test/ssltestlib.c

   1 /*
   2  * Copyright 2016-2019 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
   3  *
   4  * Licensed under the Apache License 2.0 (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 "internal/nelem.h"
  13 #include "ssltestlib.h"
  14 #include "testutil.h"
  15 #include "e_os.h"
  16
  17 #ifdef OPENSSL_SYS_UNIX
  18 # include <unistd.h>
  19 #ifndef OPENSSL_NO_KTLS
  20 # include <netinet/in.h>
  21 # include <netinet/in.h>
  22 # include <arpa/inet.h>
  23 # include <sys/socket.h>
  24 # include <unistd.h>
  25 # include <fcntl.h>
  26 #endif
  27
  28 static ossl_inline void ossl_sleep(unsigned int millis)
  29 {
  30 # ifdef OPENSSL_SYS_VXWORKS
  31     struct timespec ts;
  32     ts.tv_sec = (long int) (millis / 1000);
  33     ts.tv_nsec = (long int) (millis % 1000) * 1000000ul;
  34     nanosleep(&ts, NULL);
  35 # else
  36     usleep(millis * 1000);
  37 # endif
  38 }
  39 #elif defined(_WIN32)
  40 # include <windows.h>
  41
  42 static ossl_inline void ossl_sleep(unsigned int millis)
  43 {
  44     Sleep(millis);
  45 }
  46 #else
  47 /* Fallback to a busy wait */
  48 static ossl_inline void ossl_sleep(unsigned int millis)
  49 {
  50     struct timeval start, now;
  51     unsigned int elapsedms;
  52
  53     gettimeofday(&start, NULL);
  54     do {
  55         gettimeofday(&now, NULL);
  56         elapsedms = (((now.tv_sec - start.tv_sec) * 1000000)
  57                      + now.tv_usec - start.tv_usec) / 1000;
  58     } while (elapsedms < millis);
  59 }
  60 #endif
  61
  62 static int tls_dump_new(BIO *bi);
  63 static int tls_dump_free(BIO *a);
  64 static int tls_dump_read(BIO *b, char *out, int outl);
  65 static int tls_dump_write(BIO *b, const char *in, int inl);
  66 static long tls_dump_ctrl(BIO *b, int cmd, long num, void *ptr);
  67 static int tls_dump_gets(BIO *bp, char *buf, int size);
  68 static int tls_dump_puts(BIO *bp, const char *str);
  69
  70 /* Choose a sufficiently large type likely to be unused for this custom BIO */
  71 #define BIO_TYPE_TLS_DUMP_FILTER  (0x80 | BIO_TYPE_FILTER)
  72 #define BIO_TYPE_MEMPACKET_TEST    0x81
  73
  74 static BIO_METHOD *method_tls_dump = NULL;
  75 static BIO_METHOD *meth_mem = NULL;
  76
  77 /* Note: Not thread safe! */
  78 const BIO_METHOD *bio_f_tls_dump_filter(void)
  79 {
  80     if (method_tls_dump == NULL) {
  81         method_tls_dump = BIO_meth_new(BIO_TYPE_TLS_DUMP_FILTER,
  82                                         "TLS dump filter");
  83         if (   method_tls_dump == NULL
  84             || !BIO_meth_set_write(method_tls_dump, tls_dump_write)
  85             || !BIO_meth_set_read(method_tls_dump, tls_dump_read)
  86             || !BIO_meth_set_puts(method_tls_dump, tls_dump_puts)
  87             || !BIO_meth_set_gets(method_tls_dump, tls_dump_gets)
  88             || !BIO_meth_set_ctrl(method_tls_dump, tls_dump_ctrl)
  89             || !BIO_meth_set_create(method_tls_dump, tls_dump_new)
  90             || !BIO_meth_set_destroy(method_tls_dump, tls_dump_free))
  91             return NULL;
  92     }
  93     return method_tls_dump;
  94 }
  95
  96 void bio_f_tls_dump_filter_free(void)
  97 {
  98     BIO_meth_free(method_tls_dump);
  99 }
 100
 101 static int tls_dump_new(BIO *bio)
 102 {
 103     BIO_set_init(bio, 1);
 104     return 1;
 105 }
 106
 107 static int tls_dump_free(BIO *bio)
 108 {
 109     BIO_set_init(bio, 0);
 110
 111     return 1;
 112 }
 113
 114 static void copy_flags(BIO *bio)
 115 {
 116     int flags;
 117     BIO *next = BIO_next(bio);
 118
 119     flags = BIO_test_flags(next, BIO_FLAGS_SHOULD_RETRY | BIO_FLAGS_RWS);
 120     BIO_clear_flags(bio, BIO_FLAGS_SHOULD_RETRY | BIO_FLAGS_RWS);
 121     BIO_set_flags(bio, flags);
 122 }
 123
 124 #define RECORD_CONTENT_TYPE     0
 125 #define RECORD_VERSION_HI       1
 126 #define RECORD_VERSION_LO       2
 127 #define RECORD_EPOCH_HI         3
 128 #define RECORD_EPOCH_LO         4
 129 #define RECORD_SEQUENCE_START   5
 130 #define RECORD_SEQUENCE_END     10
 131 #define RECORD_LEN_HI           11
 132 #define RECORD_LEN_LO           12
 133
 134 #define MSG_TYPE                0
 135 #define MSG_LEN_HI              1
 136 #define MSG_LEN_MID             2
 137 #define MSG_LEN_LO              3
 138 #define MSG_SEQ_HI              4
 139 #define MSG_SEQ_LO              5
 140 #define MSG_FRAG_OFF_HI         6
 141 #define MSG_FRAG_OFF_MID        7
 142 #define MSG_FRAG_OFF_LO         8
 143 #define MSG_FRAG_LEN_HI         9
 144 #define MSG_FRAG_LEN_MID        10
 145 #define MSG_FRAG_LEN_LO         11
 146
 147
 148 static void dump_data(const char *data, int len)
 149 {
 150     int rem, i, content, reclen, msglen, fragoff, fraglen, epoch;
 151     unsigned char *rec;
 152
 153     printf("---- START OF PACKET ----\n");
 154
 155     rem = len;
 156     rec = (unsigned char *)data;
 157
 158     while (rem > 0) {
 159         if (rem != len)
 160             printf("*\n");
 161         printf("*---- START OF RECORD ----\n");
 162         if (rem < DTLS1_RT_HEADER_LENGTH) {
 163             printf("*---- RECORD TRUNCATED ----\n");
 164             break;
 165         }
 166         content = rec[RECORD_CONTENT_TYPE];
 167         printf("** Record Content-type: %d\n", content);
 168         printf("** Record Version: %02x%02x\n",
 169                rec[RECORD_VERSION_HI], rec[RECORD_VERSION_LO]);
 170         epoch = (rec[RECORD_EPOCH_HI] << 8) | rec[RECORD_EPOCH_LO];
 171         printf("** Record Epoch: %d\n", epoch);
 172         printf("** Record Sequence: ");
 173         for (i = RECORD_SEQUENCE_START; i <= RECORD_SEQUENCE_END; i++)
 174             printf("%02x", rec[i]);
 175         reclen = (rec[RECORD_LEN_HI] << 8) | rec[RECORD_LEN_LO];
 176         printf("\n** Record Length: %d\n", reclen);
 177
 178         /* Now look at message */
 179         rec += DTLS1_RT_HEADER_LENGTH;
 180         rem -= DTLS1_RT_HEADER_LENGTH;
 181         if (content == SSL3_RT_HANDSHAKE) {
 182             printf("**---- START OF HANDSHAKE MESSAGE FRAGMENT ----\n");
 183             if (epoch > 0) {
 184                 printf("**---- HANDSHAKE MESSAGE FRAGMENT ENCRYPTED ----\n");
 185             } else if (rem < DTLS1_HM_HEADER_LENGTH
 186                     || reclen < DTLS1_HM_HEADER_LENGTH) {
 187                 printf("**---- HANDSHAKE MESSAGE FRAGMENT TRUNCATED ----\n");
 188             } else {
 189                 printf("*** Message Type: %d\n", rec[MSG_TYPE]);
 190                 msglen = (rec[MSG_LEN_HI] << 16) | (rec[MSG_LEN_MID] << 8)
 191                          | rec[MSG_LEN_LO];
 192                 printf("*** Message Length: %d\n", msglen);
 193                 printf("*** Message sequence: %d\n",
 194                        (rec[MSG_SEQ_HI] << 8) | rec[MSG_SEQ_LO]);
 195                 fragoff = (rec[MSG_FRAG_OFF_HI] << 16)
 196                           | (rec[MSG_FRAG_OFF_MID] << 8)
 197                           | rec[MSG_FRAG_OFF_LO];
 198                 printf("*** Message Fragment offset: %d\n", fragoff);
 199                 fraglen = (rec[MSG_FRAG_LEN_HI] << 16)
 200                           | (rec[MSG_FRAG_LEN_MID] << 8)
 201                           | rec[MSG_FRAG_LEN_LO];
 202                 printf("*** Message Fragment len: %d\n", fraglen);
 203                 if (fragoff + fraglen > msglen)
 204                     printf("***---- HANDSHAKE MESSAGE FRAGMENT INVALID ----\n");
 205                 else if (reclen < fraglen)
 206                     printf("**---- HANDSHAKE MESSAGE FRAGMENT TRUNCATED ----\n");
 207                 else
 208                     printf("**---- END OF HANDSHAKE MESSAGE FRAGMENT ----\n");
 209             }
 210         }
 211         if (rem < reclen) {
 212             printf("*---- RECORD TRUNCATED ----\n");
 213             rem = 0;
 214         } else {
 215             rec += reclen;
 216             rem -= reclen;
 217             printf("*---- END OF RECORD ----\n");
 218         }
 219     }
 220     printf("---- END OF PACKET ----\n\n");
 221     fflush(stdout);
 222 }
 223
 224 static int tls_dump_read(BIO *bio, char *out, int outl)
 225 {
 226     int ret;
 227     BIO *next = BIO_next(bio);
 228
 229     ret = BIO_read(next, out, outl);
 230     copy_flags(bio);
 231
 232     if (ret > 0) {
 233         dump_data(out, ret);
 234     }
 235
 236     return ret;
 237 }
 238
 239 static int tls_dump_write(BIO *bio, const char *in, int inl)
 240 {
 241     int ret;
 242     BIO *next = BIO_next(bio);
 243
 244     ret = BIO_write(next, in, inl);
 245     copy_flags(bio);
 246
 247     return ret;
 248 }
 249
 250 static long tls_dump_ctrl(BIO *bio, int cmd, long num, void *ptr)
 251 {
 252     long ret;
 253     BIO *next = BIO_next(bio);
 254
 255     if (next == NULL)
 256         return 0;
 257
 258     switch (cmd) {
 259     case BIO_CTRL_DUP:
 260         ret = 0L;
 261         break;
 262     default:
 263         ret = BIO_ctrl(next, cmd, num, ptr);
 264         break;
 265     }
 266     return ret;
 267 }
 268
 269 static int tls_dump_gets(BIO *bio, char *buf, int size)
 270 {
 271     /* We don't support this - not needed anyway */
 272     return -1;
 273 }
 274
 275 static int tls_dump_puts(BIO *bio, const char *str)
 276 {
 277     return tls_dump_write(bio, str, strlen(str));
 278 }
 279
 280
 281 struct mempacket_st {
 282     unsigned char *data;
 283     int len;
 284     unsigned int num;
 285     unsigned int type;
 286 };
 287
 288 static void mempacket_free(MEMPACKET *pkt)
 289 {
 290     if (pkt->data != NULL)
 291         OPENSSL_free(pkt->data);
 292     OPENSSL_free(pkt);
 293 }
 294
 295 typedef struct mempacket_test_ctx_st {
 296     STACK_OF(MEMPACKET) *pkts;
 297     unsigned int epoch;
 298     unsigned int currrec;
 299     unsigned int currpkt;
 300     unsigned int lastpkt;
 301     unsigned int injected;
 302     unsigned int noinject;
 303     unsigned int dropepoch;
 304     int droprec;
 305     int duprec;
 306 } MEMPACKET_TEST_CTX;
 307
 308 static int mempacket_test_new(BIO *bi);
 309 static int mempacket_test_free(BIO *a);
 310 static int mempacket_test_read(BIO *b, char *out, int outl);
 311 static int mempacket_test_write(BIO *b, const char *in, int inl);
 312 static long mempacket_test_ctrl(BIO *b, int cmd, long num, void *ptr);
 313 static int mempacket_test_gets(BIO *bp, char *buf, int size);
 314 static int mempacket_test_puts(BIO *bp, const char *str);
 315
 316 const BIO_METHOD *bio_s_mempacket_test(void)
 317 {
 318     if (meth_mem == NULL) {
 319         if (!TEST_ptr(meth_mem = BIO_meth_new(BIO_TYPE_MEMPACKET_TEST,
 320                                               "Mem Packet Test"))
 321             || !TEST_true(BIO_meth_set_write(meth_mem, mempacket_test_write))
 322             || !TEST_true(BIO_meth_set_read(meth_mem, mempacket_test_read))
 323             || !TEST_true(BIO_meth_set_puts(meth_mem, mempacket_test_puts))
 324             || !TEST_true(BIO_meth_set_gets(meth_mem, mempacket_test_gets))
 325             || !TEST_true(BIO_meth_set_ctrl(meth_mem, mempacket_test_ctrl))
 326             || !TEST_true(BIO_meth_set_create(meth_mem, mempacket_test_new))
 327             || !TEST_true(BIO_meth_set_destroy(meth_mem, mempacket_test_free)))
 328             return NULL;
 329     }
 330     return meth_mem;
 331 }
 332
 333 void bio_s_mempacket_test_free(void)
 334 {
 335     BIO_meth_free(meth_mem);
 336 }
 337
 338 static int mempacket_test_new(BIO *bio)
 339 {
 340     MEMPACKET_TEST_CTX *ctx;
 341
 342     if (!TEST_ptr(ctx = OPENSSL_zalloc(sizeof(*ctx))))
 343         return 0;
 344     if (!TEST_ptr(ctx->pkts = sk_MEMPACKET_new_null())) {
 345         OPENSSL_free(ctx);
 346         return 0;
 347     }
 348     ctx->dropepoch = 0;
 349     ctx->droprec = -1;
 350     BIO_set_init(bio, 1);
 351     BIO_set_data(bio, ctx);
 352     return 1;
 353 }
 354
 355 static int mempacket_test_free(BIO *bio)
 356 {
 357     MEMPACKET_TEST_CTX *ctx = BIO_get_data(bio);
 358
 359     sk_MEMPACKET_pop_free(ctx->pkts, mempacket_free);
 360     OPENSSL_free(ctx);
 361     BIO_set_data(bio, NULL);
 362     BIO_set_init(bio, 0);
 363     return 1;
 364 }
 365
 366 /* Record Header values */
 367 #define EPOCH_HI        3
 368 #define EPOCH_LO        4
 369 #define RECORD_SEQUENCE 10
 370 #define RECORD_LEN_HI   11
 371 #define RECORD_LEN_LO   12
 372
 373 #define STANDARD_PACKET                 0
 374
 375 static int mempacket_test_read(BIO *bio, char *out, int outl)
 376 {
 377     MEMPACKET_TEST_CTX *ctx = BIO_get_data(bio);
 378     MEMPACKET *thispkt;
 379     unsigned char *rec;
 380     int rem;
 381     unsigned int seq, offset, len, epoch;
 382
 383     BIO_clear_retry_flags(bio);
 384     thispkt = sk_MEMPACKET_value(ctx->pkts, 0);
 385     if (thispkt == NULL || thispkt->num != ctx->currpkt) {
 386         /* Probably run out of data */
 387         BIO_set_retry_read(bio);
 388         return -1;
 389     }
 390     (void)sk_MEMPACKET_shift(ctx->pkts);
 391     ctx->currpkt++;
 392
 393     if (outl > thispkt->len)
 394         outl = thispkt->len;
 395
 396     if (thispkt->type != INJECT_PACKET_IGNORE_REC_SEQ
 397             && (ctx->injected || ctx->droprec >= 0)) {
 398         /*
 399          * Overwrite the record sequence number. We strictly number them in
 400          * the order received. Since we are actually a reliable transport
 401          * we know that there won't be any re-ordering. We overwrite to deal
 402          * with any packets that have been injected
 403          */
 404         for (rem = thispkt->len, rec = thispkt->data; rem > 0; rem -= len) {
 405             if (rem < DTLS1_RT_HEADER_LENGTH)
 406                 return -1;
 407             epoch = (rec[EPOCH_HI] << 8) | rec[EPOCH_LO];
 408             if (epoch != ctx->epoch) {
 409                 ctx->epoch = epoch;
 410                 ctx->currrec = 0;
 411             }
 412             seq = ctx->currrec;
 413             offset = 0;
 414             do {
 415                 rec[RECORD_SEQUENCE - offset] = seq & 0xFF;
 416                 seq >>= 8;
 417                 offset++;
 418             } while (seq > 0);
 419
 420             len = ((rec[RECORD_LEN_HI] << 8) | rec[RECORD_LEN_LO])
 421                   + DTLS1_RT_HEADER_LENGTH;
 422             if (rem < (int)len)
 423                 return -1;
 424             if (ctx->droprec == (int)ctx->currrec && ctx->dropepoch == epoch) {
 425                 if (rem > (int)len)
 426                     memmove(rec, rec + len, rem - len);
 427                 outl -= len;
 428                 ctx->droprec = -1;
 429                 if (outl == 0)
 430                     BIO_set_retry_read(bio);
 431             } else {
 432                 rec += len;
 433             }
 434
 435             ctx->currrec++;
 436         }
 437     }
 438
 439     memcpy(out, thispkt->data, outl);
 440     mempacket_free(thispkt);
 441     return outl;
 442 }
 443
 444 int mempacket_test_inject(BIO *bio, const char *in, int inl, int pktnum,
 445                           int type)
 446 {
 447     MEMPACKET_TEST_CTX *ctx = BIO_get_data(bio);
 448     MEMPACKET *thispkt = NULL, *looppkt, *nextpkt, *allpkts[3];
 449     int i, duprec;
 450     const unsigned char *inu = (const unsigned char *)in;
 451     size_t len = ((inu[RECORD_LEN_HI] << 8) | inu[RECORD_LEN_LO])
 452                  + DTLS1_RT_HEADER_LENGTH;
 453
 454     if (ctx == NULL)
 455         return -1;
 456
 457     if ((size_t)inl < len)
 458         return -1;
 459
 460     if ((size_t)inl == len)
 461         duprec = 0;
 462     else
 463         duprec = ctx->duprec > 0;
 464
 465     /* We don't support arbitrary injection when duplicating records */
 466     if (duprec && pktnum != -1)
 467         return -1;
 468
 469     /* We only allow injection before we've started writing any data */
 470     if (pktnum >= 0) {
 471         if (ctx->noinject)
 472             return -1;
 473         ctx->injected  = 1;
 474     } else {
 475         ctx->noinject = 1;
 476     }
 477
 478     for (i = 0; i < (duprec ? 3 : 1); i++) {
 479         if (!TEST_ptr(allpkts[i] = OPENSSL_malloc(sizeof(*thispkt))))
 480             goto err;
 481         thispkt = allpkts[i];
 482
 483         if (!TEST_ptr(thispkt->data = OPENSSL_malloc(inl)))
 484             goto err;
 485         /*
 486          * If we are duplicating the packet, we duplicate it three times. The
 487          * first two times we drop the first record if there are more than one.
 488          * In this way we know that libssl will not be able to make progress
 489          * until it receives the last packet, and hence will be forced to
 490          * buffer these records.
 491          */
 492         if (duprec && i != 2) {
 493             memcpy(thispkt->data, in + len, inl - len);
 494             thispkt->len = inl - len;
 495         } else {
 496             memcpy(thispkt->data, in, inl);
 497             thispkt->len = inl;
 498         }
 499         thispkt->num = (pktnum >= 0) ? (unsigned int)pktnum : ctx->lastpkt + i;
 500         thispkt->type = type;
 501     }
 502
 503     for(i = 0; (looppkt = sk_MEMPACKET_value(ctx->pkts, i)) != NULL; i++) {
 504         /* Check if we found the right place to insert this packet */
 505         if (looppkt->num > thispkt->num) {
 506             if (sk_MEMPACKET_insert(ctx->pkts, thispkt, i) == 0)
 507                 goto err;
 508             /* If we're doing up front injection then we're done */
 509             if (pktnum >= 0)
 510                 return inl;
 511             /*
 512              * We need to do some accounting on lastpkt. We increment it first,
 513              * but it might now equal the value of injected packets, so we need
 514              * to skip over those
 515              */
 516             ctx->lastpkt++;
 517             do {
 518                 i++;
 519                 nextpkt = sk_MEMPACKET_value(ctx->pkts, i);
 520                 if (nextpkt != NULL && nextpkt->num == ctx->lastpkt)
 521                     ctx->lastpkt++;
 522                 else
 523                     return inl;
 524             } while(1);
 525         } else if (looppkt->num == thispkt->num) {
 526             if (!ctx->noinject) {
 527                 /* We injected two packets with the same packet number! */
 528                 goto err;
 529             }
 530             ctx->lastpkt++;
 531             thispkt->num++;
 532         }
 533     }
 534     /*
 535      * We didn't find any packets with a packet number equal to or greater than
 536      * this one, so we just add it onto the end
 537      */
 538     for (i = 0; i < (duprec ? 3 : 1); i++) {
 539         thispkt = allpkts[i];
 540         if (!sk_MEMPACKET_push(ctx->pkts, thispkt))
 541             goto err;
 542
 543         if (pktnum < 0)
 544             ctx->lastpkt++;
 545     }
 546
 547     return inl;
 548
 549  err:
 550     for (i = 0; i < (ctx->duprec > 0 ? 3 : 1); i++)
 551         mempacket_free(allpkts[i]);
 552     return -1;
 553 }
 554
 555 static int mempacket_test_write(BIO *bio, const char *in, int inl)
 556 {
 557     return mempacket_test_inject(bio, in, inl, -1, STANDARD_PACKET);
 558 }
 559
 560 static long mempacket_test_ctrl(BIO *bio, int cmd, long num, void *ptr)
 561 {
 562     long ret = 1;
 563     MEMPACKET_TEST_CTX *ctx = BIO_get_data(bio);
 564     MEMPACKET *thispkt;
 565
 566     switch (cmd) {
 567     case BIO_CTRL_EOF:
 568         ret = (long)(sk_MEMPACKET_num(ctx->pkts) == 0);
 569         break;
 570     case BIO_CTRL_GET_CLOSE:
 571         ret = BIO_get_shutdown(bio);
 572         break;
 573     case BIO_CTRL_SET_CLOSE:
 574         BIO_set_shutdown(bio, (int)num);
 575         break;
 576     case BIO_CTRL_WPENDING:
 577         ret = 0L;
 578         break;
 579     case BIO_CTRL_PENDING:
 580         thispkt = sk_MEMPACKET_value(ctx->pkts, 0);
 581         if (thispkt == NULL)
 582             ret = 0;
 583         else
 584             ret = thispkt->len;
 585         break;
 586     case BIO_CTRL_FLUSH:
 587         ret = 1;
 588         break;
 589     case MEMPACKET_CTRL_SET_DROP_EPOCH:
 590         ctx->dropepoch = (unsigned int)num;
 591         break;
 592     case MEMPACKET_CTRL_SET_DROP_REC:
 593         ctx->droprec = (int)num;
 594         break;
 595     case MEMPACKET_CTRL_GET_DROP_REC:
 596         ret = ctx->droprec;
 597         break;
 598     case MEMPACKET_CTRL_SET_DUPLICATE_REC:
 599         ctx->duprec = (int)num;
 600         break;
 601     case BIO_CTRL_RESET:
 602     case BIO_CTRL_DUP:
 603     case BIO_CTRL_PUSH:
 604     case BIO_CTRL_POP:
 605     default:
 606         ret = 0;
 607         break;
 608     }
 609     return ret;
 610 }
 611
 612 static int mempacket_test_gets(BIO *bio, char *buf, int size)
 613 {
 614     /* We don't support this - not needed anyway */
 615     return -1;
 616 }
 617
 618 static int mempacket_test_puts(BIO *bio, const char *str)
 619 {
 620     return mempacket_test_write(bio, str, strlen(str));
 621 }
 622
 623 int create_ssl_ctx_pair(const SSL_METHOD *sm, const SSL_METHOD *cm,
 624                         int min_proto_version, int max_proto_version,
 625                         SSL_CTX **sctx, SSL_CTX **cctx, char *certfile,
 626                         char *privkeyfile)
 627 {
 628     SSL_CTX *serverctx = NULL;
 629     SSL_CTX *clientctx = NULL;
 630
 631     if (!TEST_ptr(serverctx = SSL_CTX_new(sm))
 632             || (cctx != NULL && !TEST_ptr(clientctx = SSL_CTX_new(cm))))
 633         goto err;
 634
 635     if ((min_proto_version > 0
 636          && !TEST_true(SSL_CTX_set_min_proto_version(serverctx,
 637                                                      min_proto_version)))
 638         || (max_proto_version > 0
 639             && !TEST_true(SSL_CTX_set_max_proto_version(serverctx,
 640                                                         max_proto_version))))
 641         goto err;
 642     if (clientctx != NULL
 643         && ((min_proto_version > 0
 644              && !TEST_true(SSL_CTX_set_min_proto_version(clientctx,
 645                                                          min_proto_version)))
 646             || (max_proto_version > 0
 647                 && !TEST_true(SSL_CTX_set_max_proto_version(clientctx,
 648                                                             max_proto_version)))))
 649         goto err;
 650
 651     if (certfile != NULL && privkeyfile != NULL) {
 652         if (!TEST_int_eq(SSL_CTX_use_certificate_file(serverctx, certfile,
 653                                                       SSL_FILETYPE_PEM), 1)
 654                 || !TEST_int_eq(SSL_CTX_use_PrivateKey_file(serverctx,
 655                                                             privkeyfile,
 656                                                             SSL_FILETYPE_PEM), 1)
 657                 || !TEST_int_eq(SSL_CTX_check_private_key(serverctx), 1))
 658             goto err;
 659     }
 660
 661 #ifndef OPENSSL_NO_DH
 662     SSL_CTX_set_dh_auto(serverctx, 1);
 663 #endif
 664
 665     *sctx = serverctx;
 666     if (cctx != NULL)
 667         *cctx = clientctx;
 668     return 1;
 669
 670  err:
 671     SSL_CTX_free(serverctx);
 672     SSL_CTX_free(clientctx);
 673     return 0;
 674 }
 675
 676 #define MAXLOOPS    1000000
 677
 678 #if !defined(OPENSSL_NO_KTLS) && !defined(OPENSSL_NO_SOCK)
 679 static int set_nb(int fd)
 680 {
 681     int flags;
 682
 683     flags = fcntl(fd,F_GETFL,0);
 684     if (flags == -1)
 685         return flags;
 686     flags = fcntl(fd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK);
 687     return flags;
 688 }
 689
 690 int create_test_sockets(int *cfd, int *sfd)
 691 {
 692     struct sockaddr_in sin;
 693     const char *host = "127.0.0.1";
 694     int cfd_connected = 0, ret = 0;
 695     socklen_t slen = sizeof(sin);
 696     int afd = -1;
 697
 698     *cfd = -1;
 699     *sfd = -1;
 700
 701     memset ((char *) &sin, 0, sizeof(sin));
 702     sin.sin_family = AF_INET;
 703     sin.sin_addr.s_addr = inet_addr(host);
 704
 705     afd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
 706     if (afd < 0)
 707         return 0;
 708
 709     if (bind(afd, (struct sockaddr*)&sin, sizeof(sin)) < 0)
 710         goto out;
 711
 712     if (getsockname(afd, (struct sockaddr*)&sin, &slen) < 0)
 713         goto out;
 714
 715     if (listen(afd, 1) < 0)
 716         goto out;
 717
 718     *cfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
 719     if (*cfd < 0)
 720         goto out;
 721
 722     if (set_nb(afd) == -1)
 723         goto out;
 724
 725     while (*sfd == -1 || !cfd_connected ) {
 726         *sfd = accept(afd, NULL, 0);
 727         if (*sfd == -1 && errno != EAGAIN)
 728             goto out;
 729
 730         if (!cfd_connected && connect(*cfd, (struct sockaddr*)&sin, sizeof(sin)) < 0)
 731             goto out;
 732         else
 733             cfd_connected = 1;
 734     }
 735
 736     if (set_nb(*cfd) == -1 || set_nb(*sfd) == -1)
 737         goto out;
 738     ret = 1;
 739     goto success;
 740
 741 out:
 742         if (*cfd != -1)
 743             close(*cfd);
 744         if (*sfd != -1)
 745             close(*sfd);
 746 success:
 747         if (afd != -1)
 748             close(afd);
 749     return ret;
 750 }
 751
 752 int create_ssl_objects2(SSL_CTX *serverctx, SSL_CTX *clientctx, SSL **sssl,
 753                           SSL **cssl, int sfd, int cfd)
 754 {
 755     SSL *serverssl = NULL, *clientssl = NULL;
 756     BIO *s_to_c_bio = NULL, *c_to_s_bio = NULL;
 757
 758     if (*sssl != NULL)
 759         serverssl = *sssl;
 760     else if (!TEST_ptr(serverssl = SSL_new(serverctx)))
 761         goto error;
 762     if (*cssl != NULL)
 763         clientssl = *cssl;
 764     else if (!TEST_ptr(clientssl = SSL_new(clientctx)))
 765         goto error;
 766
 767     if (!TEST_ptr(s_to_c_bio = BIO_new_socket(sfd, BIO_NOCLOSE))
 768             || !TEST_ptr(c_to_s_bio = BIO_new_socket(cfd, BIO_NOCLOSE)))
 769         goto error;
 770
 771     SSL_set_bio(clientssl, c_to_s_bio, c_to_s_bio);
 772     SSL_set_bio(serverssl, s_to_c_bio, s_to_c_bio);
 773     *sssl = serverssl;
 774     *cssl = clientssl;
 775     return 1;
 776
 777  error:
 778     SSL_free(serverssl);
 779     SSL_free(clientssl);
 780     BIO_free(s_to_c_bio);
 781     BIO_free(c_to_s_bio);
 782     return 0;
 783 }
 784 #endif
 785
 786 /*
 787  * NOTE: Transfers control of the BIOs - this function will free them on error
 788  */
 789 int create_ssl_objects(SSL_CTX *serverctx, SSL_CTX *clientctx, SSL **sssl,
 790                           SSL **cssl, BIO *s_to_c_fbio, BIO *c_to_s_fbio)
 791 {
 792     SSL *serverssl = NULL, *clientssl = NULL;
 793     BIO *s_to_c_bio = NULL, *c_to_s_bio = NULL;
 794
 795     if (*sssl != NULL)
 796         serverssl = *sssl;
 797     else if (!TEST_ptr(serverssl = SSL_new(serverctx)))
 798         goto error;
 799     if (*cssl != NULL)
 800         clientssl = *cssl;
 801     else if (!TEST_ptr(clientssl = SSL_new(clientctx)))
 802         goto error;
 803
 804     if (SSL_is_dtls(clientssl)) {
 805         if (!TEST_ptr(s_to_c_bio = BIO_new(bio_s_mempacket_test()))
 806                 || !TEST_ptr(c_to_s_bio = BIO_new(bio_s_mempacket_test())))
 807             goto error;
 808     } else {
 809         if (!TEST_ptr(s_to_c_bio = BIO_new(BIO_s_mem()))
 810                 || !TEST_ptr(c_to_s_bio = BIO_new(BIO_s_mem())))
 811             goto error;
 812     }
 813
 814     if (s_to_c_fbio != NULL
 815             && !TEST_ptr(s_to_c_bio = BIO_push(s_to_c_fbio, s_to_c_bio)))
 816         goto error;
 817     if (c_to_s_fbio != NULL
 818             && !TEST_ptr(c_to_s_bio = BIO_push(c_to_s_fbio, c_to_s_bio)))
 819         goto error;
 820
 821     /* Set Non-blocking IO behaviour */
 822     BIO_set_mem_eof_return(s_to_c_bio, -1);
 823     BIO_set_mem_eof_return(c_to_s_bio, -1);
 824
 825     /* Up ref these as we are passing them to two SSL objects */
 826     SSL_set_bio(serverssl, c_to_s_bio, s_to_c_bio);
 827     BIO_up_ref(s_to_c_bio);
 828     BIO_up_ref(c_to_s_bio);
 829     SSL_set_bio(clientssl, s_to_c_bio, c_to_s_bio);
 830     *sssl = serverssl;
 831     *cssl = clientssl;
 832     return 1;
 833
 834  error:
 835     SSL_free(serverssl);
 836     SSL_free(clientssl);
 837     BIO_free(s_to_c_bio);
 838     BIO_free(c_to_s_bio);
 839     BIO_free(s_to_c_fbio);
 840     BIO_free(c_to_s_fbio);
 841
 842     return 0;
 843 }
 844
 845 /*
 846  * Create an SSL connection, but does not ready any post-handshake
 847  * NewSessionTicket messages.
 848  * If |read| is set and we're using DTLS then we will attempt to SSL_read on
 849  * the connection once we've completed one half of it, to ensure any retransmits
 850  * get triggered.
 851  */
 852 int create_bare_ssl_connection(SSL *serverssl, SSL *clientssl, int want,
 853                                int read)
 854 {
 855     int retc = -1, rets = -1, err, abortctr = 0;
 856     int clienterr = 0, servererr = 0;
 857     int isdtls = SSL_is_dtls(serverssl);
 858
 859     do {
 860         err = SSL_ERROR_WANT_WRITE;
 861         while (!clienterr && retc <= 0 && err == SSL_ERROR_WANT_WRITE) {
 862             retc = SSL_connect(clientssl);
 863             if (retc <= 0)
 864                 err = SSL_get_error(clientssl, retc);
 865         }
 866
 867         if (!clienterr && retc <= 0 && err != SSL_ERROR_WANT_READ) {
 868             TEST_info("SSL_connect() failed %d, %d", retc, err);
 869             clienterr = 1;
 870         }
 871         if (want != SSL_ERROR_NONE && err == want)
 872             return 0;
 873
 874         err = SSL_ERROR_WANT_WRITE;
 875         while (!servererr && rets <= 0 && err == SSL_ERROR_WANT_WRITE) {
 876             rets = SSL_accept(serverssl);
 877             if (rets <= 0)
 878                 err = SSL_get_error(serverssl, rets);
 879         }
 880
 881         if (!servererr && rets <= 0
 882                 && err != SSL_ERROR_WANT_READ
 883                 && err != SSL_ERROR_WANT_X509_LOOKUP) {
 884             TEST_info("SSL_accept() failed %d, %d", rets, err);
 885             servererr = 1;
 886         }
 887         if (want != SSL_ERROR_NONE && err == want)
 888             return 0;
 889         if (clienterr && servererr)
 890             return 0;
 891         if (isdtls && read) {
 892             unsigned char buf[20];
 893
 894             /* Trigger any retransmits that may be appropriate */
 895             if (rets > 0 && retc <= 0) {
 896                 if (SSL_read(serverssl, buf, sizeof(buf)) > 0) {
 897                     /* We don't expect this to succeed! */
 898                     TEST_info("Unexpected SSL_read() success!");
 899                     return 0;
 900                 }
 901             }
 902             if (retc > 0 && rets <= 0) {
 903                 if (SSL_read(clientssl, buf, sizeof(buf)) > 0) {
 904                     /* We don't expect this to succeed! */
 905                     TEST_info("Unexpected SSL_read() success!");
 906                     return 0;
 907                 }
 908             }
 909         }
 910         if (++abortctr == MAXLOOPS) {
 911             TEST_info("No progress made");
 912             return 0;
 913         }
 914         if (isdtls && abortctr <= 50 && (abortctr % 10) == 0) {
 915             /*
 916              * It looks like we're just spinning. Pause for a short period to
 917              * give the DTLS timer a chance to do something. We only do this for
 918              * the first few times to prevent hangs.
 919              */
 920             ossl_sleep(50);
 921         }
 922     } while (retc <=0 || rets <= 0);
 923
 924     return 1;
 925 }
 926
 927 /*
 928  * Create an SSL connection including any post handshake NewSessionTicket
 929  * messages.
 930  */
 931 int create_ssl_connection(SSL *serverssl, SSL *clientssl, int want)
 932 {
 933     int i;
 934     unsigned char buf;
 935     size_t readbytes;
 936
 937     if (!create_bare_ssl_connection(serverssl, clientssl, want, 1))
 938         return 0;
 939
 940     /*
 941      * We attempt to read some data on the client side which we expect to fail.
 942      * This will ensure we have received the NewSessionTicket in TLSv1.3 where
 943      * appropriate. We do this twice because there are 2 NewSesionTickets.
 944      */
 945     for (i = 0; i < 2; i++) {
 946         if (SSL_read_ex(clientssl, &buf, sizeof(buf), &readbytes) > 0) {
 947             if (!TEST_ulong_eq(readbytes, 0))
 948                 return 0;
 949         } else if (!TEST_int_eq(SSL_get_error(clientssl, 0),
 950                                 SSL_ERROR_WANT_READ)) {
 951             return 0;
 952         }
 953     }
 954
 955     return 1;
 956 }
 957
 958 void shutdown_ssl_connection(SSL *serverssl, SSL *clientssl)
 959 {
 960     SSL_shutdown(clientssl);
 961     SSL_shutdown(serverssl);
 962     SSL_free(serverssl);
 963     SSL_free(clientssl);
 964 }