Add EdDSA algorithm OIDs from draft-ietf-curdle-pkix-04
[openssl.git] / ssl / t1_lib.c
index e310071..c185a09 100644 (file)
@@ -101,9 +101,11 @@ long tls1_default_timeout(void)
 int tls1_new(SSL *s)
 {
     if (!ssl3_new(s))
-        return (0);
-    s->method->ssl_clear(s);
-    return (1);
+        return 0;
+    if (!s->method->ssl_clear(s))
+        return 0;
+
+    return 1;
 }
 
 void tls1_free(SSL *s)
@@ -112,13 +114,17 @@ void tls1_free(SSL *s)
     ssl3_free(s);
 }
 
-void tls1_clear(SSL *s)
+int tls1_clear(SSL *s)
 {
-    ssl3_clear(s);
+    if (!ssl3_clear(s))
+        return 0;
+
     if (s->method->version == TLS_ANY_VERSION)
         s->version = TLS_MAX_VERSION;
     else
         s->version = s->method->version;
+
+    return 1;
 }
 
 #ifndef OPENSSL_NO_EC
@@ -568,7 +574,7 @@ void tls1_get_formatlist(SSL *s, const unsigned char **pformats,
  * Check cert parameters compatible with extensions: currently just checks EC
  * certificates have compatible curves and compression.
  */
-static int tls1_check_cert_param(SSL *s, X509 *x, int set_ee_md)
+static int tls1_check_cert_param(SSL *s, X509 *x, int check_ee_md)
 {
     unsigned char comp_id, curve_id[2];
     EVP_PKEY *pkey;
@@ -591,9 +597,9 @@ static int tls1_check_cert_param(SSL *s, X509 *x, int set_ee_md)
         return 0;
     /*
      * Special case for suite B. We *MUST* sign using SHA256+P-256 or
-     * SHA384+P-384, adjust digest if necessary.
+     * SHA384+P-384.
      */
-    if (set_ee_md && tls1_suiteb(s)) {
+    if (check_ee_md && tls1_suiteb(s)) {
         int check_md;
         size_t i;
         CERT *c = s->cert;
@@ -611,12 +617,6 @@ static int tls1_check_cert_param(SSL *s, X509 *x, int set_ee_md)
                 break;
         if (i == c->shared_sigalgslen)
             return 0;
-        if (set_ee_md == 2) {
-            if (check_md == NID_ecdsa_with_SHA256)
-                s->s3->tmp.md[SSL_PKEY_ECC] = EVP_sha256();
-            else
-                s->s3->tmp.md[SSL_PKEY_ECC] = EVP_sha384();
-        }
     }
     return rv;
 }
@@ -770,6 +770,26 @@ static const SIGALG_LOOKUP sigalg_lookup_tbl[] = {
      NID_undef, NID_undef}
 #endif
 };
+/* Legacy sigalgs for TLS < 1.2 RSA TLS signatures */
+static const SIGALG_LOOKUP legacy_rsa_sigalg = {
+    "rsa_pkcs1_md5_sha1", 0,
+     NID_md5_sha1, SSL_MD_MD5_SHA1_IDX,
+     EVP_PKEY_RSA, SSL_PKEY_RSA,
+     NID_undef, NID_undef
+};
+
+/*
+ * Default signature algorithm values used if signature algorithms not present.
+ * From RFC5246. Note: order must match certificate index order.
+ */
+static const uint16_t tls_default_sigalg[] = {
+    TLSEXT_SIGALG_rsa_pkcs1_sha1, /* SSL_PKEY_RSA */
+    TLSEXT_SIGALG_dsa_sha1, /* SSL_PKEY_DSA_SIGN */
+    TLSEXT_SIGALG_ecdsa_sha1, /* SSL_PKEY_ECC */
+    TLSEXT_SIGALG_gostr34102001_gostr3411, /* SSL_PKEY_GOST01 */
+    TLSEXT_SIGALG_gostr34102012_256_gostr34112012_256, /* SSL_PKEY_GOST12_256 */
+    TLSEXT_SIGALG_gostr34102012_512_gostr34112012_512 /* SSL_PKEY_GOST12_512 */
+};
 
 /* Lookup TLS signature algorithm */
 static const SIGALG_LOOKUP *tls1_lookup_sigalg(uint16_t sigalg)
@@ -784,12 +804,34 @@ static const SIGALG_LOOKUP *tls1_lookup_sigalg(uint16_t sigalg)
     }
     return NULL;
 }
+/*
+ * Return a signature algorithm for TLS < 1.2 where the signature type
+ * is fixed by the certificate type.
+ */
+static const SIGALG_LOOKUP *tls1_get_legacy_sigalg(const SSL *s, int idx)
+{
+    if (idx < 0 || idx >= (int)OSSL_NELEM(tls_default_sigalg))
+        return NULL;
+    if (SSL_USE_SIGALGS(s) || idx != SSL_PKEY_RSA) {
+        const SIGALG_LOOKUP *lu = tls1_lookup_sigalg(tls_default_sigalg[idx]);
 
-static int tls_sigalg_get_sig(uint16_t sigalg)
+        if (lu == NULL || ssl_md(lu->hash_idx) == NULL) {
+            return NULL;
+        }
+        return lu;
+    }
+    return &legacy_rsa_sigalg;
+}
+/* Set peer sigalg based key type */
+int tls1_set_peer_legacy_sigalg(SSL *s, const EVP_PKEY *pkey)
 {
-    const SIGALG_LOOKUP *r = tls1_lookup_sigalg(sigalg);
+    int idx = ssl_cert_type(NULL, pkey);
 
-    return r != NULL ? r->sig : 0;
+    const SIGALG_LOOKUP *lu = tls1_get_legacy_sigalg(s, idx);
+    if (lu == NULL)
+        return 0;
+    s->s3->tmp.peer_sigalg = lu;
+    return 1;
 }
 
 size_t tls12_get_psigalgs(SSL *s, int sent, const uint16_t **psigs)
@@ -847,15 +889,23 @@ int tls12_check_peer_sigalg(SSL *s, uint16_t sig, EVP_PKEY *pkey)
     /* Should never happen */
     if (pkeyid == -1)
         return -1;
-    /* Only allow PSS for TLS 1.3 */
-    if (SSL_IS_TLS13(s) && pkeyid == EVP_PKEY_RSA)
-        pkeyid = EVP_PKEY_RSA_PSS;
+    if (SSL_IS_TLS13(s)) {
+        /* Disallow DSA for TLS 1.3 */
+        if (pkeyid == EVP_PKEY_DSA) {
+            SSLerr(SSL_F_TLS12_CHECK_PEER_SIGALG, SSL_R_WRONG_SIGNATURE_TYPE);
+            return 0;
+        }
+        /* Only allow PSS for TLS 1.3 */
+        if (pkeyid == EVP_PKEY_RSA)
+            pkeyid = EVP_PKEY_RSA_PSS;
+    }
     lu = tls1_lookup_sigalg(sig);
     /*
-     * Check sigalgs is known and key type is consistent with signature:
-     * RSA keys can be used for RSA-PSS
+     * Check sigalgs is known. Disallow SHA1 with TLS 1.3. Check key type is
+     * consistent with signature: RSA keys can be used for RSA-PSS
      */
-    if (lu == NULL || (pkeyid != lu->sig
+    if (lu == NULL || (SSL_IS_TLS13(s) && lu->hash == NID_sha1)
+        || (pkeyid != lu->sig
         && (lu->sig != EVP_PKEY_RSA_PSS || pkeyid != EVP_PKEY_RSA))) {
         SSLerr(SSL_F_TLS12_CHECK_PEER_SIGALG, SSL_R_WRONG_SIGNATURE_TYPE);
         return 0;
@@ -866,9 +916,13 @@ int tls12_check_peer_sigalg(SSL *s, uint16_t sig, EVP_PKEY *pkey)
         int curve = EC_GROUP_get_curve_name(EC_KEY_get0_group(ec));
 
         if (SSL_IS_TLS13(s)) {
+            if (EC_KEY_get_conv_form(ec) != POINT_CONVERSION_UNCOMPRESSED) {
+                SSLerr(SSL_F_TLS12_CHECK_PEER_SIGALG,
+                       SSL_R_ILLEGAL_POINT_COMPRESSION);
+                return 0;
+            }
             /* For TLS 1.3 check curve matches signature algorithm */
-
-            if (curve != lu->curve) {
+            if (lu->curve != NID_undef && curve != lu->curve) {
                 SSLerr(SSL_F_TLS12_CHECK_PEER_SIGALG, SSL_R_WRONG_CURVE);
                 return 0;
             }
@@ -965,7 +1019,7 @@ void ssl_set_client_disabled(SSL *s)
     s->s3->tmp.mask_a = 0;
     s->s3->tmp.mask_k = 0;
     ssl_set_sig_mask(&s->s3->tmp.mask_a, s, SSL_SECOP_SIGALG_MASK);
-    ssl_get_client_min_max_version(s, &s->s3->tmp.min_ver, &s->s3->tmp.max_ver);
+    ssl_get_min_max_version(s, &s->s3->tmp.min_ver, &s->s3->tmp.max_ver);
 #ifndef OPENSSL_NO_PSK
     /* with PSK there must be client callback set */
     if (!s->psk_client_callback) {
@@ -986,19 +1040,31 @@ void ssl_set_client_disabled(SSL *s)
  * @s: SSL connection that you want to use the cipher on
  * @c: cipher to check
  * @op: Security check that you want to do
+ * @ecdhe: If set to 1 then TLSv1 ECDHE ciphers are also allowed in SSLv3
  *
  * Returns 1 when it's disabled, 0 when enabled.
  */
-int ssl_cipher_disabled(SSL *s, const SSL_CIPHER *c, int op)
+int ssl_cipher_disabled(SSL *s, const SSL_CIPHER *c, int op, int ecdhe)
 {
     if (c->algorithm_mkey & s->s3->tmp.mask_k
         || c->algorithm_auth & s->s3->tmp.mask_a)
         return 1;
     if (s->s3->tmp.max_ver == 0)
         return 1;
-    if (!SSL_IS_DTLS(s) && ((c->min_tls > s->s3->tmp.max_ver)
-                            || (c->max_tls < s->s3->tmp.min_ver)))
-        return 1;
+    if (!SSL_IS_DTLS(s)) {
+        int min_tls = c->min_tls;
+
+        /*
+         * For historical reasons we will allow ECHDE to be selected by a server
+         * in SSLv3 if we are a client
+         */
+        if (min_tls == TLS1_VERSION && ecdhe
+                && (c->algorithm_mkey & (SSL_kECDHE | SSL_kECDHEPSK)) != 0)
+            min_tls = SSL3_VERSION;
+
+        if ((min_tls > s->s3->tmp.max_ver) || (c->max_tls < s->s3->tmp.min_ver))
+            return 1;
+    }
     if (SSL_IS_DTLS(s) && (DTLS_VERSION_GT(c->min_dtls, s->s3->tmp.max_ver)
                            || DTLS_VERSION_LT(c->max_dtls, s->s3->tmp.min_ver)))
         return 1;
@@ -1013,29 +1079,6 @@ int tls_use_ticket(SSL *s)
     return ssl_security(s, SSL_SECOP_TICKET, 0, 0, NULL);
 }
 
-/* Initialise digests to default values */
-void ssl_set_default_md(SSL *s)
-{
-    const EVP_MD **pmd = s->s3->tmp.md;
-#ifndef OPENSSL_NO_DSA
-    pmd[SSL_PKEY_DSA_SIGN] = ssl_md(SSL_MD_SHA1_IDX);
-#endif
-#ifndef OPENSSL_NO_RSA
-    if (SSL_USE_SIGALGS(s))
-        pmd[SSL_PKEY_RSA] = ssl_md(SSL_MD_SHA1_IDX);
-    else
-        pmd[SSL_PKEY_RSA] = ssl_md(SSL_MD_MD5_SHA1_IDX);
-#endif
-#ifndef OPENSSL_NO_EC
-    pmd[SSL_PKEY_ECC] = ssl_md(SSL_MD_SHA1_IDX);
-#endif
-#ifndef OPENSSL_NO_GOST
-    pmd[SSL_PKEY_GOST01] = ssl_md(SSL_MD_GOST94_IDX);
-    pmd[SSL_PKEY_GOST12_256] = ssl_md(SSL_MD_GOST12_256_IDX);
-    pmd[SSL_PKEY_GOST12_512] = ssl_md(SSL_MD_GOST12_512_IDX);
-#endif
-}
-
 int tls1_set_server_sigalgs(SSL *s)
 {
     int al;
@@ -1045,30 +1088,44 @@ int tls1_set_server_sigalgs(SSL *s)
     OPENSSL_free(s->cert->shared_sigalgs);
     s->cert->shared_sigalgs = NULL;
     s->cert->shared_sigalgslen = 0;
-    /* Clear certificate digests and validity flags */
-    for (i = 0; i < SSL_PKEY_NUM; i++) {
-        s->s3->tmp.md[i] = NULL;
+    /* Clear certificate validity flags */
+    for (i = 0; i < SSL_PKEY_NUM; i++)
         s->s3->tmp.valid_flags[i] = 0;
-    }
+    /*
+     * If peer sent no signature algorithms check to see if we support
+     * the default algorithm for each certificate type
+     */
+    if (s->s3->tmp.peer_sigalgs == NULL) {
+        const uint16_t *sent_sigs;
+        size_t sent_sigslen = tls12_get_psigalgs(s, 1, &sent_sigs);
 
-    /* If sigalgs received process it. */
-    if (s->s3->tmp.peer_sigalgs) {
-        if (!tls1_process_sigalgs(s)) {
-            SSLerr(SSL_F_TLS1_SET_SERVER_SIGALGS, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
-            al = SSL_AD_INTERNAL_ERROR;
-            goto err;
-        }
-        /* Fatal error is no shared signature algorithms */
-        if (!s->cert->shared_sigalgs) {
-            SSLerr(SSL_F_TLS1_SET_SERVER_SIGALGS,
-                   SSL_R_NO_SHARED_SIGNATURE_ALGORITHMS);
-            al = SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER;
-            goto err;
+        for (i = 0; i < SSL_PKEY_NUM; i++) {
+            const SIGALG_LOOKUP *lu = tls1_get_legacy_sigalg(s, i);
+            size_t j;
+
+            if (lu == NULL)
+                continue;
+            /* Check default matches a type we sent */
+            for (j = 0; j < sent_sigslen; j++) {
+                if (lu->sigalg == sent_sigs[j]) {
+                        s->s3->tmp.valid_flags[i] = CERT_PKEY_SIGN;
+                        break;
+                }
+            }
         }
-    } else {
-        ssl_set_default_md(s);
+        return 1;
     }
-    return 1;
+
+    if (!tls1_process_sigalgs(s)) {
+        SSLerr(SSL_F_TLS1_SET_SERVER_SIGALGS, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
+        al = SSL_AD_INTERNAL_ERROR;
+        goto err;
+    }
+    if (s->cert->shared_sigalgs != NULL)
+        return 1;
+    /* Fatal error if no shared signature algorithms */
+    SSLerr(SSL_F_TLS1_SET_SERVER_SIGALGS, SSL_R_NO_SHARED_SIGNATURE_ALGORITHMS);
+    al = SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE;
  err:
     ssl3_send_alert(s, SSL3_AL_FATAL, al);
     return 0;
@@ -1272,8 +1329,14 @@ TICKET_RETURN tls_decrypt_ticket(SSL *s, const unsigned char *etick,
     p = sdec;
 
     sess = d2i_SSL_SESSION(NULL, &p, slen);
+    slen -= p - sdec;
     OPENSSL_free(sdec);
     if (sess) {
+        /* Some additional consistency checks */
+        if (slen != 0 || sess->session_id_length != 0) {
+            SSL_SESSION_free(sess);
+            return TICKET_NO_DECRYPT;
+        }
         /*
          * The session ID, if non-empty, is used by some clients to detect
          * that the ticket has been accepted. So we copy it to the session
@@ -1300,58 +1363,6 @@ TICKET_RETURN tls_decrypt_ticket(SSL *s, const unsigned char *etick,
     return ret;
 }
 
-int tls12_get_sigandhash(SSL *s, WPACKET *pkt, const EVP_PKEY *pk,
-                         const EVP_MD *md, int *ispss)
-{
-    int md_id, sig_id;
-    size_t i;
-    const SIGALG_LOOKUP *curr;
-
-    if (md == NULL)
-        return 0;
-    md_id = EVP_MD_type(md);
-    sig_id = EVP_PKEY_id(pk);
-    if (md_id == NID_undef)
-        return 0;
-    /* For TLS 1.3 only allow RSA-PSS */
-    if (SSL_IS_TLS13(s) && sig_id == EVP_PKEY_RSA)
-        sig_id = EVP_PKEY_RSA_PSS;
-
-    if (s->s3->tmp.peer_sigalgs == NULL) {
-        /* Should never happen: we abort if no sigalgs extension and TLS 1.3 */
-        if (SSL_IS_TLS13(s))
-            return 0;
-        /* For TLS 1.2 and no sigalgs lookup using complete table */
-        for (i = 0, curr = sigalg_lookup_tbl; i < OSSL_NELEM(sigalg_lookup_tbl);
-             i++, curr++) {
-            if (curr->hash == md_id && curr->sig == sig_id) {
-                if (!WPACKET_put_bytes_u16(pkt, curr->sigalg))
-                    return 0;
-                *ispss = curr->sig == EVP_PKEY_RSA_PSS;
-                return 1;
-            }
-        }
-        return 0;
-    }
-
-    for (i = 0; i < s->cert->shared_sigalgslen; i++) {
-        curr = s->cert->shared_sigalgs[i];
-
-        /*
-         * Look for matching key and hash. If key type is RSA also match PSS
-         * signature type.
-         */
-        if (curr->hash == md_id && (curr->sig == sig_id
-            || (sig_id == EVP_PKEY_RSA && curr->sig == EVP_PKEY_RSA_PSS))){
-            if (!WPACKET_put_bytes_u16(pkt, curr->sigalg))
-                return 0;
-            *ispss = curr->sig == EVP_PKEY_RSA_PSS;
-            return 1;
-        }
-    }
-    return 0;
-}
-
 static int tls12_get_pkey_idx(int sig_nid)
 {
     switch (sig_nid) {
@@ -1388,23 +1399,25 @@ static int tls12_get_pkey_idx(int sig_nid)
 }
 
 /* Check to see if a signature algorithm is allowed */
-static int tls12_sigalg_allowed(SSL *s, int op, uint16_t ptmp)
+static int tls12_sigalg_allowed(SSL *s, int op, const SIGALG_LOOKUP *lu)
 {
-    const SIGALG_LOOKUP *lu = tls1_lookup_sigalg(ptmp);
     unsigned char sigalgstr[2];
     int secbits;
 
     /* See if sigalgs is recognised and if hash is enabled */
     if (lu == NULL || ssl_md(lu->hash_idx) == NULL)
         return 0;
+    /* DSA is not allowed in TLS 1.3 */
+    if (SSL_IS_TLS13(s) && lu->sig == EVP_PKEY_DSA)
+        return 0;
     /* See if public key algorithm allowed */
     if (tls12_get_pkey_idx(lu->sig) == -1)
         return 0;
     /* Security bits: half digest bits */
     secbits = EVP_MD_size(ssl_md(lu->hash_idx)) * 4;
     /* Finally see if security callback allows it */
-    sigalgstr[0] = (ptmp >> 8) & 0xff;
-    sigalgstr[1] = ptmp & 0xff;
+    sigalgstr[0] = (lu->sigalg >> 8) & 0xff;
+    sigalgstr[1] = lu->sigalg & 0xff;
     return ssl_security(s, op, secbits, lu->hash, (void *)sigalgstr);
 }
 
@@ -1426,24 +1439,28 @@ void ssl_set_sig_mask(uint32_t *pmask_a, SSL *s, int op)
      */
     sigalgslen = tls12_get_psigalgs(s, 1, &sigalgs);
     for (i = 0; i < sigalgslen; i ++, sigalgs++) {
-        switch (tls_sigalg_get_sig(*sigalgs)) {
+        const SIGALG_LOOKUP *lu = tls1_lookup_sigalg(*sigalgs);
+
+        if (lu == NULL)
+            continue;
+        switch (lu->sig) {
 #ifndef OPENSSL_NO_RSA
         /* Any RSA-PSS signature algorithms also mean we allow RSA */
         case EVP_PKEY_RSA_PSS:
         case EVP_PKEY_RSA:
-            if (!have_rsa && tls12_sigalg_allowed(s, op, *sigalgs))
+            if (!have_rsa && tls12_sigalg_allowed(s, op, lu))
                 have_rsa = 1;
             break;
 #endif
 #ifndef OPENSSL_NO_DSA
         case EVP_PKEY_DSA:
-            if (!have_dsa && tls12_sigalg_allowed(s, op, *sigalgs))
+            if (!have_dsa && tls12_sigalg_allowed(s, op, lu))
                 have_dsa = 1;
             break;
 #endif
 #ifndef OPENSSL_NO_EC
         case EVP_PKEY_EC:
-            if (!have_ecdsa && tls12_sigalg_allowed(s, op, *sigalgs))
+            if (!have_ecdsa && tls12_sigalg_allowed(s, op, lu))
                 have_ecdsa = 1;
             break;
 #endif
@@ -1461,14 +1478,26 @@ int tls12_copy_sigalgs(SSL *s, WPACKET *pkt,
                        const uint16_t *psig, size_t psiglen)
 {
     size_t i;
+    int rv = 0;
 
     for (i = 0; i < psiglen; i++, psig++) {
-        if (tls12_sigalg_allowed(s, SSL_SECOP_SIGALG_SUPPORTED, *psig)) {
-            if (!WPACKET_put_bytes_u16(pkt, *psig))
-                return 0;
-        }
+        const SIGALG_LOOKUP *lu = tls1_lookup_sigalg(*psig);
+
+        if (!tls12_sigalg_allowed(s, SSL_SECOP_SIGALG_SUPPORTED, lu))
+            continue;
+        if (!WPACKET_put_bytes_u16(pkt, *psig))
+            return 0;
+        /*
+         * If TLS 1.3 must have at least one valid TLS 1.3 message
+         * signing algorithm: i.e. neither RSA nor SHA1
+         */
+        if (rv == 0 && (!SSL_IS_TLS13(s)
+            || (lu->sig != EVP_PKEY_RSA && lu->hash != NID_sha1)))
+            rv = 1;
     }
-    return 1;
+    if (rv == 0)
+        SSLerr(SSL_F_TLS12_COPY_SIGALGS, SSL_R_NO_SUITABLE_SIGNATURE_ALGORITHM);
+    return rv;
 }
 
 /* Given preference and allowed sigalgs set shared sigalgs */
@@ -1479,16 +1508,16 @@ static size_t tls12_shared_sigalgs(SSL *s, const SIGALG_LOOKUP **shsig,
     const uint16_t *ptmp, *atmp;
     size_t i, j, nmatch = 0;
     for (i = 0, ptmp = pref; i < preflen; i++, ptmp++) {
+        const SIGALG_LOOKUP *lu = tls1_lookup_sigalg(*ptmp);
+
         /* Skip disabled hashes or signature algorithms */
-        if (!tls12_sigalg_allowed(s, SSL_SECOP_SIGALG_SHARED, *ptmp))
+        if (!tls12_sigalg_allowed(s, SSL_SECOP_SIGALG_SHARED, lu))
             continue;
         for (j = 0, atmp = allow; j < allowlen; j++, atmp++) {
             if (*ptmp == *atmp) {
                 nmatch++;
-                if (shsig) {
-                    *shsig = tls1_lookup_sigalg(*ptmp);
-                    shsig++;
-                }
+                if (shsig)
+                    *shsig++ = lu;
                 break;
             }
         }
@@ -1561,7 +1590,7 @@ int tls1_save_sigalgs(SSL *s, PACKET *pkt)
     size = PACKET_remaining(pkt);
 
     /* Invalid data length */
-    if ((size & 1) != 0)
+    if (size == 0 || (size & 1) != 0)
         return 0;
 
     size >>= 1;
@@ -1583,62 +1612,26 @@ int tls1_save_sigalgs(SSL *s, PACKET *pkt)
 
 int tls1_process_sigalgs(SSL *s)
 {
-    int idx;
     size_t i;
-    const EVP_MD *md;
-    const EVP_MD **pmd = s->s3->tmp.md;
     uint32_t *pvalid = s->s3->tmp.valid_flags;
     CERT *c = s->cert;
 
     if (!tls1_set_shared_sigalgs(s))
         return 0;
 
+    for (i = 0; i < SSL_PKEY_NUM; i++)
+        pvalid[i] = 0;
+
     for (i = 0; i < c->shared_sigalgslen; i++) {
         const SIGALG_LOOKUP *sigptr = c->shared_sigalgs[i];
+        int idx = sigptr->sig_idx;
 
         /* Ignore PKCS1 based sig algs in TLSv1.3 */
         if (SSL_IS_TLS13(s) && sigptr->sig == EVP_PKEY_RSA)
             continue;
-        idx = tls12_get_pkey_idx(sigptr->sig);
-        if (idx >= 0 && pmd[idx] == NULL) {
-            md = ssl_md(sigptr->hash_idx);
-            pmd[idx] = md;
-            pvalid[idx] = CERT_PKEY_EXPLICIT_SIGN;
-        }
-    }
-    /*
-     * In strict mode or TLS1.3 leave unset digests as NULL to indicate we can't
-     * use the certificate for signing.
-     */
-    if (!(s->cert->cert_flags & SSL_CERT_FLAGS_CHECK_TLS_STRICT)
-            && !SSL_IS_TLS13(s)) {
-        /*
-         * Set any remaining keys to default values. NOTE: if alg is not
-         * supported it stays as NULL.
-         */
-#ifndef OPENSSL_NO_DSA
-        if (pmd[SSL_PKEY_DSA_SIGN] == NULL)
-            pmd[SSL_PKEY_DSA_SIGN] = EVP_sha1();
-#endif
-#ifndef OPENSSL_NO_RSA
-        if (pmd[SSL_PKEY_RSA] == NULL) {
-            pmd[SSL_PKEY_RSA] = EVP_sha1();
-        }
-#endif
-#ifndef OPENSSL_NO_EC
-        if (pmd[SSL_PKEY_ECC] == NULL)
-            pmd[SSL_PKEY_ECC] = EVP_sha1();
-#endif
-#ifndef OPENSSL_NO_GOST
-        if (pmd[SSL_PKEY_GOST01] == NULL)
-            pmd[SSL_PKEY_GOST01] = EVP_get_digestbynid(NID_id_GostR3411_94);
-        if (pmd[SSL_PKEY_GOST12_256] == NULL)
-            pmd[SSL_PKEY_GOST12_256] =
-                EVP_get_digestbynid(NID_id_GostR3411_2012_256);
-        if (pmd[SSL_PKEY_GOST12_512] == NULL)
-            pmd[SSL_PKEY_GOST12_512] =
-                EVP_get_digestbynid(NID_id_GostR3411_2012_512);
-#endif
+        /* If not disabled indicate we can explicitly sign */
+        if (pvalid[idx] == 0 && tls12_get_pkey_idx(sigptr->sig) != -1)
+            pvalid[sigptr->sig_idx] = CERT_PKEY_EXPLICIT_SIGN | CERT_PKEY_SIGN;
     }
     return 1;
 }
@@ -1866,7 +1859,7 @@ static int ssl_check_ca_name(STACK_OF(X509_NAME) *names, X509 *x)
  * attempting to use them.
  */
 
-/* Flags which need to be set for a certificate when stict mode not set */
+/* Flags which need to be set for a certificate when strict mode not set */
 
 #define CERT_PKEY_VALID_FLAGS \
         (CERT_PKEY_EE_SIGNATURE|CERT_PKEY_EE_PARAM)
@@ -2016,7 +2009,7 @@ int tls1_check_chain(SSL *s, X509 *x, EVP_PKEY *pk, STACK_OF(X509) *chain,
         rv |= CERT_PKEY_EE_SIGNATURE | CERT_PKEY_CA_SIGNATURE;
  skip_sigs:
     /* Check cert parameters are consistent */
-    if (tls1_check_cert_param(s, x, check_flags ? 1 : 2))
+    if (tls1_check_cert_param(s, x, 1))
         rv |= CERT_PKEY_EE_PARAM;
     else if (!check_flags)
         goto end;
@@ -2051,27 +2044,22 @@ int tls1_check_chain(SSL *s, X509 *x, EVP_PKEY *pk, STACK_OF(X509) *chain,
             break;
         }
         if (check_type) {
-            const unsigned char *ctypes;
-            int ctypelen;
-            if (c->ctypes) {
-                ctypes = c->ctypes;
-                ctypelen = (int)c->ctype_num;
-            } else {
-                ctypes = (unsigned char *)s->s3->tmp.ctype;
-                ctypelen = s->s3->tmp.ctype_num;
-            }
-            for (i = 0; i < ctypelen; i++) {
-                if (ctypes[i] == check_type) {
+            const uint8_t *ctypes = s->s3->tmp.ctype;
+            size_t j;
+
+            for (j = 0; j < s->s3->tmp.ctype_len; j++, ctypes++) {
+                if (*ctypes == check_type) {
                     rv |= CERT_PKEY_CERT_TYPE;
                     break;
                 }
             }
             if (!(rv & CERT_PKEY_CERT_TYPE) && !check_flags)
                 goto end;
-        } else
+        } else {
             rv |= CERT_PKEY_CERT_TYPE;
+        }
 
-        ca_dn = s->s3->tmp.ca_names;
+        ca_dn = s->s3->tmp.peer_ca_names;
 
         if (!sk_X509_NAME_num(ca_dn))
             rv |= CERT_PKEY_ISSUER_NAME;
@@ -2099,12 +2087,9 @@ int tls1_check_chain(SSL *s, X509 *x, EVP_PKEY *pk, STACK_OF(X509) *chain,
 
  end:
 
-    if (TLS1_get_version(s) >= TLS1_2_VERSION) {
-        if (*pvalid & CERT_PKEY_EXPLICIT_SIGN)
-            rv |= CERT_PKEY_EXPLICIT_SIGN | CERT_PKEY_SIGN;
-        else if (s->s3->tmp.md[idx] != NULL)
-            rv |= CERT_PKEY_SIGN;
-    } else
+    if (TLS1_get_version(s) >= TLS1_2_VERSION)
+        rv |= *pvalid & (CERT_PKEY_EXPLICIT_SIGN | CERT_PKEY_SIGN);
+    else
         rv |= CERT_PKEY_SIGN | CERT_PKEY_EXPLICIT_SIGN;
 
     /*
@@ -2112,11 +2097,11 @@ int tls1_check_chain(SSL *s, X509 *x, EVP_PKEY *pk, STACK_OF(X509) *chain,
      * chain is invalid.
      */
     if (!check_flags) {
-        if (rv & CERT_PKEY_VALID)
+        if (rv & CERT_PKEY_VALID) {
             *pvalid = rv;
-        else {
-            /* Preserve explicit sign flag, clear rest */
-            *pvalid &= CERT_PKEY_EXPLICIT_SIGN;
+        else {
+            /* Preserve sign and explicit sign flag, clear rest */
+            *pvalid &= CERT_PKEY_EXPLICIT_SIGN | CERT_PKEY_SIGN;
             return 0;
         }
     }
@@ -2134,7 +2119,7 @@ void tls1_set_cert_validity(SSL *s)
     tls1_check_chain(s, NULL, NULL, NULL, SSL_PKEY_GOST12_512);
 }
 
-/* User level utiity function to check a chain is suitable */
+/* User level utility function to check a chain is suitable */
 int SSL_check_chain(SSL *s, X509 *x, EVP_PKEY *pk, STACK_OF(X509) *chain)
 {
     return tls1_check_chain(s, x, pk, chain, -1);
@@ -2152,8 +2137,9 @@ DH *ssl_get_auto_dh(SSL *s)
         else
             dh_secbits = 80;
     } else {
-        CERT_PKEY *cpk = ssl_get_server_send_pkey(s);
-        dh_secbits = EVP_PKEY_security_bits(cpk->privatekey);
+        if (s->s3->tmp.cert == NULL)
+            return NULL;
+        dh_secbits = EVP_PKEY_security_bits(s->s3->tmp.cert->privatekey);
     }
 
     if (dh_secbits >= 128) {
@@ -2237,8 +2223,8 @@ int ssl_security_cert(SSL *s, SSL_CTX *ctx, X509 *x, int vfy, int is_ee)
 }
 
 /*
- * Check security of a chain, if sk includes the end entity certificate then
- * x is NULL. If vfy is 1 then we are verifying a peer chain and not sending
+ * Check security of a chain, if |sk| includes the end entity certificate then
+ * |x| is NULL. If |vfy| is 1 then we are verifying a peer chain and not sending
  * one to the peer. Return values: 1 if ok otherwise error code to use
  */
 
@@ -2266,59 +2252,191 @@ int ssl_security_cert_chain(SSL *s, STACK_OF(X509) *sk, X509 *x, int vfy)
 
 /*
  * Choose an appropriate signature algorithm based on available certificates
- * Set current certificate and digest to match chosen algorithm.
+ * Sets chosen certificate and signature algorithm.
+ *
+ * For servers if we fail to find a required certificate it is a fatal error
+ * and an appropriate error code is set and the TLS alert set in *al.
+ *
+ * For clients al is set to NULL. If a certificate is not suitable it is not
+ * a fatal error: we will either try another certificate or not present one
+ * to the server. In this case no error is set.
  */
 int tls_choose_sigalg(SSL *s, int *al)
 {
+    int idx = -1;
+    const SIGALG_LOOKUP *lu = NULL;
+
+    s->s3->tmp.cert = NULL;
+    s->s3->tmp.sigalg = NULL;
+
     if (SSL_IS_TLS13(s)) {
         size_t i;
 #ifndef OPENSSL_NO_EC
-        int curve = -1;
+        int curve = -1, skip_ec = 0;
 #endif
 
-        /* Look for a certificate matching shared sigaglgs */
+        /* Look for a certificate matching shared sigalgs */
         for (i = 0; i < s->cert->shared_sigalgslen; i++) {
-            const SIGALG_LOOKUP *lu = s->cert->shared_sigalgs[i];
-            int idx;
-            const EVP_MD *md;
-            CERT_PKEY *c;
+            lu = s->cert->shared_sigalgs[i];
 
-            /* Skip RSA if not PSS */
-            if (lu->sig == EVP_PKEY_RSA)
+            /* Skip SHA1, DSA and RSA if not PSS */
+            if (lu->hash == NID_sha1 || lu->sig == EVP_PKEY_DSA
+                || lu->sig == EVP_PKEY_RSA)
                 continue;
-            md = ssl_md(lu->hash_idx);
-            if (md == NULL)
+            if (ssl_md(lu->hash_idx) == NULL)
                 continue;
             idx = lu->sig_idx;
-            c = &s->cert->pkeys[idx];
-            if (c->x509 == NULL || c->privatekey == NULL)
+            if (!ssl_has_cert(s, idx))
                     continue;
             if (lu->sig == EVP_PKEY_EC) {
 #ifndef OPENSSL_NO_EC
                 if (curve == -1) {
-                    EC_KEY *ec = EVP_PKEY_get0_EC_KEY(c->privatekey);
+                    EC_KEY *ec = EVP_PKEY_get0_EC_KEY(s->cert->pkeys[idx].privatekey);
 
                     curve = EC_GROUP_get_curve_name(EC_KEY_get0_group(ec));
+                    if (EC_KEY_get_conv_form(ec)
+                        != POINT_CONVERSION_UNCOMPRESSED)
+                        skip_ec = 1;
                 }
-                if (curve != lu->curve)
+                if (skip_ec || (lu->curve != NID_undef && curve != lu->curve))
                     continue;
 #else
                 continue;
 #endif
             }
-            s->s3->tmp.sigalg = lu;
-            s->s3->tmp.cert_idx = idx;
-            s->s3->tmp.md[idx] = md;
-            s->cert->key = s->cert->pkeys + idx;
-            return 1;
+            break;
+        }
+        if (i == s->cert->shared_sigalgslen) {
+            if (al == NULL)
+                return 1;
+            *al = SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE;
+            SSLerr(SSL_F_TLS_CHOOSE_SIGALG,
+                   SSL_R_NO_SUITABLE_SIGNATURE_ALGORITHM);
+            return 0;
+        }
+    } else {
+        if (s->server) {
+            /* Find index corresponding to ciphersuite */
+            idx = ssl_cipher_get_cert_index(s->s3->tmp.new_cipher);
+            /* If no certificate for ciphersuite return */
+            if (idx == -1)
+                return 1;
+            if (idx == SSL_PKEY_GOST_EC) {
+                /* Work out which GOST certificate is available */
+                if (ssl_has_cert(s, SSL_PKEY_GOST12_512)) {
+                    idx = SSL_PKEY_GOST12_512;
+                } else if (ssl_has_cert(s, SSL_PKEY_GOST12_256)) {
+                    idx = SSL_PKEY_GOST12_256;
+                } else if (ssl_has_cert(s, SSL_PKEY_GOST01)) {
+                    idx = SSL_PKEY_GOST01;
+                } else {
+                    if (al == NULL)
+                        return 1;
+                    *al = SSL_AD_INTERNAL_ERROR;
+                    SSLerr(SSL_F_TLS_CHOOSE_SIGALG, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
+                    return 0;
+                }
+            } else if (!ssl_has_cert(s, idx)) {
+                if (al == NULL)
+                    return 1;
+                *al = SSL_AD_INTERNAL_ERROR;
+                SSLerr(SSL_F_TLS_CHOOSE_SIGALG, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
+                return 0;
+            }
+        } else {
+            /* Find index for client certificate */
+            idx = s->cert->key - s->cert->pkeys;
+            if (!ssl_has_cert(s, idx))
+                return 1;
+        }
+
+        if (SSL_USE_SIGALGS(s)) {
+            if (s->s3->tmp.peer_sigalgs != NULL) {
+                size_t i;
+#ifndef OPENSSL_NO_EC
+                int curve;
+
+                /* For Suite B need to match signature algorithm to curve */
+                if (tls1_suiteb(s)) {
+                    EC_KEY *ec = EVP_PKEY_get0_EC_KEY(s->cert->pkeys[idx].privatekey);
+                    curve = EC_GROUP_get_curve_name(EC_KEY_get0_group(ec));
+                } else {
+                    curve = -1;
+                }
+#endif
+
+                /*
+                 * Find highest preference signature algorithm matching
+                 * cert type
+                 */
+                for (i = 0; i < s->cert->shared_sigalgslen; i++) {
+                    lu = s->cert->shared_sigalgs[i];
+#ifdef OPENSSL_NO_EC
+                    if (lu->sig_idx == idx)
+                        break;
+#else
+                    if (lu->sig_idx == idx
+                        && (curve == -1 || lu->curve == curve))
+                        break;
+#endif
+                    if (idx == SSL_PKEY_RSA && lu->sig == EVP_PKEY_RSA_PSS)
+                        break;
+                }
+                if (i == s->cert->shared_sigalgslen) {
+                    if (al == NULL)
+                        return 1;
+                    *al = SSL_AD_INTERNAL_ERROR;
+                    SSLerr(SSL_F_TLS_CHOOSE_SIGALG, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
+                    return 0;
+                }
+            } else {
+                /*
+                 * If we have no sigalg use defaults
+                 */
+                const uint16_t *sent_sigs;
+                size_t sent_sigslen, i;
+
+                if ((lu = tls1_get_legacy_sigalg(s, idx)) == NULL) {
+                    if (al == NULL)
+                        return 1;
+                    *al = SSL_AD_INTERNAL_ERROR;
+                    SSLerr(SSL_F_TLS_CHOOSE_SIGALG, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
+                    return 0;
+                }
+
+                /* Check signature matches a type we sent */
+                sent_sigslen = tls12_get_psigalgs(s, 1, &sent_sigs);
+                for (i = 0; i < sent_sigslen; i++, sent_sigs++) {
+                    if (lu->sigalg == *sent_sigs)
+                        break;
+                }
+                if (i == sent_sigslen) {
+                    if (al == NULL)
+                        return 1;
+                    SSLerr(SSL_F_TLS_CHOOSE_SIGALG, SSL_R_WRONG_SIGNATURE_TYPE);
+                    *al = SSL_AD_ILLEGAL_PARAMETER;
+                    return 0;
+                }
+            }
+        } else {
+            if ((lu = tls1_get_legacy_sigalg(s, idx)) == NULL) {
+                if (al == NULL)
+                    return 1;
+                *al = SSL_AD_INTERNAL_ERROR;
+                SSLerr(SSL_F_TLS_CHOOSE_SIGALG, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
+                return 0;
+            }
+        }
+    }
+    if (idx == -1) {
+        if (al != NULL) {
+            *al = SSL_AD_INTERNAL_ERROR;
+            SSLerr(SSL_F_TLS_CHOOSE_SIGALG, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
         }
-        *al = SSL_AD_HANDSHAKE_FAILURE;
-        SSLerr(SSL_F_TLS_CHOOSE_SIGALG, SSL_R_NO_SUITABLE_SIGNATURE_ALGORITHM);
         return 0;
     }
-    /*
-     * FIXME: could handle previous TLS versions in an appropriate way
-     * and tidy up certificate and signature algorithm handling.
-     */
+    s->s3->tmp.cert = &s->cert->pkeys[idx];
+    s->cert->key = s->s3->tmp.cert;
+    s->s3->tmp.sigalg = lu;
     return 1;
 }