ssl_verify_callback(): Use malloc_or_die()
[privoxy.git] / ssl.c
1 /*********************************************************************
2  *
3  * File        :  $Source: /cvsroot/ijbswa/current/ssl.c,v $
4  *
5  * Purpose     :  File with TLS/SSL extension. Contains methods for
6  *                creating, using and closing TLS/SSL connections.
7  *
8  * Copyright   :  Written by and Copyright (c) 2017 Vaclav Svec. FIT CVUT.
9  *                Copyright (C) 2018-2019 by Fabian Keil <fk@fabiankeil.de>
10  *
11  *                This program is free software; you can redistribute it
12  *                and/or modify it under the terms of the GNU General
13  *                Public License as published by the Free Software
14  *                Foundation; either version 2 of the License, or (at
15  *                your option) any later version.
16  *
17  *                This program is distributed in the hope that it will
18  *                be useful, but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the
19  *                implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A
20  *                PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public
21  *                License for more details.
22  *
23  *                The GNU General Public License should be included with
24  *                this file.  If not, you can view it at
25  *                http://www.gnu.org/copyleft/gpl.html
26  *                or write to the Free Software Foundation, Inc., 59
27  *                Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.
28  *
29  *********************************************************************/
30
31 #include <string.h>
32 #include <unistd.h>
33
34 #if !defined(MBEDTLS_CONFIG_FILE)
35 #  include "mbedtls/config.h"
36 #else
37 #  include MBEDTLS_CONFIG_FILE
38 #endif
39
40 #include "mbedtls/md5.h"
41 #include "mbedtls/pem.h"
42 #include "mbedtls/base64.h"
43 #include "mbedtls/error.h"
44
45 #include "project.h"
46 #include "miscutil.h"
47 #include "errlog.h"
48 #include "jcc.h"
49 #include "config.h"
50 #include "ssl.h"
51
52
53 /*
54  * Macros for searching begin and end of certificates.
55  * Necessary to convert structure mbedtls_x509_crt to crt file.
56  */
57 #define PEM_BEGIN_CRT     "-----BEGIN CERTIFICATE-----\n"
58 #define PEM_END_CRT       "-----END CERTIFICATE-----\n"
59
60 /*
61  * Macros for ssl.c
62  */
63 #define ERROR_BUF_SIZE                   1024              /* Size of buffer for error messages */
64 #define CERTIFICATE_BUF_SIZE             16384             /* Size of buffer to save certificate. Value 4096 is mbedtls library buffer size for certificate in DER form */
65 #define PRIVATE_KEY_BUF_SIZE             16000             /* Size of buffer to save private key. Value 16000 is taken from mbed TLS library examples. */
66 #define RSA_KEY_PUBLIC_EXPONENT          65537             /* Public exponent for RSA private key generating */
67 #define RSA_KEYSIZE                      2048              /* Size of generated RSA keys */
68 #define GENERATED_CERT_VALID_FROM        "20100101000000"  /* Date and time, which will be set in generated certificates as parameter valid from */
69 #define GENERATED_CERT_VALID_TO          "20401231235959"  /* Date and time, which will be set in generated certificates as parameter valid to */
70 #define CERT_SIGNATURE_ALGORITHM         MBEDTLS_MD_SHA256 /* The MD algorithm to use for the signature */
71 #define CERT_SERIAL_NUM_LENGTH           4                 /* Bytes of hash to be used for creating serial number of certificate. Min=2 and max=16 */
72 #define INVALID_CERT_INFO_BUF_SIZE       2048              /* Size of buffer for message with information about reason of certificate invalidity. Data after the end of buffer will not be saved */
73 #define CERT_PARAM_COMMON_NAME           "CN="
74 #define CERT_PARAM_ORGANIZATION          ",O="
75 #define CERT_PARAM_ORG_UNIT              ",OU="
76 #define CERT_PARAM_COUNTRY               ",C=CZ"
77 #define KEY_FILE_TYPE                    ".pem"
78 #define CERT_FILE_TYPE                   ".crt"
79 #define CERT_SUBJECT_PASSWORD            ""
80 #define CERT_INFO_PREFIX                 ""
81
82 /*
83  * Properties of cert for generating
84  */
85 typedef struct {
86    char       *issuer_crt;                         /* filename of the issuer certificate       */
87    char       *subject_key;                        /* filename of the subject key file         */
88    char       *issuer_key;                         /* filename of the issuer key file          */
89    const char *subject_pwd;                        /* password for the subject key file        */
90    const char *issuer_pwd;                         /* password for the issuer key file         */
91    char       *output_file;                        /* where to store the constructed key file  */
92    const char *subject_name;                       /* subject name for certificate             */
93    char       issuer_name[ISSUER_NAME_BUF_SIZE];   /* issuer name for certificate              */
94    const char *not_before;                         /* validity period not before               */
95    const char *not_after;                          /* validity period not after                */
96    const char *serial;                             /* serial number string                     */
97    int        is_ca;                               /* is a CA certificate                      */
98    int        max_pathlen;                         /* maximum CA path length                   */
99 } cert_options;
100
101 /*
102  * Properties of key for generating
103  */
104 typedef struct {
105    mbedtls_pk_type_t type;   /* type of key to generate  */
106    int  rsa_keysize;         /* length of key in bits    */
107    char *key_file_path;      /* filename of the key file */
108 } key_options;
109
110 extern int generate_webpage_certificate(struct client_state *csp);
111 static char *make_certs_path(const char *conf_dir, const char *file_name, const char *suffix);
112 static int file_exists(const char *path);
113 static int host_to_hash(struct client_state *csp);
114 static int ssl_verify_callback(void *data, mbedtls_x509_crt *crt, int depth, uint32_t *flags);
115 static void free_certificate_chain(struct client_state *csp);
116 static unsigned int get_certificate_mutex_id(struct client_state *csp);
117 static unsigned long  get_certificate_serial(struct client_state *csp);
118 static void free_client_ssl_structures(struct client_state *csp);
119 static void free_server_ssl_structures(struct client_state *csp);
120 static int seed_rng(struct client_state *csp);
121
122 /*********************************************************************
123  *
124  * Function    :  client_use_ssl
125  *
126  * Description :  Tests if client in current client state structure
127  *                should use SSL connection or standard connection.
128  *
129  * Parameters  :
130  *          1  :  csp = Current client state (buffers, headers, etc...)
131  *
132  * Returns     :  If client should use TLS/SSL connection, 1 is returned.
133  *                Otherwise 0 is returned.
134  *
135  *********************************************************************/
136 extern int client_use_ssl(const struct client_state *csp)
137 {
138    return csp->http->client_ssl;
139 }
140
141
142 /*********************************************************************
143  *
144  * Function    :  server_use_ssl
145  *
146  * Description :  Tests if server in current client state structure
147  *                should use SSL connection or standard connection.
148  *
149  * Parameters  :
150  *          1  :  csp = Current client state (buffers, headers, etc...)
151  *
152  * Returns     :  If server should use TLS/SSL connection, 1 is returned.
153  *                Otherwise 0 is returned.
154  *
155  *********************************************************************/
156 extern int server_use_ssl(const struct client_state *csp)
157 {
158    return csp->http->server_ssl;
159 }
160
161
162 /*********************************************************************
163  *
164  * Function    :  is_ssl_pending
165  *
166  * Description :  Tests if there are some waiting data on ssl connection
167  *
168  * Parameters  :
169  *          1  :  ssl = SSL context to test
170  *
171  * Returns     :   0 => No data are pending
172  *                >0 => Pending data length
173  *
174  *********************************************************************/
175 extern size_t is_ssl_pending(mbedtls_ssl_context *ssl)
176 {
177    if (ssl == NULL)
178    {
179       return 0;
180    }
181
182    return mbedtls_ssl_get_bytes_avail(ssl);
183 }
184
185
186 /*********************************************************************
187  *
188  * Function    :  ssl_send_data
189  *
190  * Description :  Sends the content of buf (for n bytes) to given SSL
191  *                connection context.
192  *
193  * Parameters  :
194  *          1  :  ssl = SSL context to send data to
195  *          2  :  buf = Pointer to data to be sent
196  *          3  :  len = Length of data to be sent to the SSL context
197  *
198  * Returns     :  Length of sent data or negative value on error.
199  *
200  *********************************************************************/
201 extern int ssl_send_data(mbedtls_ssl_context *ssl, const unsigned char *buf, size_t len)
202 {
203    int ret = 0;
204    size_t max_fragment_size = 0;  /* Maximal length of data in one SSL fragment*/
205    int send_len             = 0;  /* length of one data part to send */
206    int pos                  = 0;  /* Position of unsent part in buffer */
207
208    if (len == 0)
209    {
210       return 0;
211    }
212
213    /* Getting maximal length of data sent in one fragment */
214    max_fragment_size = mbedtls_ssl_get_max_frag_len(ssl);
215
216    /*
217     * Whole buffer must be sent in many fragments, because each fragment
218     * has its maximal length.
219     */
220    while (pos < len)
221    {
222       /* Compute length of data, that can be send in next fragment */
223       if ((pos + (int)max_fragment_size) > len)
224       {
225          send_len = (int)len - pos;
226       }
227       else
228       {
229          send_len = (int)max_fragment_size;
230       }
231
232       /*
233        * Sending one part of the buffer
234        */
235       while ((ret = mbedtls_ssl_write(ssl,
236          (const unsigned char *)(buf + pos),
237          (size_t)send_len)) < 0)
238       {
239          if (ret != MBEDTLS_ERR_SSL_WANT_READ &&
240              ret != MBEDTLS_ERR_SSL_WANT_WRITE)
241          {
242             char err_buf[ERROR_BUF_SIZE];
243
244             memset(err_buf, 0, sizeof(err_buf));
245             mbedtls_strerror(ret, err_buf, sizeof(err_buf));
246             log_error(LOG_LEVEL_ERROR,
247                "Sending data over TLS/SSL failed: %s", err_buf);
248             return -1;
249          }
250       }
251       /* Adding count of sent bytes to position in buffer */
252       pos = pos + send_len;
253    }
254
255    return (int)len;
256 }
257
258
259 /*********************************************************************
260  *
261  * Function    :  ssl_recv_data
262  *
263  * Description :  Receives data from given SSL context and puts
264  *                it into buffer.
265  *
266  * Parameters  :
267  *          1  :  ssl = SSL context to receive data from
268  *          2  :  buf = Pointer to buffer where data will be written
269  *          3  :  max_length = Maximum number of bytes to read
270  *
271  * Returns     :  Number of bytes read, 0 for EOF, or negative
272  *                value on error.
273  *
274  *********************************************************************/
275 extern int ssl_recv_data(mbedtls_ssl_context *ssl, unsigned char *buf, size_t max_length)
276 {
277    int ret = 0;
278    memset(buf, 0, max_length);
279
280    /*
281     * Receiving data from SSL context into buffer
282     */
283    do
284    {
285       ret = mbedtls_ssl_read(ssl, buf, max_length);
286    } while (ret == MBEDTLS_ERR_SSL_WANT_READ
287       || ret == MBEDTLS_ERR_SSL_WANT_WRITE);
288
289    if (ret < 0)
290    {
291       char err_buf[ERROR_BUF_SIZE];
292
293       memset(err_buf, 0, sizeof(err_buf));
294       mbedtls_strerror(ret, err_buf, sizeof(err_buf));
295       log_error(LOG_LEVEL_ERROR,
296          "Receiving data over TLS/SSL failed: %s", err_buf);
297    }
298
299    return ret;
300 }
301
302
303 /*********************************************************************
304  *
305  * Function    :  ssl_flush_socket
306  *
307  * Description :  Send any pending "buffered" content with given
308  *                SSL connection. Alternative to function flush_socket.
309  *
310  * Parameters  :
311  *          1  :  ssl = SSL context to send buffer to
312  *          2  :  iob = The I/O buffer to flush, usually csp->iob.
313  *
314  * Returns     :  On success, the number of bytes send are returned (zero
315  *                indicates nothing was sent).  On error, -1 is returned.
316  *
317  *********************************************************************/
318 extern long ssl_flush_socket(mbedtls_ssl_context *ssl, struct iob *iob)
319 {
320    /* Computing length of buffer part to send */
321    long len = iob->eod - iob->cur;
322
323    if (len <= 0)
324    {
325       return(0);
326    }
327
328    /* Sending data to given SSl context */
329    if (ssl_send_data(ssl, (const unsigned char *)iob->cur, (size_t)len) < 0)
330    {
331       return -1;
332    }
333    iob->eod = iob->cur = iob->buf;
334    return(len);
335 }
336
337
338 /*********************************************************************
339  *
340  * Function    :  ssl_debug_callback
341  *
342  * Description :  Debug callback function for mbedtls library.
343  *                Prints info into log file.
344  *
345  * Parameters  :
346  *          1  :  ctx   = File to save log in
347  *          2  :  level = Debug level
348  *          3  :  file  = File calling debug message
349  *          4  :  line  = Line calling debug message
350  *          5  :  str   = Debug message
351  *
352  * Returns     :  N/A
353  *
354  *********************************************************************/
355 static void ssl_debug_callback(void *ctx, int level, const char *file, int line, const char *str)
356 {
357    /*
358    ((void)level);
359    fprintf((FILE *)ctx, "%s:%04d: %s", file, line, str);
360    fflush((FILE *)ctx);
361    log_error(LOG_LEVEL_INFO, "SSL debug message: %s:%04d: %s", file, line, str);
362    */
363 }
364
365
366 /*********************************************************************
367  *
368  * Function    :  create_client_ssl_connection
369  *
370  * Description :  Creates TLS/SSL secured connection with client
371  *
372  * Parameters  :
373  *          1  :  csp = Current client state (buffers, headers, etc...)
374  *
375  * Returns     :  0 on success, negative value if connection wasn't created
376  *                successfully.
377  *
378  *********************************************************************/
379 extern int create_client_ssl_connection(struct client_state *csp)
380 {
381    /* Paths to certificates file and key file */
382    char *key_file  = NULL;
383    char *ca_file   = NULL;
384    char *cert_file = NULL;
385    int ret = 0;
386    char err_buf[ERROR_BUF_SIZE];
387
388    memset(err_buf, 0, sizeof(err_buf));
389
390    /*
391     * Initializing mbedtls structures for TLS/SSL connection
392     */
393    mbedtls_net_init(&(csp->mbedtls_client_attr.socket_fd));
394    mbedtls_ssl_init(&(csp->mbedtls_client_attr.ssl));
395    mbedtls_ssl_config_init(&(csp->mbedtls_client_attr.conf));
396    mbedtls_x509_crt_init(&(csp->mbedtls_client_attr.server_cert));
397    mbedtls_pk_init(&(csp->mbedtls_client_attr.prim_key));
398 #if defined(MBEDTLS_SSL_CACHE_C)
399    mbedtls_ssl_cache_init(&(csp->mbedtls_client_attr.cache));
400 #endif
401
402    /*
403     * Preparing hash of host for creating certificates
404     */
405    ret = host_to_hash(csp);
406    if (ret != 0)
407    {
408       log_error(LOG_LEVEL_ERROR, "Generating hash of host failed: %d", ret);
409       ret = -1;
410       goto exit;
411    }
412
413    /*
414     * Preparing paths to certificates files and key file
415     */
416    ca_file   = csp->config->ca_cert_file;
417    cert_file = make_certs_path(csp->config->certificate_directory,
418       (const char *)csp->http->hash_of_host_hex, CERT_FILE_TYPE);
419    key_file  = make_certs_path(csp->config->certificate_directory,
420       (const char *)csp->http->hash_of_host_hex, KEY_FILE_TYPE);
421
422    if (cert_file == NULL || key_file == NULL)
423    {
424       ret = -1;
425       goto exit;
426    }
427
428    /*
429     * Generating certificate for requested host. Mutex to prevent
430     * certificate and key inconsistence must be locked.
431     */
432    unsigned int cert_mutex_id = get_certificate_mutex_id(csp);
433    privoxy_mutex_lock(&(certificates_mutexes[cert_mutex_id]));
434
435    ret = generate_webpage_certificate(csp);
436    if (ret < 0)
437    {
438       log_error(LOG_LEVEL_ERROR,
439          "Generate_webpage_certificate failed: %d", ret);
440       privoxy_mutex_unlock(&(certificates_mutexes[cert_mutex_id]));
441       ret = -1;
442       goto exit;
443    }
444    privoxy_mutex_unlock(&(certificates_mutexes[cert_mutex_id]));
445
446    /*
447     * Seed the RNG
448     */
449    ret = seed_rng(csp);
450    if (ret != 0)
451    {
452       ret = -1;
453       goto exit;
454    }
455
456    /*
457     * Loading CA file, webpage certificate and key files
458     */
459    ret = mbedtls_x509_crt_parse_file(&(csp->mbedtls_client_attr.server_cert),
460       cert_file);
461    if (ret != 0)
462    {
463       mbedtls_strerror(ret, err_buf, sizeof(err_buf));
464       log_error(LOG_LEVEL_ERROR,
465          "Loading webpage certificate %s failed: %s", cert_file, err_buf);
466       ret = -1;
467       goto exit;
468    }
469
470    ret = mbedtls_x509_crt_parse_file(&(csp->mbedtls_client_attr.server_cert),
471       ca_file);
472    if (ret != 0)
473    {
474       mbedtls_strerror(ret, err_buf, sizeof(err_buf));
475       log_error(LOG_LEVEL_ERROR,
476          "Loading CA certificate %s failed: %s", ca_file, err_buf);
477       ret = -1;
478       goto exit;
479    }
480
481    ret = mbedtls_pk_parse_keyfile(&(csp->mbedtls_client_attr.prim_key),
482       key_file, NULL);
483    if (ret != 0)
484    {
485       mbedtls_strerror(ret, err_buf, sizeof(err_buf));
486       log_error(LOG_LEVEL_ERROR,
487          "Loading and parsing webpage certificate private key %s failed: %s",
488          key_file, err_buf);
489       ret = -1;
490       goto exit;
491    }
492
493    /*
494     * Setting SSL parameters
495     */
496    ret = mbedtls_ssl_config_defaults(&(csp->mbedtls_client_attr.conf),
497       MBEDTLS_SSL_IS_SERVER, MBEDTLS_SSL_TRANSPORT_STREAM,
498       MBEDTLS_SSL_PRESET_DEFAULT);
499    if (ret != 0)
500    {
501       mbedtls_strerror(ret, err_buf, sizeof(err_buf));
502       log_error(LOG_LEVEL_ERROR,
503          "mbedtls_ssl_config_defaults failed: %s", err_buf);
504       ret = -1;
505       goto exit;
506    }
507
508    mbedtls_ssl_conf_rng(&(csp->mbedtls_client_attr.conf),
509       mbedtls_ctr_drbg_random, &ctr_drbg);
510    mbedtls_ssl_conf_dbg(&(csp->mbedtls_client_attr.conf),
511       ssl_debug_callback, stdout);
512
513 #if defined(MBEDTLS_SSL_CACHE_C)
514    mbedtls_ssl_conf_session_cache(&(csp->mbedtls_client_attr.conf),
515       &(csp->mbedtls_client_attr.cache), mbedtls_ssl_cache_get,
516       mbedtls_ssl_cache_set);
517 #endif
518
519    /*
520     * Setting certificates
521     */
522    ret = mbedtls_ssl_conf_own_cert(&(csp->mbedtls_client_attr.conf),
523       &(csp->mbedtls_client_attr.server_cert),
524       &(csp->mbedtls_client_attr.prim_key));
525    if (ret != 0)
526    {
527       mbedtls_strerror(ret, err_buf, sizeof(err_buf));
528       log_error(LOG_LEVEL_ERROR,
529          "mbedtls_ssl_conf_own_cert failed: %s", err_buf);
530       ret = -1;
531       goto exit;
532    }
533
534    ret = mbedtls_ssl_setup(&(csp->mbedtls_client_attr.ssl),
535       &(csp->mbedtls_client_attr.conf));
536    if (ret != 0)
537    {
538       mbedtls_strerror(ret, err_buf, sizeof(err_buf));
539       log_error(LOG_LEVEL_ERROR, "mbedtls_ssl_setup failed: %s", err_buf);
540       ret = -1;
541       goto exit;
542    }
543
544    mbedtls_ssl_set_bio(&(csp->mbedtls_client_attr.ssl),
545       &(csp->mbedtls_client_attr.socket_fd), mbedtls_net_send,
546       mbedtls_net_recv, NULL);
547    mbedtls_ssl_session_reset(&(csp->mbedtls_client_attr.ssl));
548
549    /*
550     * Setting socket fd in mbedtls_net_context structure. This structure
551     * can't be set by mbedtls functions, because we already have created
552     * a TCP connection when this function is called.
553     */
554    csp->mbedtls_client_attr.socket_fd.fd = csp->cfd;
555
556    /*
557     *  Handshake with client
558     */
559    log_error(LOG_LEVEL_CONNECT,
560       "Performing the TLS/SSL handshake with client. Hash of host: %s",
561       csp->http->hash_of_host_hex);
562    while ((ret = mbedtls_ssl_handshake(&(csp->mbedtls_client_attr.ssl))) != 0)
563    {
564       if (ret != MBEDTLS_ERR_SSL_WANT_READ &&
565           ret != MBEDTLS_ERR_SSL_WANT_WRITE)
566       {
567          mbedtls_strerror(ret, err_buf, sizeof(err_buf));
568          log_error(LOG_LEVEL_ERROR,
569             "medtls_ssl_handshake with client failed: %s", err_buf);
570          ret = -1;
571          goto exit;
572       }
573    }
574
575    log_error(LOG_LEVEL_CONNECT, "Client successfully connected over TLS/SSL");
576    csp->ssl_with_client_is_opened = 1;
577
578 exit:
579    /*
580     * Freeing allocated paths to files
581     */
582    freez(cert_file);
583    freez(key_file);
584
585    /* Freeing structures if connection wasn't created successfully */
586    if (ret < 0)
587    {
588       free_client_ssl_structures(csp);
589    }
590    return ret;
591 }
592
593
594 /*********************************************************************
595  *
596  * Function    :  close_client_ssl_connection
597  *
598  * Description :  Closes TLS/SSL connection with client. This function
599  *                checks if this connection is already created.
600  *
601  * Parameters  :
602  *          1  :  csp = Current client state (buffers, headers, etc...)
603  *
604  * Returns     :  N/A
605  *
606  *********************************************************************/
607 extern void close_client_ssl_connection(struct client_state *csp)
608 {
609    int ret = 0;
610
611    if (csp->ssl_with_client_is_opened == 0)
612    {
613       return;
614    }
615
616    /*
617     * Notifying the peer that the connection is being closed.
618     */
619    do {
620       ret = mbedtls_ssl_close_notify(&(csp->mbedtls_client_attr.ssl));
621    } while (ret == MBEDTLS_ERR_SSL_WANT_WRITE);
622
623    free_client_ssl_structures(csp);
624    csp->ssl_with_client_is_opened = 0;
625 }
626
627
628 /*********************************************************************
629  *
630  * Function    :  free_client_ssl_structures
631  *
632  * Description :  Frees structures used for SSL communication with
633  *                client.
634  *
635  * Parameters  :
636  *          1  :  csp = Current client state (buffers, headers, etc...)
637  *
638  * Returns     :  N/A
639  *
640  *********************************************************************/
641 static void free_client_ssl_structures(struct client_state *csp)
642 {
643    /*
644    * We can't use function mbedtls_net_free, because this function
645    * inter alia close TCP connection on setted fd. Instead of this
646    * function, we change fd to -1, which is the same what does
647    * rest of mbedtls_net_free function.
648    */
649    csp->mbedtls_client_attr.socket_fd.fd = -1;
650
651    /* Freeing mbedtls structures */
652    mbedtls_x509_crt_free(&(csp->mbedtls_client_attr.server_cert));
653    mbedtls_pk_free(&(csp->mbedtls_client_attr.prim_key));
654    mbedtls_ssl_free(&(csp->mbedtls_client_attr.ssl));
655    mbedtls_ssl_config_free(&(csp->mbedtls_client_attr.conf));
656 #if defined(MBEDTLS_SSL_CACHE_C)
657    mbedtls_ssl_cache_free(&(csp->mbedtls_client_attr.cache));
658 #endif
659 }
660
661
662 /*********************************************************************
663  *
664  * Function    :  create_server_ssl_connection
665  *
666  * Description :  Creates TLS/SSL secured connection with server.
667  *
668  * Parameters  :
669  *          1  :  csp = Current client state (buffers, headers, etc...)
670  *
671  * Returns     :  0 on success, negative value if connection wasn't created
672  *                successfully.
673  *
674  *********************************************************************/
675 extern int create_server_ssl_connection(struct client_state *csp)
676 {
677    int ret = 0;
678    char err_buf[ERROR_BUF_SIZE];
679    char *trusted_cas_file = NULL;
680    int auth_mode = MBEDTLS_SSL_VERIFY_REQUIRED;
681
682    memset(err_buf, 0, sizeof(err_buf));
683
684    csp->server_cert_verification_result = SSL_CERT_NOT_VERIFIED;
685    csp->server_certs_chain.next = NULL;
686
687    /* Setting path to file with trusted CAs */
688    trusted_cas_file = csp->config->trusted_cas_file;
689
690    /*
691     * Initializing mbedtls structures for TLS/SSL connection
692     */
693    mbedtls_net_init(&(csp->mbedtls_server_attr.socket_fd));
694    mbedtls_ssl_init(&(csp->mbedtls_server_attr.ssl));
695    mbedtls_ssl_config_init(&(csp->mbedtls_server_attr.conf));
696    mbedtls_x509_crt_init( &(csp->mbedtls_server_attr.ca_cert));
697
698    /*
699    * Setting socket fd in mbedtls_net_context structure. This structure
700    * can't be set by mbedtls functions, because we already have created
701    * TCP connection when calling this function.
702    */
703    csp->mbedtls_server_attr.socket_fd.fd = csp->server_connection.sfd;
704
705    /*
706     * Seed the RNG
707     */
708    ret = seed_rng(csp);
709    if (ret != 0)
710    {
711       ret = -1;
712       goto exit;
713    }
714
715    /*
716     * Loading file with trusted CAs
717     */
718    ret = mbedtls_x509_crt_parse_file(&(csp->mbedtls_server_attr.ca_cert),
719       trusted_cas_file);
720    if (ret < 0)
721    {
722       mbedtls_strerror(ret, err_buf, sizeof(err_buf));
723       log_error(LOG_LEVEL_ERROR, "Loading trusted CAs file %s failed: %s",
724          trusted_cas_file, err_buf);
725       ret = -1;
726       goto exit;
727    }
728
729    /*
730     * Set TLS/SSL options
731     */
732    ret = mbedtls_ssl_config_defaults(&(csp->mbedtls_server_attr.conf),
733       MBEDTLS_SSL_IS_CLIENT,
734       MBEDTLS_SSL_TRANSPORT_STREAM,
735       MBEDTLS_SSL_PRESET_DEFAULT);
736    if (ret != 0)
737    {
738       mbedtls_strerror(ret, err_buf, sizeof(err_buf));
739       log_error(LOG_LEVEL_ERROR, "mbedtls_ssl_config_defaults failed: %s",
740          err_buf);
741       ret = -1;
742       goto exit;
743    }
744
745    /*
746     * Setting how strict should certificate verification be and other
747     * parameters for certificate verification
748     */
749    if (csp->dont_verify_certificate)
750    {
751       auth_mode = MBEDTLS_SSL_VERIFY_NONE;
752    }
753
754    mbedtls_ssl_conf_authmode(&(csp->mbedtls_server_attr.conf), auth_mode);
755    mbedtls_ssl_conf_ca_chain(&(csp->mbedtls_server_attr.conf),
756       &(csp->mbedtls_server_attr.ca_cert), NULL);
757
758    /* Setting callback function for certificates verification */
759    mbedtls_ssl_conf_verify(&(csp->mbedtls_server_attr.conf),
760       ssl_verify_callback, (void *)csp);
761
762    mbedtls_ssl_conf_rng(&(csp->mbedtls_server_attr.conf),
763       mbedtls_ctr_drbg_random, &ctr_drbg);
764    mbedtls_ssl_conf_dbg(&(csp->mbedtls_server_attr.conf),
765       ssl_debug_callback, stdout);
766
767    ret = mbedtls_ssl_setup(&(csp->mbedtls_server_attr.ssl),
768       &(csp->mbedtls_server_attr.conf));
769    if (ret != 0)
770    {
771       mbedtls_strerror(ret, err_buf, sizeof(err_buf));
772       log_error(LOG_LEVEL_ERROR, "mbedtls_ssl_setup failed: %s", err_buf);
773       ret = -1;
774       goto exit;
775    }
776
777    /*
778     * Set the hostname to check against the received server certificate
779     */
780    ret = mbedtls_ssl_set_hostname(&(csp->mbedtls_server_attr.ssl),
781       csp->http->host);
782    if (ret != 0)
783    {
784       mbedtls_strerror(ret, err_buf, sizeof(err_buf));
785       log_error(LOG_LEVEL_ERROR, "mbedtls_ssl_set_hostname failed: %s",
786          err_buf);
787       ret = -1;
788       goto exit;
789    }
790
791    mbedtls_ssl_set_bio(&(csp->mbedtls_server_attr.ssl),
792       &(csp->mbedtls_server_attr.socket_fd), mbedtls_net_send,
793       mbedtls_net_recv, NULL);
794
795    /*
796     * Handshake with server
797     */
798    log_error(LOG_LEVEL_CONNECT,
799       "Performing the TLS/SSL handshake with server");
800
801    while ((ret = mbedtls_ssl_handshake(&(csp->mbedtls_server_attr.ssl))) != 0)
802    {
803       if (ret != MBEDTLS_ERR_SSL_WANT_READ
804        && ret != MBEDTLS_ERR_SSL_WANT_WRITE)
805       {
806          mbedtls_strerror(ret, err_buf, sizeof(err_buf));
807
808          if (ret == MBEDTLS_ERR_X509_CERT_VERIFY_FAILED)
809          {
810             log_error(LOG_LEVEL_ERROR,
811                "Server certificate verification failed: %s", err_buf);
812             csp->server_cert_verification_result =
813                mbedtls_ssl_get_verify_result(&(csp->mbedtls_server_attr.ssl));
814
815             ret = -1;
816          }
817          else
818          {
819             log_error(LOG_LEVEL_ERROR,
820                "mbedtls_ssl_handshake with server failed: %s", err_buf);
821             ret = -1;
822          }
823          goto exit;
824       }
825    }
826
827    log_error(LOG_LEVEL_CONNECT, "Server successfully connected over TLS/SSL");
828
829    /*
830     * Server certificate chain is valid, so we can clean
831     * chain, because we will not send it to client.
832     */
833    free_certificate_chain(csp);
834
835    csp->ssl_with_server_is_opened = 1;
836    csp->server_cert_verification_result =
837       mbedtls_ssl_get_verify_result(&(csp->mbedtls_server_attr.ssl));
838
839 exit:
840    /* Freeing structures if connection wasn't created successfully */
841    if (ret < 0)
842    {
843       free_server_ssl_structures(csp);
844    }
845
846    return ret;
847 }
848
849
850 /*********************************************************************
851  *
852  * Function    :  close_server_ssl_connection
853  *
854  * Description :  Closes TLS/SSL connection with server. This function
855  *                checks if this connection is already opened.
856  *
857  * Parameters  :
858  *          1  :  csp = Current client state (buffers, headers, etc...)
859  *
860  * Returns     :  N/A
861  *
862  *********************************************************************/
863 static void close_server_ssl_connection(struct client_state *csp)
864 {
865    int ret = 0;
866
867    if (csp->ssl_with_server_is_opened == 0)
868    {
869       return;
870    }
871
872    /*
873    * Notifying the peer that the connection is being closed.
874    */
875    do {
876       ret = mbedtls_ssl_close_notify(&(csp->mbedtls_server_attr.ssl));
877    } while (ret == MBEDTLS_ERR_SSL_WANT_WRITE);
878
879    free_server_ssl_structures(csp);
880    csp->ssl_with_server_is_opened = 0;
881 }
882
883
884 /*********************************************************************
885  *
886  * Function    :  free_server_ssl_structures
887  *
888  * Description :  Frees structures used for SSL communication with server
889  *
890  * Parameters  :
891  *          1  :  csp = Current client state (buffers, headers, etc...)
892  *
893  * Returns     :  N/A
894  *
895  *********************************************************************/
896 static void free_server_ssl_structures(struct client_state *csp)
897 {
898    /*
899    * We can't use function mbedtls_net_free, because this function
900    * inter alia close TCP connection on setted fd. Instead of this
901    * function, we change fd to -1, which is the same what does
902    * rest of mbedtls_net_free function.
903    */
904    csp->mbedtls_client_attr.socket_fd.fd = -1;
905
906    mbedtls_x509_crt_free(&(csp->mbedtls_server_attr.ca_cert));
907    mbedtls_ssl_free(&(csp->mbedtls_server_attr.ssl));
908    mbedtls_ssl_config_free(&(csp->mbedtls_server_attr.conf));
909 }
910
911
912 /*********************************************************************
913  *
914  * Function    :  close_client_and_server_ssl_connections
915  *
916  * Description :  Checks if client or server should use secured
917  *                connection over SSL and if so, closes all of them.
918  *
919  * Parameters  :
920  *          1  :  csp = Current client state (buffers, headers, etc...)
921  *
922  * Returns     :  N/A
923  *
924  *********************************************************************/
925 extern void close_client_and_server_ssl_connections(struct client_state *csp)
926 {
927    if (client_use_ssl(csp) == 1)
928    {
929       close_client_ssl_connection(csp);
930    }
931    if (server_use_ssl(csp) == 1)
932    {
933       close_server_ssl_connection(csp);
934    }
935 }
936
937 /*====================== Certificates ======================*/
938
939 /*********************************************************************
940  *
941  * Function    :  write_certificate
942  *
943  * Description :  Writes certificate into file.
944  *
945  * Parameters  :
946  *          1  :  crt = certificate to write into file
947  *          2  :  output_file = path to save certificate file
948  *          3  :  f_rng = mbedtls_ctr_drbg_random
949  *          4  :  p_rng = mbedtls_ctr_drbg_context
950  *
951  * Returns     :  Length of written certificate on success or negative value
952  *                on error
953  *
954  *********************************************************************/
955 static int write_certificate(mbedtls_x509write_cert *crt, const char *output_file,
956    int(*f_rng)(void *, unsigned char *, size_t), void *p_rng)
957 {
958    FILE *f = NULL;
959    size_t len = 0;
960    unsigned char cert_buf[CERTIFICATE_BUF_SIZE + 1]; /* Buffer for certificate in PEM format + terminating NULL */
961    int ret = 0;
962    char err_buf[ERROR_BUF_SIZE];
963
964    memset(err_buf,  0, sizeof(err_buf));
965    memset(cert_buf, 0, sizeof(cert_buf));
966
967    /*
968     * Writing certificate into PEM string. If buffer is too small, function
969     * returns specific error and no buffer overflow can happen.
970     */
971    if ((ret = mbedtls_x509write_crt_pem(crt, cert_buf,
972       sizeof(cert_buf) - 1, f_rng, p_rng)) != 0)
973    {
974       mbedtls_strerror(ret, err_buf, sizeof(err_buf));
975       log_error(LOG_LEVEL_ERROR,
976          "Writing certificate into buffer failed: %s", err_buf);
977       return -1;
978    }
979
980    len = strlen((char *)cert_buf);
981
982    /*
983     * Saving certificate into file
984     */
985    if ((f = fopen(output_file, "w")) == NULL)
986    {
987       log_error(LOG_LEVEL_ERROR, "Opening file %s to save certificate failed",
988          output_file);
989       return -1;
990    }
991
992    if (fwrite(cert_buf, 1, len, f) != len)
993    {
994       log_error(LOG_LEVEL_ERROR,
995          "Writing certificate into file %s failed", output_file);
996       fclose(f);
997       return -1;
998    }
999
1000    fclose(f);
1001
1002    return (int)len;
1003 }
1004
1005
1006 /*********************************************************************
1007  *
1008  * Function    :  write_private_key
1009  *
1010  * Description :  Writes private key into file and copies saved
1011  *                content into given pointer to string. If function
1012  *                returns 0 for success, this copy must be freed by
1013  *                caller.
1014  *
1015  * Parameters  :
1016  *          1  :  key = key to write into file
1017  *          2  :  ret_buf = pointer to string with created key file content
1018  *          3  :  key_file_path = path where to save key file
1019  *
1020  * Returns     :  Length of written private key on success or negative value
1021  *                on error
1022  *
1023  *********************************************************************/
1024 static int write_private_key(mbedtls_pk_context *key, unsigned char **ret_buf,
1025    const char *key_file_path)
1026 {
1027    size_t len = 0;                /* Length of created key    */
1028    FILE *f = NULL;                /* File to save certificate */
1029    int ret = 0;
1030    char err_buf[ERROR_BUF_SIZE];
1031
1032    memset(err_buf, 0, sizeof(err_buf));
1033
1034    /* Initializing buffer for key file content */
1035    *ret_buf = zalloc_or_die(PRIVATE_KEY_BUF_SIZE + 1);
1036
1037    /*
1038     * Writing private key into PEM string
1039     */
1040    if ((ret = mbedtls_pk_write_key_pem(key, *ret_buf, PRIVATE_KEY_BUF_SIZE)) != 0)
1041    {
1042       mbedtls_strerror(ret, err_buf, sizeof(err_buf));
1043       log_error(LOG_LEVEL_ERROR,
1044          "Writing private key into PEM string failed: %s", err_buf);
1045       ret = -1;
1046       goto exit;
1047    }
1048    len = strlen((char *)*ret_buf);
1049
1050    /*
1051     * Saving key into file
1052     */
1053    if ((f = fopen(key_file_path, "wb")) == NULL)
1054    {
1055       log_error(LOG_LEVEL_ERROR,
1056          "Opening file %s to save private key failed: %E",
1057          key_file_path);
1058       ret = -1;
1059       goto exit;
1060    }
1061
1062    if (fwrite(*ret_buf, 1, len, f) != len)
1063    {
1064       fclose(f);
1065       log_error(LOG_LEVEL_ERROR,
1066          "Writing private key into file %s failed",
1067          key_file_path);
1068       ret = -1;
1069       goto exit;
1070    }
1071
1072    fclose(f);
1073
1074 exit:
1075    if (ret < 0)
1076    {
1077       freez(*ret_buf);
1078       *ret_buf = NULL;
1079       return ret;
1080    }
1081    return (int)len;
1082 }
1083
1084
1085 /*********************************************************************
1086  *
1087  * Function    :  generate_key
1088  *
1089  * Description : Tests if private key for host saved in csp already
1090  *               exists.  If this file doesn't exists, a new key is
1091  *               generated and saved in a file. The generated key is also
1092  *               copied into given parameter key_buf, which must be then
1093  *               freed by caller. If file with key exists, key_buf
1094  *               contain NULL and no private key is generated.
1095  *
1096  * Parameters  :
1097  *          1  :  key_buf = buffer to save new generated key
1098  *          2  :  csp = Current client state (buffers, headers, etc...)
1099  *
1100  * Returns     :  -1 => Error while generating private key
1101  *                 0 => Key already exists
1102  *                >0 => Length of generated private key
1103  *
1104  *********************************************************************/
1105 static int generate_key(unsigned char **key_buf, struct client_state *csp)
1106 {
1107    mbedtls_pk_context key;
1108    key_options key_opt;
1109    int ret = 0;
1110    char err_buf[ERROR_BUF_SIZE];
1111
1112    key_opt.key_file_path = NULL;
1113    memset(err_buf, 0, sizeof(err_buf));
1114
1115    /*
1116     * Initializing structures for key generating
1117     */
1118    mbedtls_pk_init(&key);
1119
1120    /*
1121     * Preparing path for key file and other properties for generating key
1122     */
1123    key_opt.type        = MBEDTLS_PK_RSA;
1124    key_opt.rsa_keysize = RSA_KEYSIZE;
1125
1126    key_opt.key_file_path = make_certs_path(csp->config->certificate_directory,
1127       (char *)csp->http->hash_of_host_hex, KEY_FILE_TYPE);
1128    if (key_opt.key_file_path == NULL)
1129    {
1130       ret = -1;
1131       goto exit;
1132    }
1133
1134    /*
1135     * Test if key already exists. If so, we don't have to create it again.
1136     */
1137    if (file_exists(key_opt.key_file_path) == 1)
1138    {
1139       ret = 0;
1140       goto exit;
1141    }
1142
1143    /*
1144     * Seed the RNG
1145     */
1146    ret = seed_rng(csp);
1147    if (ret != 0)
1148    {
1149       ret = -1;
1150       goto exit;
1151    }
1152
1153    /*
1154     * Setting attributes of private key and generating it
1155     */
1156    if ((ret = mbedtls_pk_setup(&key,
1157       mbedtls_pk_info_from_type(key_opt.type))) != 0)
1158    {
1159       mbedtls_strerror(ret, err_buf, sizeof(err_buf));
1160       log_error(LOG_LEVEL_ERROR, "mbedtls_pk_setup failed: %s", err_buf);
1161       ret = -1;
1162       goto exit;
1163    }
1164
1165    ret = mbedtls_rsa_gen_key(mbedtls_pk_rsa(key), mbedtls_ctr_drbg_random,
1166       &ctr_drbg, (unsigned)key_opt.rsa_keysize, RSA_KEY_PUBLIC_EXPONENT);
1167    if (ret != 0)
1168    {
1169       mbedtls_strerror(ret, err_buf, sizeof(err_buf));
1170       log_error(LOG_LEVEL_ERROR, "Key generating failed: %s", err_buf);
1171       ret = -1;
1172       goto exit;
1173    }
1174
1175    /*
1176     * Exporting private key into file
1177     */
1178    if ((ret = write_private_key(&key, key_buf, key_opt.key_file_path)) < 0)
1179    {
1180       log_error(LOG_LEVEL_ERROR,
1181          "Writing private key into file %s failed", key_opt.key_file_path);
1182       ret = -1;
1183       goto exit;
1184    }
1185
1186 exit:
1187    /*
1188     * Freeing used variables
1189     */
1190    freez(key_opt.key_file_path);
1191
1192    mbedtls_pk_free(&key);
1193
1194    return ret;
1195 }
1196
1197
1198 /*********************************************************************
1199  *
1200  * Function    :  generate_webpage_certificate
1201  *
1202  * Description :  Creates certificate file in presetted directory.
1203  *                If certificate already exists, no other certificate
1204  *                will be created. Subject of certificate is named
1205  *                by csp->http->host from parameter. This function also
1206  *                triggers generating of private key for new certificate.
1207  *
1208  * Parameters  :
1209  *          1  :  csp = Current client state (buffers, headers, etc...)
1210  *
1211  * Returns     :  -1 => Error while creating certificate.
1212  *                 0 => Certificate alreaday exist.
1213  *                >0 => Length of created certificate.
1214  *
1215  *********************************************************************/
1216 extern int generate_webpage_certificate(struct client_state *csp)
1217 {
1218    mbedtls_x509_crt issuer_cert;
1219    mbedtls_pk_context loaded_issuer_key, loaded_subject_key;
1220    mbedtls_pk_context *issuer_key  = &loaded_issuer_key;
1221    mbedtls_pk_context *subject_key = &loaded_subject_key;
1222    mbedtls_x509write_cert cert;
1223    mbedtls_mpi serial;
1224
1225    unsigned char *key_buf = NULL;    /* Buffer for created key */
1226
1227    int ret = 0;
1228    char err_buf[ERROR_BUF_SIZE];
1229    cert_options cert_opt;
1230
1231    memset(err_buf, 0, sizeof(err_buf));
1232
1233    /* Paths to keys and certificates needed to create certificate */
1234    cert_opt.issuer_key  = NULL;
1235    cert_opt.subject_key = NULL;
1236    cert_opt.issuer_crt  = NULL;
1237    cert_opt.output_file = NULL;
1238
1239    /*
1240     * Create key for requested host
1241     */
1242    int subject_key_len = generate_key(&key_buf, csp);
1243    if (subject_key_len < 0)
1244    {
1245       log_error(LOG_LEVEL_ERROR, "Key generating failed");
1246       return -1;
1247    }
1248
1249    /*
1250     * Initializing structures for certificate generating
1251     */
1252    mbedtls_x509write_crt_init(&cert);
1253    mbedtls_x509write_crt_set_md_alg( &cert, CERT_SIGNATURE_ALGORITHM);
1254    mbedtls_pk_init(&loaded_issuer_key);
1255    mbedtls_pk_init(&loaded_subject_key);
1256    mbedtls_mpi_init(&serial);
1257    mbedtls_x509_crt_init(&issuer_cert);
1258
1259    /*
1260     * Presetting parameters for certificate. We must compute total length
1261     * of parameters.
1262     */
1263    size_t cert_params_len = strlen(CERT_PARAM_COMMON_NAME) +
1264       strlen(CERT_PARAM_ORGANIZATION) + strlen(CERT_PARAM_COUNTRY) +
1265       strlen(CERT_PARAM_ORG_UNIT) +
1266       3 * strlen(csp->http->host) + 1;
1267    char cert_params[cert_params_len];
1268    memset(cert_params, 0, cert_params_len);
1269
1270    /*
1271     * Converting unsigned long serial number to char * serial number.
1272     * We must compute length of serial number in string + terminating null.
1273     */
1274    unsigned long certificate_serial = get_certificate_serial(csp);
1275    int serial_num_size = snprintf(NULL, 0, "%lu", certificate_serial) + 1;
1276    if (serial_num_size <= 0)
1277    {
1278       serial_num_size = 1;
1279    }
1280
1281    char serial_num_text[serial_num_size];  /* Buffer for serial number */
1282    ret = snprintf(serial_num_text, (size_t)serial_num_size, "%lu", certificate_serial);
1283    if (ret < 0 || ret >= serial_num_size)
1284    {
1285       log_error(LOG_LEVEL_ERROR,
1286          "Converting certificate serial number into string failed");
1287       ret = -1;
1288       goto exit;
1289    }
1290
1291    /*
1292     * Preparing parameters for certificate
1293     */
1294    strlcpy(cert_params, CERT_PARAM_COMMON_NAME,  cert_params_len);
1295    strlcat(cert_params, csp->http->host,         cert_params_len);
1296    strlcat(cert_params, CERT_PARAM_ORGANIZATION, cert_params_len);
1297    strlcat(cert_params, csp->http->host,         cert_params_len);
1298    strlcat(cert_params, CERT_PARAM_ORG_UNIT,     cert_params_len);
1299    strlcat(cert_params, csp->http->host,         cert_params_len);
1300    strlcat(cert_params, CERT_PARAM_COUNTRY,      cert_params_len);
1301
1302    cert_opt.issuer_crt = csp->config->ca_cert_file;
1303    cert_opt.issuer_key = csp->config->ca_key_file;
1304    cert_opt.subject_key = make_certs_path(csp->config->certificate_directory,
1305       (const char *)csp->http->hash_of_host_hex, KEY_FILE_TYPE);
1306    cert_opt.output_file = make_certs_path(csp->config->certificate_directory,
1307       (const char *)csp->http->hash_of_host_hex, CERT_FILE_TYPE);
1308
1309    if (cert_opt.subject_key == NULL || cert_opt.output_file == NULL)
1310    {
1311       ret = -1;
1312       goto exit;
1313    }
1314
1315    cert_opt.subject_pwd   = CERT_SUBJECT_PASSWORD;
1316    cert_opt.issuer_pwd    = csp->config->ca_password;
1317    cert_opt.subject_name  = cert_params;
1318    cert_opt.not_before    = GENERATED_CERT_VALID_FROM;
1319    cert_opt.not_after     = GENERATED_CERT_VALID_TO;
1320    cert_opt.serial        = serial_num_text;
1321    cert_opt.is_ca         = 0;
1322    cert_opt.max_pathlen   = -1;
1323
1324    /*
1325     * Test if certificate exists and private key was already created
1326     */
1327    if (file_exists(cert_opt.output_file) == 1 && subject_key_len == 0)
1328    {
1329       ret = 0;
1330       goto exit;
1331    }
1332
1333    /*
1334     * Seed the PRNG
1335     */
1336    ret = seed_rng(csp);
1337    if (ret != 0)
1338    {
1339       ret = -1;
1340       goto exit;
1341    }
1342
1343    /*
1344     * Parse serial to MPI
1345     */
1346    ret = mbedtls_mpi_read_string(&serial, 10, cert_opt.serial);
1347    if (ret != 0)
1348    {
1349       mbedtls_strerror(ret, err_buf, sizeof(err_buf));
1350       log_error(LOG_LEVEL_ERROR,
1351          "mbedtls_mpi_read_string failed: %s", err_buf);
1352       ret = -1;
1353       goto exit;
1354    }
1355
1356    /*
1357     * Loading certificates
1358     */
1359    ret = mbedtls_x509_crt_parse_file(&issuer_cert, cert_opt.issuer_crt);
1360    if (ret != 0)
1361    {
1362       mbedtls_strerror(ret, err_buf, sizeof(err_buf));
1363       log_error(LOG_LEVEL_ERROR, "Loading issuer certificate %s failed: %s",
1364          cert_opt.issuer_crt, err_buf);
1365       ret = -1;
1366       goto exit;
1367    }
1368
1369    ret = mbedtls_x509_dn_gets(cert_opt.issuer_name,
1370       sizeof(cert_opt.issuer_name), &issuer_cert.subject);
1371    if (ret < 0)
1372    {
1373       mbedtls_strerror(ret, err_buf, sizeof(err_buf));
1374       log_error(LOG_LEVEL_ERROR, "mbedtls_x509_dn_gets failed: %s", err_buf);
1375       ret = -1;
1376       goto exit;
1377    }
1378
1379    /*
1380     * Loading keys from file or from buffer
1381     */
1382    if (key_buf != NULL && subject_key_len > 0)
1383    {
1384       /* Key was created in this function and is stored in buffer */
1385       ret = mbedtls_pk_parse_key(&loaded_subject_key, key_buf,
1386          (size_t)(subject_key_len + 1), (unsigned const char *)
1387          cert_opt.subject_pwd, strlen(cert_opt.subject_pwd));
1388    }
1389    else
1390    {
1391       /* Key wasn't created in this function, because it already existed */
1392       ret = mbedtls_pk_parse_keyfile(&loaded_subject_key,
1393          cert_opt.subject_key, cert_opt.subject_pwd);
1394    }
1395
1396    if (ret != 0)
1397    {
1398       mbedtls_strerror(ret, err_buf, sizeof(err_buf));
1399       log_error(LOG_LEVEL_ERROR, "Parsing subject key %s failed: %s",
1400          cert_opt.subject_key, err_buf);
1401       ret = -1;
1402       goto exit;
1403    }
1404
1405    ret = mbedtls_pk_parse_keyfile(&loaded_issuer_key, cert_opt.issuer_key,
1406       cert_opt.issuer_pwd);
1407    if (ret != 0)
1408    {
1409       mbedtls_strerror(ret, err_buf, sizeof(err_buf));
1410       log_error(LOG_LEVEL_ERROR,
1411          "Parsing issuer key %s failed: %s", cert_opt.issuer_key, err_buf);
1412       ret = -1;
1413       goto exit;
1414    }
1415
1416    /*
1417     * Check if key and issuer certificate match
1418     */
1419    if (!mbedtls_pk_can_do(&issuer_cert.pk, MBEDTLS_PK_RSA) ||
1420       mbedtls_mpi_cmp_mpi(&mbedtls_pk_rsa(issuer_cert.pk)->N,
1421          &mbedtls_pk_rsa(*issuer_key)->N) != 0 ||
1422       mbedtls_mpi_cmp_mpi( &mbedtls_pk_rsa(issuer_cert.pk)->E,
1423          &mbedtls_pk_rsa(*issuer_key )->E) != 0)
1424    {
1425       log_error(LOG_LEVEL_ERROR,
1426          "Issuer key doesn't match issuer certificate");
1427       ret = -1;
1428       goto exit;
1429    }
1430
1431    mbedtls_x509write_crt_set_subject_key(&cert, subject_key);
1432    mbedtls_x509write_crt_set_issuer_key(&cert, issuer_key);
1433
1434    /*
1435     * Setting parameters of signed certificate
1436     */
1437    ret = mbedtls_x509write_crt_set_subject_name(&cert, cert_opt.subject_name);
1438    if (ret != 0)
1439    {
1440       mbedtls_strerror(ret, err_buf, sizeof(err_buf));
1441       log_error(LOG_LEVEL_ERROR,
1442          "Setting subject name in signed certificate failed: %s", err_buf);
1443       ret = -1;
1444       goto exit;
1445    }
1446
1447    ret = mbedtls_x509write_crt_set_issuer_name(&cert, cert_opt.issuer_name);
1448    if (ret != 0)
1449    {
1450       mbedtls_strerror(ret, err_buf, sizeof(err_buf));
1451       log_error(LOG_LEVEL_ERROR,
1452          "Setting issuer name in signed certificate failed: %s", err_buf);
1453       ret = -1;
1454       goto exit;
1455    }
1456
1457    ret = mbedtls_x509write_crt_set_serial(&cert, &serial);
1458    if (ret != 0)
1459    {
1460       mbedtls_strerror(ret, err_buf, sizeof(err_buf));
1461       log_error(LOG_LEVEL_ERROR,
1462          "Setting serial number in signed certificate failed: %s", err_buf);
1463       ret = -1;
1464       goto exit;
1465    }
1466
1467    ret = mbedtls_x509write_crt_set_validity(&cert, cert_opt.not_before,
1468       cert_opt.not_after);
1469    if (ret != 0)
1470    {
1471       mbedtls_strerror(ret, err_buf, sizeof(err_buf));
1472       log_error(LOG_LEVEL_ERROR,
1473          "Setting validity in signed certificate failed: %s", err_buf);
1474       ret = -1;
1475       goto exit;
1476    }
1477
1478    /*
1479     * Setting the basicConstraints extension for certificate
1480     */
1481    ret = mbedtls_x509write_crt_set_basic_constraints(&cert, cert_opt.is_ca,
1482       cert_opt.max_pathlen);
1483    if (ret != 0)
1484    {
1485       mbedtls_strerror(ret, err_buf, sizeof(err_buf));
1486       log_error(LOG_LEVEL_ERROR, "Setting the basicConstraints extension "
1487          "in signed certificate failed: %s", err_buf);
1488       ret = -1;
1489       goto exit;
1490    }
1491
1492 #if defined(MBEDTLS_SHA1_C)
1493    /* Setting the subjectKeyIdentifier extension for certificate */
1494    ret = mbedtls_x509write_crt_set_subject_key_identifier(&cert);
1495    if (ret != 0)
1496    {
1497       mbedtls_strerror(ret, err_buf, sizeof(err_buf));
1498       log_error(LOG_LEVEL_ERROR, "mbedtls_x509write_crt_set_subject_key_"
1499          "identifier failed: %s", err_buf);
1500       ret = -1;
1501       goto exit;
1502    }
1503
1504    /* Setting the authorityKeyIdentifier extension for certificate */
1505    ret = mbedtls_x509write_crt_set_authority_key_identifier(&cert);
1506    if (ret != 0)
1507    {
1508       mbedtls_strerror(ret, err_buf, sizeof(err_buf));
1509       log_error(LOG_LEVEL_ERROR, "mbedtls_x509write_crt_set_authority_key_"
1510          "identifier failed: %s", err_buf);
1511       ret = -1;
1512       goto exit;
1513    }
1514 #endif /* MBEDTLS_SHA1_C */
1515
1516    /*
1517     * Writing certificate into file
1518     */
1519    ret = write_certificate(&cert, cert_opt.output_file,
1520       mbedtls_ctr_drbg_random, &ctr_drbg);
1521    if (ret < 0)
1522    {
1523       log_error(LOG_LEVEL_ERROR, "Writing certificate into file failed");
1524       goto exit;
1525    }
1526
1527 exit:
1528    /*
1529     * Freeing used structures
1530     */
1531    mbedtls_x509write_crt_free(&cert);
1532    mbedtls_pk_free(&loaded_subject_key);
1533    mbedtls_pk_free(&loaded_issuer_key);
1534    mbedtls_mpi_free(&serial);
1535    mbedtls_x509_crt_free(&issuer_cert);
1536
1537    freez(cert_opt.subject_key);
1538    freez(cert_opt.output_file);
1539    freez(key_buf);
1540
1541    return ret;
1542 }
1543
1544
1545 /*********************************************************************
1546  *
1547  * Function    :  make_certs_path
1548  *
1549  * Description : Creates path to file from three pieces. This fuction
1550  *               takes parameters and puts them in one new mallocated
1551  *               char * in correct order. Returned variable must be freed
1552  *               by caller. This function is mainly used for creating
1553  *               paths of certificates and keys files.
1554  *
1555  * Parameters  :
1556  *          1  :  conf_dir  = Name/path of directory where is the file.
1557  *                            '.' can be used for current directory.
1558  *          2  :  file_name = Name of file in conf_dir without suffix.
1559  *          3  :  suffix    = Suffix of given file_name.
1560  *
1561  * Returns     :  path => Path was built up successfully
1562  *                NULL => Path can't be built up
1563  *
1564  *********************************************************************/
1565 static char *make_certs_path(const char *conf_dir, const char *file_name,
1566    const char *suffix)
1567 {
1568    /* Test if all given parameters are valid */
1569    if (conf_dir == NULL || *conf_dir == '\0' || file_name == NULL ||
1570       *file_name == '\0' || suffix == NULL || *suffix == '\0')
1571    {
1572       log_error(LOG_LEVEL_ERROR,
1573          "make_certs_path failed: bad input parameters");
1574       return NULL;
1575    }
1576
1577    char *path = NULL;
1578    size_t path_size = strlen(conf_dir)
1579       + strlen(file_name) + strlen(suffix) + 2;
1580
1581    /* Setting delimiter and editing path length */
1582 #if defined(_WIN32) || defined(__OS2__)
1583    char delim[] = "\\";
1584    path_size += 1;
1585 #else /* ifndef _WIN32 || __OS2__ */
1586    char delim[] = "/";
1587 #endif /* ifndef _WIN32 || __OS2__ */
1588
1589    /*
1590     * Building up path from many parts
1591     */
1592 #if defined(unix)
1593    if (*conf_dir != '/' && basedir && *basedir)
1594    {
1595       /*
1596        * Replacing conf_dir with basedir. This new variable contains
1597        * absolute path to cwd.
1598        */
1599       path_size += strlen(basedir) + 2;
1600       path = zalloc_or_die(path_size);
1601
1602       strlcpy(path, basedir,   path_size);
1603       strlcat(path, delim,     path_size);
1604       strlcat(path, conf_dir,  path_size);
1605       strlcat(path, delim,     path_size);
1606       strlcat(path, file_name, path_size);
1607       strlcat(path, suffix,    path_size);
1608    }
1609    else
1610 #endif /* defined unix */
1611    {
1612       path = zalloc_or_die(path_size);
1613
1614       strlcpy(path, conf_dir,  path_size);
1615       strlcat(path, delim,     path_size);
1616       strlcat(path, file_name, path_size);
1617       strlcat(path, suffix,    path_size);
1618    }
1619
1620    return path;
1621 }
1622
1623
1624 /*********************************************************************
1625  *
1626  * Function    :  get_certificate_mutex_id
1627  *
1628  * Description :  Computes mutex id from host name hash. This hash must
1629  *                be already saved in csp structure
1630  *
1631  * Parameters  :
1632  *          1  :  csp = Current client state (buffers, headers, etc...)
1633  *
1634  * Returns     :  Mutex id for given host name
1635  *
1636  *********************************************************************/
1637 static unsigned int get_certificate_mutex_id(struct client_state *csp) {
1638 #ifdef LIMIT_MUTEX_NUMBER
1639    return (unsigned int)(csp->http->hash_of_host[0] % 32);
1640 #else
1641    return (unsigned int)(csp->http->hash_of_host[1]
1642       + 256 * (int)csp->http->hash_of_host[0]);
1643 #endif /* LIMIT_MUTEX_NUMBER */
1644 }
1645
1646
1647 /*********************************************************************
1648  *
1649  * Function    :  get_certificate_serial
1650  *
1651  * Description :  Computes serial number for new certificate from host
1652  *                name hash. This hash must be already saved in csp
1653  *                structure.
1654  *
1655  * Parameters  :
1656  *          1  :  csp = Current client state (buffers, headers, etc...)
1657  *
1658  * Returns     :  Serial number for new certificate
1659  *
1660  *********************************************************************/
1661 static unsigned long  get_certificate_serial(struct client_state *csp) {
1662    unsigned long exp    = 1;
1663    unsigned long serial = 0;
1664
1665    int i = CERT_SERIAL_NUM_LENGTH;
1666    /* Length of hash is 16 bytes, we must avoid to read next chars */
1667    if (i > 16)
1668    {
1669       i = 16;
1670    }
1671    if (i < 2)
1672    {
1673       i = 2;
1674    }
1675
1676    for (; i >= 0; i--)
1677    {
1678       serial += exp * (unsigned)csp->http->hash_of_host[i];
1679       exp *= 256;
1680    }
1681    return serial;
1682 }
1683
1684
1685 /*********************************************************************
1686  *
1687  * Function    :  ssl_send_certificate_error
1688  *
1689  * Description :  Sends info about invalid server certificate to client.
1690  *                Sent message is including all trusted chain certificates,
1691  *                that can be downloaded in web browser.
1692  *
1693  * Parameters  :
1694  *          1  :  csp = Current client state (buffers, headers, etc...)
1695  *
1696  * Returns     :  N/A
1697  *
1698  *********************************************************************/
1699 extern void ssl_send_certificate_error(struct client_state *csp)
1700 {
1701    size_t message_len = 0;
1702    int ret = 0;
1703    struct certs_chain *cert = NULL;
1704
1705    /* Header of message with certificate informations */
1706    const char message_begin[] =
1707       "HTTP/1.1 200 OK\r\n"
1708       "Content-Type: text/html\r\n"
1709       "Connection: close\r\n\r\n"
1710       "<html><body><h1>Invalid server certificate</h1><p>Reason: ";
1711    const char message_end[] = "</body></html>\r\n\r\n";
1712    char reason[INVALID_CERT_INFO_BUF_SIZE];
1713    memset(reason, 0, sizeof(reason));
1714
1715    /* Get verification message from verification return code */
1716    mbedtls_x509_crt_verify_info(reason, sizeof(reason), " ",
1717       csp->server_cert_verification_result);
1718
1719    /*
1720     * Computing total length of message with all certificates inside
1721     */
1722    message_len = strlen(message_begin) + strlen(message_end)
1723                  + strlen(reason) + strlen("</p>") + 1;
1724
1725    cert = &(csp->server_certs_chain);
1726    while (cert->next != NULL)
1727    {
1728       size_t base64_len = 4 * ((strlen(cert->file_buf) + 2) / 3) + 1;
1729
1730       message_len += strlen(cert->text_buf) + strlen("<pre></pre>\n")
1731                      +  base64_len + strlen("<a href=\"data:application"
1732                         "/x-x509-ca-cert;base64,\">Download certificate</a>");
1733       cert = cert->next;
1734    }
1735
1736    /*
1737     * Joining all blocks in one long message
1738     */
1739    char message[message_len];
1740    memset(message, 0, message_len);
1741
1742    strlcpy(message, message_begin, message_len);
1743    strlcat(message, reason       , message_len);
1744    strlcat(message, "</p>"       , message_len);
1745
1746    cert = &(csp->server_certs_chain);
1747    while (cert->next != NULL)
1748    {
1749       size_t olen = 0;
1750       size_t base64_len = 4 * ((strlen(cert->file_buf) + 2) / 3) + 1; /* +1 for terminating null*/
1751       char base64_buf[base64_len];
1752       memset(base64_buf, 0, base64_len);
1753
1754       /* Encoding certificate into base64 code */
1755       ret = mbedtls_base64_encode((unsigned char*)base64_buf,
1756                base64_len, &olen, (const unsigned char*)cert->file_buf,
1757                strlen(cert->file_buf));
1758       if (ret != 0)
1759       {
1760          log_error(LOG_LEVEL_ERROR,
1761             "Encoding to base64 failed, buffer is to small");
1762       }
1763
1764       strlcat(message, "<pre>",        message_len);
1765       strlcat(message, cert->text_buf, message_len);
1766       strlcat(message, "</pre>\n",     message_len);
1767
1768       if (ret == 0)
1769       {
1770          strlcat(message, "<a href=\"data:application/x-x509-ca-cert;base64,",
1771             message_len);
1772          strlcat(message, base64_buf, message_len);
1773          strlcat(message, "\">Download certificate</a>", message_len);
1774       }
1775
1776       cert = cert->next;
1777    }
1778    strlcat(message, message_end, message_len);
1779
1780    /*
1781     * Sending final message to client
1782     */
1783    ssl_send_data(&(csp->mbedtls_client_attr.ssl),
1784       (const unsigned char *)message, strlen(message));
1785    /*
1786     * Waiting before closing connection. Some browsers don't show received
1787     * message if there isn't this delay.
1788     */
1789    sleep(1);
1790
1791    free_certificate_chain(csp);
1792 }
1793
1794
1795 /*********************************************************************
1796  *
1797  * Function    :  ssl_verify_callback
1798  *
1799  * Description :  This is a callback function for certificate verification.
1800  *                It's called for all certificates in server certificate
1801  *                trusted chain and it's preparing information about this
1802  *                certificates. Prepared informations can be used to inform
1803  *                user about invalid certificates.
1804  *
1805  * Parameters  :
1806  *          1  :  csp_void = Current client state (buffers, headers, etc...)
1807  *          2  :  crt   = certificate from trusted chain
1808  *          3  :  depth = depth in trusted chain
1809  *          4  :  flags = certificate flags
1810  *
1811  * Returns     :  0 on success and negative value on error
1812  *
1813  *********************************************************************/
1814 static int ssl_verify_callback(void *csp_void, mbedtls_x509_crt *crt,
1815    int depth, uint32_t *flags)
1816 {
1817    struct client_state *csp  = (struct client_state *)csp_void;
1818    struct certs_chain  *last = &(csp->server_certs_chain);
1819    size_t olen = 0;
1820    int ret = 0;
1821
1822    /*
1823     * Searching for last item in certificates linked list
1824     */
1825    while (last->next != NULL)
1826    {
1827       last = last->next;
1828    }
1829
1830    /*
1831     * Preparing next item in linked list for next certificate
1832     */
1833    last->next = malloc_or_die(sizeof(struct certs_chain));
1834    last->next->next = NULL;
1835    memset(last->next->text_buf, 0, sizeof(last->next->text_buf));
1836    memset(last->next->file_buf, 0, sizeof(last->next->file_buf));
1837
1838    /*
1839     * Saving certificate file into buffer
1840     */
1841    if ((ret = mbedtls_pem_write_buffer(PEM_BEGIN_CRT, PEM_END_CRT,
1842       crt->raw.p, crt->raw.len, (unsigned char *)last->file_buf,
1843       sizeof(last->file_buf)-1, &olen)) != 0)
1844    {
1845       return(ret);
1846    }
1847
1848    /*
1849     * Saving certificate information into buffer
1850     */
1851    mbedtls_x509_crt_info(last->text_buf, sizeof(last->text_buf) - 1,
1852       CERT_INFO_PREFIX, crt);
1853
1854    return 0;
1855 }
1856
1857
1858 /*********************************************************************
1859  *
1860  * Function    :  free_certificate_chain
1861  *
1862  * Description :  Frees certificates linked list. This linked list is
1863  *                used to save informations about certificates in
1864  *                trusted chain.
1865  *
1866  * Parameters  :
1867  *          1  :  csp = Current client state (buffers, headers, etc...)
1868  *
1869  * Returns     :  N/A
1870  *
1871  *********************************************************************/
1872 static void free_certificate_chain(struct client_state *csp)
1873 {
1874    struct certs_chain *cert = csp->server_certs_chain.next;
1875
1876    /* Cleaning buffers */
1877    memset(csp->server_certs_chain.text_buf, 0,
1878       sizeof(csp->server_certs_chain.text_buf));
1879    memset(csp->server_certs_chain.text_buf, 0,
1880       sizeof(csp->server_certs_chain.file_buf));
1881    csp->server_certs_chain.next = NULL;
1882
1883    /* Freeing memory in whole linked list */
1884    if (cert != NULL)
1885    {
1886       do
1887       {
1888          struct certs_chain *cert_for_free = cert;
1889          cert = cert->next;
1890          freez(cert_for_free);
1891       } while (cert != NULL);
1892    }
1893 }
1894
1895
1896 /*********************************************************************
1897  *
1898  * Function    :  file_exists
1899  *
1900  * Description :  Tests if file exists and is readable.
1901  *
1902  * Parameters  :
1903  *          1  :  path = Path to tested file.
1904  *
1905  * Returns     :  1 => File exists and is readable.
1906  *                0 => File doesn't exist or is not readable.
1907  *
1908  *********************************************************************/
1909 static int file_exists(const char *path)
1910 {
1911    FILE *f;
1912    if ((f = fopen(path, "r")) != NULL)
1913    {
1914       fclose(f);
1915       return 1;
1916    }
1917
1918    return 0;
1919 }
1920
1921
1922 /*********************************************************************
1923  *
1924  * Function    :  host_to_hash
1925  *
1926  * Description :  Creates MD5 hash from host name. Host name is loaded
1927  *                from structure csp and saved again into it.
1928  *
1929  * Parameters  :
1930  *          1  :  csp = Current client state (buffers, headers, etc...)
1931  *
1932  * Returns     :  1 => Error while creating hash
1933  *                0 => Hash created successfully
1934  *
1935  *********************************************************************/
1936 static int host_to_hash(struct client_state *csp)
1937 {
1938    int ret = 0;
1939
1940 #if !defined(MBEDTLS_MD5_C)
1941    log_error(LOG_LEVEL_ERROR, "MBEDTLS_MD5_C is not defined. Can't create"
1942       "MD5 hash for certificate and key name.");
1943    return -1;
1944 #else
1945    memset(csp->http->hash_of_host, 0, sizeof(csp->http->hash_of_host));
1946    mbedtls_md5((unsigned char *)csp->http->host, strlen(csp->http->host),
1947       csp->http->hash_of_host);
1948
1949    /* Converting hash into string with hex */
1950    size_t i = 0;
1951    for (; i < 16; i++)
1952    {
1953       if ((ret = sprintf((char *)csp->http->hash_of_host_hex + 2 * i, "%02x",
1954          csp->http->hash_of_host[i])) < 0)
1955       {
1956          log_error(LOG_LEVEL_ERROR, "Sprintf return value: %d", ret);
1957          return -1;
1958       }
1959    }
1960
1961    return 0;
1962 #endif /* MBEDTLS_MD5_C */
1963 }
1964
1965
1966 /*********************************************************************
1967  *
1968  * Function    :  tunnel_established_successfully
1969  *
1970  * Description :  Check if parent proxy server response contains
1971  *                informations about successfully created connection with
1972  *                destination server. (HTTP/... 2xx ...)
1973  *
1974  * Parameters  :
1975  *          1  :  server_response = Buffer with parent proxy server response
1976  *          2  :  response_len = Length of server_response
1977  *
1978  * Returns     :  1 => Connection created successfully
1979  *                0 => Connection wasn't created successfully
1980  *
1981  *********************************************************************/
1982 extern int tunnel_established_successfully(const char *server_response,
1983    unsigned int response_len)
1984 {
1985    unsigned int pos = 0;
1986
1987    if (server_response == NULL)
1988    {
1989       return 0;
1990    }
1991
1992    /* Tests if "HTTP/" string is at the begin of received response */
1993    if (strncmp(server_response, "HTTP/", 5) != 0)
1994    {
1995       return 0;
1996    }
1997
1998    for (pos = 0; pos < response_len; pos++)
1999    {
2000       if (server_response[pos] == ' ')
2001       {
2002          break;
2003       }
2004    }
2005
2006    /*
2007     * response_len -3 because of buffer end, response structure and 200 code.
2008     * There must be at least 3 chars after space.
2009     * End of buffer: ... 2xx'\0'
2010     *             pos = |
2011     */
2012    if (pos >= (response_len - 3))
2013    {
2014       return 0;
2015    }
2016
2017    /* Test HTTP status code */
2018    if (server_response[pos + 1] != '2')
2019    {
2020       return 0;
2021    }
2022
2023    return 1;
2024 }
2025
2026
2027 /*********************************************************************
2028  *
2029  * Function    :  seed_rng
2030  *
2031  * Description :  Seeding the RNG for all SSL uses
2032  *
2033  * Parameters  :
2034  *          1  :  csp = Current client state (buffers, headers, etc...)
2035  *
2036  * Returns     : -1 => RNG wasn't seed successfully
2037  *                0 => RNG is seeded successfully
2038  *
2039  *********************************************************************/
2040 static int seed_rng(struct client_state *csp)
2041 {
2042    int ret = 0;
2043    char err_buf[ERROR_BUF_SIZE];
2044
2045    memset(err_buf, 0, sizeof(err_buf));
2046
2047    if (rng_seeded == 0)
2048    {
2049       privoxy_mutex_lock(&rng_mutex);
2050       if (rng_seeded == 0)
2051       {
2052          mbedtls_ctr_drbg_init(&ctr_drbg);
2053          mbedtls_entropy_init(&entropy);
2054          ret = mbedtls_ctr_drbg_seed(&ctr_drbg, mbedtls_entropy_func,
2055             &entropy, NULL, 0);
2056          if (ret != 0)
2057          {
2058             mbedtls_strerror(ret, err_buf, sizeof(err_buf));
2059             log_error(LOG_LEVEL_ERROR,
2060                "mbedtls_ctr_drbg_seed failed: %s", err_buf);
2061             privoxy_mutex_unlock(&rng_mutex);
2062             return -1;
2063          }
2064          rng_seeded = 1;
2065       }
2066       privoxy_mutex_unlock(&rng_mutex);
2067    }
2068    return 0;
2069 }