Export keying material using early exporter master secret
[openssl.git] / test / sslapitest.c
index 5299d5794bd056f43cd94c866970aeaa773ae032..1cf5c4fc6cecddaa50f08d33295ea38c8000f917 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /*
- * Copyright 2016-2017 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
+ * Copyright 2016-2018 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
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@@ -40,6 +40,7 @@ static X509 *ocspcert = NULL;
 #endif
 
 #define NUM_EXTRA_CERTS 40
+#define CLIENT_VERSION_LEN      2
 
 /*
  * This structure is used to validate that the correct number of log messages
@@ -253,6 +254,7 @@ static int test_keylog_output(char *buffer, const SSL *ssl,
     return 1;
 }
 
+#if !defined(OPENSSL_NO_TLS1_2) || defined(OPENSSL_NO_TLS1_3)
 static int test_keylog(void)
 {
     SSL_CTX *cctx = NULL, *sctx = NULL;
@@ -329,6 +331,7 @@ end:
 
     return testresult;
 }
+#endif
 
 #ifndef OPENSSL_NO_TLS1_3
 static int test_keylog_no_master_key(void)
@@ -1272,6 +1275,7 @@ static int test_ssl_bio_change_wbio(void)
     return execute_test_ssl_bio(0, CHANGE_WBIO);
 }
 
+#if !defined(OPENSSL_NO_TLS1_2) || defined(OPENSSL_NO_TLS1_3)
 typedef struct {
     /* The list of sig algs */
     const int *list;
@@ -1286,25 +1290,25 @@ typedef struct {
 } sigalgs_list;
 
 static const int validlist1[] = {NID_sha256, EVP_PKEY_RSA};
-#ifndef OPENSSL_NO_EC
+# ifndef OPENSSL_NO_EC
 static const int validlist2[] = {NID_sha256, EVP_PKEY_RSA, NID_sha512, EVP_PKEY_EC};
 static const int validlist3[] = {NID_sha512, EVP_PKEY_EC};
-#endif
+# endif
 static const int invalidlist1[] = {NID_undef, EVP_PKEY_RSA};
 static const int invalidlist2[] = {NID_sha256, NID_undef};
 static const int invalidlist3[] = {NID_sha256, EVP_PKEY_RSA, NID_sha256};
 static const int invalidlist4[] = {NID_sha256};
 static const sigalgs_list testsigalgs[] = {
     {validlist1, OSSL_NELEM(validlist1), NULL, 1, 1},
-#ifndef OPENSSL_NO_EC
+# ifndef OPENSSL_NO_EC
     {validlist2, OSSL_NELEM(validlist2), NULL, 1, 1},
     {validlist3, OSSL_NELEM(validlist3), NULL, 1, 0},
-#endif
+# endif
     {NULL, 0, "RSA+SHA256", 1, 1},
-#ifndef OPENSSL_NO_EC
+# ifndef OPENSSL_NO_EC
     {NULL, 0, "RSA+SHA256:ECDSA+SHA512", 1, 1},
     {NULL, 0, "ECDSA+SHA512", 1, 0},
-#endif
+# endif
     {invalidlist1, OSSL_NELEM(invalidlist1), NULL, 0, 0},
     {invalidlist2, OSSL_NELEM(invalidlist2), NULL, 0, 0},
     {invalidlist3, OSSL_NELEM(invalidlist3), NULL, 0, 0},
@@ -1400,6 +1404,7 @@ static int test_set_sigalgs(int idx)
 
     return testresult;
 }
+#endif
 
 #ifndef OPENSSL_NO_TLS1_3
 
@@ -1507,6 +1512,16 @@ static int setupearly_data_test(SSL_CTX **cctx, SSL_CTX **sctx, SSL **clientssl,
                                       NULL, NULL)))
         return 0;
 
+    /*
+     * For one of the run throughs (doesn't matter which one), we'll try sending
+     * some SNI data in the initial ClientHello. This will be ignored (because
+     * there is no SNI cb set up by the server), so it should not impact
+     * early_data.
+     */
+    if (idx == 1
+            && !TEST_true(SSL_set_tlsext_host_name(*clientssl, "localhost")))
+        return 0;
+
     if (idx == 2) {
         /* Create the PSK */
         const SSL_CIPHER *cipher = NULL;
@@ -1808,7 +1823,7 @@ static int early_data_skip_helper(int hrr, int idx)
          * time. It could be any value as long as it is not within tolerance.
          * This should mean the ticket is rejected.
          */
-        if (!TEST_true(SSL_SESSION_set_time(sess, time(NULL) - 20)))
+        if (!TEST_true(SSL_SESSION_set_time(sess, (long)(time(NULL) - 20))))
             goto end;
     }
 
@@ -1950,13 +1965,11 @@ static int test_early_data_not_sent(int idx)
     return testresult;
 }
 
-static const char *servhostname;
-
 static int hostname_cb(SSL *s, int *al, void *arg)
 {
     const char *hostname = SSL_get_servername(s, TLSEXT_NAMETYPE_host_name);
 
-    if (hostname != NULL && strcmp(hostname, servhostname) == 0)
+    if (hostname != NULL && strcmp(hostname, "goodhost") == 0)
         return  SSL_TLSEXT_ERR_OK;
 
     return SSL_TLSEXT_ERR_NOACK;
@@ -1964,19 +1977,20 @@ static int hostname_cb(SSL *s, int *al, void *arg)
 
 static const char *servalpn;
 
-static int alpn_select_cb (SSL *ssl, const unsigned char **out, unsigned char *outlen,
-                    const unsigned char *in, unsigned int inlen, void *arg)
+static int alpn_select_cb(SSL *ssl, const unsigned char **out,
+                          unsigned char *outlen, const unsigned char *in,
+                          unsigned int inlen, void *arg)
 {
-    unsigned int i, protlen = 0;
+    unsigned int protlen = 0;
     const unsigned char *prot;
 
-    for (i = 0, prot = in; i < inlen; i += protlen, prot += protlen) {
-        protlen = *(prot++);
-        if (inlen - i < protlen)
+    for (prot = in; prot < in + inlen; prot += protlen) {
+        protlen = *prot++;
+        if (in + inlen < prot + protlen)
             return SSL_TLSEXT_ERR_NOACK;
 
         if (protlen == strlen(servalpn)
-                && memcmp(prot, "goodalpn", protlen) == 0) {
+                && memcmp(prot, servalpn, protlen) == 0) {
             *out = prot;
             *outlen = protlen;
             return SSL_TLSEXT_ERR_OK;
@@ -2012,7 +2026,6 @@ static int test_early_data_psk(int idx)
                                         &serverssl, &sess, 2)))
         goto end;
 
-    servhostname = "goodhost";
     servalpn = "goodalpn";
 
     /*
@@ -2057,7 +2070,11 @@ static int test_early_data_psk(int idx)
          * Set inconsistent SNI (server detected). In this case the connection
          * will succeed but reject early_data.
          */
-        servhostname = "badhost";
+        SSL_SESSION_free(serverpsk);
+        serverpsk = SSL_SESSION_dup(clientpsk);
+        if (!TEST_ptr(serverpsk)
+                || !TEST_true(SSL_SESSION_set1_hostname(serverpsk, "badhost")))
+            goto end;
         edstatus = SSL_EARLY_DATA_REJECTED;
         readearlyres = SSL_READ_EARLY_DATA_FINISH;
         /* Fall through */
@@ -2319,6 +2336,7 @@ static int test_ciphersuite_change(void)
     SSL_free(clientssl);
     serverssl = clientssl = NULL;
 
+# if !defined(OPENSSL_NO_CHACHA) && !defined(OPENSSL_NO_POLY1305)
     /* Check we can resume a session with a different SHA-256 ciphersuite */
     if (!TEST_true(SSL_CTX_set_cipher_list(cctx,
                                            "TLS13-CHACHA20-POLY1305-SHA256"))
@@ -2337,6 +2355,7 @@ static int test_ciphersuite_change(void)
     SSL_free(serverssl);
     SSL_free(clientssl);
     serverssl = clientssl = NULL;
+# endif
 
     /*
      * Check attempting to resume a SHA-256 session with no SHA-256 ciphersuites
@@ -2539,6 +2558,95 @@ static int test_tls13_psk(void)
     return testresult;
 }
 
+static unsigned char cookie_magic_value[] = "cookie magic";
+
+static int generate_cookie_callback(SSL *ssl, unsigned char *cookie,
+                                    unsigned int *cookie_len)
+{
+    /*
+     * Not suitable as a real cookie generation function but good enough for
+     * testing!
+     */
+    memcpy(cookie, cookie_magic_value, sizeof(cookie_magic_value) - 1);
+    *cookie_len = sizeof(cookie_magic_value) - 1;
+
+    return 1;
+}
+
+static int verify_cookie_callback(SSL *ssl, const unsigned char *cookie,
+                                  unsigned int cookie_len)
+{
+    if (cookie_len == sizeof(cookie_magic_value) - 1
+        && memcmp(cookie, cookie_magic_value, cookie_len) == 0)
+        return 1;
+
+    return 0;
+}
+
+static int test_stateless(void)
+{
+    SSL_CTX *sctx = NULL, *cctx = NULL;
+    SSL *serverssl = NULL, *clientssl = NULL;
+    int testresult = 0;
+
+    if (!TEST_true(create_ssl_ctx_pair(TLS_server_method(),
+                                       TLS_client_method(), &sctx,
+                                       &cctx, cert, privkey)))
+        goto end;
+
+    /* Set up the cookie generation and verification callbacks */
+    SSL_CTX_set_cookie_generate_cb(sctx, generate_cookie_callback);
+    SSL_CTX_set_cookie_verify_cb(sctx, verify_cookie_callback);
+
+    /* The arrival of CCS messages can confuse the test */
+    SSL_CTX_clear_options(cctx, SSL_OP_ENABLE_MIDDLEBOX_COMPAT);
+
+    if (!TEST_true(create_ssl_objects(sctx, cctx, &serverssl, &clientssl,
+                                             NULL, NULL))
+               /* Send the first ClientHello */
+            || !TEST_false(create_ssl_connection(serverssl, clientssl,
+                                                SSL_ERROR_WANT_READ))
+               /* This should fail because there is no cookie */
+            || !TEST_false(SSL_stateless(serverssl)))
+        goto end;
+
+    /* Abandon the connection from this client */
+    SSL_free(clientssl);
+    clientssl = NULL;
+
+    /*
+     * Now create a connection from a new client but with the same server SSL
+     * object
+     */
+    if (!TEST_true(create_ssl_objects(sctx, cctx, &serverssl, &clientssl,
+                                             NULL, NULL))
+               /* Send the first ClientHello */
+            || !TEST_false(create_ssl_connection(serverssl, clientssl,
+                                                SSL_ERROR_WANT_READ))
+               /* This should fail because there is no cookie */
+            || !TEST_false(SSL_stateless(serverssl))
+               /* Send the second ClientHello */
+            || !TEST_false(create_ssl_connection(serverssl, clientssl,
+                                                SSL_ERROR_WANT_READ))
+               /* This should succeed because a cookie is now present */
+            || !TEST_true(SSL_stateless(serverssl))
+               /* Complete the connection */
+            || !TEST_true(create_ssl_connection(serverssl, clientssl,
+                                                SSL_ERROR_NONE)))
+        goto end;
+
+    shutdown_ssl_connection(serverssl, clientssl);
+    serverssl = clientssl = NULL;
+    testresult = 1;
+
+ end:
+    SSL_free(serverssl);
+    SSL_free(clientssl);
+    SSL_CTX_free(sctx);
+    SSL_CTX_free(cctx);
+    return testresult;
+
+}
 #endif /* OPENSSL_NO_TLS1_3 */
 
 static int clntaddoldcb = 0;
@@ -2674,6 +2782,12 @@ static int test_custom_exts(int tst)
     SSL_SESSION *sess = NULL;
     unsigned int context;
 
+#if defined(OPENSSL_NO_TLS1_2) && !defined(OPENSSL_NO_TLS1_3)
+    /* Skip tests for TLSv1.2 and below in this case */
+    if (tst < 3)
+        return 1;
+#endif
+
     /* Reset callback counters */
     clntaddoldcb = clntparseoldcb = srvaddoldcb = srvparseoldcb = 0;
     clntaddnewcb = clntparsenewcb = srvaddnewcb = srvparsenewcb = 0;
@@ -3043,6 +3157,85 @@ static int test_export_key_mat(int tst)
     return testresult;
 }
 
+#ifndef OPENSSL_NO_TLS1_3
+/*
+ * Test that SSL_export_keying_material_early() produces expected
+ * results. There are no test vectors so all we do is test that both
+ * sides of the communication produce the same results for different
+ * protocol versions.
+ */
+static int test_export_key_mat_early(int idx)
+{
+    static const char label[] = "test label";
+    static const unsigned char context[] = "context";
+    int testresult = 0;
+    SSL_CTX *cctx = NULL, *sctx = NULL;
+    SSL *clientssl = NULL, *serverssl = NULL;
+    SSL_SESSION *sess = NULL;
+    const unsigned char *emptycontext = NULL;
+    unsigned char ckeymat1[80], ckeymat2[80];
+    unsigned char skeymat1[80], skeymat2[80];
+    unsigned char buf[1];
+    size_t readbytes, written;
+
+    if (!TEST_true(setupearly_data_test(&cctx, &sctx, &clientssl, &serverssl,
+                                        &sess, idx)))
+        goto end;
+
+    /* Here writing 0 length early data is enough. */
+    if (!TEST_true(SSL_write_early_data(clientssl, NULL, 0, &written))
+            || !TEST_int_eq(SSL_read_early_data(serverssl, buf, sizeof(buf),
+                                                &readbytes),
+                            SSL_READ_EARLY_DATA_ERROR)
+            || !TEST_int_eq(SSL_get_early_data_status(serverssl),
+                            SSL_EARLY_DATA_ACCEPTED))
+        goto end;
+
+    if (!TEST_int_eq(SSL_export_keying_material_early(
+                     clientssl, ckeymat1, sizeof(ckeymat1), label,
+                     sizeof(label) - 1, context, sizeof(context) - 1), 1)
+            || !TEST_int_eq(SSL_export_keying_material_early(
+                            clientssl, ckeymat2, sizeof(ckeymat2), label,
+                            sizeof(label) - 1, emptycontext, 0), 1)
+            || !TEST_int_eq(SSL_export_keying_material_early(
+                            serverssl, skeymat1, sizeof(skeymat1), label,
+                            sizeof(label) - 1, context, sizeof(context) - 1), 1)
+            || !TEST_int_eq(SSL_export_keying_material_early(
+                            serverssl, skeymat2, sizeof(skeymat2), label,
+                            sizeof(label) - 1, emptycontext, 0), 1)
+               /*
+                * Check that both sides created the same key material with the
+                * same context.
+                */
+            || !TEST_mem_eq(ckeymat1, sizeof(ckeymat1), skeymat1,
+                            sizeof(skeymat1))
+               /*
+                * Check that both sides created the same key material with an
+                * empty context.
+                */
+            || !TEST_mem_eq(ckeymat2, sizeof(ckeymat2), skeymat2,
+                            sizeof(skeymat2))
+               /* Different contexts should produce different results */
+            || !TEST_mem_ne(ckeymat1, sizeof(ckeymat1), ckeymat2,
+                            sizeof(ckeymat2)))
+        goto end;
+
+    testresult = 1;
+
+ end:
+    if (sess != clientpsk)
+        SSL_SESSION_free(sess);
+    SSL_SESSION_free(clientpsk);
+    SSL_SESSION_free(serverpsk);
+    SSL_free(serverssl);
+    SSL_free(clientssl);
+    SSL_CTX_free(sctx);
+    SSL_CTX_free(cctx);
+
+    return testresult;
+}
+#endif /* OPENSSL_NO_TLS1_3 */
+
 static int test_ssl_clear(int idx)
 {
     SSL_CTX *cctx = NULL, *sctx = NULL;
@@ -3097,6 +3290,172 @@ static int test_ssl_clear(int idx)
     return testresult;
 }
 
+/* Parse CH and retrieve any MFL extension value if present */
+static int get_MFL_from_client_hello(BIO *bio, int *mfl_codemfl_code)
+{
+    long len;
+    unsigned char *data;
+    PACKET pkt = {0}, pkt2 = {0}, pkt3 = {0};
+    unsigned int MFL_code = 0, type = 0;
+
+    if (!TEST_uint_gt( len = BIO_get_mem_data( bio, (char **) &data ), 0 ) )
+        goto end;
+
+    if (!TEST_true( PACKET_buf_init( &pkt, data, len ) )
+               /* Skip the record header */
+            || !PACKET_forward(&pkt, SSL3_RT_HEADER_LENGTH)
+               /* Skip the handshake message header */
+            || !TEST_true(PACKET_forward(&pkt, SSL3_HM_HEADER_LENGTH))
+               /* Skip client version and random */
+            || !TEST_true(PACKET_forward(&pkt, CLIENT_VERSION_LEN
+                                               + SSL3_RANDOM_SIZE))
+               /* Skip session id */
+            || !TEST_true(PACKET_get_length_prefixed_1(&pkt, &pkt2))
+               /* Skip ciphers */
+            || !TEST_true(PACKET_get_length_prefixed_2(&pkt, &pkt2))
+               /* Skip compression */
+            || !TEST_true(PACKET_get_length_prefixed_1(&pkt, &pkt2))
+               /* Extensions len */
+            || !TEST_true(PACKET_as_length_prefixed_2(&pkt, &pkt2)))
+        goto end;
+
+    /* Loop through all extensions */
+    while (PACKET_remaining(&pkt2)) {
+        if (!TEST_true(PACKET_get_net_2(&pkt2, &type))
+                || !TEST_true(PACKET_get_length_prefixed_2(&pkt2, &pkt3)))
+            goto end;
+
+        if (type == TLSEXT_TYPE_max_fragment_length) {
+            if (!TEST_uint_ne(PACKET_remaining(&pkt3), 0)
+                    || !TEST_true(PACKET_get_1(&pkt3, &MFL_code)))
+                goto end;
+
+            *mfl_codemfl_code = MFL_code;
+            return 1;
+        }
+    }
+
+ end:
+    return 0;
+}
+
+/* Maximum-Fragment-Length TLS extension mode to test */
+static const unsigned char max_fragment_len_test[] = {
+    TLSEXT_max_fragment_length_512,
+    TLSEXT_max_fragment_length_1024,
+    TLSEXT_max_fragment_length_2048,
+    TLSEXT_max_fragment_length_4096
+};
+
+static int test_max_fragment_len_ext(int idx_tst)
+{
+    SSL_CTX *ctx;
+    SSL *con = NULL;
+    int testresult = 0, MFL_mode = 0;
+    BIO *rbio, *wbio;
+
+    ctx = SSL_CTX_new(TLS_method());
+    if (!TEST_ptr(ctx))
+        goto end;
+
+    if (!TEST_true(SSL_CTX_set_tlsext_max_fragment_length(
+                   ctx, max_fragment_len_test[idx_tst])))
+        goto end;
+
+    con = SSL_new(ctx);
+    if (!TEST_ptr(con))
+        goto end;
+
+    rbio = BIO_new(BIO_s_mem());
+    wbio = BIO_new(BIO_s_mem());
+    if (!TEST_ptr(rbio)|| !TEST_ptr(wbio)) {
+        BIO_free(rbio);
+        BIO_free(wbio);
+        goto end;
+    }
+
+    SSL_set_bio(con, rbio, wbio);
+    SSL_set_connect_state(con);
+
+    if (!TEST_int_le(SSL_connect(con), 0)) {
+        /* This shouldn't succeed because we don't have a server! */
+        goto end;
+    }
+
+    if (!TEST_true(get_MFL_from_client_hello(wbio, &MFL_mode)))
+        /* no MFL in client hello */
+        goto end;
+    if (!TEST_true(max_fragment_len_test[idx_tst] == MFL_mode))
+        goto end;
+
+    testresult = 1;
+
+end:
+    SSL_free(con);
+    SSL_CTX_free(ctx);
+
+    return testresult;
+}
+
+#ifndef OPENSSL_NO_TLS1_3
+static int test_pha_key_update(void)
+{
+    SSL_CTX *cctx = NULL, *sctx = NULL;
+    SSL *clientssl = NULL, *serverssl = NULL;
+    int testresult = 0;
+
+    if (!TEST_true(create_ssl_ctx_pair(TLS_server_method(),
+                                       TLS_client_method(),
+                                       &sctx, &cctx, cert, privkey)))
+        return 0;
+
+    if (!TEST_true(SSL_CTX_set_min_proto_version(sctx, TLS1_3_VERSION))
+        || !TEST_true(SSL_CTX_set_max_proto_version(sctx, TLS1_3_VERSION))
+        || !TEST_true(SSL_CTX_set_min_proto_version(cctx, TLS1_3_VERSION))
+        || !TEST_true(SSL_CTX_set_max_proto_version(cctx, TLS1_3_VERSION)))
+        goto end;
+
+
+    if (!TEST_true(create_ssl_objects(sctx, cctx, &serverssl, &clientssl,
+                                      NULL, NULL)))
+        goto end;
+
+    SSL_force_post_handshake_auth(clientssl);
+
+    if (!TEST_true(create_ssl_connection(serverssl, clientssl,
+                                         SSL_ERROR_NONE)))
+        goto end;
+
+    SSL_set_verify(serverssl, SSL_VERIFY_PEER, NULL);
+    if (!TEST_true(SSL_verify_client_post_handshake(serverssl)))
+        goto end;
+
+    if (!TEST_true(SSL_key_update(clientssl, SSL_KEY_UPDATE_NOT_REQUESTED)))
+        goto end;
+
+    /* Start handshake on the server */
+    if (!TEST_int_eq(SSL_do_handshake(serverssl), 1))
+        goto end;
+
+    /* Starts with SSL_connect(), but it's really just SSL_do_handshake() */
+    if (!TEST_true(create_ssl_connection(serverssl, clientssl,
+                                         SSL_ERROR_NONE)))
+        goto end;
+
+    SSL_shutdown(clientssl);
+    SSL_shutdown(serverssl);
+
+    testresult = 1;
+
+ end:
+    SSL_free(serverssl);
+    SSL_free(clientssl);
+    SSL_CTX_free(sctx);
+    SSL_CTX_free(cctx);
+    return testresult;
+}
+#endif
+
 int setup_tests(void)
 {
     if (!TEST_ptr(cert = test_get_argument(0))
@@ -3119,8 +3478,10 @@ int setup_tests(void)
     ADD_TEST(test_ssl_bio_pop_ssl_bio);
     ADD_TEST(test_ssl_bio_change_rbio);
     ADD_TEST(test_ssl_bio_change_wbio);
+#if !defined(OPENSSL_NO_TLS1_2) || defined(OPENSSL_NO_TLS1_3)
     ADD_ALL_TESTS(test_set_sigalgs, OSSL_NELEM(testsigalgs) * 2);
     ADD_TEST(test_keylog);
+#endif
 #ifndef OPENSSL_NO_TLS1_3
     ADD_TEST(test_keylog_no_master_key);
 #endif
@@ -3142,12 +3503,18 @@ int setup_tests(void)
     ADD_TEST(test_ciphersuite_change);
     ADD_TEST(test_tls13_psk);
     ADD_ALL_TESTS(test_custom_exts, 5);
+    ADD_TEST(test_stateless);
+    ADD_TEST(test_pha_key_update);
 #else
     ADD_ALL_TESTS(test_custom_exts, 3);
 #endif
     ADD_ALL_TESTS(test_serverinfo, 8);
     ADD_ALL_TESTS(test_export_key_mat, 4);
+#ifndef OPENSSL_NO_TLS1_3
+    ADD_ALL_TESTS(test_export_key_mat_early, 3);
+#endif
     ADD_ALL_TESTS(test_ssl_clear, 2);
+    ADD_ALL_TESTS(test_max_fragment_len_ext, OSSL_NELEM(max_fragment_len_test));
     return 1;
 }