || EVP_DigestUpdate(ctx, context, contextlen) <= 0
763             || EVP_DigestFinal_ex(ctx, hash, &hashsize) <= 0
764             || EVP_DigestInit_ex(ctx, md, NULL) <= 0
765             || EVP_DigestFinal_ex(ctx, data, &datalen) <= 0
766             || !tls13_hkdf_expand(s, md, s->early_exporter_master_secret,
767                                   (const unsigned char *)label, llen,
768                                   data, datalen, exportsecret, hashsize)
769             || !tls13_hkdf_expand(s, md, exportsecret, exporterlabel,
770                                   sizeof(exporterlabel) - 1, hash, hashsize,
771                                   out, olen))
772         goto err;
773
774     ret = 1;
775  err:
776     EVP_MD_CTX_free(ctx);
777     return ret;
778 }