test/sslapitest.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 <string.h>
  11
  12 #include <openssl/opensslconf.h>
  13 #include <openssl/bio.h>
  14 #include <openssl/crypto.h>
  15 #include <openssl/ssl.h>
  16 #include <openssl/ocsp.h>
  17
  18 #include "ssltestlib.h"
  19 #include "testutil.h"
  20 #include "e_os.h"
  21
  22 static char *cert = NULL;
  23 static char *privkey = NULL;
  24
  25 #ifndef OPENSSL_NO_OCSP
  26 static const unsigned char orespder[] = "Dummy OCSP Response";
  27 static int ocsp_server_called = 0;
  28 static int ocsp_client_called = 0;
  29
  30 static int cdummyarg = 1;
  31 static X509 *ocspcert = NULL;
  32 #endif
  33
  34 #define NUM_EXTRA_CERTS 40
  35
  36 static int execute_test_large_message(const SSL_METHOD *smeth,
  37                                       const SSL_METHOD *cmeth,
  38                                       int min_version, int max_version,
  39                                       int read_ahead)
  40 {
  41     SSL_CTX *cctx = NULL, *sctx = NULL;
  42     SSL *clientssl = NULL, *serverssl = NULL;
  43     int testresult = 0;
  44     int i;
  45     BIO *certbio = BIO_new_file(cert, "r");
  46     X509 *chaincert = NULL;
  47     int certlen;
  48
  49     if (certbio == NULL) {
  50         printf("Can't load the certificate file\n");
  51         goto end;
  52     }
  53     chaincert = PEM_read_bio_X509(certbio, NULL, NULL, NULL);
  54     BIO_free(certbio);
  55     certbio = NULL;
  56     if (chaincert == NULL) {
  57         printf("Unable to load certificate for chain\n");
  58         goto end;
  59     }
  60
  61     if (!create_ssl_ctx_pair(smeth, cmeth, min_version, max_version, &sctx,
  62                              &cctx, cert, privkey)) {
  63         printf("Unable to create SSL_CTX pair\n");
  64         goto end;
  65     }
  66
  67     if(read_ahead) {
  68         /*
  69          * Test that read_ahead works correctly when dealing with large
  70          * records
  71          */
  72         SSL_CTX_set_read_ahead(cctx, 1);
  73     }
  74
  75     /*
  76      * We assume the supplied certificate is big enough so that if we add
  77      * NUM_EXTRA_CERTS it will make the overall message large enough. The
  78      * default buffer size is requested to be 16k, but due to the way BUF_MEM
  79      * works, it ends up allocating a little over 21k (16 * 4/3). So, in this test
  80      * we need to have a message larger than that.
  81      */
  82     certlen = i2d_X509(chaincert, NULL);
  83     OPENSSL_assert((certlen * NUM_EXTRA_CERTS)
  84                    > ((SSL3_RT_MAX_PLAIN_LENGTH * 4) / 3));
  85     for (i = 0; i < NUM_EXTRA_CERTS; i++) {
  86         if (!X509_up_ref(chaincert)) {
  87             printf("Unable to up ref cert\n");
  88             goto end;
  89         }
  90         if (!SSL_CTX_add_extra_chain_cert(sctx, chaincert)) {
  91             printf("Unable to add extra chain cert %d\n", i);
  92             X509_free(chaincert);
  93             goto end;
  94         }
  95     }
  96
  97     if (!create_ssl_objects(sctx, cctx, &serverssl, &clientssl, NULL, NULL)) {
  98         printf("Unable to create SSL objects\n");
  99         goto end;
 100     }
 101
 102     if (!create_ssl_connection(serverssl, clientssl)) {
 103         printf("Unable to create SSL connection\n");
 104         goto end;
 105     }
 106
 107     /*
 108      * Calling SSL_clear() first is not required but this tests that SSL_clear()
 109      * doesn't leak (when using enable-crypto-mdebug).
 110      */
 111     if (!SSL_clear(serverssl)) {
 112         printf("Unexpected failure from SSL_clear()\n");
 113         goto end;
 114     }
 115
 116     testresult = 1;
 117  end:
 118     X509_free(chaincert);
 119     SSL_free(serverssl);
 120     SSL_free(clientssl);
 121     SSL_CTX_free(sctx);
 122     SSL_CTX_free(cctx);
 123
 124     return testresult;
 125 }
 126
 127 static int test_large_message_tls(void)
 128 {
 129     return execute_test_large_message(TLS_server_method(), TLS_client_method(),
 130                                       TLS1_VERSION, TLS_MAX_VERSION,
 131                                       0);
 132 }
 133
 134 static int test_large_message_tls_read_ahead(void)
 135 {
 136     return execute_test_large_message(TLS_server_method(), TLS_client_method(),
 137                                       TLS1_VERSION, TLS_MAX_VERSION,
 138                                       1);
 139 }
 140
 141 #ifndef OPENSSL_NO_DTLS
 142 static int test_large_message_dtls(void)
 143 {
 144     /*
 145      * read_ahead is not relevant to DTLS because DTLS always acts as if
 146      * read_ahead is set.
 147      */
 148     return execute_test_large_message(DTLS_server_method(),
 149                                       DTLS_client_method(),
 150                                       DTLS1_VERSION, DTLS_MAX_VERSION,
 151                                       0);
 152 }
 153 #endif
 154
 155 #ifndef OPENSSL_NO_OCSP
 156 static int ocsp_server_cb(SSL *s, void *arg)
 157 {
 158     int *argi = (int *)arg;
 159     unsigned char *orespdercopy = NULL;
 160     STACK_OF(OCSP_RESPID) *ids = NULL;
 161     OCSP_RESPID *id = NULL;
 162
 163     if (*argi == 2) {
 164         /* In this test we are expecting exactly 1 OCSP_RESPID */
 165         SSL_get_tlsext_status_ids(s, &ids);
 166         if (ids == NULL || sk_OCSP_RESPID_num(ids) != 1)
 167             return SSL_TLSEXT_ERR_ALERT_FATAL;
 168
 169         id = sk_OCSP_RESPID_value(ids, 0);
 170         if (id == NULL || !OCSP_RESPID_match(id, ocspcert))
 171             return SSL_TLSEXT_ERR_ALERT_FATAL;
 172     } else if (*argi != 1) {
 173         return SSL_TLSEXT_ERR_ALERT_FATAL;
 174     }
 175
 176
 177     orespdercopy = OPENSSL_memdup(orespder, sizeof(orespder));
 178     if (orespdercopy == NULL)
 179         return SSL_TLSEXT_ERR_ALERT_FATAL;
 180
 181     SSL_set_tlsext_status_ocsp_resp(s, orespdercopy, sizeof(orespder));
 182
 183     ocsp_server_called = 1;
 184
 185     return SSL_TLSEXT_ERR_OK;
 186 }
 187
 188 static int ocsp_client_cb(SSL *s, void *arg)
 189 {
 190     int *argi = (int *)arg;
 191     const unsigned char *respderin;
 192     size_t len;
 193
 194     if (*argi != 1 && *argi != 2)
 195         return 0;
 196
 197     len = SSL_get_tlsext_status_ocsp_resp(s, &respderin);
 198
 199     if (memcmp(orespder, respderin, len) != 0)
 200         return 0;
 201
 202     ocsp_client_called = 1;
 203
 204     return 1;
 205 }
 206
 207 static int test_tlsext_status_type(void)
 208 {
 209     SSL_CTX *cctx = NULL, *sctx = NULL;
 210     SSL *clientssl = NULL, *serverssl = NULL;
 211     int testresult = 0;
 212     STACK_OF(OCSP_RESPID) *ids = NULL;
 213     OCSP_RESPID *id = NULL;
 214     BIO *certbio = NULL;
 215
 216     if (!create_ssl_ctx_pair(TLS_server_method(), TLS_client_method(),
 217                              TLS1_VERSION, TLS_MAX_VERSION, &sctx, &cctx,
 218                              cert, privkey)) {
 219         printf("Unable to create SSL_CTX pair\n");
 220         return 0;
 221     }
 222
 223     if (SSL_CTX_get_tlsext_status_type(cctx) != -1) {
 224         printf("Unexpected initial value for "
 225                "SSL_CTX_get_tlsext_status_type()\n");
 226         goto end;
 227     }
 228
 229     /* First just do various checks getting and setting tlsext_status_type */
 230
 231     clientssl = SSL_new(cctx);
 232     if (SSL_get_tlsext_status_type(clientssl) != -1) {
 233         printf("Unexpected initial value for SSL_get_tlsext_status_type()\n");
 234         goto end;
 235     }
 236
 237     if (!SSL_set_tlsext_status_type(clientssl, TLSEXT_STATUSTYPE_ocsp)) {
 238         printf("Unexpected fail for SSL_set_tlsext_status_type()\n");
 239         goto end;
 240     }
 241
 242     if (SSL_get_tlsext_status_type(clientssl) != TLSEXT_STATUSTYPE_ocsp) {
 243         printf("Unexpected result for SSL_get_tlsext_status_type()\n");
 244         goto end;
 245     }
 246
 247     SSL_free(clientssl);
 248     clientssl = NULL;
 249
 250     if (!SSL_CTX_set_tlsext_status_type(cctx, TLSEXT_STATUSTYPE_ocsp)) {
 251         printf("Unexpected fail for SSL_CTX_set_tlsext_status_type()\n");
 252         goto end;
 253     }
 254
 255     if (SSL_CTX_get_tlsext_status_type(cctx) != TLSEXT_STATUSTYPE_ocsp) {
 256         printf("Unexpected result for SSL_CTX_get_tlsext_status_type()\n");
 257         goto end;
 258     }
 259
 260     clientssl = SSL_new(cctx);
 261
 262     if (SSL_get_tlsext_status_type(clientssl) != TLSEXT_STATUSTYPE_ocsp) {
 263         printf("Unexpected result for SSL_get_tlsext_status_type() (test 2)\n");
 264         goto end;
 265     }
 266
 267     SSL_free(clientssl);
 268     clientssl = NULL;
 269
 270     /*
 271      * Now actually do a handshake and check OCSP information is exchanged and
 272      * the callbacks get called
 273      */
 274
 275     SSL_CTX_set_tlsext_status_cb(cctx, ocsp_client_cb);
 276     SSL_CTX_set_tlsext_status_arg(cctx, &cdummyarg);
 277     SSL_CTX_set_tlsext_status_cb(sctx, ocsp_server_cb);
 278     SSL_CTX_set_tlsext_status_arg(sctx, &cdummyarg);
 279
 280     if (!create_ssl_objects(sctx, cctx, &serverssl, &clientssl, NULL, NULL)) {
 281         printf("Unable to create SSL objects\n");
 282         goto end;
 283     }
 284
 285     if (!create_ssl_connection(serverssl, clientssl)) {
 286         printf("Unable to create SSL connection\n");
 287         goto end;
 288     }
 289
 290     if (!ocsp_client_called || !ocsp_server_called) {
 291         printf("OCSP callbacks not called\n");
 292         goto end;
 293     }
 294
 295     SSL_free(serverssl);
 296     SSL_free(clientssl);
 297     serverssl = NULL;
 298     clientssl = NULL;
 299
 300     /* Try again but this time force the server side callback to fail */
 301     ocsp_client_called = 0;
 302     ocsp_server_called = 0;
 303     cdummyarg = 0;
 304
 305     if (!create_ssl_objects(sctx, cctx, &serverssl, &clientssl, NULL, NULL)) {
 306         printf("Unable to create SSL objects\n");
 307         goto end;
 308     }
 309
 310     /* This should fail because the callback will fail */
 311     if (create_ssl_connection(serverssl, clientssl)) {
 312         printf("Unexpected success creating the connection\n");
 313         goto end;
 314     }
 315
 316     if (ocsp_client_called || ocsp_server_called) {
 317         printf("OCSP callbacks successfully called unexpectedly\n");
 318         goto end;
 319     }
 320
 321     SSL_free(serverssl);
 322     SSL_free(clientssl);
 323     serverssl = NULL;
 324     clientssl = NULL;
 325
 326     /*
 327      * This time we'll get the client to send an OCSP_RESPID that it will
 328      * accept.
 329      */
 330     ocsp_client_called = 0;
 331     ocsp_server_called = 0;
 332     cdummyarg = 2;
 333
 334     if (!create_ssl_objects(sctx, cctx, &serverssl, &clientssl, NULL, NULL)) {
 335         printf("Unable to create SSL objects\n");
 336         goto end;
 337     }
 338
 339     /*
 340      * We'll just use any old cert for this test - it doesn't have to be an OCSP
 341      * specific one. We'll use the server cert.
 342      */
 343     certbio = BIO_new_file(cert, "r");
 344     if (certbio == NULL) {
 345         printf("Can't load the certificate file\n");
 346         goto end;
 347     }
 348     id = OCSP_RESPID_new();
 349     ids = sk_OCSP_RESPID_new_null();
 350     ocspcert = PEM_read_bio_X509(certbio, NULL, NULL, NULL);
 351     if (id == NULL || ids == NULL || ocspcert == NULL
 352             || !OCSP_RESPID_set_by_key(id, ocspcert)
 353             || !sk_OCSP_RESPID_push(ids, id)) {
 354         printf("Unable to set OCSP_RESPIDs\n");
 355         goto end;
 356     }
 357     id = NULL;
 358     SSL_set_tlsext_status_ids(clientssl, ids);
 359     /* Control has been transferred */
 360     ids = NULL;
 361
 362     BIO_free(certbio);
 363     certbio = NULL;
 364
 365     if (!create_ssl_connection(serverssl, clientssl)) {
 366         printf("Unable to create SSL connection\n");
 367         goto end;
 368     }
 369
 370     if (!ocsp_client_called || !ocsp_server_called) {
 371         printf("OCSP callbacks not called\n");
 372         goto end;
 373     }
 374
 375     testresult = 1;
 376
 377  end:
 378     SSL_free(serverssl);
 379     SSL_free(clientssl);
 380     SSL_CTX_free(sctx);
 381     SSL_CTX_free(cctx);
 382     sk_OCSP_RESPID_pop_free(ids, OCSP_RESPID_free);
 383     OCSP_RESPID_free(id);
 384     BIO_free(certbio);
 385     X509_free(ocspcert);
 386     ocspcert = NULL;
 387
 388     return testresult;
 389 }
 390 #endif  /* ndef OPENSSL_NO_OCSP */
 391
 392 typedef struct ssl_session_test_fixture {
 393     const char *test_case_name;
 394     int use_ext_cache;
 395     int use_int_cache;
 396 } SSL_SESSION_TEST_FIXTURE;
 397
 398 static int new_called = 0, remove_called = 0;
 399
 400 static SSL_SESSION_TEST_FIXTURE
 401 ssl_session_set_up(const char *const test_case_name)
 402 {
 403     SSL_SESSION_TEST_FIXTURE fixture;
 404
 405     fixture.test_case_name = test_case_name;
 406     fixture.use_ext_cache = 1;
 407     fixture.use_int_cache = 1;
 408
 409     new_called = remove_called = 0;
 410
 411     return fixture;
 412 }
 413
 414 static void ssl_session_tear_down(SSL_SESSION_TEST_FIXTURE fixture)
 415 {
 416 }
 417
 418 static int new_session_cb(SSL *ssl, SSL_SESSION *sess)
 419 {
 420     new_called++;
 421
 422     return 1;
 423 }
 424
 425 static void remove_session_cb(SSL_CTX *ctx, SSL_SESSION *sess)
 426 {
 427     remove_called++;
 428 }
 429
 430 static int execute_test_session(SSL_SESSION_TEST_FIXTURE fix)
 431 {
 432     SSL_CTX *sctx = NULL, *cctx = NULL;
 433     SSL *serverssl1 = NULL, *clientssl1 = NULL;
 434     SSL *serverssl2 = NULL, *clientssl2 = NULL;
 435 #ifndef OPENSSL_NO_TLS1_1
 436     SSL *serverssl3 = NULL, *clientssl3 = NULL;
 437 #endif
 438     SSL_SESSION *sess1 = NULL, *sess2 = NULL;
 439     int testresult = 0;
 440
 441     if (!create_ssl_ctx_pair(TLS_server_method(), TLS_client_method(),
 442                              TLS1_VERSION, TLS_MAX_VERSION, &sctx, &cctx,
 443                              cert, privkey)) {
 444         printf("Unable to create SSL_CTX pair\n");
 445         return 0;
 446     }
 447
 448 #ifndef OPENSSL_NO_TLS1_2
 449     /* Only allow TLS1.2 so we can force a connection failure later */
 450     SSL_CTX_set_min_proto_version(cctx, TLS1_2_VERSION);
 451 #endif
 452
 453     /* Set up session cache */
 454     if (fix.use_ext_cache) {
 455         SSL_CTX_sess_set_new_cb(cctx, new_session_cb);
 456         SSL_CTX_sess_set_remove_cb(cctx, remove_session_cb);
 457     }
 458     if (fix.use_int_cache) {
 459         /* Also covers instance where both are set */
 460         SSL_CTX_set_session_cache_mode(cctx, SSL_SESS_CACHE_CLIENT);
 461     } else {
 462         SSL_CTX_set_session_cache_mode(cctx,
 463                                        SSL_SESS_CACHE_CLIENT
 464                                        | SSL_SESS_CACHE_NO_INTERNAL_STORE);
 465     }
 466
 467     if (!create_ssl_objects(sctx, cctx, &serverssl1, &clientssl1, NULL,
 468                                NULL)) {
 469         printf("Unable to create SSL objects\n");
 470         goto end;
 471     }
 472
 473     if (!create_ssl_connection(serverssl1, clientssl1)) {
 474         printf("Unable to create SSL connection\n");
 475         goto end;
 476     }
 477     sess1 = SSL_get1_session(clientssl1);
 478     if (sess1 == NULL) {
 479         printf("Unexpected NULL session\n");
 480         goto end;
 481     }
 482
 483     if (fix.use_int_cache && SSL_CTX_add_session(cctx, sess1)) {
 484         /* Should have failed because it should already be in the cache */
 485         printf("Unexpected success adding session to cache\n");
 486         goto end;
 487     }
 488
 489     if (fix.use_ext_cache && (new_called != 1 || remove_called != 0)) {
 490         printf("Session not added to cache\n");
 491         goto end;
 492     }
 493
 494     if (!create_ssl_objects(sctx, cctx, &serverssl2, &clientssl2, NULL, NULL)) {
 495         printf("Unable to create second SSL objects\n");
 496         goto end;
 497     }
 498
 499     if (!create_ssl_connection(serverssl2, clientssl2)) {
 500         printf("Unable to create second SSL connection\n");
 501         goto end;
 502     }
 503
 504     sess2 = SSL_get1_session(clientssl2);
 505     if (sess2 == NULL) {
 506         printf("Unexpected NULL session from clientssl2\n");
 507         goto end;
 508     }
 509
 510     if (fix.use_ext_cache && (new_called != 2 || remove_called != 0)) {
 511         printf("Remove session callback unexpectedly called\n");
 512         goto end;
 513     }
 514
 515     /*
 516      * This should clear sess2 from the cache because it is a "bad" session. See
 517      * SSL_set_session() documentation.
 518      */
 519     if (!SSL_set_session(clientssl2, sess1)) {
 520         printf("Unexpected failure setting session\n");
 521         goto end;
 522     }
 523
 524     if (fix.use_ext_cache && (new_called != 2 || remove_called != 1)) {
 525         printf("Failed to call callback to remove session\n");
 526         goto end;
 527     }
 528
 529
 530     if (SSL_get_session(clientssl2) != sess1) {
 531         printf("Unexpected session found\n");
 532         goto end;
 533     }
 534
 535     if (fix.use_int_cache) {
 536         if (!SSL_CTX_add_session(cctx, sess2)) {
 537             /*
 538              * Should have succeeded because it should not already be in the cache
 539              */
 540             printf("Unexpected failure adding session to cache\n");
 541             goto end;
 542         }
 543
 544         if (!SSL_CTX_remove_session(cctx, sess2)) {
 545             printf("Unexpected failure removing session from cache\n");
 546             goto end;
 547         }
 548
 549         /* This is for the purposes of internal cache testing...ignore the
 550          * counter for external cache
 551          */
 552         if (fix.use_ext_cache)
 553             remove_called--;
 554     }
 555
 556     /* This shouldn't be in the cache so should fail */
 557     if (SSL_CTX_remove_session(cctx, sess2)) {
 558         printf("Unexpected success removing session from cache\n");
 559         goto end;
 560     }
 561
 562     if (fix.use_ext_cache && (new_called != 2 || remove_called != 2)) {
 563         printf("Failed to call callback to remove session #2\n");
 564         goto end;
 565     }
 566
 567 #if !defined(OPENSSL_NO_TLS1_1) && !defined(OPENSSL_NO_TLS1_2)
 568     /* Force a connection failure */
 569     SSL_CTX_set_max_proto_version(sctx, TLS1_1_VERSION);
 570
 571     if (!create_ssl_objects(sctx, cctx, &serverssl3, &clientssl3, NULL, NULL)) {
 572         printf("Unable to create third SSL objects\n");
 573         goto end;
 574     }
 575
 576     if (!SSL_set_session(clientssl3, sess1)) {
 577         printf("Unable to set session for third connection\n");
 578         goto end;
 579     }
 580
 581     /* This should fail because of the mismatched protocol versions */
 582     if (create_ssl_connection(serverssl3, clientssl3)) {
 583         printf("Unable to create third SSL connection\n");
 584         goto end;
 585     }
 586
 587
 588     /* We should have automatically removed the session from the cache */
 589     if (fix.use_ext_cache && (new_called != 2 || remove_called != 3)) {
 590         printf("Failed to call callback to remove session #2\n");
 591         goto end;
 592     }
 593
 594     if (fix.use_int_cache && !SSL_CTX_add_session(cctx, sess2)) {
 595         /*
 596          * Should have succeeded because it should not already be in the cache
 597          */
 598         printf("Unexpected failure adding session to cache #2\n");
 599         goto end;
 600     }
 601 #endif
 602
 603     testresult = 1;
 604
 605  end:
 606     SSL_free(serverssl1);
 607     SSL_free(clientssl1);
 608     SSL_free(serverssl2);
 609     SSL_free(clientssl2);
 610 #ifndef OPENSSL_NO_TLS1_1
 611     SSL_free(serverssl3);
 612     SSL_free(clientssl3);
 613 #endif
 614     SSL_SESSION_free(sess1);
 615     SSL_SESSION_free(sess2);
 616     /*
 617      * Check if we need to remove any sessions up-refed for the external cache
 618      */
 619     if (new_called >= 1)
 620         SSL_SESSION_free(sess1);
 621     if (new_called >= 2)
 622         SSL_SESSION_free(sess2);
 623     SSL_CTX_free(sctx);
 624     SSL_CTX_free(cctx);
 625
 626     return testresult;
 627 }
 628
 629 static int test_session_with_only_int_cache(void)
 630 {
 631     SETUP_TEST_FIXTURE(SSL_SESSION_TEST_FIXTURE, ssl_session_set_up);
 632
 633     fixture.use_ext_cache = 0;
 634
 635     EXECUTE_TEST(execute_test_session, ssl_session_tear_down);
 636 }
 637
 638 static int test_session_with_only_ext_cache(void)
 639 {
 640     SETUP_TEST_FIXTURE(SSL_SESSION_TEST_FIXTURE, ssl_session_set_up);
 641
 642     fixture.use_int_cache = 0;
 643
 644     EXECUTE_TEST(execute_test_session, ssl_session_tear_down);
 645 }
 646
 647 static int test_session_with_both_cache(void)
 648 {
 649     SETUP_TEST_FIXTURE(SSL_SESSION_TEST_FIXTURE, ssl_session_set_up);
 650
 651     EXECUTE_TEST(execute_test_session, ssl_session_tear_down);
 652 }
 653
 654 #define USE_NULL    0
 655 #define USE_BIO_1   1
 656 #define USE_BIO_2   2
 657
 658 #define TOTAL_SSL_SET_BIO_TESTS (3 * 3 * 3 * 3)
 659
 660 static void setupbio(BIO **res, BIO *bio1, BIO *bio2, int type)
 661 {
 662     switch (type) {
 663     case USE_NULL:
 664         *res = NULL;
 665         break;
 666     case USE_BIO_1:
 667         *res = bio1;
 668         break;
 669     case USE_BIO_2:
 670         *res = bio2;
 671         break;
 672     }
 673 }
 674
 675 static int test_ssl_set_bio(int idx)
 676 {
 677     SSL_CTX *ctx = SSL_CTX_new(TLS_method());
 678     BIO *bio1 = NULL;
 679     BIO *bio2 = NULL;
 680     BIO *irbio = NULL, *iwbio = NULL, *nrbio = NULL, *nwbio = NULL;
 681     SSL *ssl = NULL;
 682     int initrbio, initwbio, newrbio, newwbio;
 683     int testresult = 0;
 684
 685     if (ctx == NULL) {
 686         printf("Failed to allocate SSL_CTX\n");
 687         goto end;
 688     }
 689
 690     ssl = SSL_new(ctx);
 691     if (ssl == NULL) {
 692         printf("Failed to allocate SSL object\n");
 693         goto end;
 694     }
 695
 696     initrbio = idx % 3;
 697     idx /= 3;
 698     initwbio = idx % 3;
 699     idx /= 3;
 700     newrbio = idx % 3;
 701     idx /= 3;
 702     newwbio = idx;
 703     OPENSSL_assert(newwbio <= 2);
 704
 705     if (initrbio == USE_BIO_1 || initwbio == USE_BIO_1 || newrbio == USE_BIO_1
 706             || newwbio == USE_BIO_1) {
 707         bio1 = BIO_new(BIO_s_mem());
 708         if (bio1 == NULL) {
 709             printf("Failed to allocate bio1\n");
 710             goto end;
 711         }
 712     }
 713
 714     if (initrbio == USE_BIO_2 || initwbio == USE_BIO_2 || newrbio == USE_BIO_2
 715             || newwbio == USE_BIO_2) {
 716         bio2 = BIO_new(BIO_s_mem());
 717         if (bio2 == NULL) {
 718             printf("Failed to allocate bio2\n");
 719             goto end;
 720         }
 721     }
 722
 723     setupbio(&irbio, bio1, bio2, initrbio);
 724     setupbio(&iwbio, bio1, bio2, initwbio);
 725
 726     /*
 727      * We want to maintain our own refs to these BIO, so do an up ref for each
 728      * BIO that will have ownership transferred in the SSL_set_bio() call
 729      */
 730     if (irbio != NULL)
 731         BIO_up_ref(irbio);
 732     if (iwbio != NULL && iwbio != irbio)
 733         BIO_up_ref(iwbio);
 734
 735     SSL_set_bio(ssl, irbio, iwbio);
 736
 737     setupbio(&nrbio, bio1, bio2, newrbio);
 738     setupbio(&nwbio, bio1, bio2, newwbio);
 739
 740     /*
 741      * We will (maybe) transfer ownership again so do more up refs.
 742      * SSL_set_bio() has some really complicated ownership rules where BIOs have
 743      * already been set!
 744      */
 745     if (nrbio != NULL && nrbio != irbio && (nwbio != iwbio || nrbio != nwbio))
 746         BIO_up_ref(nrbio);
 747     if (nwbio != NULL && nwbio != nrbio && (nwbio != iwbio || (nwbio == iwbio && irbio == iwbio)))
 748         BIO_up_ref(nwbio);
 749
 750     SSL_set_bio(ssl, nrbio, nwbio);
 751
 752     testresult = 1;
 753
 754  end:
 755     SSL_free(ssl);
 756     BIO_free(bio1);
 757     BIO_free(bio2);
 758     /*
 759      * This test is checking that the ref counting for SSL_set_bio is correct.
 760      * If we get here and we did too many frees then we will fail in the above
 761      * functions. If we haven't done enough then this will only be detected in
 762      * a crypto-mdebug build
 763      */
 764     SSL_CTX_free(ctx);
 765
 766     return testresult;
 767 }
 768
 769 typedef struct ssl_bio_test_fixture {
 770     const char *test_case_name;
 771     int pop_ssl;
 772     enum { NO_BIO_CHANGE, CHANGE_RBIO, CHANGE_WBIO } change_bio;
 773 } SSL_BIO_TEST_FIXTURE;
 774
 775 static SSL_BIO_TEST_FIXTURE ssl_bio_set_up(const char *const test_case_name)
 776 {
 777     SSL_BIO_TEST_FIXTURE fixture;
 778
 779     fixture.test_case_name = test_case_name;
 780     fixture.pop_ssl = 0;
 781     fixture.change_bio = NO_BIO_CHANGE;
 782
 783     return fixture;
 784 }
 785
 786 static void ssl_bio_tear_down(SSL_BIO_TEST_FIXTURE fixture)
 787 {
 788 }
 789
 790 static int execute_test_ssl_bio(SSL_BIO_TEST_FIXTURE fix)
 791 {
 792     BIO *sslbio = NULL, *membio1 = NULL, *membio2 = NULL;
 793     SSL_CTX *ctx = SSL_CTX_new(TLS_method());
 794     SSL *ssl = NULL;
 795     int testresult = 0;
 796
 797     if (ctx == NULL) {
 798         printf("Failed to allocate SSL_CTX\n");
 799         return 0;
 800     }
 801
 802     ssl = SSL_new(ctx);
 803     if (ssl == NULL) {
 804         printf("Failed to allocate SSL object\n");
 805         goto end;
 806     }
 807
 808     sslbio = BIO_new(BIO_f_ssl());
 809     membio1 = BIO_new(BIO_s_mem());
 810
 811     if (sslbio == NULL || membio1 == NULL) {
 812         printf("Malloc failure creating BIOs\n");
 813         goto end;
 814     }
 815
 816     BIO_set_ssl(sslbio, ssl, BIO_CLOSE);
 817
 818     /*
 819      * If anything goes wrong here then we could leak memory, so this will
 820      * be caught in a crypto-mdebug build
 821      */
 822     BIO_push(sslbio, membio1);
 823
 824     /* Verify changing the rbio/wbio directly does not cause leaks */
 825     if (fix.change_bio != NO_BIO_CHANGE) {
 826         membio2 = BIO_new(BIO_s_mem());
 827         if (membio2 == NULL) {
 828             printf("Malloc failure creating membio2\n");
 829             goto end;
 830         }
 831         if (fix.change_bio == CHANGE_RBIO)
 832             SSL_set0_rbio(ssl, membio2);
 833         else
 834             SSL_set0_wbio(ssl, membio2);
 835     }
 836     ssl = NULL;
 837
 838     if (fix.pop_ssl)
 839         BIO_pop(sslbio);
 840     else
 841         BIO_pop(membio1);
 842
 843     testresult = 1;
 844  end:
 845     BIO_free(membio1);
 846     BIO_free(sslbio);
 847     SSL_free(ssl);
 848     SSL_CTX_free(ctx);
 849
 850     return testresult;
 851 }
 852
 853 static int test_ssl_bio_pop_next_bio(void)
 854 {
 855     SETUP_TEST_FIXTURE(SSL_BIO_TEST_FIXTURE, ssl_bio_set_up);
 856
 857     EXECUTE_TEST(execute_test_ssl_bio, ssl_bio_tear_down);
 858 }
 859
 860 static int test_ssl_bio_pop_ssl_bio(void)
 861 {
 862     SETUP_TEST_FIXTURE(SSL_BIO_TEST_FIXTURE, ssl_bio_set_up);
 863
 864     fixture.pop_ssl = 1;
 865
 866     EXECUTE_TEST(execute_test_ssl_bio, ssl_bio_tear_down);
 867 }
 868
 869 static int test_ssl_bio_change_rbio(void)
 870 {
 871     SETUP_TEST_FIXTURE(SSL_BIO_TEST_FIXTURE, ssl_bio_set_up);
 872
 873     fixture.change_bio = CHANGE_RBIO;
 874
 875     EXECUTE_TEST(execute_test_ssl_bio, ssl_bio_tear_down);
 876 }
 877
 878 static int test_ssl_bio_change_wbio(void)
 879 {
 880     SETUP_TEST_FIXTURE(SSL_BIO_TEST_FIXTURE, ssl_bio_set_up);
 881
 882     fixture.change_bio = CHANGE_WBIO;
 883
 884     EXECUTE_TEST(execute_test_ssl_bio, ssl_bio_tear_down);
 885 }
 886
 887 typedef struct {
 888     /* The list of sig algs */
 889     const int *list;
 890     /* The length of the list */
 891     size_t listlen;
 892     /* A sigalgs list in string format */
 893     const char *liststr;
 894     /* Whether setting the list should succeed */
 895     int valid;
 896     /* Whether creating a connection with the list should succeed */
 897     int connsuccess;
 898 } sigalgs_list;
 899
 900 static const int validlist1[] = {NID_sha256, EVP_PKEY_RSA};
 901 static const int validlist2[] = {NID_sha256, EVP_PKEY_RSA, NID_sha512, EVP_PKEY_EC};
 902 static const int validlist3[] = {NID_sha512, EVP_PKEY_EC};
 903 static const int invalidlist1[] = {NID_undef, EVP_PKEY_RSA};
 904 static const int invalidlist2[] = {NID_sha256, NID_undef};
 905 static const int invalidlist3[] = {NID_sha256, EVP_PKEY_RSA, NID_sha256};
 906 static const int invalidlist4[] = {NID_sha256};
 907 static const sigalgs_list testsigalgs[] = {
 908     {validlist1, OSSL_NELEM(validlist1), NULL, 1, 1},
 909     {validlist2, OSSL_NELEM(validlist2), NULL, 1, 1},
 910     {validlist3, OSSL_NELEM(validlist3), NULL, 1, 0},
 911     {NULL, 0, "RSA+SHA256", 1, 1},
 912     {NULL, 0, "RSA+SHA256:ECDSA+SHA512", 1, 1},
 913     {NULL, 0, "ECDSA+SHA512", 1, 0},
 914     {invalidlist1, OSSL_NELEM(invalidlist1), NULL, 0, 0},
 915     {invalidlist2, OSSL_NELEM(invalidlist2), NULL, 0, 0},
 916     {invalidlist3, OSSL_NELEM(invalidlist3), NULL, 0, 0},
 917     {invalidlist4, OSSL_NELEM(invalidlist4), NULL, 0, 0},
 918     {NULL, 0, "RSA", 0, 0},
 919     {NULL, 0, "SHA256", 0, 0},
 920     {NULL, 0, "RSA+SHA256:SHA256", 0, 0},
 921     {NULL, 0, "Invalid", 0, 0}};
 922
 923 static int test_set_sigalgs(int idx)
 924 {
 925     SSL_CTX *cctx = NULL, *sctx = NULL;
 926     SSL *clientssl = NULL, *serverssl = NULL;
 927     int testresult = 0;
 928     const sigalgs_list *curr;
 929     int testctx;
 930
 931     /* Should never happen */
 932     if ((size_t)idx >= OSSL_NELEM(testsigalgs) * 2)
 933         return 0;
 934
 935     testctx = ((size_t)idx < OSSL_NELEM(testsigalgs));
 936     curr = testctx ? &testsigalgs[idx]
 937                    : &testsigalgs[idx - OSSL_NELEM(testsigalgs)];
 938
 939     if (!create_ssl_ctx_pair(TLS_server_method(), TLS_client_method(),
 940                              TLS1_VERSION, TLS_MAX_VERSION, &sctx, &cctx,
 941                              cert, privkey)) {
 942         printf("Unable to create SSL_CTX pair\n");
 943         return 0;
 944     }
 945
 946     if (testctx) {
 947         int ret;
 948         if (curr->list != NULL)
 949             ret = SSL_CTX_set1_sigalgs(cctx, curr->list, curr->listlen);
 950         else
 951             ret = SSL_CTX_set1_sigalgs_list(cctx, curr->liststr);
 952
 953         if (!ret) {
 954             if (curr->valid)
 955                 printf("Unexpected failure setting sigalgs in SSL_CTX (%d)\n",
 956                        idx);
 957             else
 958                 testresult = 1;
 959             goto end;
 960         }
 961         if (!curr->valid) {
 962             printf("Unexpected success setting sigalgs in SSL_CTX (%d)\n", idx);
 963             goto end;
 964         }
 965     }
 966
 967     if (!create_ssl_objects(sctx, cctx, &serverssl, &clientssl, NULL, NULL)) {
 968         printf("Unable to create SSL objects\n");
 969         goto end;
 970     }
 971
 972     if (!testctx) {
 973         int ret;
 974
 975         if (curr->list != NULL)
 976             ret = SSL_set1_sigalgs(clientssl, curr->list, curr->listlen);
 977         else
 978             ret = SSL_set1_sigalgs_list(clientssl, curr->liststr);
 979         if (!ret) {
 980             if (curr->valid)
 981                 printf("Unexpected failure setting sigalgs in SSL (%d)\n", idx);
 982             else
 983                 testresult = 1;
 984             goto end;
 985         }
 986         if (!curr->valid) {
 987             printf("Unexpected success setting sigalgs in SSL (%d)\n", idx);
 988             goto end;
 989         }
 990     }
 991
 992     if (curr->connsuccess != create_ssl_connection(serverssl, clientssl)) {
 993         printf("Unexpected return value creating SSL connection (%d)\n", idx);
 994         goto end;
 995     }
 996
 997     testresult = 1;
 998
 999  end:
1000     SSL_free(serverssl);
1001     SSL_free(clientssl);
1002     SSL_CTX_free(sctx);
1003     SSL_CTX_free(cctx);
1004
1005     return testresult;
1006 }
1007
1008 static int clntaddcb = 0;
1009 static int clntparsecb = 0;
1010 static int srvaddcb = 0;
1011 static int srvparsecb = 0;
1012 static int snicb = 0;
1013
1014 #define TEST_EXT_TYPE1  0xff00
1015
1016 static int add_cb(SSL *s, unsigned int ext_type, const unsigned char **out,
1017                   size_t *outlen, int *al, void *add_arg)
1018 {
1019     int *server = (int *)add_arg;
1020     unsigned char *data;
1021
1022     if (SSL_is_server(s))
1023         srvaddcb++;
1024     else
1025         clntaddcb++;
1026
1027     if (*server != SSL_is_server(s)
1028             || (data = OPENSSL_malloc(sizeof(*data))) == NULL)
1029         return -1;
1030
1031     *data = 1;
1032     *out = data;
1033     *outlen = sizeof(char);
1034     return 1;
1035 }
1036
1037 static void free_cb(SSL *s, unsigned int ext_type, const unsigned char *out,
1038                     void *add_arg)
1039 {
1040     OPENSSL_free((unsigned char *)out);
1041 }
1042
1043 static int parse_cb(SSL *s, unsigned int ext_type, const unsigned char *in,
1044                     size_t inlen, int *al, void *parse_arg)
1045 {
1046     int *server = (int *)parse_arg;
1047
1048     if (SSL_is_server(s))
1049         srvparsecb++;
1050     else
1051         clntparsecb++;
1052
1053     if (*server != SSL_is_server(s)
1054             || inlen != sizeof(char)
1055             || *in != 1)
1056         return -1;
1057
1058     return 1;
1059 }
1060
1061 static int sni_cb(SSL *s, int *al, void *arg)
1062 {
1063     SSL_CTX *ctx = (SSL_CTX *)arg;
1064
1065     if (SSL_set_SSL_CTX(s, ctx) == NULL) {
1066         *al = SSL_AD_INTERNAL_ERROR;
1067         return SSL_TLSEXT_ERR_ALERT_FATAL;
1068     }
1069     snicb++;
1070     return SSL_TLSEXT_ERR_OK;
1071 }
1072
1073 /*
1074  * Custom call back tests.
1075  * Test 0: callbacks in TLSv1.2
1076  * Test 1: callbacks in TLSv1.2 with SNI
1077  */
1078 static int test_custom_exts(int tst)
1079 {
1080     SSL_CTX *cctx = NULL, *sctx = NULL, *sctx2 = NULL;
1081     SSL *clientssl = NULL, *serverssl = NULL;
1082     int testresult = 0;
1083     static int server = 1;
1084     static int client = 0;
1085     SSL_SESSION *sess = NULL;
1086
1087     /* Reset callback counters */
1088     clntaddcb = clntparsecb = srvaddcb = srvparsecb = 0;
1089     snicb = 0;
1090
1091     if (!create_ssl_ctx_pair(TLS_server_method(),  TLS_client_method(),
1092                              TLS1_VERSION, TLS_MAX_VERSION, &sctx, &cctx,
1093                              cert, privkey)) {
1094         printf("Unable to create SSL_CTX pair\n");
1095         goto end;
1096     }
1097
1098     if (tst == 1
1099             && !create_ssl_ctx_pair(TLS_server_method(), NULL,
1100                                     TLS1_VERSION, TLS_MAX_VERSION, &sctx2, NULL,
1101                                     cert, privkey)) {
1102         printf("Unable to create SSL_CTX pair (2)\n");
1103         goto end;
1104     }
1105
1106     /* Create a client side custom extension */
1107     if (!SSL_CTX_add_client_custom_ext(cctx, TEST_EXT_TYPE1, add_cb, free_cb,
1108                                        &client, parse_cb, &client)) {
1109         printf("Unable to add client custom extension\n");
1110         goto end;
1111     }
1112
1113     /* Should not be able to add duplicates */
1114     if (SSL_CTX_add_client_custom_ext(cctx, TEST_EXT_TYPE1, add_cb, free_cb,
1115                                       &client, parse_cb, &client)) {
1116         printf("Unexpected success adding duplicate extension\n");
1117         goto end;
1118     }
1119
1120     /* Create a server side custom extension */
1121     if (!SSL_CTX_add_server_custom_ext(sctx, TEST_EXT_TYPE1, add_cb, free_cb,
1122                                        &server, parse_cb, &server)) {
1123         printf("Unable to add server custom extension\n");
1124         goto end;
1125     }
1126     if (sctx2 != NULL
1127             && !SSL_CTX_add_server_custom_ext(sctx2, TEST_EXT_TYPE1,
1128                                                         add_cb, free_cb,
1129                                                         &server, parse_cb,
1130                                                         &server)) {
1131         printf("Unable to add server custom extension for SNI\n");
1132         goto end;
1133     }
1134
1135     /* Should not be able to add duplicates */
1136     if (SSL_CTX_add_server_custom_ext(sctx, TEST_EXT_TYPE1, add_cb, free_cb,
1137                                       &server, parse_cb, &server)) {
1138         printf("Unexpected success adding duplicate extension (2)\n");
1139         goto end;
1140     }
1141
1142     if (tst == 1) {
1143         /* Set up SNI */
1144         if (!SSL_CTX_set_tlsext_servername_callback(sctx, sni_cb)
1145                 || !SSL_CTX_set_tlsext_servername_arg(sctx, sctx2)) {
1146             printf("Cannot set SNI callbacks\n");
1147             goto end;
1148         }
1149     }
1150
1151     if (!create_ssl_objects(sctx, cctx, &serverssl, &clientssl, NULL, NULL)
1152             || !create_ssl_connection(serverssl, clientssl)) {
1153         printf("Cannot create SSL connection\n");
1154         goto end;
1155     }
1156
1157     if (clntaddcb != 1
1158             || clntparsecb != 1
1159             || srvaddcb != 1
1160             || srvparsecb != 1
1161             || (tst != 1 && snicb != 0)
1162             || (tst == 1 && snicb != 1)) {
1163         printf("Incorrect callback counts\n");
1164         goto end;
1165     }
1166
1167     sess = SSL_get1_session(clientssl);
1168     SSL_shutdown(clientssl);
1169     SSL_shutdown(serverssl);
1170     SSL_free(serverssl);
1171     SSL_free(clientssl);
1172     serverssl = clientssl = NULL;
1173
1174     if (tst == 1) {
1175         /* We don't bother with the resumption aspects for this test */
1176         testresult = 1;
1177         goto end;
1178     }
1179
1180     if (!create_ssl_objects(sctx, cctx, &serverssl, &clientssl, NULL, NULL)
1181             || !SSL_set_session(clientssl, sess)
1182             || !create_ssl_connection(serverssl, clientssl)) {
1183         printf("Cannot create resumption connection\n");
1184         goto end;
1185     }
1186
1187     /*
1188      * For a resumed session we expect to add the ClientHello extension but we
1189      * should ignore it on the server side.
1190      */
1191     if (clntaddcb != 2
1192             || clntparsecb != 1
1193             || srvaddcb != 1
1194             || srvparsecb != 1) {
1195         printf("Incorrect resumption callback counts\n");
1196         goto end;
1197     }
1198
1199     testresult = 1;
1200
1201 end:
1202     SSL_SESSION_free(sess);
1203     SSL_free(serverssl);
1204     SSL_free(clientssl);
1205     SSL_CTX_free(sctx2);
1206     SSL_CTX_free(sctx);
1207     SSL_CTX_free(cctx);
1208     return testresult;
1209 }
1210
1211 static int test_ssl_pending(int tst)
1212 {
1213     SSL_CTX *cctx = NULL, *sctx = NULL;
1214     SSL *clientssl = NULL, *serverssl = NULL;
1215     int testresult = 0;
1216     char msg[] = "A test message";
1217     char buf[5];
1218     size_t written;
1219
1220     if (tst == 0) {
1221         if (!create_ssl_ctx_pair(TLS_server_method(), TLS_client_method(),
1222                                  TLS1_VERSION, TLS_MAX_VERSION,
1223                                  &sctx, &cctx, cert, privkey)) {
1224             printf("Failed creating SSL_CTX pair\n");
1225             goto end;
1226         }
1227     } else {
1228 #ifndef OPENSSL_NO_DTLS
1229         if (!create_ssl_ctx_pair(DTLS_server_method(), DTLS_client_method(),
1230                                  DTLS1_VERSION, DTLS_MAX_VERSION,
1231                                  &sctx, &cctx, cert, privkey)) {
1232             printf("Failed creating SSL_CTX pair\n");
1233             goto end;
1234         }
1235 #else
1236         return 1;
1237 #endif
1238     }
1239
1240     if (!create_ssl_objects(sctx, cctx, &serverssl, &clientssl, NULL, NULL)
1241             || !create_ssl_connection(serverssl, clientssl)) {
1242             printf("Failed creating connection\n");
1243         goto end;
1244     }
1245
1246     written = SSL_write(serverssl, msg, sizeof(msg));
1247     if (written != sizeof(msg)
1248             || SSL_read(clientssl, buf, sizeof(buf)) != sizeof(buf)
1249             || SSL_pending(clientssl) != (int)(written - sizeof(buf))) {
1250         printf("Failed checking SSL_pending\n");
1251         goto end;
1252     }
1253
1254     testresult = 1;
1255
1256  end:
1257     SSL_free(serverssl);
1258     SSL_free(clientssl);
1259     SSL_CTX_free(sctx);
1260     SSL_CTX_free(cctx);
1261
1262     return testresult;
1263 }
1264
1265
1266 int main(int argc, char *argv[])
1267 {
1268     BIO *err = NULL;
1269     int testresult = 1;
1270
1271     if (argc != 3) {
1272         printf("Invalid argument count\n");
1273         return 1;
1274     }
1275
1276     cert = argv[1];
1277     privkey = argv[2];
1278
1279     err = BIO_new_fp(stderr, BIO_NOCLOSE | BIO_FP_TEXT);
1280
1281     CRYPTO_set_mem_debug(1);
1282     CRYPTO_mem_ctrl(CRYPTO_MEM_CHECK_ON);
1283
1284     ADD_TEST(test_large_message_tls);
1285     ADD_TEST(test_large_message_tls_read_ahead);
1286 #ifndef OPENSSL_NO_DTLS
1287     ADD_TEST(test_large_message_dtls);
1288 #endif
1289 #ifndef OPENSSL_NO_OCSP
1290     ADD_TEST(test_tlsext_status_type);
1291 #endif
1292     ADD_TEST(test_session_with_only_int_cache);
1293     ADD_TEST(test_session_with_only_ext_cache);
1294     ADD_TEST(test_session_with_both_cache);
1295     ADD_ALL_TESTS(test_ssl_set_bio, TOTAL_SSL_SET_BIO_TESTS);
1296     ADD_TEST(test_ssl_bio_pop_next_bio);
1297     ADD_TEST(test_ssl_bio_pop_ssl_bio);
1298     ADD_TEST(test_ssl_bio_change_rbio);
1299     ADD_TEST(test_ssl_bio_change_wbio);
1300     ADD_ALL_TESTS(test_set_sigalgs, OSSL_NELEM(testsigalgs) * 2);
1301     ADD_ALL_TESTS(test_custom_exts, 2);
1302     ADD_ALL_TESTS(test_ssl_pending, 2);
1303
1304     testresult = run_tests(argv[0]);
1305
1306     bio_s_mempacket_test_free();
1307
1308 #ifndef OPENSSL_NO_CRYPTO_MDEBUG
1309     if (CRYPTO_mem_leaks(err) <= 0)
1310         testresult = 1;
1311 #endif
1312     BIO_free(err);
1313
1314     if (!testresult)
1315         printf("PASS\n");
1316
1317     return testresult;
1318 }