ssl_common.c

   1 /*********************************************************************
   2  *
   3  * File        :  $Source: /cvsroot/ijbswa/current/ssl_common.c,v $
   4  *
   5  * Purpose     :  File with TLS/SSL extension. Contains methods for
   6  *                creating, using and closing TLS/SSL connections that do
   7  *                not depend on particular TLS/SSL library.
   8  *
   9  * Copyright   :  Written by and Copyright (c) 2017 Vaclav Svec. FIT CVUT.
  10  *                Copyright (C) 2018-2021 by Fabian Keil <fk@fabiankeil.de>
  11  *
  12  *                This program is free software; you can redistribute it
  13  *                and/or modify it under the terms of the GNU General
  14  *                Public License as published by the Free Software
  15  *                Foundation; either version 2 of the License, or (at
  16  *                your option) any later version.
  17  *
  18  *                This program is distributed in the hope that it will
  19  *                be useful, but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the
  20  *                implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A
  21  *                PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public
  22  *                License for more details.
  23  *
  24  *                The GNU General Public License should be included with
  25  *                this file.  If not, you can view it at
  26  *                http://www.gnu.org/copyleft/gpl.html
  27  *                or write to the Free Software Foundation, Inc., 59
  28  *                Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.
  29  *
  30  *********************************************************************/
  31 #include <string.h>
  32
  33 #include <ctype.h>
  34 #include <unistd.h>
  35 #include "config.h"
  36 #include "project.h"
  37 #include "miscutil.h"
  38 #include "errlog.h"
  39 #include "ssl.h"
  40 #include "ssl_common.h"
  41
  42 /*
  43  * Macros for ssl_common.c
  44  */
  45 #define CERT_SERIAL_NUM_LENGTH           4                 /* Bytes of hash to be used for creating serial number of certificate. Min=2 and max=16 */
  46
  47 /*********************************************************************
  48  *
  49  * Function    :  client_use_ssl
  50  *
  51  * Description :  Tests if client in current client state structure
  52  *                should use SSL connection or standard connection.
  53  *
  54  * Parameters  :
  55  *          1  :  csp = Current client state (buffers, headers, etc...)
  56  *
  57  * Returns     :  If client should use TLS/SSL connection, 1 is returned.
  58  *                Otherwise 0 is returned.
  59  *
  60  *********************************************************************/
  61 extern int client_use_ssl(const struct client_state *csp)
  62 {
  63    return csp->http->client_ssl;
  64 }
  65
  66
  67 /*********************************************************************
  68  *
  69  * Function    :  server_use_ssl
  70  *
  71  * Description :  Tests if server in current client state structure
  72  *                should use SSL connection or standard connection.
  73  *
  74  * Parameters  :
  75  *          1  :  csp = Current client state (buffers, headers, etc...)
  76  *
  77  * Returns     :  If server should use TLS/SSL connection, 1 is returned.
  78  *                Otherwise 0 is returned.
  79  *
  80  *********************************************************************/
  81 extern int server_use_ssl(const struct client_state *csp)
  82 {
  83    return csp->http->server_ssl;
  84 }
  85
  86
  87 /*********************************************************************
  88  *
  89  * Function    :  ssl_send_data_delayed
  90  *
  91  * Description :  Sends the contents of buf (for n bytes) to given SSL
  92  *                connection, optionally delaying the operation.
  93  *
  94  * Parameters  :
  95  *          1  :  ssl_attr = SSL context to send data to
  96  *          2  :  buf = Pointer to data to be sent
  97  *          3  :  len = Length of data to be sent to the SSL context
  98  *          4  :  delay = Delay in milliseconds.
  99  *
 100  * Returns     :  0 on success (entire buffer sent).
 101  *                nonzero on error.
 102  *
 103  *********************************************************************/
 104 extern int ssl_send_data_delayed(struct ssl_attr* ssl_attr,
 105                                  const unsigned char *buf, size_t len,
 106                                  unsigned int delay)
 107 {
 108    size_t i = 0;
 109
 110    if (delay == 0)
 111    {
 112       if (ssl_send_data(ssl_attr, buf, len) < 0)
 113       {
 114          return -1;
 115       }
 116       else
 117       {
 118          return 0;
 119       }
 120    }
 121
 122    while (i < len)
 123    {
 124       size_t write_length;
 125       enum { MAX_WRITE_LENGTH = 10 };
 126
 127       if ((i + MAX_WRITE_LENGTH) > len)
 128       {
 129          write_length = len - i;
 130       }
 131       else
 132       {
 133          write_length = MAX_WRITE_LENGTH;
 134       }
 135
 136       privoxy_millisleep(delay);
 137
 138       if (ssl_send_data(ssl_attr, buf + i, write_length) < 0)
 139       {
 140          return -1;
 141       }
 142       i += write_length;
 143    }
 144
 145    return 0;
 146
 147 }
 148
 149
 150 /*********************************************************************
 151  *
 152  * Function    :  ssl_flush_socket
 153  *
 154  * Description :  Send any pending "buffered" content with given
 155  *                SSL connection. Alternative to function flush_socket.
 156  *
 157  * Parameters  :
 158  *          1  :  ssl_attr = SSL context to send buffer to
 159  *          2  :  iob = The I/O buffer to flush, usually csp->iob.
 160  *
 161  * Returns     :  On success, the number of bytes send are returned (zero
 162  *                indicates nothing was sent).  On error, -1 is returned.
 163  *
 164  *********************************************************************/
 165 extern long ssl_flush_socket(struct ssl_attr *ssl_attr, struct iob *iob)
 166 {
 167    /* Computing length of buffer part to send */
 168    long len = iob->eod - iob->cur;
 169
 170    if (len <= 0)
 171    {
 172       return(0);
 173    }
 174
 175    /* Sending data to given SSl context */
 176    if (ssl_send_data(ssl_attr, (const unsigned char *)iob->cur, (size_t)len) < 0)
 177    {
 178       return -1;
 179    }
 180    iob->eod = iob->cur = iob->buf;
 181    return(len);
 182 }
 183
 184
 185 /*********************************************************************
 186  *
 187  * Function    :  close_client_and_server_ssl_connections
 188  *
 189  * Description :  Checks if client or server should use secured
 190  *                connection over SSL and if so, closes all of them.
 191  *
 192  * Parameters  :
 193  *          1  :  csp = Current client state (buffers, headers, etc...)
 194  *
 195  * Returns     :  N/A
 196  *
 197  *********************************************************************/
 198 extern void close_client_and_server_ssl_connections(struct client_state *csp)
 199 {
 200    if (client_use_ssl(csp) == 1)
 201    {
 202       close_client_ssl_connection(csp);
 203    }
 204    if (server_use_ssl(csp) == 1)
 205    {
 206       close_server_ssl_connection(csp);
 207    }
 208 }
 209
 210
 211 /*********************************************************************
 212  *
 213  * Function    :  tunnel_established_successfully
 214  *
 215  * Description :  Check if parent proxy server response contains
 216  *                information about successfully created connection with
 217  *                destination server. (HTTP/... 2xx ...)
 218  *
 219  * Parameters  :
 220  *          1  :  server_response = Buffer with parent proxy server response
 221  *          2  :  response_len = Length of server_response
 222  *
 223  * Returns     :  1 => Connection created successfully
 224  *                0 => Connection wasn't created successfully
 225  *
 226  *********************************************************************/
 227 extern int tunnel_established_successfully(const char *server_response,
 228    unsigned int response_len)
 229 {
 230    unsigned int pos = 0;
 231
 232    if (server_response == NULL)
 233    {
 234       return 0;
 235    }
 236
 237    /* Tests if "HTTP/" string is at the begin of received response */
 238    if (strncmp(server_response, "HTTP/", 5) != 0)
 239    {
 240       return 0;
 241    }
 242
 243    for (pos = 0; pos < response_len; pos++)
 244    {
 245       if (server_response[pos] == ' ')
 246       {
 247          break;
 248       }
 249    }
 250
 251    /*
 252     * response_len -3 because of buffer end, response structure and 200 code.
 253     * There must be at least 3 chars after space.
 254     * End of buffer: ... 2xx'\0'
 255     *             pos = |
 256     */
 257    if (pos >= (response_len - 3))
 258    {
 259       return 0;
 260    }
 261
 262    /* Test HTTP status code */
 263    if (server_response[pos + 1] != '2')
 264    {
 265       return 0;
 266    }
 267
 268    return 1;
 269 }
 270
 271
 272 /*********************************************************************
 273  *
 274  * Function    :  free_certificate_chain
 275  *
 276  * Description :  Frees certificates linked list. This linked list is
 277  *                used to save information about certificates in
 278  *                trusted chain.
 279  *
 280  * Parameters  :
 281  *          1  :  csp = Current client state (buffers, headers, etc...)
 282  *
 283  * Returns     :  N/A
 284  *
 285  *********************************************************************/
 286 extern void free_certificate_chain(struct client_state *csp)
 287 {
 288    struct certs_chain *cert = csp->server_certs_chain.next;
 289
 290    /* Cleaning buffers */
 291    memset(csp->server_certs_chain.info_buf, 0,
 292       sizeof(csp->server_certs_chain.info_buf));
 293    memset(csp->server_certs_chain.file_buf, 0,
 294       sizeof(csp->server_certs_chain.file_buf));
 295    csp->server_certs_chain.next = NULL;
 296
 297    /* Freeing memory in whole linked list */
 298    while (cert != NULL)
 299    {
 300       struct certs_chain *cert_for_free = cert;
 301       cert = cert->next;
 302       freez(cert_for_free);
 303    }
 304 }
 305
 306
 307 /*********************************************************************
 308  *
 309  * Function    :  ssl_send_certificate_error
 310  *
 311  * Description :  Sends info about invalid server certificate to client.
 312  *                Sent message is including all trusted chain certificates,
 313  *                that can be downloaded in web browser.
 314  *
 315  * Parameters  :
 316  *          1  :  csp = Current client state (buffers, headers, etc...)
 317  *
 318  * Returns     :  N/A
 319  *
 320  *********************************************************************/
 321 extern void ssl_send_certificate_error(struct client_state *csp)
 322 {
 323    struct ssl_attr *ssl_attr = &csp->ssl_client_attr;
 324    size_t message_len = 0;
 325    int ret = 0;
 326    struct certs_chain *cert = NULL;
 327    const size_t head_length = 63;
 328
 329    /* Header of message with certificate information */
 330    const char message_begin[] =
 331       "HTTP/1.1 403 Certificate validation failed\r\n"
 332       "Content-Type: text/html\r\n"
 333       "Connection: close\r\n\r\n"
 334       "<!DOCTYPE html>\n"
 335       "<html><head><title>Server certificate verification failed</title></head>\n"
 336       "<body><h1>Server certificate verification failed</h1>\n"
 337       "<p><a href=\"https://" CGI_SITE_2_HOST "/\">Privoxy</a> was unable "
 338       "to securely connect to the destination server.</p>"
 339       "<p>Reason: ";
 340    const char message_end[] = "</body></html>\r\n\r\n";
 341    char reason[INVALID_CERT_INFO_BUF_SIZE];
 342    memset(reason, 0, sizeof(reason));
 343
 344    /* Get verification message from verification return code */
 345    ssl_crt_verify_info(reason, sizeof(reason), csp);
 346
 347    /*
 348     * Computing total length of message with all certificates inside
 349     */
 350    message_len = strlen(message_begin) + strlen(message_end)
 351                  + strlen(reason) + strlen("</p>") + 1;
 352
 353    cert = &(csp->server_certs_chain);
 354    while (cert->next != NULL)
 355    {
 356       size_t base64_len = 4 * ((strlen(cert->file_buf) + 2) / 3) + 1;
 357
 358       message_len += strlen(cert->info_buf) + strlen("<pre></pre>\n")
 359                      +  base64_len + strlen("<a href=\"data:application"
 360                         "/x-x509-ca-cert;base64,\">Download certificate</a>");
 361       cert = cert->next;
 362    }
 363
 364    /*
 365     * Joining all blocks in one long message
 366     */
 367    char message[message_len];
 368    memset(message, 0, message_len);
 369
 370    strlcpy(message, message_begin, message_len);
 371    strlcat(message, reason       , message_len);
 372    strlcat(message, "</p>"       , message_len);
 373
 374    cert = &(csp->server_certs_chain);
 375    while (cert->next != NULL)
 376    {
 377       size_t olen = 0;
 378       size_t base64_len = 4 * ((strlen(cert->file_buf) + 2) / 3) + 1; /* +1 for terminating null*/
 379       char base64_buf[base64_len];
 380       memset(base64_buf, 0, base64_len);
 381
 382       /* Encoding certificate into base64 code */
 383       ret = ssl_base64_encode((unsigned char*)base64_buf,
 384                base64_len, &olen, (const unsigned char*)cert->file_buf,
 385                strlen(cert->file_buf));
 386       if (ret != 0)
 387       {
 388          log_error(LOG_LEVEL_ERROR,
 389             "Encoding to base64 failed, buffer is to small");
 390       }
 391
 392       strlcat(message, "<pre>",        message_len);
 393       strlcat(message, cert->info_buf, message_len);
 394       strlcat(message, "</pre>\n",     message_len);
 395
 396       if (ret == 0)
 397       {
 398          strlcat(message, "<a href=\"data:application/x-x509-ca-cert;base64,",
 399             message_len);
 400          strlcat(message, base64_buf, message_len);
 401          strlcat(message, "\">Download certificate</a>", message_len);
 402       }
 403
 404       cert = cert->next;
 405    }
 406    strlcat(message, message_end, message_len);
 407
 408    /*
 409     * Sending final message to client
 410     */
 411    (void)ssl_send_data(ssl_attr, (const unsigned char *)message, strlen(message));
 412
 413    free_certificate_chain(csp);
 414
 415    log_error(LOG_LEVEL_CRUNCH, "Certificate error: %s: https://%s%s",
 416       reason, csp->http->hostport, csp->http->path);
 417    log_error(LOG_LEVEL_CLF, "%s - - [%T] \"%s https://%s%s %s\" 403 %lu",
 418       csp->ip_addr_str, csp->http->gpc, csp->http->hostport, csp->http->path,
 419       csp->http->version, message_len-head_length);
 420
 421 #ifdef FEATURE_CONNECTION_KEEP_ALIVE
 422    csp->flags &= ~CSP_FLAG_CLIENT_CONNECTION_KEEP_ALIVE;
 423    csp->flags |= CSP_FLAG_SERVER_SOCKET_TAINTED;
 424 #endif
 425 }
 426
 427
 428 /*********************************************************************
 429  *
 430  * Function    :  file_exists
 431  *
 432  * Description :  Tests if file exists and is readable.
 433  *
 434  * Parameters  :
 435  *          1  :  path = Path to tested file.
 436  *
 437  * Returns     :  1 => File exists and is readable.
 438  *                0 => File doesn't exist or is not readable.
 439  *
 440  *********************************************************************/
 441 extern int file_exists(const char *path)
 442 {
 443    FILE *f;
 444    if ((f = fopen(path, "r")) != NULL)
 445    {
 446       fclose(f);
 447       return 1;
 448    }
 449
 450    return 0;
 451 }
 452
 453
 454 /*********************************************************************
 455  *
 456  * Function    :  make_certs_path
 457  *
 458  * Description : Creates path to file from three pieces. This function
 459  *               takes parameters and puts them in one new mallocated
 460  *               char * in correct order. Returned variable must be freed
 461  *               by caller. This function is mainly used for creating
 462  *               paths of certificates and keys files.
 463  *
 464  * Parameters  :
 465  *          1  :  conf_dir  = Name/path of directory where is the file.
 466  *                            '.' can be used for current directory.
 467  *          2  :  file_name = Name of file in conf_dir without suffix.
 468  *          3  :  suffix    = Suffix of given file_name.
 469  *
 470  * Returns     :  path => Path was built up successfully
 471  *                NULL => Path can't be built up
 472  *
 473  *********************************************************************/
 474 extern char *make_certs_path(const char *conf_dir, const char *file_name,
 475    const char *suffix)
 476 {
 477    /* Test if all given parameters are valid */
 478    if (conf_dir == NULL || *conf_dir == '\0' || file_name == NULL ||
 479       *file_name == '\0' || suffix == NULL || *suffix == '\0')
 480    {
 481       log_error(LOG_LEVEL_ERROR,
 482          "make_certs_path failed: bad input parameters");
 483       return NULL;
 484    }
 485
 486    char *path = NULL;
 487    size_t path_size = strlen(conf_dir)
 488       + strlen(file_name) + strlen(suffix) + 2;
 489
 490    /* Setting delimiter and editing path length */
 491 #if defined(_WIN32)
 492    char delim[] = "\\";
 493    path_size += 1;
 494 #else /* ifndef _WIN32 */
 495    char delim[] = "/";
 496 #endif /* ifndef _WIN32 */
 497
 498    /*
 499     * Building up path from many parts
 500     */
 501 #if defined(unix)
 502    if (*conf_dir != '/' && basedir && *basedir)
 503    {
 504       /*
 505        * Replacing conf_dir with basedir. This new variable contains
 506        * absolute path to cwd.
 507        */
 508       path_size += strlen(basedir) + 2;
 509       path = zalloc_or_die(path_size);
 510
 511       strlcpy(path, basedir,   path_size);
 512       strlcat(path, delim,     path_size);
 513       strlcat(path, conf_dir,  path_size);
 514       strlcat(path, delim,     path_size);
 515       strlcat(path, file_name, path_size);
 516       strlcat(path, suffix,    path_size);
 517    }
 518    else
 519 #endif /* defined unix */
 520    {
 521       path = zalloc_or_die(path_size);
 522
 523       strlcpy(path, conf_dir,  path_size);
 524       strlcat(path, delim,     path_size);
 525       strlcat(path, file_name, path_size);
 526       strlcat(path, suffix,    path_size);
 527    }
 528
 529    return path;
 530 }
 531
 532
 533 /*********************************************************************
 534  *
 535  * Function    :  get_certificate_serial
 536  *
 537  * Description :  Computes serial number for new certificate from host
 538  *                name hash. This hash must be already saved in csp
 539  *                structure.
 540  *
 541  * Parameters  :
 542  *          1  :  csp = Current client state (buffers, headers, etc...)
 543  *
 544  * Returns     :  Serial number for new certificate
 545  *
 546  *********************************************************************/
 547 extern unsigned long get_certificate_serial(struct client_state *csp)
 548 {
 549    unsigned long exp    = 1;
 550    unsigned long serial = 0;
 551
 552    int i = CERT_SERIAL_NUM_LENGTH;
 553
 554    for (; i >= 0; i--)
 555    {
 556       serial += exp * (unsigned)csp->http->hash_of_host[i];
 557       exp *= 256;
 558    }
 559    return serial;
 560 }
 561
 562
 563 /*********************************************************************
 564  *
 565  * Function    :  generate_certificate_valid_date
 566  *
 567  * Description :  Turns a time_t into the format expected by mbedTLS.
 568  *
 569  * Parameters  :
 570  *          1  :  time_spec = The timestamp to convert
 571  *          2  :  buffer = The buffer to write the date to
 572  *          3  :  buffer_size = The size of the buffer
 573  *          4  :  fmt = format
 574  *
 575  * Returns     :   0 => The conversion worked
 576  *                 1 => The conversion failed
 577  *
 578  *********************************************************************/
 579 static int generate_certificate_valid_date(time_t time_spec, char *buffer,
 580                                            size_t buffer_size, const char *fmt)
 581 {
 582    struct tm valid_date;
 583    struct tm *timeptr;
 584    size_t ret;
 585
 586    timeptr = privoxy_gmtime_r(&time_spec, &valid_date);
 587    if (NULL == timeptr)
 588    {
 589       return 1;
 590    }
 591
 592    ret = strftime(buffer, buffer_size, fmt, timeptr);
 593    if (ret <= 0)
 594    {
 595       return 1;
 596    }
 597
 598    return 0;
 599
 600 }
 601
 602
 603 /*********************************************************************
 604  *
 605  * Function    :  get_certificate_valid_from_date
 606  *
 607  * Description :  Generates a "valid from" date in the format
 608  *                expected by mbedTLS.
 609  *
 610  * Parameters  :
 611  *          1  :  buffer = The buffer to write the date to
 612  *          2  :  buffer_size = The size of the buffer
 613  *          3  :  fmt = format
 614  *
 615  * Returns     :   0 => The generation worked
 616  *                 1 => The generation failed
 617  *
 618  *********************************************************************/
 619 extern int get_certificate_valid_from_date(char *buffer, size_t buffer_size, const char *fmt)
 620 {
 621    time_t time_spec;
 622
 623    time_spec = time(NULL);
 624    /* 1 month in the past */
 625    time_spec -= 30 * 24 * 60 * 60;
 626
 627    return generate_certificate_valid_date(time_spec, buffer, buffer_size, fmt);
 628
 629 }
 630
 631
 632 /*********************************************************************
 633  *
 634  * Function    :  get_certificate_valid_to_date
 635  *
 636  * Description :  Generates a "valid to" date in the format
 637  *                expected by mbedTLS.
 638  *
 639  * Parameters  :
 640  *          1  :  buffer = The buffer to write the date to
 641  *          2  :  buffer_size = The size of the buffer
 642  *          3  :  fmt = format
 643  *
 644  * Returns     :   0 => The generation worked
 645  *                 1 => The generation failed
 646  *
 647  *********************************************************************/
 648 extern int get_certificate_valid_to_date(char *buffer, size_t buffer_size, const char *fmt)
 649 {
 650    time_t time_spec;
 651
 652    time_spec = time(NULL);
 653    /* Three months in the future */
 654    time_spec += 90 * 24 * 60 * 60;
 655
 656    return generate_certificate_valid_date(time_spec, buffer, buffer_size, fmt);
 657
 658 }
 659
 660
 661 /*********************************************************************
 662  *
 663  * Function    :  host_is_ip_address
 664  *
 665  * Description :  Checks whether or not a host is specified by
 666  *                IP address. Does not actually validate the
 667  *                address.
 668  *
 669  * Parameters  :
 670  *          1  :  host = The host name to check
 671  *
 672  * Returns     :   1 => Yes
 673  *                 0 => No
 674  *
 675  *********************************************************************/
 676 extern int host_is_ip_address(const char *host)
 677 {
 678    const char *p;
 679
 680    if (NULL != strstr(host, ":"))
 681    {
 682       /* Assume an IPv6 address. */
 683       return 1;
 684    }
 685
 686    for (p = host; *p; p++)
 687    {
 688       if ((*p != '.') && !privoxy_isdigit(*p))
 689       {
 690          /* Not a dot or digit so it can't be an IPv4 address. */
 691          return 0;
 692       }
 693    }
 694
 695    /*
 696     * Host only consists of dots and digits so
 697     * assume that is an IPv4 address.
 698     */
 699    return 1;
 700
 701 }
 702
 703
 704 /*********************************************************************
 705  *
 706  * Function    :  enforce_sane_certificate_state
 707  *
 708  * Description :  Makes sure the certificate state is sane.
 709  *
 710  * Parameters  :
 711  *          1  :  certificate = Path to the potentionally existing certifcate.
 712  *          2  :  key = Path to the potentionally existing key.
 713  *
 714  * Returns     :   -1 => Error
 715  *                 0 => Certificate state is sane
 716  *
 717  *********************************************************************/
 718 extern int enforce_sane_certificate_state(const char *certificate, const char *key)
 719 {
 720    const int certificate_exists = file_exists(certificate);
 721    const int key_exists = file_exists(key);
 722
 723    if (!certificate_exists && key_exists)
 724    {
 725       log_error(LOG_LEVEL_ERROR,
 726          "A website key already exists but there's no matching certificate. "
 727          "Removing %s before creating a new key and certificate.", key);
 728       if (unlink(key))
 729       {
 730          log_error(LOG_LEVEL_ERROR, "Failed to unlink %s: %E", key);
 731
 732          return -1;
 733       }
 734    }
 735    if (certificate_exists && !key_exists)
 736    {
 737       log_error(LOG_LEVEL_ERROR,
 738          "A certificate exists but there's no matching key. "
 739          "Removing %s before creating a new key and certificate.", certificate);
 740       if (unlink(certificate))
 741       {
 742          log_error(LOG_LEVEL_ERROR, "Failed to unlink %s: %E", certificate);
 743
 744          return -1;
 745       }
 746    }
 747
 748    return 0;
 749
 750 }