CORE: query for operations only once per provider (unless no_store is true)
[openssl.git] / crypto / provider_core.c
index c95615f8820e83eef094dcde95bebb482b44af48..0c2166008047e268500ebf015007e12acaf4fcd2 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /*
- * Copyright 2019 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
+ * Copyright 2019-2020 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
  *
  * Licensed under the Apache License 2.0 (the "License").  You may not use
  * this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
@@ -10,6 +10,7 @@
 #include <openssl/core.h>
 #include <openssl/core_numbers.h>
 #include <openssl/core_names.h>
+#include <openssl/provider.h>
 #include <openssl/params.h>
 #include <openssl/opensslv.h>
 #include "crypto/cryptlib.h"
@@ -18,6 +19,9 @@
 #include "internal/provider.h"
 #include "internal/refcount.h"
 #include "provider_local.h"
+#ifndef FIPS_MODULE
+# include <openssl/self_test.h>
+#endif
 
 static OSSL_PROVIDER *provider_new(const char *name,
                                    OSSL_provider_init_fn *init_function);
@@ -50,7 +54,7 @@ struct ossl_provider_st {
     STACK_OF(INFOPAIR) *parameters;
     OPENSSL_CTX *libctx; /* The library context this instance is in */
     struct provider_store_st *store; /* The store this instance belongs to */
-#ifndef FIPS_MODE
+#ifndef FIPS_MODULE
     /*
      * In the FIPS module inner provider, this isn't needed, since the
      * error upcalls are always direct calls to the outer provider.
@@ -67,6 +71,13 @@ struct ossl_provider_st {
     OSSL_provider_get_params_fn *get_params;
     OSSL_provider_query_operation_fn *query_operation;
 
+    /*
+     * Cache of bit to indicate of query_operation() has been called on
+     * a specific operation or not.
+     */
+    unsigned char *operation_bits;
+    size_t operation_bits_sz;
+
     /* Provider side data */
     void *provctx;
 };
@@ -89,6 +100,7 @@ static int ossl_provider_cmp(const OSSL_PROVIDER * const *a,
 struct provider_store_st {
     STACK_OF(OSSL_PROVIDER) *providers;
     CRYPTO_RWLOCK *lock;
+    char *default_path;
     unsigned int use_fallbacks:1;
 };
 
@@ -98,6 +110,7 @@ static void provider_store_free(void *vstore)
 
     if (store == NULL)
         return;
+    OPENSSL_free(store->default_path);
     sk_OSSL_PROVIDER_pop_free(store->providers, ossl_provider_free);
     CRYPTO_THREAD_lock_free(store->lock);
     OPENSSL_free(store);
@@ -134,7 +147,7 @@ static void *provider_store_new(OPENSSL_CTX *ctx)
         }
         prov->libctx = ctx;
         prov->store = store;
-#ifndef FIPS_MODE
+#ifndef FIPS_MODULE
         prov->error_lib = ERR_get_next_error_library();
 #endif
         if(p->is_fallback)
@@ -170,7 +183,7 @@ OSSL_PROVIDER *ossl_provider_find(OPENSSL_CTX *libctx, const char *name,
         OSSL_PROVIDER tmpl = { 0, };
         int i;
 
-#ifndef FIPS_MODE
+#ifndef FIPS_MODULE
         /*
          * Make sure any providers are loaded from config before we try to find
          * them.
@@ -258,7 +271,7 @@ OSSL_PROVIDER *ossl_provider_new(OPENSSL_CTX *libctx, const char *name,
     } else {
         prov->libctx = libctx;
         prov->store = store;
-#ifndef FIPS_MODE
+#ifndef FIPS_MODULE
         prov->error_lib = ERR_get_next_error_library();
 #endif
     }
@@ -297,13 +310,13 @@ void ossl_provider_free(OSSL_PROVIDER *prov)
          * When that happens, the provider is inactivated.
          */
         if (ref < 2 && prov->flag_initialized) {
-#ifndef FIPS_MODE
+#ifndef FIPS_MODULE
             ossl_init_thread_deregister(prov);
 #endif
             if (prov->teardown != NULL)
                 prov->teardown(prov->provctx);
 #ifndef OPENSSL_NO_ERR
-# ifndef FIPS_MODE
+# ifndef FIPS_MODULE
             if (prov->error_strings != NULL) {
                 ERR_unload_strings(prov->error_lib, prov->error_strings);
                 OPENSSL_free(prov->error_strings);
@@ -311,6 +324,9 @@ void ossl_provider_free(OSSL_PROVIDER *prov)
             }
 # endif
 #endif
+            OPENSSL_free(prov->operation_bits);
+            prov->operation_bits = NULL;
+            prov->operation_bits_sz = 0;
             prov->flag_initialized = 0;
         }
 
@@ -319,7 +335,7 @@ void ossl_provider_free(OSSL_PROVIDER *prov)
          * the store.  All we have to do here is clean it out.
          */
         if (ref == 0) {
-#ifndef FIPS_MODE
+#ifndef FIPS_MODULE
             DSO_free(prov->module);
 #endif
             OPENSSL_free(prov->name);
@@ -381,6 +397,29 @@ int ossl_provider_add_parameter(OSSL_PROVIDER *prov,
  */
 static const OSSL_DISPATCH *core_dispatch; /* Define further down */
 
+int OSSL_PROVIDER_set_default_search_path(OPENSSL_CTX *libctx, const char *path)
+{
+    struct provider_store_st *store;
+    char *p = NULL;
+
+    if (path != NULL) {
+        p = OPENSSL_strdup(path);
+        if (p == NULL) {
+            CRYPTOerr(0, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
+            return 0;
+        }
+    }
+    if ((store = get_provider_store(libctx)) != NULL
+            && CRYPTO_THREAD_write_lock(store->lock)) {
+        OPENSSL_free(store->default_path);
+        store->default_path = p;
+        CRYPTO_THREAD_unlock(store->lock);
+        return 1;
+    }
+    OPENSSL_free(p);
+    return 0;
+}
+
 /*
  * Internal version that doesn't affect the store flags, and thereby avoid
  * locking.  Direct callers must remember to set the store flags when
@@ -389,8 +428,9 @@ static const OSSL_DISPATCH *core_dispatch; /* Define further down */
 static int provider_activate(OSSL_PROVIDER *prov)
 {
     const OSSL_DISPATCH *provider_dispatch = NULL;
+    void *tmp_provctx = NULL;    /* safety measure */
 #ifndef OPENSSL_NO_ERR
-# ifndef FIPS_MODE
+# ifndef FIPS_MODULE
     OSSL_provider_get_reason_strings_fn *p_get_reason_strings = NULL;
 # endif
 #endif
@@ -403,22 +443,31 @@ static int provider_activate(OSSL_PROVIDER *prov)
      * a loadable module.
      */
     if (prov->init_function == NULL) {
-#ifdef FIPS_MODE
+#ifdef FIPS_MODULE
         return 0;
 #else
         if (prov->module == NULL) {
             char *allocated_path = NULL;
             const char *module_path = NULL;
             char *merged_path = NULL;
-            const char *load_dir = ossl_safe_getenv("OPENSSL_MODULES");
+            const char *load_dir = NULL;
+            struct provider_store_st *store;
 
             if ((prov->module = DSO_new()) == NULL) {
                 /* DSO_new() generates an error already */
                 return 0;
             }
 
-            if (load_dir == NULL)
-                load_dir = MODULESDIR;
+            if ((store = get_provider_store(prov->libctx)) == NULL
+                    || !CRYPTO_THREAD_read_lock(store->lock))
+                return 0;
+            load_dir = store->default_path;
+
+            if (load_dir == NULL) {
+                load_dir = ossl_safe_getenv("OPENSSL_MODULES");
+                if (load_dir == NULL)
+                    load_dir = MODULESDIR;
+            }
 
             DSO_ctrl(prov->module, DSO_CTRL_SET_FLAGS,
                      DSO_FLAG_NAME_TRANSLATION_EXT_ONLY, NULL);
@@ -429,6 +478,7 @@ static int provider_activate(OSSL_PROVIDER *prov)
                     DSO_convert_filename(prov->module, prov->name);
             if (module_path != NULL)
                 merged_path = DSO_merge(prov->module, module_path, load_dir);
+            CRYPTO_THREAD_unlock(store->lock);
 
             if (merged_path == NULL
                 || (DSO_load(prov->module, merged_path, NULL, 0)) == NULL) {
@@ -448,16 +498,17 @@ static int provider_activate(OSSL_PROVIDER *prov)
 
     /* Call the initialise function for the provider. */
     if (prov->init_function == NULL
-        || !prov->init_function(prov, core_dispatch, &provider_dispatch,
-                                &prov->provctx)) {
+        || !prov->init_function((OSSL_CORE_HANDLE *)prov, core_dispatch,
+                                &provider_dispatch, &tmp_provctx)) {
         ERR_raise_data(ERR_LIB_CRYPTO, ERR_R_INIT_FAIL, NULL,
                        "name=%s", prov->name);
-#ifndef FIPS_MODE
+#ifndef FIPS_MODULE
         DSO_free(prov->module);
         prov->module = NULL;
 #endif
         return 0;
     }
+    prov->provctx = tmp_provctx;
 
     for (; provider_dispatch->function_id != 0; provider_dispatch++) {
         switch (provider_dispatch->function_id) {
@@ -478,7 +529,7 @@ static int provider_activate(OSSL_PROVIDER *prov)
                 OSSL_get_provider_query_operation(provider_dispatch);
             break;
 #ifndef OPENSSL_NO_ERR
-# ifndef FIPS_MODE
+# ifndef FIPS_MODULE
         case OSSL_FUNC_PROVIDER_GET_REASON_STRINGS:
             p_get_reason_strings =
                 OSSL_get_provider_get_reason_strings(provider_dispatch);
@@ -489,7 +540,7 @@ static int provider_activate(OSSL_PROVIDER *prov)
     }
 
 #ifndef OPENSSL_NO_ERR
-# ifndef FIPS_MODE
+# ifndef FIPS_MODULE
     if (p_get_reason_strings != NULL) {
         const OSSL_ITEM *reasonstrings = p_get_reason_strings(prov->provctx);
         size_t cnt, cnt2;
@@ -501,12 +552,13 @@ static int provider_activate(OSSL_PROVIDER *prov)
          * with the error library number, so we need to make a copy of that
          * array either way.
          */
-        cnt = 1;                 /* One for the terminating item */
+        cnt = 0;
         while (reasonstrings[cnt].id != 0) {
             if (ERR_GET_LIB(reasonstrings[cnt].id) != 0)
                 return 0;
             cnt++;
         }
+        cnt++;                   /* One for the terminating item */
 
         /* Allocate one extra item for the "library" name */
         prov->error_strings =
@@ -631,7 +683,7 @@ int ossl_provider_forall_loaded(OPENSSL_CTX *ctx,
     int ret = 1;
     struct provider_store_st *store = get_provider_store(ctx);
 
-#ifndef FIPS_MODE
+#ifndef FIPS_MODULE
     /*
      * Make sure any providers are loaded from config before we try to use
      * them.
@@ -690,7 +742,7 @@ const DSO *ossl_provider_dso(const OSSL_PROVIDER *prov)
 
 const char *ossl_provider_module_name(const OSSL_PROVIDER *prov)
 {
-#ifdef FIPS_MODE
+#ifdef FIPS_MODULE
     return NULL;
 #else
     return DSO_get_filename(prov->module);
@@ -699,7 +751,7 @@ const char *ossl_provider_module_name(const OSSL_PROVIDER *prov)
 
 const char *ossl_provider_module_path(const OSSL_PROVIDER *prov)
 {
-#ifdef FIPS_MODE
+#ifdef FIPS_MODULE
     return NULL;
 #else
     /* FIXME: Ensure it's a full path */
@@ -740,6 +792,42 @@ const OSSL_ALGORITHM *ossl_provider_query_operation(const OSSL_PROVIDER *prov,
     return prov->query_operation(prov->provctx, operation_id, no_cache);
 }
 
+int ossl_provider_set_operation_bit(OSSL_PROVIDER *provider, size_t bitnum)
+{
+    size_t byte = bitnum / 8;
+    unsigned char bit = (1 << (bitnum % 8)) & 0xFF;
+
+    if (provider->operation_bits_sz <= byte) {
+        provider->operation_bits = OPENSSL_realloc(provider->operation_bits,
+                                                   byte + 1);
+        if (provider->operation_bits == NULL) {
+            ERR_raise(ERR_LIB_CRYPTO, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
+            return 0;
+        }
+        memset(provider->operation_bits + provider->operation_bits_sz,
+               '\0', byte + 1 - provider->operation_bits_sz);
+    }
+    provider->operation_bits[byte] |= bit;
+    return 1;
+}
+
+int ossl_provider_test_operation_bit(OSSL_PROVIDER *provider, size_t bitnum,
+                                     int *result)
+{
+    size_t byte = bitnum / 8;
+    unsigned char bit = (1 << (bitnum % 8)) & 0xFF;
+
+    if (!ossl_assert(result != NULL)) {
+        ERR_raise(ERR_LIB_CRYPTO, ERR_R_PASSED_NULL_PARAMETER);
+        return 0;
+    }
+
+    *result = 0;
+    if (provider->operation_bits_sz > byte)
+        *result = ((provider->operation_bits[byte] & bit) != 0);
+    return 1;
+}
+
 /*-
  * Core functions for the provider
  * ===============================
@@ -767,28 +855,36 @@ static OSSL_core_gettable_params_fn core_gettable_params;
 static OSSL_core_get_params_fn core_get_params;
 static OSSL_core_thread_start_fn core_thread_start;
 static OSSL_core_get_library_context_fn core_get_libctx;
-#ifndef FIPS_MODE
+#ifndef FIPS_MODULE
 static OSSL_core_new_error_fn core_new_error;
 static OSSL_core_set_error_debug_fn core_set_error_debug;
 static OSSL_core_vset_error_fn core_vset_error;
+static OSSL_core_set_error_mark_fn core_set_error_mark;
+static OSSL_core_clear_last_error_mark_fn core_clear_last_error_mark;
+static OSSL_core_pop_error_to_mark_fn core_pop_error_to_mark;
 #endif
 
-static const OSSL_PARAM *core_gettable_params(const OSSL_PROVIDER *prov)
+static const OSSL_PARAM *core_gettable_params(const OSSL_CORE_HANDLE *handle)
 {
     return param_types;
 }
 
-static int core_get_params(const OSSL_PROVIDER *prov, OSSL_PARAM params[])
+static int core_get_params(const OSSL_CORE_HANDLE *handle, OSSL_PARAM params[])
 {
     int i;
     OSSL_PARAM *p;
+    /*
+     * We created this object originally and we know it is actually an
+     * OSSL_PROVIDER *, so the cast is safe
+     */
+    OSSL_PROVIDER *prov = (OSSL_PROVIDER *)handle;
 
     if ((p = OSSL_PARAM_locate(params, "openssl-version")) != NULL)
         OSSL_PARAM_set_utf8_ptr(p, OPENSSL_VERSION_STR);
     if ((p = OSSL_PARAM_locate(params, "provider-name")) != NULL)
         OSSL_PARAM_set_utf8_ptr(p, prov->name);
 
-#ifndef FIPS_MODE
+#ifndef FIPS_MODULE
     if ((p = OSSL_PARAM_locate(params, OSSL_PROV_PARAM_MODULE_FILENAME)) != NULL)
         OSSL_PARAM_set_utf8_ptr(p, ossl_provider_module_path(prov));
 #endif
@@ -805,14 +901,26 @@ static int core_get_params(const OSSL_PROVIDER *prov, OSSL_PARAM params[])
     return 1;
 }
 
-static OPENSSL_CTX *core_get_libctx(const OSSL_PROVIDER *prov)
+static OPENSSL_CORE_CTX *core_get_libctx(const OSSL_CORE_HANDLE *handle)
 {
-    return ossl_provider_library_context(prov);
+    /*
+     * We created this object originally and we know it is actually an
+     * OSSL_PROVIDER *, so the cast is safe
+     */
+    OSSL_PROVIDER *prov = (OSSL_PROVIDER *)handle;
+
+    return (OPENSSL_CORE_CTX *)ossl_provider_library_context(prov);
 }
 
-static int core_thread_start(const OSSL_PROVIDER *prov,
+static int core_thread_start(const OSSL_CORE_HANDLE *handle,
                              OSSL_thread_stop_handler_fn handfn)
 {
+    /*
+     * We created this object originally and we know it is actually an
+     * OSSL_PROVIDER *, so the cast is safe
+     */
+    OSSL_PROVIDER *prov = (OSSL_PROVIDER *)handle;
+
     return ossl_init_thread_start(prov, prov->provctx, handfn);
 }
 
@@ -821,28 +929,34 @@ static int core_thread_start(const OSSL_PROVIDER *prov,
  * needed there, since the FIPS module upcalls are always the outer provider
  * ones.
  */
-#ifndef FIPS_MODE
+#ifndef FIPS_MODULE
 /*
- * TODO(3.0) These error functions should use |prov| to select the proper
+ * TODO(3.0) These error functions should use |handle| to select the proper
  * library context to report in the correct error stack, at least if error
  * stacks become tied to the library context.
  * We cannot currently do that since there's no support for it in the
  * ERR subsystem.
  */
-static void core_new_error(const OSSL_PROVIDER *prov)
+static void core_new_error(const OSSL_CORE_HANDLE *handle)
 {
     ERR_new();
 }
 
-static void core_set_error_debug(const OSSL_PROVIDER *prov,
+static void core_set_error_debug(const OSSL_CORE_HANDLE *handle,
                                  const char *file, int line, const char *func)
 {
     ERR_set_debug(file, line, func);
 }
 
-static void core_vset_error(const OSSL_PROVIDER *prov,
+static void core_vset_error(const OSSL_CORE_HANDLE *handle,
                             uint32_t reason, const char *fmt, va_list args)
 {
+    /*
+     * We created this object originally and we know it is actually an
+     * OSSL_PROVIDER *, so the cast is safe
+     */
+    OSSL_PROVIDER *prov = (OSSL_PROVIDER *)handle;
+
     /*
      * If the uppermost 8 bits are non-zero, it's an OpenSSL library
      * error and will be treated as such.  Otherwise, it's a new style
@@ -854,7 +968,22 @@ static void core_vset_error(const OSSL_PROVIDER *prov,
         ERR_vset_error(prov->error_lib, (int)reason, fmt, args);
     }
 }
-#endif
+
+static int core_set_error_mark(const OSSL_CORE_HANDLE *handle)
+{
+    return ERR_set_mark();
+}
+
+static int core_clear_last_error_mark(const OSSL_CORE_HANDLE *handle)
+{
+    return ERR_clear_last_mark();
+}
+
+static int core_pop_error_to_mark(const OSSL_CORE_HANDLE *handle)
+{
+    return ERR_pop_to_mark();
+}
+#endif /* FIPS_MODULE */
 
 /*
  * Functions provided by the core.  Blank line separates "families" of related
@@ -865,17 +994,23 @@ static const OSSL_DISPATCH core_dispatch_[] = {
     { OSSL_FUNC_CORE_GET_PARAMS, (void (*)(void))core_get_params },
     { OSSL_FUNC_CORE_GET_LIBRARY_CONTEXT, (void (*)(void))core_get_libctx },
     { OSSL_FUNC_CORE_THREAD_START, (void (*)(void))core_thread_start },
-#ifndef FIPS_MODE
+#ifndef FIPS_MODULE
     { OSSL_FUNC_CORE_NEW_ERROR, (void (*)(void))core_new_error },
     { OSSL_FUNC_CORE_SET_ERROR_DEBUG, (void (*)(void))core_set_error_debug },
     { OSSL_FUNC_CORE_VSET_ERROR, (void (*)(void))core_vset_error },
+    { OSSL_FUNC_CORE_SET_ERROR_MARK, (void (*)(void))core_set_error_mark },
+    { OSSL_FUNC_CORE_CLEAR_LAST_ERROR_MARK,
+      (void (*)(void))core_clear_last_error_mark },
+    { OSSL_FUNC_CORE_POP_ERROR_TO_MARK, (void (*)(void))core_pop_error_to_mark },
     { OSSL_FUNC_BIO_NEW_FILE, (void (*)(void))BIO_new_file },
     { OSSL_FUNC_BIO_NEW_MEMBUF, (void (*)(void))BIO_new_mem_buf },
     { OSSL_FUNC_BIO_READ_EX, (void (*)(void))BIO_read_ex },
+    { OSSL_FUNC_BIO_WRITE_EX, (void (*)(void))BIO_write_ex },
     { OSSL_FUNC_BIO_FREE, (void (*)(void))BIO_free },
     { OSSL_FUNC_BIO_VPRINTF, (void (*)(void))BIO_vprintf },
+    { OSSL_FUNC_BIO_VSNPRINTF, (void (*)(void))BIO_vsnprintf },
+    { OSSL_FUNC_SELF_TEST_CB, (void (*)(void))OSSL_SELF_TEST_get_callback },
 #endif
-
     { OSSL_FUNC_CRYPTO_MALLOC, (void (*)(void))CRYPTO_malloc },
     { OSSL_FUNC_CRYPTO_ZALLOC, (void (*)(void))CRYPTO_zalloc },
     { OSSL_FUNC_CRYPTO_FREE, (void (*)(void))CRYPTO_free },