Add Emacs local variable for stroustrup style.
[radsecproxy.git] / tlscommon.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2006-2009 Stig Venaas <venaas@uninett.no>
3  *
4  * Permission to use, copy, modify, and distribute this software for any
5  * purpose with or without fee is hereby granted, provided that the above
6  * copyright notice and this permission notice appear in all copies.
7  */
8
9 #if defined(RADPROT_TLS) || defined(RADPROT_DTLS)
10 #include <signal.h>
11 #include <sys/socket.h>
12 #include <netinet/in.h>
13 #include <netdb.h>
14 #include <string.h>
15 #include <unistd.h>
16 #include <limits.h>
17 #ifdef SYS_SOLARIS9
18 #include <fcntl.h>
19 #endif
20 #include <sys/time.h>
21 #include <sys/types.h>
22 #include <sys/select.h>
23 #include <ctype.h>
24 #include <sys/wait.h>
25 #include <arpa/inet.h>
26 #include <regex.h>
27 #include <libgen.h>
28 #include <pthread.h>
29 #include <openssl/ssl.h>
30 #include <openssl/rand.h>
31 #include <openssl/err.h>
32 #include <openssl/md5.h>
33 #include <openssl/x509v3.h>
34 #include "debug.h"
35 #include "list.h"
36 #include "hash.h"
37 #include "util.h"
38 #include "hostport.h"
39 #include "radsecproxy.h"
40
41 static struct hash *tlsconfs = NULL;
42
43 static int pem_passwd_cb(char *buf, int size, int rwflag, void *userdata) {
44     int pwdlen = strlen(userdata);
45     if (rwflag != 0 || pwdlen > size) /* not for decryption or too large */
46         return 0;
47     memcpy(buf, userdata, pwdlen);
48     return pwdlen;
49 }
50
51 static int verify_cb(int ok, X509_STORE_CTX *ctx) {
52     char *buf = NULL;
53     X509 *err_cert;
54     int err, depth;
55
56     err_cert = X509_STORE_CTX_get_current_cert(ctx);
57     err = X509_STORE_CTX_get_error(ctx);
58     depth = X509_STORE_CTX_get_error_depth(ctx);
59
60     if (depth > MAX_CERT_DEPTH) {
61         ok = 0;
62         err = X509_V_ERR_CERT_CHAIN_TOO_LONG;
63         X509_STORE_CTX_set_error(ctx, err);
64     }
65
66     if (!ok) {
67         if (err_cert)
68             buf = X509_NAME_oneline(X509_get_subject_name(err_cert), NULL, 0);
69         debug(DBG_WARN, "verify error: num=%d:%s:depth=%d:%s", err, X509_verify_cert_error_string(err), depth, buf ? buf : "");
70         free(buf);
71         buf = NULL;
72
73         switch (err) {
74         case X509_V_ERR_UNABLE_TO_GET_ISSUER_CERT:
75             if (err_cert) {
76                 buf = X509_NAME_oneline(X509_get_issuer_name(err_cert), NULL, 0);
77                 if (buf) {
78                     debug(DBG_WARN, "\tIssuer=%s", buf);
79                     free(buf);
80                     buf = NULL;
81                 }
82             }
83             break;
84         case X509_V_ERR_CERT_NOT_YET_VALID:
85         case X509_V_ERR_ERROR_IN_CERT_NOT_BEFORE_FIELD:
86             debug(DBG_WARN, "\tCertificate not yet valid");
87             break;
88         case X509_V_ERR_CERT_HAS_EXPIRED:
89             debug(DBG_WARN, "Certificate has expired");
90             break;
91         case X509_V_ERR_ERROR_IN_CERT_NOT_AFTER_FIELD:
92             debug(DBG_WARN, "Certificate no longer valid (after notAfter)");
93             break;
94         case X509_V_ERR_NO_EXPLICIT_POLICY:
95             debug(DBG_WARN, "No Explicit Certificate Policy");
96             break;
97         }
98     }
99 #ifdef DEBUG
100     printf("certificate verify returns %d\n", ok);
101 #endif
102     return ok;
103 }
104
105 #ifdef DEBUG
106 static void ssl_info_callback(const SSL *ssl, int where, int ret) {
107     const char *s;
108     int w;
109
110     w = where & ~SSL_ST_MASK;
111
112     if (w & SSL_ST_CONNECT)
113         s = "SSL_connect";
114     else if (w & SSL_ST_ACCEPT)
115         s = "SSL_accept";
116     else
117         s = "undefined";
118
119     if (where & SSL_CB_LOOP)
120         debug(DBG_DBG, "%s:%s\n", s, SSL_state_string_long(ssl));
121     else if (where & SSL_CB_ALERT) {
122         s = (where & SSL_CB_READ) ? "read" : "write";
123         debug(DBG_DBG, "SSL3 alert %s:%s:%s\n", s, SSL_alert_type_string_long(ret), SSL_alert_desc_string_long(ret));
124     }
125     else if (where & SSL_CB_EXIT) {
126         if (ret == 0)
127             debug(DBG_DBG, "%s:failed in %s\n", s, SSL_state_string_long(ssl));
128         else if (ret < 0)
129             debug(DBG_DBG, "%s:error in %s\n", s, SSL_state_string_long(ssl));
130     }
131 }
132 #endif
133
134 static X509_VERIFY_PARAM *createverifyparams(char **poids) {
135     X509_VERIFY_PARAM *pm;
136     ASN1_OBJECT *pobject;
137     int i;
138
139     pm = X509_VERIFY_PARAM_new();
140     if (!pm)
141         return NULL;
142
143     for (i = 0; poids[i]; i++) {
144         pobject = OBJ_txt2obj(poids[i], 0);
145         if (!pobject) {
146             X509_VERIFY_PARAM_free(pm);
147             return NULL;
148         }
149         X509_VERIFY_PARAM_add0_policy(pm, pobject);
150     }
151
152     X509_VERIFY_PARAM_set_flags(pm, X509_V_FLAG_POLICY_CHECK | X509_V_FLAG_EXPLICIT_POLICY);
153     return pm;
154 }
155
156 static int tlsaddcacrl(SSL_CTX *ctx, struct tls *conf) {
157     STACK_OF(X509_NAME) *calist;
158     X509_STORE *x509_s;
159     unsigned long error;
160
161     if (!SSL_CTX_load_verify_locations(ctx, conf->cacertfile, conf->cacertpath)) {
162         while ((error = ERR_get_error()))
163             debug(DBG_ERR, "SSL: %s", ERR_error_string(error, NULL));
164         debug(DBG_ERR, "tlsaddcacrl: Error updating TLS context %s", conf->name);
165         return 0;
166     }
167
168     calist = conf->cacertfile ? SSL_load_client_CA_file(conf->cacertfile) : NULL;
169     if (!conf->cacertfile || calist) {
170         if (conf->cacertpath) {
171             if (!calist)
172                 calist = sk_X509_NAME_new_null();
173             if (!SSL_add_dir_cert_subjects_to_stack(calist, conf->cacertpath)) {
174                 sk_X509_NAME_free(calist);
175                 calist = NULL;
176             }
177         }
178     }
179     if (!calist) {
180         while ((error = ERR_get_error()))
181             debug(DBG_ERR, "SSL: %s", ERR_error_string(error, NULL));
182         debug(DBG_ERR, "tlsaddcacrl: Error adding CA subjects in TLS context %s", conf->name);
183         return 0;
184     }
185     ERR_clear_error(); /* add_dir_cert_subj returns errors on success */
186     SSL_CTX_set_client_CA_list(ctx, calist);
187
188     SSL_CTX_set_verify(ctx, SSL_VERIFY_PEER | SSL_VERIFY_FAIL_IF_NO_PEER_CERT, verify_cb);
189     SSL_CTX_set_verify_depth(ctx, MAX_CERT_DEPTH + 1);
190
191     if (conf->crlcheck || conf->vpm) {
192         x509_s = SSL_CTX_get_cert_store(ctx);
193         if (conf->crlcheck)
194             X509_STORE_set_flags(x509_s, X509_V_FLAG_CRL_CHECK | X509_V_FLAG_CRL_CHECK_ALL);
195         if (conf->vpm)
196             X509_STORE_set1_param(x509_s, conf->vpm);
197     }
198
199     debug(DBG_DBG, "tlsaddcacrl: updated TLS context %s", conf->name);
200     return 1;
201 }
202
203 static SSL_CTX *tlscreatectx(uint8_t type, struct tls *conf) {
204     SSL_CTX *ctx = NULL;
205     unsigned long error;
206
207     switch (type) {
208 #ifdef RADPROT_TLS
209     case RAD_TLS:
210         ctx = SSL_CTX_new(TLSv1_method());
211 #ifdef DEBUG
212         SSL_CTX_set_info_callback(ctx, ssl_info_callback);
213 #endif
214         break;
215 #endif
216 #ifdef RADPROT_DTLS
217     case RAD_DTLS:
218         ctx = SSL_CTX_new(DTLSv1_method());
219 #ifdef DEBUG
220         SSL_CTX_set_info_callback(ctx, ssl_info_callback);
221 #endif
222         SSL_CTX_set_read_ahead(ctx, 1);
223         break;
224 #endif
225     }
226     if (!ctx) {
227         debug(DBG_ERR, "tlscreatectx: Error initialising SSL/TLS in TLS context %s", conf->name);
228         return NULL;
229     }
230
231     if (conf->certkeypwd) {
232         SSL_CTX_set_default_passwd_cb_userdata(ctx, conf->certkeypwd);
233         SSL_CTX_set_default_passwd_cb(ctx, pem_passwd_cb);
234     }
235     if (!SSL_CTX_use_certificate_chain_file(ctx, conf->certfile) ||
236         !SSL_CTX_use_PrivateKey_file(ctx, conf->certkeyfile, SSL_FILETYPE_PEM) ||
237         !SSL_CTX_check_private_key(ctx)) {
238         while ((error = ERR_get_error()))
239             debug(DBG_ERR, "SSL: %s", ERR_error_string(error, NULL));
240         debug(DBG_ERR, "tlscreatectx: Error initialising SSL/TLS in TLS context %s", conf->name);
241         SSL_CTX_free(ctx);
242         return NULL;
243     }
244
245     if (conf->policyoids) {
246         if (!conf->vpm) {
247             conf->vpm = createverifyparams(conf->policyoids);
248             if (!conf->vpm) {
249                 debug(DBG_ERR, "tlscreatectx: Failed to add policyOIDs in TLS context %s", conf->name);
250                 SSL_CTX_free(ctx);
251                 return NULL;
252             }
253         }
254     }
255
256     if (!tlsaddcacrl(ctx, conf)) {
257         if (conf->vpm) {
258             X509_VERIFY_PARAM_free(conf->vpm);
259             conf->vpm = NULL;
260         }
261         SSL_CTX_free(ctx);
262         return NULL;
263     }
264
265     debug(DBG_DBG, "tlscreatectx: created TLS context %s", conf->name);
266     return ctx;
267 }
268
269 struct tls *tlsgettls(char *alt1, char *alt2) {
270     struct tls *t;
271
272     t = hash_read(tlsconfs, alt1, strlen(alt1));
273     if (!t)
274         t = hash_read(tlsconfs, alt2, strlen(alt2));
275     return t;
276 }
277
278 SSL_CTX *tlsgetctx(uint8_t type, struct tls *t) {
279     struct timeval now;
280
281     if (!t)
282         return NULL;
283     gettimeofday(&now, NULL);
284
285     switch (type) {
286 #ifdef RADPROT_TLS
287     case RAD_TLS:
288         if (t->tlsexpiry && t->tlsctx) {
289             if (t->tlsexpiry < now.tv_sec) {
290                 t->tlsexpiry = now.tv_sec + t->cacheexpiry;
291                 tlsaddcacrl(t->tlsctx, t);
292             }
293         }
294         if (!t->tlsctx) {
295             t->tlsctx = tlscreatectx(RAD_TLS, t);
296             if (t->cacheexpiry)
297                 t->tlsexpiry = now.tv_sec + t->cacheexpiry;
298         }
299         return t->tlsctx;
300 #endif
301 #ifdef RADPROT_DTLS
302     case RAD_DTLS:
303         if (t->dtlsexpiry && t->dtlsctx) {
304             if (t->dtlsexpiry < now.tv_sec) {
305                 t->dtlsexpiry = now.tv_sec + t->cacheexpiry;
306                 tlsaddcacrl(t->dtlsctx, t);
307             }
308         }
309         if (!t->dtlsctx) {
310             t->dtlsctx = tlscreatectx(RAD_DTLS, t);
311             if (t->cacheexpiry)
312                 t->dtlsexpiry = now.tv_sec + t->cacheexpiry;
313         }
314         return t->dtlsctx;
315 #endif
316     }
317     return NULL;
318 }
319
320 X509 *verifytlscert(SSL *ssl) {
321     X509 *cert;
322     unsigned long error;
323
324     if (SSL_get_verify_result(ssl) != X509_V_OK) {
325         debug(DBG_ERR, "verifytlscert: basic validation failed");
326         while ((error = ERR_get_error()))
327             debug(DBG_ERR, "verifytlscert: TLS: %s", ERR_error_string(error, NULL));
328         return NULL;
329     }
330
331     cert = SSL_get_peer_certificate(ssl);
332     if (!cert)
333         debug(DBG_ERR, "verifytlscert: failed to obtain certificate");
334     return cert;
335 }
336
337 static int subjectaltnameaddr(X509 *cert, int family, struct in6_addr *addr) {
338     int loc, i, l, n, r = 0;
339     char *v;
340     X509_EXTENSION *ex;
341     STACK_OF(GENERAL_NAME) *alt;
342     GENERAL_NAME *gn;
343
344     debug(DBG_DBG, "subjectaltnameaddr");
345
346     loc = X509_get_ext_by_NID(cert, NID_subject_alt_name, -1);
347     if (loc < 0)
348         return r;
349
350     ex = X509_get_ext(cert, loc);
351     alt = X509V3_EXT_d2i(ex);
352     if (!alt)
353         return r;
354
355     n = sk_GENERAL_NAME_num(alt);
356     for (i = 0; i < n; i++) {
357         gn = sk_GENERAL_NAME_value(alt, i);
358         if (gn->type != GEN_IPADD)
359             continue;
360         r = -1;
361         v = (char *)ASN1_STRING_data(gn->d.ia5);
362         l = ASN1_STRING_length(gn->d.ia5);
363         if (((family == AF_INET && l == sizeof(struct in_addr)) || (family == AF_INET6 && l == sizeof(struct in6_addr)))
364             && !memcmp(v, &addr, l)) {
365             r = 1;
366             break;
367         }
368     }
369     GENERAL_NAMES_free(alt);
370     return r;
371 }
372
373 static int subjectaltnameregexp(X509 *cert, int type, char *exact,  regex_t *regex) {
374     int loc, i, l, n, r = 0;
375     char *s, *v;
376     X509_EXTENSION *ex;
377     STACK_OF(GENERAL_NAME) *alt;
378     GENERAL_NAME *gn;
379
380     debug(DBG_DBG, "subjectaltnameregexp");
381
382     loc = X509_get_ext_by_NID(cert, NID_subject_alt_name, -1);
383     if (loc < 0)
384         return r;
385
386     ex = X509_get_ext(cert, loc);
387     alt = X509V3_EXT_d2i(ex);
388     if (!alt)
389         return r;
390
391     n = sk_GENERAL_NAME_num(alt);
392     for (i = 0; i < n; i++) {
393         gn = sk_GENERAL_NAME_value(alt, i);
394         if (gn->type != type)
395             continue;
396         r = -1;
397         v = (char *)ASN1_STRING_data(gn->d.ia5);
398         l = ASN1_STRING_length(gn->d.ia5);
399         if (l <= 0)
400             continue;
401 #ifdef DEBUG
402         printfchars(NULL, gn->type == GEN_DNS ? "dns" : "uri", NULL, v, l);
403 #endif
404         if (exact) {
405             if (memcmp(v, exact, l))
406                 continue;
407         } else {
408             s = stringcopy((char *)v, l);
409             if (!s) {
410                 debug(DBG_ERR, "malloc failed");
411                 continue;
412             }
413             if (regexec(regex, s, 0, NULL, 0)) {
414                 free(s);
415                 continue;
416             }
417             free(s);
418         }
419         r = 1;
420         break;
421     }
422     GENERAL_NAMES_free(alt);
423     return r;
424 }
425
426 static int cnregexp(X509 *cert, char *exact, regex_t *regex) {
427     int loc, l;
428     char *v, *s;
429     X509_NAME *nm;
430     X509_NAME_ENTRY *e;
431     ASN1_STRING *t;
432
433     nm = X509_get_subject_name(cert);
434     loc = -1;
435     for (;;) {
436         loc = X509_NAME_get_index_by_NID(nm, NID_commonName, loc);
437         if (loc == -1)
438             break;
439         e = X509_NAME_get_entry(nm, loc);
440         t = X509_NAME_ENTRY_get_data(e);
441         v = (char *) ASN1_STRING_data(t);
442         l = ASN1_STRING_length(t);
443         if (l < 0)
444             continue;
445         if (exact) {
446             if (l == strlen(exact) && !strncasecmp(exact, v, l))
447                 return 1;
448         } else {
449             s = stringcopy((char *)v, l);
450             if (!s) {
451                 debug(DBG_ERR, "malloc failed");
452                 continue;
453             }
454             if (regexec(regex, s, 0, NULL, 0)) {
455                 free(s);
456                 continue;
457             }
458             free(s);
459             return 1;
460         }
461     }
462     return 0;
463 }
464
465 /* this is a bit sloppy, should not always accept match to any */
466 int certnamecheck(X509 *cert, struct list *hostports) {
467     struct list_node *entry;
468     struct hostportres *hp;
469     int r;
470     uint8_t type = 0; /* 0 for DNS, AF_INET for IPv4, AF_INET6 for IPv6 */
471     struct in6_addr addr;
472
473     for (entry = list_first(hostports); entry; entry = list_next(entry)) {
474         hp = (struct hostportres *)entry->data;
475         if (hp->prefixlen != 255) {
476             /* we disable the check for prefixes */
477             return 1;
478         }
479         if (inet_pton(AF_INET, hp->host, &addr))
480             type = AF_INET;
481         else if (inet_pton(AF_INET6, hp->host, &addr))
482             type = AF_INET6;
483         else
484             type = 0;
485
486         r = type ? subjectaltnameaddr(cert, type, &addr) : subjectaltnameregexp(cert, GEN_DNS, hp->host, NULL);
487         if (r) {
488             if (r > 0) {
489                 debug(DBG_DBG, "certnamecheck: Found subjectaltname matching %s %s", type ? "address" : "host", hp->host);
490                 return 1;
491             }
492             debug(DBG_WARN, "certnamecheck: No subjectaltname matching %s %s", type ? "address" : "host", hp->host);
493         } else {
494             if (cnregexp(cert, hp->host, NULL)) {
495                 debug(DBG_DBG, "certnamecheck: Found cn matching host %s", hp->host);
496                 return 1;
497             }
498             debug(DBG_WARN, "certnamecheck: cn not matching host %s", hp->host);
499         }
500     }
501     return 0;
502 }
503
504 int verifyconfcert(X509 *cert, struct clsrvconf *conf) {
505     if (conf->certnamecheck) {
506         if (!certnamecheck(cert, conf->hostports)) {
507             debug(DBG_WARN, "verifyconfcert: certificate name check failed");
508             return 0;
509         }
510         debug(DBG_WARN, "verifyconfcert: certificate name check ok");
511     }
512     if (conf->certcnregex) {
513         if (cnregexp(cert, NULL, conf->certcnregex) < 1) {
514             debug(DBG_WARN, "verifyconfcert: CN not matching regex");
515             return 0;
516         }
517         debug(DBG_DBG, "verifyconfcert: CN matching regex");
518     }
519     if (conf->certuriregex) {
520         if (subjectaltnameregexp(cert, GEN_URI, NULL, conf->certuriregex) < 1) {
521             debug(DBG_WARN, "verifyconfcert: subjectaltname URI not matching regex");
522             return 0;
523         }
524         debug(DBG_DBG, "verifyconfcert: subjectaltname URI matching regex");
525     }
526     return 1;
527 }
528
529 int conftls_cb(struct gconffile **cf, void *arg, char *block, char *opt, char *val) {
530     struct tls *conf;
531     long int expiry = LONG_MIN;
532
533     debug(DBG_DBG, "conftls_cb called for %s", block);
534
535     conf = malloc(sizeof(struct tls));
536     if (!conf) {
537         debug(DBG_ERR, "conftls_cb: malloc failed");
538         return 0;
539     }
540     memset(conf, 0, sizeof(struct tls));
541
542     if (!getgenericconfig(cf, block,
543                           "CACertificateFile", CONF_STR, &conf->cacertfile,
544                           "CACertificatePath", CONF_STR, &conf->cacertpath,
545                           "CertificateFile", CONF_STR, &conf->certfile,
546                           "CertificateKeyFile", CONF_STR, &conf->certkeyfile,
547                           "CertificateKeyPassword", CONF_STR, &conf->certkeypwd,
548                           "CacheExpiry", CONF_LINT, &expiry,
549                           "CRLCheck", CONF_BLN, &conf->crlcheck,
550                           "PolicyOID", CONF_MSTR, &conf->policyoids,
551                           NULL
552             )) {
553         debug(DBG_ERR, "conftls_cb: configuration error in block %s", val);
554         goto errexit;
555     }
556     if (!conf->certfile || !conf->certkeyfile) {
557         debug(DBG_ERR, "conftls_cb: TLSCertificateFile and TLSCertificateKeyFile must be specified in block %s", val);
558         goto errexit;
559     }
560     if (!conf->cacertfile && !conf->cacertpath) {
561         debug(DBG_ERR, "conftls_cb: CA Certificate file or path need to be specified in block %s", val);
562         goto errexit;
563     }
564     if (expiry != LONG_MIN) {
565         if (expiry < 0) {
566             debug(DBG_ERR, "error in block %s, value of option CacheExpiry is %ld, may not be negative", val, expiry);
567             goto errexit;
568         }
569         conf->cacheexpiry = expiry;
570     }
571
572     conf->name = stringcopy(val, 0);
573     if (!conf->name) {
574         debug(DBG_ERR, "conftls_cb: malloc failed");
575         goto errexit;
576     }
577
578     if (!tlsconfs)
579         tlsconfs = hash_create();
580     if (!hash_insert(tlsconfs, val, strlen(val), conf)) {
581         debug(DBG_ERR, "conftls_cb: malloc failed");
582         goto errexit;
583     }
584     if (!tlsgetctx(RAD_TLS, conf))
585         debug(DBG_ERR, "conftls_cb: error creating ctx for TLS block %s", val);
586     debug(DBG_DBG, "conftls_cb: added TLS block %s", val);
587     return 1;
588
589 errexit:
590     free(conf->cacertfile);
591     free(conf->cacertpath);
592     free(conf->certfile);
593     free(conf->certkeyfile);
594     free(conf->certkeypwd);
595     freegconfmstr(conf->policyoids);
596     free(conf);
597     return 0;
598 }
599
600 int addmatchcertattr(struct clsrvconf *conf) {
601     char *v;
602     regex_t **r;
603
604     if (!strncasecmp(conf->matchcertattr, "CN:/", 4)) {
605         r = &conf->certcnregex;
606         v = conf->matchcertattr + 4;
607     } else if (!strncasecmp(conf->matchcertattr, "SubjectAltName:URI:/", 20)) {
608         r = &conf->certuriregex;
609         v = conf->matchcertattr + 20;
610     } else
611         return 0;
612     if (!*v)
613         return 0;
614     /* regexp, remove optional trailing / if present */
615     if (v[strlen(v) - 1] == '/')
616         v[strlen(v) - 1] = '\0';
617     if (!*v)
618         return 0;
619
620     *r = malloc(sizeof(regex_t));
621     if (!*r) {
622         debug(DBG_ERR, "malloc failed");
623         return 0;
624     }
625     if (regcomp(*r, v, REG_EXTENDED | REG_ICASE | REG_NOSUB)) {
626         free(*r);
627         *r = NULL;
628         debug(DBG_ERR, "failed to compile regular expression %s", v);
629         return 0;
630     }
631     return 1;
632 }
633 #else
634 /* Just to makes file non-empty, should rather avoid compiling this file when not needed */
635 static void tlsdummy() {
636 }
637 #endif
638
639 /* Local Variables: */
640 /* c-file-style: "stroustrup" */
641 /* End: */