Built motion from commit 6a09e18b.|2.6.11
[motion2.git] / legacy-libs / grpc-cloned / deps / grpc / third_party / boringssl / ssl / internal.h
1 /* Copyright (C) 1995-1998 Eric Young (eay@cryptsoft.com)
2  * All rights reserved.
3  *
4  * This package is an SSL implementation written
5  * by Eric Young (eay@cryptsoft.com).
6  * The implementation was written so as to conform with Netscapes SSL.
7  *
8  * This library is free for commercial and non-commercial use as long as
9  * the following conditions are aheared to.  The following conditions
10  * apply to all code found in this distribution, be it the RC4, RSA,
11  * lhash, DES, etc., code; not just the SSL code.  The SSL documentation
12  * included with this distribution is covered by the same copyright terms
13  * except that the holder is Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com).
14  *
15  * Copyright remains Eric Young's, and as such any Copyright notices in
16  * the code are not to be removed.
17  * If this package is used in a product, Eric Young should be given attribution
18  * as the author of the parts of the library used.
19  * This can be in the form of a textual message at program startup or
20  * in documentation (online or textual) provided with the package.
21  *
22  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
23  * modification, are permitted provided that the following conditions
24  * are met:
25  * 1. Redistributions of source code must retain the copyright
26  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
27  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
28  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
29  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
30  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
31  *    must display the following acknowledgement:
32  *    "This product includes cryptographic software written by
33  *     Eric Young (eay@cryptsoft.com)"
34  *    The word 'cryptographic' can be left out if the rouines from the library
35  *    being used are not cryptographic related :-).
36  * 4. If you include any Windows specific code (or a derivative thereof) from
37  *    the apps directory (application code) you must include an acknowledgement:
38  *    "This product includes software written by Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com)"
39  *
40  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY ERIC YOUNG ``AS IS'' AND
41  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
42  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
43  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
44  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
45  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
46  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
47  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
48  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
49  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
50  * SUCH DAMAGE.
51  *
52  * The licence and distribution terms for any publically available version or
53  * derivative of this code cannot be changed.  i.e. this code cannot simply be
54  * copied and put under another distribution licence
55  * [including the GNU Public Licence.]
56  */
57 /* ====================================================================
58  * Copyright (c) 1998-2007 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
59  *
60  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
61  * modification, are permitted provided that the following conditions
62  * are met:
63  *
64  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
65  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
66  *
67  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
68  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
69  *    the documentation and/or other materials provided with the
70  *    distribution.
71  *
72  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this
73  *    software must display the following acknowledgment:
74  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
75  *    for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.openssl.org/)"
76  *
77  * 4. The names "OpenSSL Toolkit" and "OpenSSL Project" must not be used to
78  *    endorse or promote products derived from this software without
79  *    prior written permission. For written permission, please contact
80  *    openssl-core@openssl.org.
81  *
82  * 5. Products derived from this software may not be called "OpenSSL"
83  *    nor may "OpenSSL" appear in their names without prior written
84  *    permission of the OpenSSL Project.
85  *
86  * 6. Redistributions of any form whatsoever must retain the following
87  *    acknowledgment:
88  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
89  *    for use in the OpenSSL Toolkit (http://www.openssl.org/)"
90  *
91  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE OpenSSL PROJECT ``AS IS'' AND ANY
92  * EXPRESSED OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
93  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
94  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE OpenSSL PROJECT OR
95  * ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
96  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
97  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
98  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
99  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
100  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
101  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED
102  * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
103  * ====================================================================
104  *
105  * This product includes cryptographic software written by Eric Young
106  * (eay@cryptsoft.com).  This product includes software written by Tim
107  * Hudson (tjh@cryptsoft.com).
108  *
109  */
110 /* ====================================================================
111  * Copyright 2002 Sun Microsystems, Inc. ALL RIGHTS RESERVED.
112  * ECC cipher suite support in OpenSSL originally developed by
113  * SUN MICROSYSTEMS, INC., and contributed to the OpenSSL project.
114  */
115 /* ====================================================================
116  * Copyright 2005 Nokia. All rights reserved.
117  *
118  * The portions of the attached software ("Contribution") is developed by
119  * Nokia Corporation and is licensed pursuant to the OpenSSL open source
120  * license.
121  *
122  * The Contribution, originally written by Mika Kousa and Pasi Eronen of
123  * Nokia Corporation, consists of the "PSK" (Pre-Shared Key) ciphersuites
124  * support (see RFC 4279) to OpenSSL.
125  *
126  * No patent licenses or other rights except those expressly stated in
127  * the OpenSSL open source license shall be deemed granted or received
128  * expressly, by implication, estoppel, or otherwise.
129  *
130  * No assurances are provided by Nokia that the Contribution does not
131  * infringe the patent or other intellectual property rights of any third
132  * party or that the license provides you with all the necessary rights
133  * to make use of the Contribution.
134  *
135  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS" WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND. IN
136  * ADDITION TO THE DISCLAIMERS INCLUDED IN THE LICENSE, NOKIA
137  * SPECIFICALLY DISCLAIMS ANY LIABILITY FOR CLAIMS BROUGHT BY YOU OR ANY
138  * OTHER ENTITY BASED ON INFRINGEMENT OF INTELLECTUAL PROPERTY RIGHTS OR
139  * OTHERWISE.
140  */
141
142 #ifndef OPENSSL_HEADER_SSL_INTERNAL_H
143 #define OPENSSL_HEADER_SSL_INTERNAL_H
144
145 #include <openssl/base.h>
146
147 #include <stdlib.h>
148
149 #include <limits>
150 #include <new>
151 #include <type_traits>
152 #include <utility>
153
154 #include <openssl/aead.h>
155 #include <openssl/err.h>
156 #include <openssl/lhash.h>
157 #include <openssl/mem.h>
158 #include <openssl/ssl.h>
159 #include <openssl/span.h>
160 #include <openssl/stack.h>
161
162 #include "../crypto/err/internal.h"
163 #include "../crypto/internal.h"
164
165
166 #if defined(OPENSSL_WINDOWS)
167 // Windows defines struct timeval in winsock2.h.
168 OPENSSL_MSVC_PRAGMA(warning(push, 3))
169 #include <winsock2.h>
170 OPENSSL_MSVC_PRAGMA(warning(pop))
171 #else
172 #include <sys/time.h>
173 #endif
174
175
176 namespace bssl {
177
178 struct SSL_HANDSHAKE;
179 struct SSL_PROTOCOL_METHOD;
180
181 // C++ utilities.
182
183 // New behaves like |new| but uses |OPENSSL_malloc| for memory allocation. It
184 // returns nullptr on allocation error. It only implements single-object
185 // allocation and not new T[n].
186 //
187 // Note: unlike |new|, this does not support non-public constructors.
188 template <typename T, typename... Args>
189 T *New(Args &&... args) {
190   void *t = OPENSSL_malloc(sizeof(T));
191   if (t == nullptr) {
192     OPENSSL_PUT_ERROR(SSL, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
193     return nullptr;
194   }
195   return new (t) T(std::forward<Args>(args)...);
196 }
197
198 // Delete behaves like |delete| but uses |OPENSSL_free| to release memory.
199 //
200 // Note: unlike |delete| this does not support non-public destructors.
201 template <typename T>
202 void Delete(T *t) {
203   if (t != nullptr) {
204     t->~T();
205     OPENSSL_free(t);
206   }
207 }
208
209 // All types with kAllowUniquePtr set may be used with UniquePtr. Other types
210 // may be C structs which require a |BORINGSSL_MAKE_DELETER| registration.
211 namespace internal {
212 template <typename T>
213 struct DeleterImpl<T, typename std::enable_if<T::kAllowUniquePtr>::type> {
214   static void Free(T *t) { Delete(t); }
215 };
216 }
217
218 // MakeUnique behaves like |std::make_unique| but returns nullptr on allocation
219 // error.
220 template <typename T, typename... Args>
221 UniquePtr<T> MakeUnique(Args &&... args) {
222   return UniquePtr<T>(New<T>(std::forward<Args>(args)...));
223 }
224
225 #if defined(BORINGSSL_ALLOW_CXX_RUNTIME)
226 #define HAS_VIRTUAL_DESTRUCTOR
227 #define PURE_VIRTUAL = 0
228 #else
229 // HAS_VIRTUAL_DESTRUCTOR should be declared in any base class which defines a
230 // virtual destructor. This avoids a dependency on |_ZdlPv| and prevents the
231 // class from being used with |delete|.
232 #define HAS_VIRTUAL_DESTRUCTOR \
233   void operator delete(void *) { abort(); }
234
235 // PURE_VIRTUAL should be used instead of = 0 when defining pure-virtual
236 // functions. This avoids a dependency on |__cxa_pure_virtual| but loses
237 // compile-time checking.
238 #define PURE_VIRTUAL { abort(); }
239 #endif
240
241 // CONSTEXPR_ARRAY works around a VS 2015 bug where ranged for loops don't work
242 // on constexpr arrays.
243 #if defined(_MSC_VER) && !defined(__clang__) && _MSC_VER < 1910
244 #define CONSTEXPR_ARRAY const
245 #else
246 #define CONSTEXPR_ARRAY constexpr
247 #endif
248
249 // Array<T> is an owning array of elements of |T|.
250 template <typename T>
251 class Array {
252  public:
253   // Array's default constructor creates an empty array.
254   Array() {}
255   Array(const Array &) = delete;
256   Array(Array &&other) { *this = std::move(other); }
257
258   ~Array() { Reset(); }
259
260   Array &operator=(const Array &) = delete;
261   Array &operator=(Array &&other) {
262     Reset();
263     other.Release(&data_, &size_);
264     return *this;
265   }
266
267   const T *data() const { return data_; }
268   T *data() { return data_; }
269   size_t size() const { return size_; }
270   bool empty() const { return size_ == 0; }
271
272   const T &operator[](size_t i) const { return data_[i]; }
273   T &operator[](size_t i) { return data_[i]; }
274
275   T *begin() { return data_; }
276   const T *cbegin() const { return data_; }
277   T *end() { return data_ + size_; }
278   const T *cend() const { return data_ + size_; }
279
280   void Reset() { Reset(nullptr, 0); }
281
282   // Reset releases the current contents of the array and takes ownership of the
283   // raw pointer supplied by the caller.
284   void Reset(T *new_data, size_t new_size) {
285     for (size_t i = 0; i < size_; i++) {
286       data_[i].~T();
287     }
288     OPENSSL_free(data_);
289     data_ = new_data;
290     size_ = new_size;
291   }
292
293   // Release releases ownership of the array to a raw pointer supplied by the
294   // caller.
295   void Release(T **out, size_t *out_size) {
296     *out = data_;
297     *out_size = size_;
298     data_ = nullptr;
299     size_ = 0;
300   }
301
302   // Init replaces the array with a newly-allocated array of |new_size|
303   // default-constructed copies of |T|. It returns true on success and false on
304   // error.
305   //
306   // Note that if |T| is a primitive type like |uint8_t|, it is uninitialized.
307   bool Init(size_t new_size) {
308     Reset();
309     if (new_size == 0) {
310       return true;
311     }
312
313     if (new_size > std::numeric_limits<size_t>::max() / sizeof(T)) {
314       OPENSSL_PUT_ERROR(SSL, ERR_R_OVERFLOW);
315       return false;
316     }
317     data_ = reinterpret_cast<T*>(OPENSSL_malloc(new_size * sizeof(T)));
318     if (data_ == nullptr) {
319       OPENSSL_PUT_ERROR(SSL, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
320       return false;
321     }
322     size_ = new_size;
323     for (size_t i = 0; i < size_; i++) {
324       new (&data_[i]) T;
325     }
326     return true;
327   }
328
329   // CopyFrom replaces the array with a newly-allocated copy of |in|. It returns
330   // true on success and false on error.
331   bool CopyFrom(Span<const uint8_t> in) {
332     if (!Init(in.size())) {
333       return false;
334     }
335     OPENSSL_memcpy(data_, in.data(), in.size());
336     return true;
337   }
338
339  private:
340   T *data_ = nullptr;
341   size_t size_ = 0;
342 };
343
344 // CBBFinishArray behaves like |CBB_finish| but stores the result in an Array.
345 OPENSSL_EXPORT bool CBBFinishArray(CBB *cbb, Array<uint8_t> *out);
346
347
348 // Protocol versions.
349 //
350 // Due to DTLS's historical wire version differences and to support multiple
351 // variants of the same protocol during development, we maintain two notions of
352 // version.
353 //
354 // The "version" or "wire version" is the actual 16-bit value that appears on
355 // the wire. It uniquely identifies a version and is also used at API
356 // boundaries. The set of supported versions differs between TLS and DTLS. Wire
357 // versions are opaque values and may not be compared numerically.
358 //
359 // The "protocol version" identifies the high-level handshake variant being
360 // used. DTLS versions map to the corresponding TLS versions. Draft TLS 1.3
361 // variants all map to TLS 1.3. Protocol versions are sequential and may be
362 // compared numerically.
363
364 // ssl_protocol_version_from_wire sets |*out| to the protocol version
365 // corresponding to wire version |version| and returns true. If |version| is not
366 // a valid TLS or DTLS version, it returns false.
367 //
368 // Note this simultaneously handles both DTLS and TLS. Use one of the
369 // higher-level functions below for most operations.
370 bool ssl_protocol_version_from_wire(uint16_t *out, uint16_t version);
371
372 // ssl_get_version_range sets |*out_min_version| and |*out_max_version| to the
373 // minimum and maximum enabled protocol versions, respectively.
374 bool ssl_get_version_range(const SSL *ssl, uint16_t *out_min_version,
375                            uint16_t *out_max_version);
376
377 // ssl_supports_version returns whether |hs| supports |version|.
378 bool ssl_supports_version(SSL_HANDSHAKE *hs, uint16_t version);
379
380 // ssl_add_supported_versions writes the supported versions of |hs| to |cbb|, in
381 // decreasing preference order.
382 bool ssl_add_supported_versions(SSL_HANDSHAKE *hs, CBB *cbb);
383
384 // ssl_negotiate_version negotiates a common version based on |hs|'s preferences
385 // and the peer preference list in |peer_versions|. On success, it returns true
386 // and sets |*out_version| to the selected version. Otherwise, it returns false
387 // and sets |*out_alert| to an alert to send.
388 bool ssl_negotiate_version(SSL_HANDSHAKE *hs, uint8_t *out_alert,
389                            uint16_t *out_version, const CBS *peer_versions);
390
391 // ssl_protocol_version returns |ssl|'s protocol version. It is an error to
392 // call this function before the version is determined.
393 uint16_t ssl_protocol_version(const SSL *ssl);
394
395 // Cipher suites.
396
397 }  // namespace bssl
398
399 struct ssl_cipher_st {
400   // name is the OpenSSL name for the cipher.
401   const char *name;
402   // standard_name is the IETF name for the cipher.
403   const char *standard_name;
404   // id is the cipher suite value bitwise OR-d with 0x03000000.
405   uint32_t id;
406
407   // algorithm_* determine the cipher suite. See constants below for the values.
408   uint32_t algorithm_mkey;
409   uint32_t algorithm_auth;
410   uint32_t algorithm_enc;
411   uint32_t algorithm_mac;
412   uint32_t algorithm_prf;
413 };
414
415 namespace bssl {
416
417 // Bits for |algorithm_mkey| (key exchange algorithm).
418 #define SSL_kRSA 0x00000001u
419 #define SSL_kECDHE 0x00000002u
420 // SSL_kPSK is only set for plain PSK, not ECDHE_PSK.
421 #define SSL_kPSK 0x00000004u
422 #define SSL_kGENERIC 0x00000008u
423
424 // Bits for |algorithm_auth| (server authentication).
425 #define SSL_aRSA 0x00000001u
426 #define SSL_aECDSA 0x00000002u
427 // SSL_aPSK is set for both PSK and ECDHE_PSK.
428 #define SSL_aPSK 0x00000004u
429 #define SSL_aGENERIC 0x00000008u
430
431 #define SSL_aCERT (SSL_aRSA | SSL_aECDSA)
432
433 // Bits for |algorithm_enc| (symmetric encryption).
434 #define SSL_3DES                 0x00000001u
435 #define SSL_AES128               0x00000002u
436 #define SSL_AES256               0x00000004u
437 #define SSL_AES128GCM            0x00000008u
438 #define SSL_AES256GCM            0x00000010u
439 #define SSL_eNULL                0x00000020u
440 #define SSL_CHACHA20POLY1305     0x00000040u
441
442 #define SSL_AES (SSL_AES128 | SSL_AES256 | SSL_AES128GCM | SSL_AES256GCM)
443
444 // Bits for |algorithm_mac| (symmetric authentication).
445 #define SSL_SHA1 0x00000001u
446 #define SSL_SHA256 0x00000002u
447 #define SSL_SHA384 0x00000004u
448 // SSL_AEAD is set for all AEADs.
449 #define SSL_AEAD 0x00000008u
450
451 // Bits for |algorithm_prf| (handshake digest).
452 #define SSL_HANDSHAKE_MAC_DEFAULT 0x1
453 #define SSL_HANDSHAKE_MAC_SHA256 0x2
454 #define SSL_HANDSHAKE_MAC_SHA384 0x4
455
456 // SSL_MAX_DIGEST is the number of digest types which exist. When adding a new
457 // one, update the table in ssl_cipher.c.
458 #define SSL_MAX_DIGEST 4
459
460 // ssl_cipher_get_evp_aead sets |*out_aead| to point to the correct EVP_AEAD
461 // object for |cipher| protocol version |version|. It sets |*out_mac_secret_len|
462 // and |*out_fixed_iv_len| to the MAC key length and fixed IV length,
463 // respectively. The MAC key length is zero except for legacy block and stream
464 // ciphers. It returns true on success and false on error.
465 bool ssl_cipher_get_evp_aead(const EVP_AEAD **out_aead,
466                              size_t *out_mac_secret_len,
467                              size_t *out_fixed_iv_len, const SSL_CIPHER *cipher,
468                              uint16_t version, int is_dtls);
469
470 // ssl_get_handshake_digest returns the |EVP_MD| corresponding to |version| and
471 // |cipher|.
472 const EVP_MD *ssl_get_handshake_digest(uint16_t version,
473                                        const SSL_CIPHER *cipher);
474
475 // ssl_create_cipher_list evaluates |rule_str|. It sets |*out_cipher_list| to a
476 // newly-allocated |ssl_cipher_preference_list_st| containing the result. It
477 // returns true on success and false on failure. If |strict| is true, nonsense
478 // will be rejected. If false, nonsense will be silently ignored. An empty
479 // result is considered an error regardless of |strict|.
480 bool ssl_create_cipher_list(
481     struct ssl_cipher_preference_list_st **out_cipher_list,
482     const char *rule_str, bool strict);
483
484 // ssl_cipher_get_value returns the cipher suite id of |cipher|.
485 uint16_t ssl_cipher_get_value(const SSL_CIPHER *cipher);
486
487 // ssl_cipher_auth_mask_for_key returns the mask of cipher |algorithm_auth|
488 // values suitable for use with |key| in TLS 1.2 and below.
489 uint32_t ssl_cipher_auth_mask_for_key(const EVP_PKEY *key);
490
491 // ssl_cipher_uses_certificate_auth returns whether |cipher| authenticates the
492 // server and, optionally, the client with a certificate.
493 bool ssl_cipher_uses_certificate_auth(const SSL_CIPHER *cipher);
494
495 // ssl_cipher_requires_server_key_exchange returns whether |cipher| requires a
496 // ServerKeyExchange message.
497 //
498 // This function may return false while still allowing |cipher| an optional
499 // ServerKeyExchange. This is the case for plain PSK ciphers.
500 bool ssl_cipher_requires_server_key_exchange(const SSL_CIPHER *cipher);
501
502 // ssl_cipher_get_record_split_len, for TLS 1.0 CBC mode ciphers, returns the
503 // length of an encrypted 1-byte record, for use in record-splitting. Otherwise
504 // it returns zero.
505 size_t ssl_cipher_get_record_split_len(const SSL_CIPHER *cipher);
506
507
508 // Transcript layer.
509
510 // SSLTranscript maintains the handshake transcript as a combination of a
511 // buffer and running hash.
512 class SSLTranscript {
513  public:
514   SSLTranscript();
515   ~SSLTranscript();
516
517   // Init initializes the handshake transcript. If called on an existing
518   // transcript, it resets the transcript and hash. It returns true on success
519   // and false on failure.
520   bool Init();
521
522   // InitHash initializes the handshake hash based on the PRF and contents of
523   // the handshake transcript. Subsequent calls to |Update| will update the
524   // rolling hash. It returns one on success and zero on failure. It is an error
525   // to call this function after the handshake buffer is released.
526   bool InitHash(uint16_t version, const SSL_CIPHER *cipher);
527
528   // UpdateForHelloRetryRequest resets the rolling hash with the
529   // HelloRetryRequest construction. It returns true on success and false on
530   // failure. It is an error to call this function before the handshake buffer
531   // is released.
532   bool UpdateForHelloRetryRequest();
533
534   // CopyHashContext copies the hash context into |ctx| and returns true on
535   // success.
536   bool CopyHashContext(EVP_MD_CTX *ctx);
537
538   Span<const uint8_t> buffer() {
539     return MakeConstSpan(reinterpret_cast<const uint8_t *>(buffer_->data),
540                          buffer_->length);
541   }
542
543   // FreeBuffer releases the handshake buffer. Subsequent calls to
544   // |Update| will not update the handshake buffer.
545   void FreeBuffer();
546
547   // DigestLen returns the length of the PRF hash.
548   size_t DigestLen() const;
549
550   // Digest returns the PRF hash. For TLS 1.1 and below, this is
551   // |EVP_md5_sha1|.
552   const EVP_MD *Digest() const;
553
554   // Update adds |in| to the handshake buffer and handshake hash, whichever is
555   // enabled. It returns true on success and false on failure.
556   bool Update(Span<const uint8_t> in);
557
558   // GetHash writes the handshake hash to |out| which must have room for at
559   // least |DigestLen| bytes. On success, it returns true and sets |*out_len| to
560   // the number of bytes written. Otherwise, it returns false.
561   bool GetHash(uint8_t *out, size_t *out_len);
562
563   // GetSSL3CertVerifyHash writes the SSL 3.0 CertificateVerify hash into the
564   // bytes pointed to by |out| and writes the number of bytes to
565   // |*out_len|. |out| must have room for |EVP_MAX_MD_SIZE| bytes. It returns
566   // one on success and zero on failure.
567   bool GetSSL3CertVerifyHash(uint8_t *out, size_t *out_len,
568                              const SSL_SESSION *session,
569                              uint16_t signature_algorithm);
570
571   // GetFinishedMAC computes the MAC for the Finished message into the bytes
572   // pointed by |out| and writes the number of bytes to |*out_len|. |out| must
573   // have room for |EVP_MAX_MD_SIZE| bytes. It returns true on success and false
574   // on failure.
575   bool GetFinishedMAC(uint8_t *out, size_t *out_len, const SSL_SESSION *session,
576                       bool from_server);
577
578  private:
579   // buffer_, if non-null, contains the handshake transcript.
580   UniquePtr<BUF_MEM> buffer_;
581   // hash, if initialized with an |EVP_MD|, maintains the handshake hash. For
582   // TLS 1.1 and below, it is the SHA-1 half.
583   ScopedEVP_MD_CTX hash_;
584   // md5, if initialized with an |EVP_MD|, maintains the MD5 half of the
585   // handshake hash for TLS 1.1 and below.
586   ScopedEVP_MD_CTX md5_;
587 };
588
589 // tls1_prf computes the PRF function for |ssl|. It fills |out|, using |secret|
590 // as the secret and |label| as the label. |seed1| and |seed2| are concatenated
591 // to form the seed parameter. It returns true on success and false on failure.
592 bool tls1_prf(const EVP_MD *digest, Span<uint8_t> out,
593               Span<const uint8_t> secret, Span<const char> label,
594               Span<const uint8_t> seed1, Span<const uint8_t> seed2);
595
596
597 // Encryption layer.
598
599 // SSLAEADContext contains information about an AEAD that is being used to
600 // encrypt an SSL connection.
601 class SSLAEADContext {
602  public:
603   SSLAEADContext(uint16_t version, bool is_dtls, const SSL_CIPHER *cipher);
604   ~SSLAEADContext();
605   static constexpr bool kAllowUniquePtr = true;
606
607   SSLAEADContext(const SSLAEADContext &&) = delete;
608   SSLAEADContext &operator=(const SSLAEADContext &&) = delete;
609
610   // CreateNullCipher creates an |SSLAEADContext| for the null cipher.
611   static UniquePtr<SSLAEADContext> CreateNullCipher(bool is_dtls);
612
613   // Create creates an |SSLAEADContext| using the supplied key material. It
614   // returns nullptr on error. Only one of |Open| or |Seal| may be used with the
615   // resulting object, depending on |direction|. |version| is the normalized
616   // protocol version, so DTLS 1.0 is represented as 0x0301, not 0xffef.
617   static UniquePtr<SSLAEADContext> Create(enum evp_aead_direction_t direction,
618                                           uint16_t version, int is_dtls,
619                                           const SSL_CIPHER *cipher,
620                                           Span<const uint8_t> enc_key,
621                                           Span<const uint8_t> mac_key,
622                                           Span<const uint8_t> fixed_iv);
623
624   // SetVersionIfNullCipher sets the version the SSLAEADContext for the null
625   // cipher, to make version-specific determinations in the record layer prior
626   // to a cipher being selected.
627   void SetVersionIfNullCipher(uint16_t version);
628
629   // ProtocolVersion returns the protocol version associated with this
630   // SSLAEADContext. It can only be called once |version_| has been set to a
631   // valid value.
632   uint16_t ProtocolVersion() const;
633
634   // RecordVersion returns the record version that should be used with this
635   // SSLAEADContext for record construction and crypto.
636   uint16_t RecordVersion() const;
637
638   const SSL_CIPHER *cipher() const { return cipher_; }
639
640   // is_null_cipher returns true if this is the null cipher.
641   bool is_null_cipher() const { return !cipher_; }
642
643   // ExplicitNonceLen returns the length of the explicit nonce.
644   size_t ExplicitNonceLen() const;
645
646   // MaxOverhead returns the maximum overhead of calling |Seal|.
647   size_t MaxOverhead() const;
648
649   // SuffixLen calculates the suffix length written by |SealScatter| and writes
650   // it to |*out_suffix_len|. It returns true on success and false on error.
651   // |in_len| and |extra_in_len| should equal the argument of the same names
652   // passed to |SealScatter|.
653   bool SuffixLen(size_t *out_suffix_len, size_t in_len,
654                  size_t extra_in_len) const;
655
656   // Open authenticates and decrypts |in| in-place. On success, it sets |*out|
657   // to the plaintext in |in| and returns true.  Otherwise, it returns
658   // false. The output will always be |ExplicitNonceLen| bytes ahead of |in|.
659   bool Open(Span<uint8_t> *out, uint8_t type, uint16_t record_version,
660             const uint8_t seqnum[8], Span<uint8_t> in);
661
662   // Seal encrypts and authenticates |in_len| bytes from |in| and writes the
663   // result to |out|. It returns true on success and false on error.
664   //
665   // If |in| and |out| alias then |out| + |ExplicitNonceLen| must be == |in|.
666   bool Seal(uint8_t *out, size_t *out_len, size_t max_out, uint8_t type,
667             uint16_t record_version, const uint8_t seqnum[8], const uint8_t *in,
668             size_t in_len);
669
670   // SealScatter encrypts and authenticates |in_len| bytes from |in| and splits
671   // the result between |out_prefix|, |out| and |out_suffix|. It returns one on
672   // success and zero on error.
673   //
674   // On successful return, exactly |ExplicitNonceLen| bytes are written to
675   // |out_prefix|, |in_len| bytes to |out|, and |SuffixLen| bytes to
676   // |out_suffix|.
677   //
678   // |extra_in| may point to an additional plaintext buffer. If present,
679   // |extra_in_len| additional bytes are encrypted and authenticated, and the
680   // ciphertext is written to the beginning of |out_suffix|. |SuffixLen| should
681   // be used to size |out_suffix| accordingly.
682   //
683   // If |in| and |out| alias then |out| must be == |in|. Other arguments may not
684   // alias anything.
685   bool SealScatter(uint8_t *out_prefix, uint8_t *out, uint8_t *out_suffix,
686                    uint8_t type, uint16_t record_version,
687                    const uint8_t seqnum[8], const uint8_t *in, size_t in_len,
688                    const uint8_t *extra_in, size_t extra_in_len);
689
690   bool GetIV(const uint8_t **out_iv, size_t *out_iv_len) const;
691
692  private:
693   // GetAdditionalData writes the additional data into |out| and returns the
694   // number of bytes written.
695   size_t GetAdditionalData(uint8_t out[13], uint8_t type,
696                            uint16_t record_version, const uint8_t seqnum[8],
697                            size_t plaintext_len);
698
699   const SSL_CIPHER *cipher_;
700   ScopedEVP_AEAD_CTX ctx_;
701   // fixed_nonce_ contains any bytes of the nonce that are fixed for all
702   // records.
703   uint8_t fixed_nonce_[12];
704   uint8_t fixed_nonce_len_ = 0, variable_nonce_len_ = 0;
705   // version_ is the wire version that should be used with this AEAD.
706   uint16_t version_;
707   // is_dtls_ is whether DTLS is being used with this AEAD.
708   bool is_dtls_;
709   // variable_nonce_included_in_record_ is true if the variable nonce
710   // for a record is included as a prefix before the ciphertext.
711   bool variable_nonce_included_in_record_ : 1;
712   // random_variable_nonce_ is true if the variable nonce is
713   // randomly generated, rather than derived from the sequence
714   // number.
715   bool random_variable_nonce_ : 1;
716   // omit_length_in_ad_ is true if the length should be omitted in the
717   // AEAD's ad parameter.
718   bool omit_length_in_ad_ : 1;
719   // omit_version_in_ad_ is true if the version should be omitted
720   // in the AEAD's ad parameter.
721   bool omit_version_in_ad_ : 1;
722   // omit_ad_ is true if the AEAD's ad parameter should be omitted.
723   bool omit_ad_ : 1;
724   // xor_fixed_nonce_ is true if the fixed nonce should be XOR'd into the
725   // variable nonce rather than prepended.
726   bool xor_fixed_nonce_ : 1;
727 };
728
729
730 // DTLS replay bitmap.
731
732 // DTLS1_BITMAP maintains a sliding window of 64 sequence numbers to detect
733 // replayed packets. It should be initialized by zeroing every field.
734 struct DTLS1_BITMAP {
735   // map is a bit mask of the last 64 sequence numbers. Bit
736   // |1<<i| corresponds to |max_seq_num - i|.
737   uint64_t map = 0;
738   // max_seq_num is the largest sequence number seen so far as a 64-bit
739   // integer.
740   uint64_t max_seq_num = 0;
741 };
742
743
744 // Record layer.
745
746 // ssl_record_sequence_update increments the sequence number in |seq|. It
747 // returns one on success and zero on wraparound.
748 int ssl_record_sequence_update(uint8_t *seq, size_t seq_len);
749
750 // ssl_record_prefix_len returns the length of the prefix before the ciphertext
751 // of a record for |ssl|.
752 //
753 // TODO(davidben): Expose this as part of public API once the high-level
754 // buffer-free APIs are available.
755 size_t ssl_record_prefix_len(const SSL *ssl);
756
757 enum ssl_open_record_t {
758   ssl_open_record_success,
759   ssl_open_record_discard,
760   ssl_open_record_partial,
761   ssl_open_record_close_notify,
762   ssl_open_record_error,
763 };
764
765 // tls_open_record decrypts a record from |in| in-place.
766 //
767 // If the input did not contain a complete record, it returns
768 // |ssl_open_record_partial|. It sets |*out_consumed| to the total number of
769 // bytes necessary. It is guaranteed that a successful call to |tls_open_record|
770 // will consume at least that many bytes.
771 //
772 // Otherwise, it sets |*out_consumed| to the number of bytes of input
773 // consumed. Note that input may be consumed on all return codes if a record was
774 // decrypted.
775 //
776 // On success, it returns |ssl_open_record_success|. It sets |*out_type| to the
777 // record type and |*out| to the record body in |in|. Note that |*out| may be
778 // empty.
779 //
780 // If a record was successfully processed but should be discarded, it returns
781 // |ssl_open_record_discard|.
782 //
783 // If a record was successfully processed but is a close_notify, it returns
784 // |ssl_open_record_close_notify|.
785 //
786 // On failure or fatal alert, it returns |ssl_open_record_error| and sets
787 // |*out_alert| to an alert to emit, or zero if no alert should be emitted.
788 enum ssl_open_record_t tls_open_record(SSL *ssl, uint8_t *out_type,
789                                        Span<uint8_t> *out, size_t *out_consumed,
790                                        uint8_t *out_alert, Span<uint8_t> in);
791
792 // dtls_open_record implements |tls_open_record| for DTLS. It only returns
793 // |ssl_open_record_partial| if |in| was empty and sets |*out_consumed| to
794 // zero. The caller should read one packet and try again.
795 enum ssl_open_record_t dtls_open_record(SSL *ssl, uint8_t *out_type,
796                                         Span<uint8_t> *out,
797                                         size_t *out_consumed,
798                                         uint8_t *out_alert, Span<uint8_t> in);
799
800 // ssl_seal_align_prefix_len returns the length of the prefix before the start
801 // of the bulk of the ciphertext when sealing a record with |ssl|. Callers may
802 // use this to align buffers.
803 //
804 // Note when TLS 1.0 CBC record-splitting is enabled, this includes the one byte
805 // record and is the offset into second record's ciphertext. Thus sealing a
806 // small record may result in a smaller output than this value.
807 //
808 // TODO(davidben): Is this alignment valuable? Record-splitting makes this a
809 // mess.
810 size_t ssl_seal_align_prefix_len(const SSL *ssl);
811
812 // tls_seal_record seals a new record of type |type| and body |in| and writes it
813 // to |out|. At most |max_out| bytes will be written. It returns one on success
814 // and zero on error. If enabled, |tls_seal_record| implements TLS 1.0 CBC 1/n-1
815 // record splitting and may write two records concatenated.
816 //
817 // For a large record, the bulk of the ciphertext will begin
818 // |ssl_seal_align_prefix_len| bytes into out. Aligning |out| appropriately may
819 // improve performance. It writes at most |in_len| + |SSL_max_seal_overhead|
820 // bytes to |out|.
821 //
822 // |in| and |out| may not alias.
823 int tls_seal_record(SSL *ssl, uint8_t *out, size_t *out_len, size_t max_out,
824                     uint8_t type, const uint8_t *in, size_t in_len);
825
826 enum dtls1_use_epoch_t {
827   dtls1_use_previous_epoch,
828   dtls1_use_current_epoch,
829 };
830
831 // dtls_max_seal_overhead returns the maximum overhead, in bytes, of sealing a
832 // record.
833 size_t dtls_max_seal_overhead(const SSL *ssl, enum dtls1_use_epoch_t use_epoch);
834
835 // dtls_seal_prefix_len returns the number of bytes of prefix to reserve in
836 // front of the plaintext when sealing a record in-place.
837 size_t dtls_seal_prefix_len(const SSL *ssl, enum dtls1_use_epoch_t use_epoch);
838
839 // dtls_seal_record implements |tls_seal_record| for DTLS. |use_epoch| selects
840 // which epoch's cipher state to use. Unlike |tls_seal_record|, |in| and |out|
841 // may alias but, if they do, |in| must be exactly |dtls_seal_prefix_len| bytes
842 // ahead of |out|.
843 int dtls_seal_record(SSL *ssl, uint8_t *out, size_t *out_len, size_t max_out,
844                      uint8_t type, const uint8_t *in, size_t in_len,
845                      enum dtls1_use_epoch_t use_epoch);
846
847 // ssl_process_alert processes |in| as an alert and updates |ssl|'s shutdown
848 // state. It returns one of |ssl_open_record_discard|, |ssl_open_record_error|,
849 // |ssl_open_record_close_notify|, or |ssl_open_record_fatal_alert| as
850 // appropriate.
851 enum ssl_open_record_t ssl_process_alert(SSL *ssl, uint8_t *out_alert,
852                                          Span<const uint8_t> in);
853
854
855 // Private key operations.
856
857 // ssl_has_private_key returns one if |ssl| has a private key
858 // configured and zero otherwise.
859 int ssl_has_private_key(const SSL *ssl);
860
861 // ssl_private_key_* perform the corresponding operation on
862 // |SSL_PRIVATE_KEY_METHOD|. If there is a custom private key configured, they
863 // call the corresponding function or |complete| depending on whether there is a
864 // pending operation. Otherwise, they implement the operation with
865 // |EVP_PKEY|.
866
867 enum ssl_private_key_result_t ssl_private_key_sign(
868     SSL_HANDSHAKE *hs, uint8_t *out, size_t *out_len, size_t max_out,
869     uint16_t sigalg, Span<const uint8_t> in);
870
871 enum ssl_private_key_result_t ssl_private_key_decrypt(SSL_HANDSHAKE *hs,
872                                                       uint8_t *out,
873                                                       size_t *out_len,
874                                                       size_t max_out,
875                                                       Span<const uint8_t> in);
876
877 // ssl_private_key_supports_signature_algorithm returns whether |hs|'s private
878 // key supports |sigalg|.
879 bool ssl_private_key_supports_signature_algorithm(SSL_HANDSHAKE *hs,
880                                                  uint16_t sigalg);
881
882 // ssl_public_key_verify verifies that the |signature| is valid for the public
883 // key |pkey| and input |in|, using the signature algorithm |sigalg|.
884 bool ssl_public_key_verify(SSL *ssl, Span<const uint8_t> signature,
885                            uint16_t sigalg, EVP_PKEY *pkey,
886                            Span<const uint8_t> in);
887
888
889 // Custom extensions
890
891 }  // namespace bssl
892
893 // |SSL_CUSTOM_EXTENSION| is a structure that contains information about
894 // custom-extension callbacks. It is defined unnamespaced for compatibility with
895 // |STACK_OF(SSL_CUSTOM_EXTENSION)|.
896 typedef struct ssl_custom_extension {
897   SSL_custom_ext_add_cb add_callback;
898   void *add_arg;
899   SSL_custom_ext_free_cb free_callback;
900   SSL_custom_ext_parse_cb parse_callback;
901   void *parse_arg;
902   uint16_t value;
903 } SSL_CUSTOM_EXTENSION;
904
905 DEFINE_STACK_OF(SSL_CUSTOM_EXTENSION)
906
907 namespace bssl {
908
909 void SSL_CUSTOM_EXTENSION_free(SSL_CUSTOM_EXTENSION *custom_extension);
910
911 int custom_ext_add_clienthello(SSL_HANDSHAKE *hs, CBB *extensions);
912 int custom_ext_parse_serverhello(SSL_HANDSHAKE *hs, int *out_alert,
913                                  uint16_t value, const CBS *extension);
914 int custom_ext_parse_clienthello(SSL_HANDSHAKE *hs, int *out_alert,
915                                  uint16_t value, const CBS *extension);
916 int custom_ext_add_serverhello(SSL_HANDSHAKE *hs, CBB *extensions);
917
918
919 // Key shares.
920
921 // SSLKeyShare abstracts over Diffie-Hellman-like key exchanges.
922 class SSLKeyShare {
923  public:
924   virtual ~SSLKeyShare() {}
925   static constexpr bool kAllowUniquePtr = true;
926   HAS_VIRTUAL_DESTRUCTOR
927
928   // Create returns a SSLKeyShare instance for use with group |group_id| or
929   // nullptr on error.
930   static UniquePtr<SSLKeyShare> Create(uint16_t group_id);
931
932   // GroupID returns the group ID.
933   virtual uint16_t GroupID() const PURE_VIRTUAL;
934
935   // Offer generates a keypair and writes the public value to
936   // |out_public_key|. It returns true on success and false on error.
937   virtual bool Offer(CBB *out_public_key) PURE_VIRTUAL;
938
939   // Accept performs a key exchange against the |peer_key| generated by |offer|.
940   // On success, it returns true, writes the public value to |out_public_key|,
941   // and sets |*out_secret| the shared secret. On failure, it returns false and
942   // sets |*out_alert| to an alert to send to the peer.
943   //
944   // The default implementation calls |Offer| and then |Finish|, assuming a key
945   // exchange protocol where the peers are symmetric.
946   virtual bool Accept(CBB *out_public_key, Array<uint8_t> *out_secret,
947                       uint8_t *out_alert, Span<const uint8_t> peer_key);
948
949   // Finish performs a key exchange against the |peer_key| generated by
950   // |Accept|. On success, it returns true and sets |*out_secret| to the shared
951   // secret. On failure, it returns zero and sets |*out_alert| to an alert to
952   // send to the peer.
953   virtual bool Finish(Array<uint8_t> *out_secret, uint8_t *out_alert,
954                       Span<const uint8_t> peer_key) PURE_VIRTUAL;
955 };
956
957 // ssl_nid_to_group_id looks up the group corresponding to |nid|. On success, it
958 // sets |*out_group_id| to the group ID and returns one. Otherwise, it returns
959 // zero.
960 int ssl_nid_to_group_id(uint16_t *out_group_id, int nid);
961
962 // ssl_name_to_group_id looks up the group corresponding to the |name| string
963 // of length |len|. On success, it sets |*out_group_id| to the group ID and
964 // returns one. Otherwise, it returns zero.
965 int ssl_name_to_group_id(uint16_t *out_group_id, const char *name, size_t len);
966
967
968 // Handshake messages.
969
970 struct SSLMessage {
971   bool is_v2_hello;
972   uint8_t type;
973   CBS body;
974   // raw is the entire serialized handshake message, including the TLS or DTLS
975   // message header.
976   CBS raw;
977 };
978
979 // SSL_MAX_HANDSHAKE_FLIGHT is the number of messages, including
980 // ChangeCipherSpec, in the longest handshake flight. Currently this is the
981 // client's second leg in a full handshake when client certificates, NPN, and
982 // Channel ID, are all enabled.
983 #define SSL_MAX_HANDSHAKE_FLIGHT 7
984
985 extern const uint8_t kHelloRetryRequest[SSL3_RANDOM_SIZE];
986 extern const uint8_t kDraftDowngradeRandom[8];
987
988 // ssl_max_handshake_message_len returns the maximum number of bytes permitted
989 // in a handshake message for |ssl|.
990 size_t ssl_max_handshake_message_len(const SSL *ssl);
991
992 // tls_can_accept_handshake_data returns whether |ssl| is able to accept more
993 // data into handshake buffer.
994 bool tls_can_accept_handshake_data(const SSL *ssl, uint8_t *out_alert);
995
996 // tls_has_unprocessed_handshake_data returns whether there is buffered
997 // handshake data that has not been consumed by |get_message|.
998 bool tls_has_unprocessed_handshake_data(const SSL *ssl);
999
1000 // dtls_has_unprocessed_handshake_data behaves like
1001 // |tls_has_unprocessed_handshake_data| for DTLS.
1002 bool dtls_has_unprocessed_handshake_data(const SSL *ssl);
1003
1004 struct DTLS_OUTGOING_MESSAGE {
1005   DTLS_OUTGOING_MESSAGE() {}
1006   DTLS_OUTGOING_MESSAGE(const DTLS_OUTGOING_MESSAGE &) = delete;
1007   DTLS_OUTGOING_MESSAGE &operator=(const DTLS_OUTGOING_MESSAGE &) = delete;
1008   ~DTLS_OUTGOING_MESSAGE() { Clear(); }
1009
1010   void Clear();
1011
1012   uint8_t *data = nullptr;
1013   uint32_t len = 0;
1014   uint16_t epoch = 0;
1015   bool is_ccs = false;
1016 };
1017
1018 // dtls_clear_outgoing_messages releases all buffered outgoing messages.
1019 void dtls_clear_outgoing_messages(SSL *ssl);
1020
1021
1022 // Callbacks.
1023
1024 // ssl_do_info_callback calls |ssl|'s info callback, if set.
1025 void ssl_do_info_callback(const SSL *ssl, int type, int value);
1026
1027 // ssl_do_msg_callback calls |ssl|'s message callback, if set.
1028 void ssl_do_msg_callback(SSL *ssl, int is_write, int content_type,
1029                          Span<const uint8_t> in);
1030
1031
1032 // Transport buffers.
1033
1034 class SSLBuffer {
1035  public:
1036   SSLBuffer() {}
1037   ~SSLBuffer() { Clear(); }
1038
1039   SSLBuffer(const SSLBuffer &) = delete;
1040   SSLBuffer &operator=(const SSLBuffer &) = delete;
1041
1042   uint8_t *data() { return buf_ + offset_; }
1043   size_t size() const { return size_; }
1044   bool empty() const { return size_ == 0; }
1045   size_t cap() const { return cap_; }
1046
1047   Span<uint8_t> span() { return MakeSpan(data(), size()); }
1048
1049   Span<uint8_t> remaining() {
1050     return MakeSpan(data() + size(), cap() - size());
1051   }
1052
1053   // Clear releases the buffer.
1054   void Clear();
1055
1056   // EnsureCap ensures the buffer has capacity at least |new_cap|, aligned such
1057   // that data written after |header_len| is aligned to a
1058   // |SSL3_ALIGN_PAYLOAD|-byte boundary. It returns true on success and false
1059   // on error.
1060   bool EnsureCap(size_t header_len, size_t new_cap);
1061
1062   // DidWrite extends the buffer by |len|. The caller must have filled in to
1063   // this point.
1064   void DidWrite(size_t len);
1065
1066   // Consume consumes |len| bytes from the front of the buffer.  The memory
1067   // consumed will remain valid until the next call to |DiscardConsumed| or
1068   // |Clear|.
1069   void Consume(size_t len);
1070
1071   // DiscardConsumed discards the consumed bytes from the buffer. If the buffer
1072   // is now empty, it releases memory used by it.
1073   void DiscardConsumed();
1074
1075  private:
1076   // buf_ is the memory allocated for this buffer.
1077   uint8_t *buf_ = nullptr;
1078   // offset_ is the offset into |buf_| which the buffer contents start at.
1079   uint16_t offset_ = 0;
1080   // size_ is the size of the buffer contents from |buf_| + |offset_|.
1081   uint16_t size_ = 0;
1082   // cap_ is how much memory beyond |buf_| + |offset_| is available.
1083   uint16_t cap_ = 0;
1084 };
1085
1086 // ssl_read_buffer_extend_to extends the read buffer to the desired length. For
1087 // TLS, it reads to the end of the buffer until the buffer is |len| bytes
1088 // long. For DTLS, it reads a new packet and ignores |len|. It returns one on
1089 // success, zero on EOF, and a negative number on error.
1090 //
1091 // It is an error to call |ssl_read_buffer_extend_to| in DTLS when the buffer is
1092 // non-empty.
1093 int ssl_read_buffer_extend_to(SSL *ssl, size_t len);
1094
1095 // ssl_handle_open_record handles the result of passing |ssl->s3->read_buffer|
1096 // to a record-processing function. If |ret| is a success or if the caller
1097 // should retry, it returns one and sets |*out_retry|. Otherwise, it returns <=
1098 // 0.
1099 int ssl_handle_open_record(SSL *ssl, bool *out_retry, ssl_open_record_t ret,
1100                            size_t consumed, uint8_t alert);
1101
1102 // ssl_write_buffer_flush flushes the write buffer to the transport. It returns
1103 // one on success and <= 0 on error. For DTLS, whether or not the write
1104 // succeeds, the write buffer will be cleared.
1105 int ssl_write_buffer_flush(SSL *ssl);
1106
1107
1108 // Certificate functions.
1109
1110 // ssl_has_certificate returns one if a certificate and private key are
1111 // configured and zero otherwise.
1112 int ssl_has_certificate(const SSL *ssl);
1113
1114 // ssl_parse_cert_chain parses a certificate list from |cbs| in the format used
1115 // by a TLS Certificate message. On success, it advances |cbs| and returns
1116 // true. Otherwise, it returns false and sets |*out_alert| to an alert to send
1117 // to the peer.
1118 //
1119 // If the list is non-empty then |*out_chain| and |*out_pubkey| will be set to
1120 // the certificate chain and the leaf certificate's public key
1121 // respectively. Otherwise, both will be set to nullptr.
1122 //
1123 // If the list is non-empty and |out_leaf_sha256| is non-NULL, it writes the
1124 // SHA-256 hash of the leaf to |out_leaf_sha256|.
1125 bool ssl_parse_cert_chain(uint8_t *out_alert,
1126                           UniquePtr<STACK_OF(CRYPTO_BUFFER)> *out_chain,
1127                           UniquePtr<EVP_PKEY> *out_pubkey,
1128                           uint8_t *out_leaf_sha256, CBS *cbs,
1129                           CRYPTO_BUFFER_POOL *pool);
1130
1131 // ssl_add_cert_chain adds |ssl|'s certificate chain to |cbb| in the format used
1132 // by a TLS Certificate message. If there is no certificate chain, it emits an
1133 // empty certificate list. It returns one on success and zero on error.
1134 int ssl_add_cert_chain(SSL *ssl, CBB *cbb);
1135
1136 // ssl_cert_check_digital_signature_key_usage parses the DER-encoded, X.509
1137 // certificate in |in| and returns one if doesn't specify a key usage or, if it
1138 // does, if it includes digitalSignature. Otherwise it pushes to the error
1139 // queue and returns zero.
1140 int ssl_cert_check_digital_signature_key_usage(const CBS *in);
1141
1142 // ssl_cert_parse_pubkey extracts the public key from the DER-encoded, X.509
1143 // certificate in |in|. It returns an allocated |EVP_PKEY| or else returns
1144 // nullptr and pushes to the error queue.
1145 UniquePtr<EVP_PKEY> ssl_cert_parse_pubkey(const CBS *in);
1146
1147 // ssl_parse_client_CA_list parses a CA list from |cbs| in the format used by a
1148 // TLS CertificateRequest message. On success, it returns a newly-allocated
1149 // |CRYPTO_BUFFER| list and advances |cbs|. Otherwise, it returns nullptr and
1150 // sets |*out_alert| to an alert to send to the peer.
1151 UniquePtr<STACK_OF(CRYPTO_BUFFER)> ssl_parse_client_CA_list(SSL *ssl,
1152                                                             uint8_t *out_alert,
1153                                                             CBS *cbs);
1154
1155 // ssl_has_client_CAs returns there are configured CAs.
1156 bool ssl_has_client_CAs(SSL *ssl);
1157
1158 // ssl_add_client_CA_list adds the configured CA list to |cbb| in the format
1159 // used by a TLS CertificateRequest message. It returns one on success and zero
1160 // on error.
1161 int ssl_add_client_CA_list(SSL *ssl, CBB *cbb);
1162
1163 // ssl_check_leaf_certificate returns one if |pkey| and |leaf| are suitable as
1164 // a server's leaf certificate for |hs|. Otherwise, it returns zero and pushes
1165 // an error on the error queue.
1166 int ssl_check_leaf_certificate(SSL_HANDSHAKE *hs, EVP_PKEY *pkey,
1167                                const CRYPTO_BUFFER *leaf);
1168
1169 // ssl_on_certificate_selected is called once the certificate has been selected.
1170 // It finalizes the certificate and initializes |hs->local_pubkey|. It returns
1171 // one on success and zero on error.
1172 int ssl_on_certificate_selected(SSL_HANDSHAKE *hs);
1173
1174
1175 // TLS 1.3 key derivation.
1176
1177 // tls13_init_key_schedule initializes the handshake hash and key derivation
1178 // state, and incorporates the PSK. The cipher suite and PRF hash must have been
1179 // selected at this point. It returns one on success and zero on error.
1180 int tls13_init_key_schedule(SSL_HANDSHAKE *hs, const uint8_t *psk,
1181                             size_t psk_len);
1182
1183 // tls13_init_early_key_schedule initializes the handshake hash and key
1184 // derivation state from the resumption secret and incorporates the PSK to
1185 // derive the early secrets. It returns one on success and zero on error.
1186 int tls13_init_early_key_schedule(SSL_HANDSHAKE *hs, const uint8_t *psk,
1187                                   size_t psk_len);
1188
1189 // tls13_advance_key_schedule incorporates |in| into the key schedule with
1190 // HKDF-Extract. It returns one on success and zero on error.
1191 int tls13_advance_key_schedule(SSL_HANDSHAKE *hs, const uint8_t *in,
1192                                size_t len);
1193
1194 // tls13_set_traffic_key sets the read or write traffic keys to
1195 // |traffic_secret|. It returns one on success and zero on error.
1196 int tls13_set_traffic_key(SSL *ssl, enum evp_aead_direction_t direction,
1197                           const uint8_t *traffic_secret,
1198                           size_t traffic_secret_len);
1199
1200 // tls13_derive_early_secrets derives the early traffic secret. It returns one
1201 // on success and zero on error.
1202 int tls13_derive_early_secrets(SSL_HANDSHAKE *hs);
1203
1204 // tls13_derive_handshake_secrets derives the handshake traffic secret. It
1205 // returns one on success and zero on error.
1206 int tls13_derive_handshake_secrets(SSL_HANDSHAKE *hs);
1207
1208 // tls13_rotate_traffic_key derives the next read or write traffic secret. It
1209 // returns one on success and zero on error.
1210 int tls13_rotate_traffic_key(SSL *ssl, enum evp_aead_direction_t direction);
1211
1212 // tls13_derive_application_secrets derives the initial application data traffic
1213 // and exporter secrets based on the handshake transcripts and |master_secret|.
1214 // It returns one on success and zero on error.
1215 int tls13_derive_application_secrets(SSL_HANDSHAKE *hs);
1216
1217 // tls13_derive_resumption_secret derives the |resumption_secret|.
1218 int tls13_derive_resumption_secret(SSL_HANDSHAKE *hs);
1219
1220 // tls13_export_keying_material provides an exporter interface to use the
1221 // |exporter_secret|.
1222 int tls13_export_keying_material(SSL *ssl, Span<uint8_t> out,
1223                                  Span<const uint8_t> secret,
1224                                  Span<const char> label,
1225                                  Span<const uint8_t> context);
1226
1227 // tls13_finished_mac calculates the MAC of the handshake transcript to verify
1228 // the integrity of the Finished message, and stores the result in |out| and
1229 // length in |out_len|. |is_server| is 1 if this is for the Server Finished and
1230 // 0 for the Client Finished.
1231 int tls13_finished_mac(SSL_HANDSHAKE *hs, uint8_t *out,
1232                        size_t *out_len, int is_server);
1233
1234 // tls13_derive_session_psk calculates the PSK for this session based on the
1235 // resumption master secret and |nonce|. It returns true on success, and false
1236 // on failure.
1237 bool tls13_derive_session_psk(SSL_SESSION *session, Span<const uint8_t> nonce);
1238
1239 // tls13_write_psk_binder calculates the PSK binder value and replaces the last
1240 // bytes of |msg| with the resulting value. It returns 1 on success, and 0 on
1241 // failure.
1242 int tls13_write_psk_binder(SSL_HANDSHAKE *hs, uint8_t *msg, size_t len);
1243
1244 // tls13_verify_psk_binder verifies that the handshake transcript, truncated
1245 // up to the binders has a valid signature using the value of |session|'s
1246 // resumption secret. It returns 1 on success, and 0 on failure.
1247 int tls13_verify_psk_binder(SSL_HANDSHAKE *hs, SSL_SESSION *session,
1248                             const SSLMessage &msg, CBS *binders);
1249
1250
1251 // Handshake functions.
1252
1253 enum ssl_hs_wait_t {
1254   ssl_hs_error,
1255   ssl_hs_ok,
1256   ssl_hs_read_server_hello,
1257   ssl_hs_read_message,
1258   ssl_hs_flush,
1259   ssl_hs_certificate_selection_pending,
1260   ssl_hs_handoff,
1261   ssl_hs_x509_lookup,
1262   ssl_hs_channel_id_lookup,
1263   ssl_hs_private_key_operation,
1264   ssl_hs_pending_session,
1265   ssl_hs_pending_ticket,
1266   ssl_hs_early_return,
1267   ssl_hs_early_data_rejected,
1268   ssl_hs_read_end_of_early_data,
1269   ssl_hs_read_change_cipher_spec,
1270   ssl_hs_certificate_verify,
1271 };
1272
1273 enum ssl_grease_index_t {
1274   ssl_grease_cipher = 0,
1275   ssl_grease_group,
1276   ssl_grease_extension1,
1277   ssl_grease_extension2,
1278   ssl_grease_version,
1279   ssl_grease_ticket_extension,
1280   ssl_grease_last_index = ssl_grease_ticket_extension,
1281 };
1282
1283 struct SSL_HANDSHAKE {
1284   explicit SSL_HANDSHAKE(SSL *ssl);
1285   ~SSL_HANDSHAKE();
1286   static constexpr bool kAllowUniquePtr = true;
1287
1288   // ssl is a non-owning pointer to the parent |SSL| object.
1289   SSL *ssl;
1290
1291   // wait contains the operation the handshake is currently blocking on or
1292   // |ssl_hs_ok| if none.
1293   enum ssl_hs_wait_t wait = ssl_hs_ok;
1294
1295   // state is the internal state for the TLS 1.2 and below handshake. Its
1296   // values depend on |do_handshake| but the starting state is always zero.
1297   int state = 0;
1298
1299   // tls13_state is the internal state for the TLS 1.3 handshake. Its values
1300   // depend on |do_handshake| but the starting state is always zero.
1301   int tls13_state = 0;
1302
1303   // min_version is the minimum accepted protocol version, taking account both
1304   // |SSL_OP_NO_*| and |SSL_CTX_set_min_proto_version| APIs.
1305   uint16_t min_version = 0;
1306
1307   // max_version is the maximum accepted protocol version, taking account both
1308   // |SSL_OP_NO_*| and |SSL_CTX_set_max_proto_version| APIs.
1309   uint16_t max_version = 0;
1310
1311   size_t hash_len = 0;
1312   uint8_t secret[EVP_MAX_MD_SIZE] = {0};
1313   uint8_t early_traffic_secret[EVP_MAX_MD_SIZE] = {0};
1314   uint8_t client_handshake_secret[EVP_MAX_MD_SIZE] = {0};
1315   uint8_t server_handshake_secret[EVP_MAX_MD_SIZE] = {0};
1316   uint8_t client_traffic_secret_0[EVP_MAX_MD_SIZE] = {0};
1317   uint8_t server_traffic_secret_0[EVP_MAX_MD_SIZE] = {0};
1318   uint8_t expected_client_finished[EVP_MAX_MD_SIZE] = {0};
1319
1320   union {
1321     // sent is a bitset where the bits correspond to elements of kExtensions
1322     // in t1_lib.c. Each bit is set if that extension was sent in a
1323     // ClientHello. It's not used by servers.
1324     uint32_t sent = 0;
1325     // received is a bitset, like |sent|, but is used by servers to record
1326     // which extensions were received from a client.
1327     uint32_t received;
1328   } extensions;
1329
1330   union {
1331     // sent is a bitset where the bits correspond to elements of
1332     // |client_custom_extensions| in the |SSL_CTX|. Each bit is set if that
1333     // extension was sent in a ClientHello. It's not used by servers.
1334     uint16_t sent = 0;
1335     // received is a bitset, like |sent|, but is used by servers to record
1336     // which custom extensions were received from a client. The bits here
1337     // correspond to |server_custom_extensions|.
1338     uint16_t received;
1339   } custom_extensions;
1340
1341   // retry_group is the group ID selected by the server in HelloRetryRequest in
1342   // TLS 1.3.
1343   uint16_t retry_group = 0;
1344
1345   // error, if |wait| is |ssl_hs_error|, is the error the handshake failed on.
1346   UniquePtr<ERR_SAVE_STATE> error;
1347
1348   // key_share is the current key exchange instance.
1349   UniquePtr<SSLKeyShare> key_share;
1350
1351   // transcript is the current handshake transcript.
1352   SSLTranscript transcript;
1353
1354   // cookie is the value of the cookie received from the server, if any.
1355   Array<uint8_t> cookie;
1356
1357   // key_share_bytes is the value of the previously sent KeyShare extension by
1358   // the client in TLS 1.3.
1359   Array<uint8_t> key_share_bytes;
1360
1361   // ecdh_public_key, for servers, is the key share to be sent to the client in
1362   // TLS 1.3.
1363   Array<uint8_t> ecdh_public_key;
1364
1365   // peer_sigalgs are the signature algorithms that the peer supports. These are
1366   // taken from the contents of the signature algorithms extension for a server
1367   // or from the CertificateRequest for a client.
1368   Array<uint16_t> peer_sigalgs;
1369
1370   // peer_supported_group_list contains the supported group IDs advertised by
1371   // the peer. This is only set on the server's end. The server does not
1372   // advertise this extension to the client.
1373   Array<uint16_t> peer_supported_group_list;
1374
1375   // peer_key is the peer's ECDH key for a TLS 1.2 client.
1376   Array<uint8_t> peer_key;
1377
1378   // negotiated_token_binding_version is used by a server to store the
1379   // on-the-wire encoding of the Token Binding protocol version to advertise in
1380   // the ServerHello/EncryptedExtensions if the Token Binding extension is to be
1381   // sent.
1382   uint16_t negotiated_token_binding_version;
1383
1384   // server_params, in a TLS 1.2 server, stores the ServerKeyExchange
1385   // parameters. It has client and server randoms prepended for signing
1386   // convenience.
1387   Array<uint8_t> server_params;
1388
1389   // peer_psk_identity_hint, on the client, is the psk_identity_hint sent by the
1390   // server when using a TLS 1.2 PSK key exchange.
1391   UniquePtr<char> peer_psk_identity_hint;
1392
1393   // ca_names, on the client, contains the list of CAs received in a
1394   // CertificateRequest message.
1395   UniquePtr<STACK_OF(CRYPTO_BUFFER)> ca_names;
1396
1397   // cached_x509_ca_names contains a cache of parsed versions of the elements of
1398   // |ca_names|. This pointer is left non-owning so only
1399   // |ssl_crypto_x509_method| needs to link against crypto/x509.
1400   STACK_OF(X509_NAME) *cached_x509_ca_names = nullptr;
1401
1402   // certificate_types, on the client, contains the set of certificate types
1403   // received in a CertificateRequest message.
1404   Array<uint8_t> certificate_types;
1405
1406   // local_pubkey is the public key we are authenticating as.
1407   UniquePtr<EVP_PKEY> local_pubkey;
1408
1409   // peer_pubkey is the public key parsed from the peer's leaf certificate.
1410   UniquePtr<EVP_PKEY> peer_pubkey;
1411
1412   // new_session is the new mutable session being established by the current
1413   // handshake. It should not be cached.
1414   UniquePtr<SSL_SESSION> new_session;
1415
1416   // early_session is the session corresponding to the current 0-RTT state on
1417   // the client if |in_early_data| is true.
1418   UniquePtr<SSL_SESSION> early_session;
1419
1420   // new_cipher is the cipher being negotiated in this handshake.
1421   const SSL_CIPHER *new_cipher = nullptr;
1422
1423   // key_block is the record-layer key block for TLS 1.2 and earlier.
1424   Array<uint8_t> key_block;
1425
1426   // scts_requested is true if the SCT extension is in the ClientHello.
1427   bool scts_requested:1;
1428
1429   // needs_psk_binder is true if the ClientHello has a placeholder PSK binder to
1430   // be filled in.
1431   bool needs_psk_binder:1;
1432
1433   bool received_hello_retry_request:1;
1434   bool sent_hello_retry_request:1;
1435
1436   bool received_custom_extension:1;
1437
1438   // handshake_finalized is true once the handshake has completed, at which
1439   // point accessors should use the established state.
1440   bool handshake_finalized:1;
1441
1442   // accept_psk_mode stores whether the client's PSK mode is compatible with our
1443   // preferences.
1444   bool accept_psk_mode:1;
1445
1446   // cert_request is true if a client certificate was requested.
1447   bool cert_request:1;
1448
1449   // certificate_status_expected is true if OCSP stapling was negotiated and the
1450   // server is expected to send a CertificateStatus message. (This is used on
1451   // both the client and server sides.)
1452   bool certificate_status_expected:1;
1453
1454   // ocsp_stapling_requested is true if a client requested OCSP stapling.
1455   bool ocsp_stapling_requested:1;
1456
1457   // should_ack_sni is used by a server and indicates that the SNI extension
1458   // should be echoed in the ServerHello.
1459   bool should_ack_sni:1;
1460
1461   // in_false_start is true if there is a pending client handshake in False
1462   // Start. The client may write data at this point.
1463   bool in_false_start:1;
1464
1465   // in_early_data is true if there is a pending handshake that has progressed
1466   // enough to send and receive early data.
1467   bool in_early_data:1;
1468
1469   // early_data_offered is true if the client sent the early_data extension.
1470   bool early_data_offered:1;
1471
1472   // can_early_read is true if application data may be read at this point in the
1473   // handshake.
1474   bool can_early_read:1;
1475
1476   // can_early_write is true if application data may be written at this point in
1477   // the handshake.
1478   bool can_early_write:1;
1479
1480   // next_proto_neg_seen is one of NPN was negotiated.
1481   bool next_proto_neg_seen:1;
1482
1483   // ticket_expected is true if a TLS 1.2 NewSessionTicket message is to be sent
1484   // or received.
1485   bool ticket_expected:1;
1486
1487   // extended_master_secret is true if the extended master secret extension is
1488   // negotiated in this handshake.
1489   bool extended_master_secret:1;
1490
1491   // pending_private_key_op is true if there is a pending private key operation
1492   // in progress.
1493   bool pending_private_key_op:1;
1494
1495   // grease_seeded is true if |grease_seed| has been initialized.
1496   bool grease_seeded:1;
1497
1498   // client_version is the value sent or received in the ClientHello version.
1499   uint16_t client_version = 0;
1500
1501   // early_data_read is the amount of early data that has been read by the
1502   // record layer.
1503   uint16_t early_data_read = 0;
1504
1505   // early_data_written is the amount of early data that has been written by the
1506   // record layer.
1507   uint16_t early_data_written = 0;
1508
1509   // session_id is the session ID in the ClientHello, used for the experimental
1510   // TLS 1.3 variant.
1511   uint8_t session_id[SSL_MAX_SSL_SESSION_ID_LENGTH] = {0};
1512   uint8_t session_id_len = 0;
1513
1514   // grease_seed is the entropy for GREASE values. It is valid if
1515   // |grease_seeded| is true.
1516   uint8_t grease_seed[ssl_grease_last_index + 1] = {0};
1517
1518   // dummy_pq_padding_len, in a server, is the length of the extension that
1519   // should be echoed in a ServerHello, or zero if no extension should be
1520   // echoed.
1521   uint16_t dummy_pq_padding_len = 0;
1522 };
1523
1524 UniquePtr<SSL_HANDSHAKE> ssl_handshake_new(SSL *ssl);
1525
1526 // ssl_check_message_type checks if |msg| has type |type|. If so it returns
1527 // one. Otherwise, it sends an alert and returns zero.
1528 bool ssl_check_message_type(SSL *ssl, const SSLMessage &msg, int type);
1529
1530 // ssl_run_handshake runs the TLS handshake. It returns one on success and <= 0
1531 // on error. It sets |out_early_return| to one if we've completed the handshake
1532 // early.
1533 int ssl_run_handshake(SSL_HANDSHAKE *hs, bool *out_early_return);
1534
1535 // The following are implementations of |do_handshake| for the client and
1536 // server.
1537 enum ssl_hs_wait_t ssl_client_handshake(SSL_HANDSHAKE *hs);
1538 enum ssl_hs_wait_t ssl_server_handshake(SSL_HANDSHAKE *hs);
1539 enum ssl_hs_wait_t tls13_client_handshake(SSL_HANDSHAKE *hs);
1540 enum ssl_hs_wait_t tls13_server_handshake(SSL_HANDSHAKE *hs);
1541
1542 // The following functions return human-readable representations of the TLS
1543 // handshake states for debugging.
1544 const char *ssl_client_handshake_state(SSL_HANDSHAKE *hs);
1545 const char *ssl_server_handshake_state(SSL_HANDSHAKE *hs);
1546 const char *tls13_client_handshake_state(SSL_HANDSHAKE *hs);
1547 const char *tls13_server_handshake_state(SSL_HANDSHAKE *hs);
1548
1549 // tls13_post_handshake processes a post-handshake message. It returns one on
1550 // success and zero on failure.
1551 int tls13_post_handshake(SSL *ssl, const SSLMessage &msg);
1552
1553 int tls13_process_certificate(SSL_HANDSHAKE *hs, const SSLMessage &msg,
1554                               int allow_anonymous);
1555 int tls13_process_certificate_verify(SSL_HANDSHAKE *hs, const SSLMessage &msg);
1556
1557 // tls13_process_finished processes |msg| as a Finished message from the
1558 // peer. If |use_saved_value| is one, the verify_data is compared against
1559 // |hs->expected_client_finished| rather than computed fresh.
1560 int tls13_process_finished(SSL_HANDSHAKE *hs, const SSLMessage &msg,
1561                            int use_saved_value);
1562
1563 int tls13_add_certificate(SSL_HANDSHAKE *hs);
1564
1565 // tls13_add_certificate_verify adds a TLS 1.3 CertificateVerify message to the
1566 // handshake. If it returns |ssl_private_key_retry|, it should be called again
1567 // to retry when the signing operation is completed.
1568 enum ssl_private_key_result_t tls13_add_certificate_verify(SSL_HANDSHAKE *hs);
1569
1570 int tls13_add_finished(SSL_HANDSHAKE *hs);
1571 int tls13_process_new_session_ticket(SSL *ssl, const SSLMessage &msg);
1572
1573 bool ssl_ext_key_share_parse_serverhello(SSL_HANDSHAKE *hs,
1574                                          Array<uint8_t> *out_secret,
1575                                          uint8_t *out_alert, CBS *contents);
1576 bool ssl_ext_key_share_parse_clienthello(SSL_HANDSHAKE *hs, bool *out_found,
1577                                          Array<uint8_t> *out_secret,
1578                                          uint8_t *out_alert, CBS *contents);
1579 bool ssl_ext_key_share_add_serverhello(SSL_HANDSHAKE *hs, CBB *out);
1580
1581 bool ssl_ext_pre_shared_key_parse_serverhello(SSL_HANDSHAKE *hs,
1582                                               uint8_t *out_alert,
1583                                               CBS *contents);
1584 bool ssl_ext_pre_shared_key_parse_clienthello(
1585     SSL_HANDSHAKE *hs, CBS *out_ticket, CBS *out_binders,
1586     uint32_t *out_obfuscated_ticket_age, uint8_t *out_alert, CBS *contents);
1587 bool ssl_ext_pre_shared_key_add_serverhello(SSL_HANDSHAKE *hs, CBB *out);
1588
1589 // ssl_is_sct_list_valid does a shallow parse of the SCT list in |contents| and
1590 // returns one iff it's valid.
1591 int ssl_is_sct_list_valid(const CBS *contents);
1592
1593 int ssl_write_client_hello(SSL_HANDSHAKE *hs);
1594
1595 enum ssl_cert_verify_context_t {
1596   ssl_cert_verify_server,
1597   ssl_cert_verify_client,
1598   ssl_cert_verify_channel_id,
1599 };
1600
1601 // tls13_get_cert_verify_signature_input generates the message to be signed for
1602 // TLS 1.3's CertificateVerify message. |cert_verify_context| determines the
1603 // type of signature. It sets |*out| to a newly allocated buffer containing the
1604 // result. This function returns true on success and false on failure.
1605 bool tls13_get_cert_verify_signature_input(
1606     SSL_HANDSHAKE *hs, Array<uint8_t> *out,
1607     enum ssl_cert_verify_context_t cert_verify_context);
1608
1609 // ssl_is_alpn_protocol_allowed returns whether |protocol| is a valid server
1610 // selection for |ssl|'s client preferences.
1611 bool ssl_is_alpn_protocol_allowed(const SSL *ssl, Span<const uint8_t> protocol);
1612
1613 // ssl_negotiate_alpn negotiates the ALPN extension, if applicable. It returns
1614 // true on successful negotiation or if nothing was negotiated. It returns false
1615 // and sets |*out_alert| to an alert on error.
1616 bool ssl_negotiate_alpn(SSL_HANDSHAKE *hs, uint8_t *out_alert,
1617                         const SSL_CLIENT_HELLO *client_hello);
1618
1619 struct SSL_EXTENSION_TYPE {
1620   uint16_t type;
1621   bool *out_present;
1622   CBS *out_data;
1623 };
1624
1625 // ssl_parse_extensions parses a TLS extensions block out of |cbs| and advances
1626 // it. It writes the parsed extensions to pointers denoted by |ext_types|. On
1627 // success, it fills in the |out_present| and |out_data| fields and returns one.
1628 // Otherwise, it sets |*out_alert| to an alert to send and returns zero. Unknown
1629 // extensions are rejected unless |ignore_unknown| is 1.
1630 int ssl_parse_extensions(const CBS *cbs, uint8_t *out_alert,
1631                          const SSL_EXTENSION_TYPE *ext_types,
1632                          size_t num_ext_types, int ignore_unknown);
1633
1634 // ssl_verify_peer_cert verifies the peer certificate for |hs|.
1635 enum ssl_verify_result_t ssl_verify_peer_cert(SSL_HANDSHAKE *hs);
1636
1637 enum ssl_hs_wait_t ssl_get_finished(SSL_HANDSHAKE *hs);
1638 bool ssl_send_finished(SSL_HANDSHAKE *hs);
1639 bool ssl_output_cert_chain(SSL *ssl);
1640
1641
1642 // SSLKEYLOGFILE functions.
1643
1644 // ssl_log_secret logs |secret| with label |label|, if logging is enabled for
1645 // |ssl|. It returns one on success and zero on failure.
1646 int ssl_log_secret(const SSL *ssl, const char *label, const uint8_t *secret,
1647                    size_t secret_len);
1648
1649
1650 // ClientHello functions.
1651
1652 int ssl_client_hello_init(SSL *ssl, SSL_CLIENT_HELLO *out,
1653                           const SSLMessage &msg);
1654
1655 int ssl_client_hello_get_extension(const SSL_CLIENT_HELLO *client_hello,
1656                                    CBS *out, uint16_t extension_type);
1657
1658 int ssl_client_cipher_list_contains_cipher(const SSL_CLIENT_HELLO *client_hello,
1659                                            uint16_t id);
1660
1661
1662 // GREASE.
1663
1664 // ssl_get_grease_value returns a GREASE value for |hs|. For a given
1665 // connection, the values for each index will be deterministic. This allows the
1666 // same ClientHello be sent twice for a HelloRetryRequest or the same group be
1667 // advertised in both supported_groups and key_shares.
1668 uint16_t ssl_get_grease_value(SSL_HANDSHAKE *hs, enum ssl_grease_index_t index);
1669
1670
1671 // Signature algorithms.
1672
1673 // tls1_parse_peer_sigalgs parses |sigalgs| as the list of peer signature
1674 // algorithms and saves them on |hs|. It returns true on success and false on
1675 // error.
1676 bool tls1_parse_peer_sigalgs(SSL_HANDSHAKE *hs, const CBS *sigalgs);
1677
1678 // tls1_get_legacy_signature_algorithm sets |*out| to the signature algorithm
1679 // that should be used with |pkey| in TLS 1.1 and earlier. It returns true on
1680 // success and false if |pkey| may not be used at those versions.
1681 bool tls1_get_legacy_signature_algorithm(uint16_t *out, const EVP_PKEY *pkey);
1682
1683 // tls1_choose_signature_algorithm sets |*out| to a signature algorithm for use
1684 // with |hs|'s private key based on the peer's preferences and the algorithms
1685 // supported. It returns true on success and false on error.
1686 bool tls1_choose_signature_algorithm(SSL_HANDSHAKE *hs, uint16_t *out);
1687
1688 // tls12_add_verify_sigalgs adds the signature algorithms acceptable for the
1689 // peer signature to |out|. It returns true on success and false on error.
1690 bool tls12_add_verify_sigalgs(const SSL *ssl, CBB *out);
1691
1692 // tls12_check_peer_sigalg checks if |sigalg| is acceptable for the peer
1693 // signature. It returns true on success and false on error, setting
1694 // |*out_alert| to an alert to send.
1695 bool tls12_check_peer_sigalg(const SSL *ssl, uint8_t *out_alert,
1696                              uint16_t sigalg);
1697
1698
1699 // Underdocumented functions.
1700 //
1701 // Functions below here haven't been touched up and may be underdocumented.
1702
1703 #define TLSEXT_CHANNEL_ID_SIZE 128
1704
1705 // From RFC4492, used in encoding the curve type in ECParameters
1706 #define NAMED_CURVE_TYPE 3
1707
1708 struct CERT {
1709   EVP_PKEY *privatekey;
1710
1711   // chain contains the certificate chain, with the leaf at the beginning. The
1712   // first element of |chain| may be NULL to indicate that the leaf certificate
1713   // has not yet been set.
1714   //   If |chain| != NULL -> len(chain) >= 1
1715   //   If |chain[0]| == NULL -> len(chain) >= 2.
1716   //   |chain[1..]| != NULL
1717   STACK_OF(CRYPTO_BUFFER) *chain;
1718
1719   // x509_chain may contain a parsed copy of |chain[1..]|. This is only used as
1720   // a cache in order to implement “get0” functions that return a non-owning
1721   // pointer to the certificate chain.
1722   STACK_OF(X509) *x509_chain;
1723
1724   // x509_leaf may contain a parsed copy of the first element of |chain|. This
1725   // is only used as a cache in order to implement “get0” functions that return
1726   // a non-owning pointer to the certificate chain.
1727   X509 *x509_leaf;
1728
1729   // x509_stash contains the last |X509| object append to the chain. This is a
1730   // workaround for some third-party code that continue to use an |X509| object
1731   // even after passing ownership with an “add0” function.
1732   X509 *x509_stash;
1733
1734   // key_method, if non-NULL, is a set of callbacks to call for private key
1735   // operations.
1736   const SSL_PRIVATE_KEY_METHOD *key_method;
1737
1738   // x509_method contains pointers to functions that might deal with |X509|
1739   // compatibility, or might be a no-op, depending on the application.
1740   const SSL_X509_METHOD *x509_method;
1741
1742   // sigalgs, if non-NULL, is the set of signature algorithms supported by
1743   // |privatekey| in decreasing order of preference.
1744   uint16_t *sigalgs;
1745   size_t num_sigalgs;
1746
1747   // Certificate setup callback: if set is called whenever a
1748   // certificate may be required (client or server). the callback
1749   // can then examine any appropriate parameters and setup any
1750   // certificates required. This allows advanced applications
1751   // to select certificates on the fly: for example based on
1752   // supported signature algorithms or curves.
1753   int (*cert_cb)(SSL *ssl, void *arg);
1754   void *cert_cb_arg;
1755
1756   // Optional X509_STORE for certificate validation. If NULL the parent SSL_CTX
1757   // store is used instead.
1758   X509_STORE *verify_store;
1759
1760   // Signed certificate timestamp list to be sent to the client, if requested
1761   CRYPTO_BUFFER *signed_cert_timestamp_list;
1762
1763   // OCSP response to be sent to the client, if requested.
1764   CRYPTO_BUFFER *ocsp_response;
1765
1766   // sid_ctx partitions the session space within a shared session cache or
1767   // ticket key. Only sessions with a matching value will be accepted.
1768   uint8_t sid_ctx_length;
1769   uint8_t sid_ctx[SSL_MAX_SID_CTX_LENGTH];
1770
1771   // If enable_early_data is true, early data can be sent and accepted.
1772   bool enable_early_data:1;
1773 };
1774
1775 // |SSL_PROTOCOL_METHOD| abstracts between TLS and DTLS.
1776 struct SSL_PROTOCOL_METHOD {
1777   bool is_dtls;
1778   bool (*ssl_new)(SSL *ssl);
1779   void (*ssl_free)(SSL *ssl);
1780   // get_message sets |*out| to the current handshake message and returns true
1781   // if one has been received. It returns false if more input is needed.
1782   bool (*get_message)(SSL *ssl, SSLMessage *out);
1783   // next_message is called to release the current handshake message.
1784   void (*next_message)(SSL *ssl);
1785   // Use the |ssl_open_handshake| wrapper.
1786   ssl_open_record_t (*open_handshake)(SSL *ssl, size_t *out_consumed,
1787                                       uint8_t *out_alert, Span<uint8_t> in);
1788   // Use the |ssl_open_change_cipher_spec| wrapper.
1789   ssl_open_record_t (*open_change_cipher_spec)(SSL *ssl, size_t *out_consumed,
1790                                                uint8_t *out_alert,
1791                                                Span<uint8_t> in);
1792   // Use the |ssl_open_app_data| wrapper.
1793   ssl_open_record_t (*open_app_data)(SSL *ssl, Span<uint8_t> *out,
1794                                      size_t *out_consumed, uint8_t *out_alert,
1795                                      Span<uint8_t> in);
1796   int (*write_app_data)(SSL *ssl, bool *out_needs_handshake, const uint8_t *buf,
1797                         int len);
1798   int (*dispatch_alert)(SSL *ssl);
1799   // init_message begins a new handshake message of type |type|. |cbb| is the
1800   // root CBB to be passed into |finish_message|. |*body| is set to a child CBB
1801   // the caller should write to. It returns true on success and false on error.
1802   bool (*init_message)(SSL *ssl, CBB *cbb, CBB *body, uint8_t type);
1803   // finish_message finishes a handshake message. It sets |*out_msg| to the
1804   // serialized message. It returns true on success and false on error.
1805   bool (*finish_message)(SSL *ssl, CBB *cbb, bssl::Array<uint8_t> *out_msg);
1806   // add_message adds a handshake message to the pending flight. It returns
1807   // true on success and false on error.
1808   bool (*add_message)(SSL *ssl, bssl::Array<uint8_t> msg);
1809   // add_change_cipher_spec adds a ChangeCipherSpec record to the pending
1810   // flight. It returns true on success and false on error.
1811   bool (*add_change_cipher_spec)(SSL *ssl);
1812   // add_alert adds an alert to the pending flight. It returns true on success
1813   // and false on error.
1814   bool (*add_alert)(SSL *ssl, uint8_t level, uint8_t desc);
1815   // flush_flight flushes the pending flight to the transport. It returns one on
1816   // success and <= 0 on error.
1817   int (*flush_flight)(SSL *ssl);
1818   // on_handshake_complete is called when the handshake is complete.
1819   void (*on_handshake_complete)(SSL *ssl);
1820   // set_read_state sets |ssl|'s read cipher state to |aead_ctx|. It returns
1821   // true on success and false if changing the read state is forbidden at this
1822   // point.
1823   bool (*set_read_state)(SSL *ssl, UniquePtr<SSLAEADContext> aead_ctx);
1824   // set_write_state sets |ssl|'s write cipher state to |aead_ctx|. It returns
1825   // true on success and false if changing the write state is forbidden at this
1826   // point.
1827   bool (*set_write_state)(SSL *ssl, UniquePtr<SSLAEADContext> aead_ctx);
1828 };
1829
1830 // The following wrappers call |open_*| but handle |read_shutdown| correctly.
1831
1832 // ssl_open_handshake processes a record from |in| for reading a handshake
1833 // message.
1834 ssl_open_record_t ssl_open_handshake(SSL *ssl, size_t *out_consumed,
1835                                      uint8_t *out_alert, Span<uint8_t> in);
1836
1837 // ssl_open_change_cipher_spec processes a record from |in| for reading a
1838 // ChangeCipherSpec.
1839 ssl_open_record_t ssl_open_change_cipher_spec(SSL *ssl, size_t *out_consumed,
1840                                               uint8_t *out_alert,
1841                                               Span<uint8_t> in);
1842
1843 // ssl_open_app_data processes a record from |in| for reading application data.
1844 // On success, it returns |ssl_open_record_success| and sets |*out| to the
1845 // input. If it encounters a post-handshake message, it returns
1846 // |ssl_open_record_discard|. The caller should then retry, after processing any
1847 // messages received with |get_message|.
1848 ssl_open_record_t ssl_open_app_data(SSL *ssl, Span<uint8_t> *out,
1849                                     size_t *out_consumed, uint8_t *out_alert,
1850                                     Span<uint8_t> in);
1851
1852 // ssl_crypto_x509_method provides the |SSL_X509_METHOD| functions using
1853 // crypto/x509.
1854 extern const SSL_X509_METHOD ssl_crypto_x509_method;
1855
1856 // ssl_noop_x509_method provides the |SSL_X509_METHOD| functions that avoid
1857 // crypto/x509.
1858 extern const SSL_X509_METHOD ssl_noop_x509_method;
1859
1860 // ssl_cipher_preference_list_st contains a list of SSL_CIPHERs with
1861 // equal-preference groups. For TLS clients, the groups are moot because the
1862 // server picks the cipher and groups cannot be expressed on the wire. However,
1863 // for servers, the equal-preference groups allow the client's preferences to
1864 // be partially respected. (This only has an effect with
1865 // SSL_OP_CIPHER_SERVER_PREFERENCE).
1866 //
1867 // The equal-preference groups are expressed by grouping SSL_CIPHERs together.
1868 // All elements of a group have the same priority: no ordering is expressed
1869 // within a group.
1870 //
1871 // The values in |ciphers| are in one-to-one correspondence with
1872 // |in_group_flags|. (That is, sk_SSL_CIPHER_num(ciphers) is the number of
1873 // bytes in |in_group_flags|.) The bytes in |in_group_flags| are either 1, to
1874 // indicate that the corresponding SSL_CIPHER is not the last element of a
1875 // group, or 0 to indicate that it is.
1876 //
1877 // For example, if |in_group_flags| contains all zeros then that indicates a
1878 // traditional, fully-ordered preference. Every SSL_CIPHER is the last element
1879 // of the group (i.e. they are all in a one-element group).
1880 //
1881 // For a more complex example, consider:
1882 //   ciphers:        A  B  C  D  E  F
1883 //   in_group_flags: 1  1  0  0  1  0
1884 //
1885 // That would express the following, order:
1886 //
1887 //    A         E
1888 //    B -> D -> F
1889 //    C
1890 struct ssl_cipher_preference_list_st {
1891   STACK_OF(SSL_CIPHER) *ciphers;
1892   uint8_t *in_group_flags;
1893 };
1894
1895 struct tlsext_ticket_key {
1896   static constexpr bool kAllowUniquePtr = true;
1897
1898   uint8_t name[SSL_TICKET_KEY_NAME_LEN];
1899   uint8_t hmac_key[16];
1900   uint8_t aes_key[16];
1901   // next_rotation_tv_sec is the time (in seconds from the epoch) when the
1902   // current key should be superseded by a new key, or the time when a previous
1903   // key should be dropped. If zero, then the key should not be automatically
1904   // rotated.
1905   uint64_t next_rotation_tv_sec;
1906 };
1907
1908 }  // namespace bssl
1909
1910 DECLARE_LHASH_OF(SSL_SESSION)
1911
1912 namespace bssl {
1913
1914 // SSLContext backs the public |SSL_CTX| type. Due to compatibility constraints,
1915 // it is a base class for |ssl_ctx_st|.
1916 struct SSLContext {
1917   const SSL_PROTOCOL_METHOD *method;
1918   const SSL_X509_METHOD *x509_method;
1919
1920   // lock is used to protect various operations on this object.
1921   CRYPTO_MUTEX lock;
1922
1923   // conf_max_version is the maximum acceptable protocol version configured by
1924   // |SSL_CTX_set_max_proto_version|. Note this version is normalized in DTLS
1925   // and is further constrainted by |SSL_OP_NO_*|.
1926   uint16_t conf_max_version;
1927
1928   // conf_min_version is the minimum acceptable protocol version configured by
1929   // |SSL_CTX_set_min_proto_version|. Note this version is normalized in DTLS
1930   // and is further constrainted by |SSL_OP_NO_*|.
1931   uint16_t conf_min_version;
1932
1933   // tls13_variant is the variant of TLS 1.3 we are using for this
1934   // configuration.
1935   enum tls13_variant_t tls13_variant;
1936
1937   struct ssl_cipher_preference_list_st *cipher_list;
1938
1939   X509_STORE *cert_store;
1940   LHASH_OF(SSL_SESSION) *sessions;
1941   // Most session-ids that will be cached, default is
1942   // SSL_SESSION_CACHE_MAX_SIZE_DEFAULT. 0 is unlimited.
1943   unsigned long session_cache_size;
1944   SSL_SESSION *session_cache_head;
1945   SSL_SESSION *session_cache_tail;
1946
1947   // handshakes_since_cache_flush is the number of successful handshakes since
1948   // the last cache flush.
1949   int handshakes_since_cache_flush;
1950
1951   // This can have one of 2 values, ored together,
1952   // SSL_SESS_CACHE_CLIENT,
1953   // SSL_SESS_CACHE_SERVER,
1954   // Default is SSL_SESSION_CACHE_SERVER, which means only
1955   // SSL_accept which cache SSL_SESSIONS.
1956   int session_cache_mode;
1957
1958   // session_timeout is the default lifetime for new sessions in TLS 1.2 and
1959   // earlier, in seconds.
1960   uint32_t session_timeout;
1961
1962   // session_psk_dhe_timeout is the default lifetime for new sessions in TLS
1963   // 1.3, in seconds.
1964   uint32_t session_psk_dhe_timeout;
1965
1966   // If this callback is not null, it will be called each time a session id is
1967   // added to the cache.  If this function returns 1, it means that the
1968   // callback will do a SSL_SESSION_free() when it has finished using it.
1969   // Otherwise, on 0, it means the callback has finished with it. If
1970   // remove_session_cb is not null, it will be called when a session-id is
1971   // removed from the cache.  After the call, OpenSSL will SSL_SESSION_free()
1972   // it.
1973   int (*new_session_cb)(SSL *ssl, SSL_SESSION *sess);
1974   void (*remove_session_cb)(SSL_CTX *ctx, SSL_SESSION *sess);
1975   SSL_SESSION *(*get_session_cb)(SSL *ssl, const uint8_t *data, int len,
1976                                  int *copy);
1977   SSL_SESSION *(*get_session_cb_legacy)(SSL *ssl, uint8_t *data, int len,
1978                                         int *copy);
1979
1980   CRYPTO_refcount_t references;
1981
1982   // if defined, these override the X509_verify_cert() calls
1983   int (*app_verify_callback)(X509_STORE_CTX *store_ctx, void *arg);
1984   void *app_verify_arg;
1985
1986   enum ssl_verify_result_t (*custom_verify_callback)(SSL *ssl,
1987                                                      uint8_t *out_alert);
1988
1989   // Default password callback.
1990   pem_password_cb *default_passwd_callback;
1991
1992   // Default password callback user data.
1993   void *default_passwd_callback_userdata;
1994
1995   // get client cert callback
1996   int (*client_cert_cb)(SSL *ssl, X509 **out_x509, EVP_PKEY **out_pkey);
1997
1998   // get channel id callback
1999   void (*channel_id_cb)(SSL *ssl, EVP_PKEY **out_pkey);
2000
2001   CRYPTO_EX_DATA ex_data;
2002
2003   // custom_*_extensions stores any callback sets for custom extensions. Note
2004   // that these pointers will be NULL if the stack would otherwise be empty.
2005   STACK_OF(SSL_CUSTOM_EXTENSION) *client_custom_extensions;
2006   STACK_OF(SSL_CUSTOM_EXTENSION) *server_custom_extensions;
2007
2008   // Default values used when no per-SSL value is defined follow
2009
2010   void (*info_callback)(const SSL *ssl, int type, int value);
2011
2012   // what we put in client cert requests
2013   STACK_OF(CRYPTO_BUFFER) *client_CA;
2014
2015   // cached_x509_client_CA is a cache of parsed versions of the elements of
2016   // |client_CA|.
2017   STACK_OF(X509_NAME) *cached_x509_client_CA;
2018
2019
2020   // Default values to use in SSL structures follow (these are copied by
2021   // SSL_new)
2022
2023   uint32_t options;
2024   uint32_t mode;
2025   uint32_t max_cert_list;
2026
2027   CERT *cert;
2028
2029   // callback that allows applications to peek at protocol messages
2030   void (*msg_callback)(int write_p, int version, int content_type,
2031                        const void *buf, size_t len, SSL *ssl, void *arg);
2032   void *msg_callback_arg;
2033
2034   int verify_mode;
2035   int (*default_verify_callback)(
2036       int ok, X509_STORE_CTX *ctx);  // called 'verify_callback' in the SSL
2037
2038   X509_VERIFY_PARAM *param;
2039
2040   // select_certificate_cb is called before most ClientHello processing and
2041   // before the decision whether to resume a session is made. See
2042   // |ssl_select_cert_result_t| for details of the return values.
2043   enum ssl_select_cert_result_t (*select_certificate_cb)(
2044       const SSL_CLIENT_HELLO *);
2045
2046   // dos_protection_cb is called once the resumption decision for a ClientHello
2047   // has been made. It returns one to continue the handshake or zero to
2048   // abort.
2049   int (*dos_protection_cb) (const SSL_CLIENT_HELLO *);
2050
2051   // Maximum amount of data to send in one fragment. actual record size can be
2052   // more than this due to padding and MAC overheads.
2053   uint16_t max_send_fragment;
2054
2055   // TLS extensions servername callback
2056   int (*tlsext_servername_callback)(SSL *, int *, void *);
2057   void *tlsext_servername_arg;
2058
2059   // RFC 4507 session ticket keys. |tlsext_ticket_key_current| may be NULL
2060   // before the first handshake and |tlsext_ticket_key_prev| may be NULL at any
2061   // time. Automatically generated ticket keys are rotated as needed at
2062   // handshake time. Hence, all access must be synchronized through |lock|.
2063   struct tlsext_ticket_key *tlsext_ticket_key_current;
2064   struct tlsext_ticket_key *tlsext_ticket_key_prev;
2065
2066   // Callback to support customisation of ticket key setting
2067   int (*tlsext_ticket_key_cb)(SSL *ssl, uint8_t *name, uint8_t *iv,
2068                               EVP_CIPHER_CTX *ectx, HMAC_CTX *hctx, int enc);
2069
2070   // Server-only: psk_identity_hint is the default identity hint to send in
2071   // PSK-based key exchanges.
2072   char *psk_identity_hint;
2073
2074   unsigned int (*psk_client_callback)(SSL *ssl, const char *hint,
2075                                       char *identity,
2076                                       unsigned int max_identity_len,
2077                                       uint8_t *psk, unsigned int max_psk_len);
2078   unsigned int (*psk_server_callback)(SSL *ssl, const char *identity,
2079                                       uint8_t *psk, unsigned int max_psk_len);
2080
2081
2082   // Next protocol negotiation information
2083   // (for experimental NPN extension).
2084
2085   // For a server, this contains a callback function by which the set of
2086   // advertised protocols can be provided.
2087   int (*next_protos_advertised_cb)(SSL *ssl, const uint8_t **out,
2088                                    unsigned *out_len, void *arg);
2089   void *next_protos_advertised_cb_arg;
2090   // For a client, this contains a callback function that selects the
2091   // next protocol from the list provided by the server.
2092   int (*next_proto_select_cb)(SSL *ssl, uint8_t **out, uint8_t *out_len,
2093                               const uint8_t *in, unsigned in_len, void *arg);
2094   void *next_proto_select_cb_arg;
2095
2096   // ALPN information
2097   // (we are in the process of transitioning from NPN to ALPN.)
2098
2099   // For a server, this contains a callback function that allows the
2100   // server to select the protocol for the connection.
2101   //   out: on successful return, this must point to the raw protocol
2102   //        name (without the length prefix).
2103   //   outlen: on successful return, this contains the length of |*out|.
2104   //   in: points to the client's list of supported protocols in
2105   //       wire-format.
2106   //   inlen: the length of |in|.
2107   int (*alpn_select_cb)(SSL *ssl, const uint8_t **out, uint8_t *out_len,
2108                         const uint8_t *in, unsigned in_len, void *arg);
2109   void *alpn_select_cb_arg;
2110
2111   // For a client, this contains the list of supported protocols in wire
2112   // format.
2113   uint8_t *alpn_client_proto_list;
2114   unsigned alpn_client_proto_list_len;
2115
2116   // SRTP profiles we are willing to do from RFC 5764
2117   STACK_OF(SRTP_PROTECTION_PROFILE) *srtp_profiles;
2118
2119   // Supported group values inherited by SSL structure
2120   size_t supported_group_list_len;
2121   uint16_t *supported_group_list;
2122
2123   // The client's Channel ID private key.
2124   EVP_PKEY *tlsext_channel_id_private;
2125
2126   // keylog_callback, if not NULL, is the key logging callback. See
2127   // |SSL_CTX_set_keylog_callback|.
2128   void (*keylog_callback)(const SSL *ssl, const char *line);
2129
2130   // current_time_cb, if not NULL, is the function to use to get the current
2131   // time. It sets |*out_clock| to the current time. The |ssl| argument is
2132   // always NULL. See |SSL_CTX_set_current_time_cb|.
2133   void (*current_time_cb)(const SSL *ssl, struct timeval *out_clock);
2134
2135   // pool is used for all |CRYPTO_BUFFER|s in case we wish to share certificate
2136   // memory.
2137   CRYPTO_BUFFER_POOL *pool;
2138
2139   // ticket_aead_method contains function pointers for opening and sealing
2140   // session tickets.
2141   const SSL_TICKET_AEAD_METHOD *ticket_aead_method;
2142
2143   // verify_sigalgs, if not empty, is the set of signature algorithms
2144   // accepted from the peer in decreasing order of preference.
2145   uint16_t *verify_sigalgs;
2146   size_t num_verify_sigalgs;
2147
2148   // retain_only_sha256_of_client_certs is true if we should compute the SHA256
2149   // hash of the peer's certificate and then discard it to save memory and
2150   // session space. Only effective on the server side.
2151   bool retain_only_sha256_of_client_certs:1;
2152
2153   // quiet_shutdown is true if the connection should not send a close_notify on
2154   // shutdown.
2155   bool quiet_shutdown:1;
2156
2157   // ocsp_stapling_enabled is only used by client connections and indicates
2158   // whether OCSP stapling will be requested.
2159   bool ocsp_stapling_enabled:1;
2160
2161   // If true, a client will request certificate timestamps.
2162   bool signed_cert_timestamps_enabled:1;
2163
2164   // tlsext_channel_id_enabled is whether Channel ID is enabled. For a server,
2165   // means that we'll accept Channel IDs from clients.  For a client, means that
2166   // we'll advertise support.
2167   bool tlsext_channel_id_enabled:1;
2168
2169   // grease_enabled is whether draft-davidben-tls-grease-01 is enabled.
2170   bool grease_enabled:1;
2171
2172   // allow_unknown_alpn_protos is whether the client allows unsolicited ALPN
2173   // protocols from the peer.
2174   bool allow_unknown_alpn_protos:1;
2175
2176   // ed25519_enabled is whether Ed25519 is advertised in the handshake.
2177   bool ed25519_enabled:1;
2178
2179   // false_start_allowed_without_alpn is whether False Start (if
2180   // |SSL_MODE_ENABLE_FALSE_START| is enabled) is allowed without ALPN.
2181   bool false_start_allowed_without_alpn:1;
2182
2183   // handoff indicates that a server should stop after receiving the
2184   // ClientHello and pause the handshake in such a way that |SSL_get_error|
2185   // returns |SSL_HANDOFF|.
2186   bool handoff:1;
2187 };
2188
2189 // An ssl_shutdown_t describes the shutdown state of one end of the connection,
2190 // whether it is alive or has been shutdown via close_notify or fatal alert.
2191 enum ssl_shutdown_t {
2192   ssl_shutdown_none = 0,
2193   ssl_shutdown_close_notify = 1,
2194   ssl_shutdown_error = 2,
2195 };
2196
2197 struct SSL3_STATE {
2198   static constexpr bool kAllowUniquePtr = true;
2199
2200   SSL3_STATE();
2201   ~SSL3_STATE();
2202
2203   uint8_t read_sequence[8] = {0};
2204   uint8_t write_sequence[8] = {0};
2205
2206   uint8_t server_random[SSL3_RANDOM_SIZE] = {0};
2207   uint8_t client_random[SSL3_RANDOM_SIZE] = {0};
2208
2209   // read_buffer holds data from the transport to be processed.
2210   SSLBuffer read_buffer;
2211   // write_buffer holds data to be written to the transport.
2212   SSLBuffer write_buffer;
2213
2214   // pending_app_data is the unconsumed application data. It points into
2215   // |read_buffer|.
2216   Span<uint8_t> pending_app_data;
2217
2218   // partial write - check the numbers match
2219   unsigned int wnum = 0;  // number of bytes sent so far
2220   int wpend_tot = 0;      // number bytes written
2221   int wpend_type = 0;
2222   int wpend_ret = 0;  // number of bytes submitted
2223   const uint8_t *wpend_buf = nullptr;
2224
2225   // read_shutdown is the shutdown state for the read half of the connection.
2226   enum ssl_shutdown_t read_shutdown = ssl_shutdown_none;
2227
2228   // write_shutdown is the shutdown state for the write half of the connection.
2229   enum ssl_shutdown_t write_shutdown = ssl_shutdown_none;
2230
2231   // read_error, if |read_shutdown| is |ssl_shutdown_error|, is the error for
2232   // the receive half of the connection.
2233   UniquePtr<ERR_SAVE_STATE> read_error;
2234
2235   int alert_dispatch = 0;
2236
2237   int total_renegotiations = 0;
2238
2239   // This holds a variable that indicates what we were doing when a 0 or -1 is
2240   // returned.  This is needed for non-blocking IO so we know what request
2241   // needs re-doing when in SSL_accept or SSL_connect
2242   int rwstate = SSL_NOTHING;
2243
2244   // early_data_skipped is the amount of early data that has been skipped by the
2245   // record layer.
2246   uint16_t early_data_skipped = 0;
2247
2248   // empty_record_count is the number of consecutive empty records received.
2249   uint8_t empty_record_count = 0;
2250
2251   // warning_alert_count is the number of consecutive warning alerts
2252   // received.
2253   uint8_t warning_alert_count = 0;
2254
2255   // key_update_count is the number of consecutive KeyUpdates received.
2256   uint8_t key_update_count = 0;
2257
2258   // skip_early_data instructs the record layer to skip unexpected early data
2259   // messages when 0RTT is rejected.
2260   bool skip_early_data:1;
2261
2262   // have_version is true if the connection's final version is known. Otherwise
2263   // the version has not been negotiated yet.
2264   bool have_version:1;
2265
2266   // v2_hello_done is true if the peer's V2ClientHello, if any, has been handled
2267   // and future messages should use the record layer.
2268   bool v2_hello_done:1;
2269
2270   // is_v2_hello is true if the current handshake message was derived from a
2271   // V2ClientHello rather than received from the peer directly.
2272   bool is_v2_hello:1;
2273
2274   // has_message is true if the current handshake message has been returned
2275   // at least once by |get_message| and false otherwise.
2276   bool has_message:1;
2277
2278   // initial_handshake_complete is true if the initial handshake has
2279   // completed.
2280   bool initial_handshake_complete:1;
2281
2282   // session_reused indicates whether a session was resumed.
2283   bool session_reused:1;
2284
2285   bool send_connection_binding:1;
2286
2287   // In a client, this means that the server supported Channel ID and that a
2288   // Channel ID was sent. In a server it means that we echoed support for
2289   // Channel IDs and that tlsext_channel_id will be valid after the
2290   // handshake.
2291   bool tlsext_channel_id_valid:1;
2292
2293   // key_update_pending is true if we have a KeyUpdate acknowledgment
2294   // outstanding.
2295   bool key_update_pending:1;
2296
2297   // wpend_pending is true if we have a pending write outstanding.
2298   bool wpend_pending:1;
2299
2300   // early_data_accepted is true if early data was accepted by the server.
2301   bool early_data_accepted:1;
2302
2303   // draft_downgrade is whether the TLS 1.3 anti-downgrade logic would have
2304   // fired, were it not a draft.
2305   bool draft_downgrade:1;
2306
2307   // hs_buf is the buffer of handshake data to process.
2308   UniquePtr<BUF_MEM> hs_buf;
2309
2310   // pending_flight is the pending outgoing flight. This is used to flush each
2311   // handshake flight in a single write. |write_buffer| must be written out
2312   // before this data.
2313   UniquePtr<BUF_MEM> pending_flight;
2314
2315   // pending_flight_offset is the number of bytes of |pending_flight| which have
2316   // been successfully written.
2317   uint32_t pending_flight_offset = 0;
2318
2319   // ticket_age_skew is the difference, in seconds, between the client-sent
2320   // ticket age and the server-computed value in TLS 1.3 server connections
2321   // which resumed a session.
2322   int32_t ticket_age_skew = 0;
2323
2324   // aead_read_ctx is the current read cipher state.
2325   UniquePtr<SSLAEADContext> aead_read_ctx;
2326
2327   // aead_write_ctx is the current write cipher state.
2328   UniquePtr<SSLAEADContext> aead_write_ctx;
2329
2330   // hs is the handshake state for the current handshake or NULL if there isn't
2331   // one.
2332   UniquePtr<SSL_HANDSHAKE> hs;
2333
2334   uint8_t write_traffic_secret[EVP_MAX_MD_SIZE] = {0};
2335   uint8_t read_traffic_secret[EVP_MAX_MD_SIZE] = {0};
2336   uint8_t exporter_secret[EVP_MAX_MD_SIZE] = {0};
2337   uint8_t early_exporter_secret[EVP_MAX_MD_SIZE] = {0};
2338   uint8_t write_traffic_secret_len = 0;
2339   uint8_t read_traffic_secret_len = 0;
2340   uint8_t exporter_secret_len = 0;
2341   uint8_t early_exporter_secret_len = 0;
2342
2343   // Connection binding to prevent renegotiation attacks
2344   uint8_t previous_client_finished[12] = {0};
2345   uint8_t previous_client_finished_len = 0;
2346   uint8_t previous_server_finished_len = 0;
2347   uint8_t previous_server_finished[12] = {0};
2348
2349   uint8_t send_alert[2] = {0};
2350
2351   // established_session is the session established by the connection. This
2352   // session is only filled upon the completion of the handshake and is
2353   // immutable.
2354   UniquePtr<SSL_SESSION> established_session;
2355
2356   // Next protocol negotiation. For the client, this is the protocol that we
2357   // sent in NextProtocol and is set when handling ServerHello extensions.
2358   //
2359   // For a server, this is the client's selected_protocol from NextProtocol and
2360   // is set when handling the NextProtocol message, before the Finished
2361   // message.
2362   Array<uint8_t> next_proto_negotiated;
2363
2364   // ALPN information
2365   // (we are in the process of transitioning from NPN to ALPN.)
2366
2367   // In a server these point to the selected ALPN protocol after the
2368   // ClientHello has been processed. In a client these contain the protocol
2369   // that the server selected once the ServerHello has been processed.
2370   Array<uint8_t> alpn_selected;
2371
2372   // hostname, on the server, is the value of the SNI extension.
2373   UniquePtr<char> hostname;
2374
2375   // For a server:
2376   //     If |tlsext_channel_id_valid| is true, then this contains the
2377   //     verified Channel ID from the client: a P256 point, (x,y), where
2378   //     each are big-endian values.
2379   uint8_t tlsext_channel_id[64] = {0};
2380
2381   // Contains the QUIC transport params received by the peer.
2382   Array<uint8_t> peer_quic_transport_params;
2383 };
2384
2385 // lengths of messages
2386 #define DTLS1_COOKIE_LENGTH 256
2387
2388 #define DTLS1_RT_HEADER_LENGTH 13
2389
2390 #define DTLS1_HM_HEADER_LENGTH 12
2391
2392 #define DTLS1_CCS_HEADER_LENGTH 1
2393
2394 #define DTLS1_AL_HEADER_LENGTH 2
2395
2396 struct hm_header_st {
2397   uint8_t type;
2398   uint32_t msg_len;
2399   uint16_t seq;
2400   uint32_t frag_off;
2401   uint32_t frag_len;
2402 };
2403
2404 // An hm_fragment is an incoming DTLS message, possibly not yet assembled.
2405 struct hm_fragment {
2406   static constexpr bool kAllowUniquePtr = true;
2407
2408   hm_fragment() {}
2409   hm_fragment(const hm_fragment &) = delete;
2410   hm_fragment &operator=(const hm_fragment &) = delete;
2411
2412   ~hm_fragment();
2413
2414   // type is the type of the message.
2415   uint8_t type = 0;
2416   // seq is the sequence number of this message.
2417   uint16_t seq = 0;
2418   // msg_len is the length of the message body.
2419   uint32_t msg_len = 0;
2420   // data is a pointer to the message, including message header. It has length
2421   // |DTLS1_HM_HEADER_LENGTH| + |msg_len|.
2422   uint8_t *data = nullptr;
2423   // reassembly is a bitmask of |msg_len| bits corresponding to which parts of
2424   // the message have been received. It is NULL if the message is complete.
2425   uint8_t *reassembly = nullptr;
2426 };
2427
2428 struct OPENSSL_timeval {
2429   uint64_t tv_sec;
2430   uint32_t tv_usec;
2431 };
2432
2433 struct DTLS1_STATE {
2434   static constexpr bool kAllowUniquePtr = true;
2435
2436   DTLS1_STATE();
2437   ~DTLS1_STATE();
2438
2439   // has_change_cipher_spec is true if we have received a ChangeCipherSpec from
2440   // the peer in this epoch.
2441   bool has_change_cipher_spec:1;
2442
2443   // outgoing_messages_complete is true if |outgoing_messages| has been
2444   // completed by an attempt to flush it. Future calls to |add_message| and
2445   // |add_change_cipher_spec| will start a new flight.
2446   bool outgoing_messages_complete:1;
2447
2448   // flight_has_reply is true if the current outgoing flight is complete and has
2449   // processed at least one message. This is used to detect whether we or the
2450   // peer sent the final flight.
2451   bool flight_has_reply:1;
2452
2453   uint8_t cookie[DTLS1_COOKIE_LENGTH] = {0};
2454   size_t cookie_len = 0;
2455
2456   // The current data and handshake epoch.  This is initially undefined, and
2457   // starts at zero once the initial handshake is completed.
2458   uint16_t r_epoch = 0;
2459   uint16_t w_epoch = 0;
2460
2461   // records being received in the current epoch
2462   DTLS1_BITMAP bitmap;
2463
2464   uint16_t handshake_write_seq = 0;
2465   uint16_t handshake_read_seq = 0;
2466
2467   // save last sequence number for retransmissions
2468   uint8_t last_write_sequence[8] = {0};
2469   UniquePtr<SSLAEADContext> last_aead_write_ctx;
2470
2471   // incoming_messages is a ring buffer of incoming handshake messages that have
2472   // yet to be processed. The front of the ring buffer is message number
2473   // |handshake_read_seq|, at position |handshake_read_seq| %
2474   // |SSL_MAX_HANDSHAKE_FLIGHT|.
2475   UniquePtr<hm_fragment> incoming_messages[SSL_MAX_HANDSHAKE_FLIGHT];
2476
2477   // outgoing_messages is the queue of outgoing messages from the last handshake
2478   // flight.
2479   DTLS_OUTGOING_MESSAGE outgoing_messages[SSL_MAX_HANDSHAKE_FLIGHT];
2480   uint8_t outgoing_messages_len = 0;
2481
2482   // outgoing_written is the number of outgoing messages that have been
2483   // written.
2484   uint8_t outgoing_written = 0;
2485   // outgoing_offset is the number of bytes of the next outgoing message have
2486   // been written.
2487   uint32_t outgoing_offset = 0;
2488
2489   unsigned mtu = 0;  // max DTLS packet size
2490
2491   // num_timeouts is the number of times the retransmit timer has fired since
2492   // the last time it was reset.
2493   unsigned num_timeouts = 0;
2494
2495   // Indicates when the last handshake msg or heartbeat sent will
2496   // timeout.
2497   struct OPENSSL_timeval next_timeout = {0, 0};
2498
2499   // timeout_duration_ms is the timeout duration in milliseconds.
2500   unsigned timeout_duration_ms = 0;
2501 };
2502
2503 // SSLConnection backs the public |SSL| type. Due to compatibility constraints,
2504 // it is a base class for |ssl_st|.
2505 struct SSLConnection {
2506   // method is the method table corresponding to the current protocol (DTLS or
2507   // TLS).
2508   const SSL_PROTOCOL_METHOD *method;
2509
2510   // version is the protocol version.
2511   uint16_t version;
2512
2513   // conf_max_version is the maximum acceptable protocol version configured by
2514   // |SSL_set_max_proto_version|. Note this version is normalized in DTLS and is
2515   // further constrainted by |SSL_OP_NO_*|.
2516   uint16_t conf_max_version;
2517
2518   // conf_min_version is the minimum acceptable protocol version configured by
2519   // |SSL_set_min_proto_version|. Note this version is normalized in DTLS and is
2520   // further constrainted by |SSL_OP_NO_*|.
2521   uint16_t conf_min_version;
2522
2523   uint16_t max_send_fragment;
2524
2525   // There are 2 BIO's even though they are normally both the same. This is so
2526   // data can be read and written to different handlers
2527
2528   BIO *rbio;  // used by SSL_read
2529   BIO *wbio;  // used by SSL_write
2530
2531   // do_handshake runs the handshake. On completion, it returns |ssl_hs_ok|.
2532   // Otherwise, it returns a value corresponding to what operation is needed to
2533   // progress.
2534   enum ssl_hs_wait_t (*do_handshake)(SSL_HANDSHAKE *hs);
2535
2536   SSL3_STATE *s3;   // SSLv3 variables
2537   DTLS1_STATE *d1;  // DTLSv1 variables
2538
2539   // callback that allows applications to peek at protocol messages
2540   void (*msg_callback)(int write_p, int version, int content_type,
2541                        const void *buf, size_t len, SSL *ssl, void *arg);
2542   void *msg_callback_arg;
2543
2544   X509_VERIFY_PARAM *param;
2545
2546   // crypto
2547   struct ssl_cipher_preference_list_st *cipher_list;
2548
2549   // session info
2550
2551   // This is used to hold the local certificate used (i.e. the server
2552   // certificate for a server or the client certificate for a client).
2553   CERT *cert;
2554
2555   // initial_timeout_duration_ms is the default DTLS timeout duration in
2556   // milliseconds. It's used to initialize the timer any time it's restarted.
2557   unsigned initial_timeout_duration_ms;
2558
2559   // tls13_variant is the variant of TLS 1.3 we are using for this
2560   // configuration.
2561   enum tls13_variant_t tls13_variant;
2562
2563   // session is the configured session to be offered by the client. This session
2564   // is immutable.
2565   SSL_SESSION *session;
2566
2567   int (*verify_callback)(int ok,
2568                          X509_STORE_CTX *ctx);  // fail if callback returns 0
2569
2570   enum ssl_verify_result_t (*custom_verify_callback)(SSL *ssl,
2571                                                      uint8_t *out_alert);
2572
2573   void (*info_callback)(const SSL *ssl, int type, int value);
2574
2575   // Server-only: psk_identity_hint is the identity hint to send in
2576   // PSK-based key exchanges.
2577   char *psk_identity_hint;
2578
2579   unsigned int (*psk_client_callback)(SSL *ssl, const char *hint,
2580                                       char *identity,
2581                                       unsigned int max_identity_len,
2582                                       uint8_t *psk, unsigned int max_psk_len);
2583   unsigned int (*psk_server_callback)(SSL *ssl, const char *identity,
2584                                       uint8_t *psk, unsigned int max_psk_len);
2585
2586   SSL_CTX *ctx;
2587
2588   // extra application data
2589   CRYPTO_EX_DATA ex_data;
2590
2591   // for server side, keep the list of CA_dn we can use
2592   STACK_OF(CRYPTO_BUFFER) *client_CA;
2593
2594   // cached_x509_client_CA is a cache of parsed versions of the elements of
2595   // |client_CA|.
2596   STACK_OF(X509_NAME) *cached_x509_client_CA;
2597
2598   uint32_t options;  // protocol behaviour
2599   uint32_t mode;     // API behaviour
2600   uint32_t max_cert_list;
2601   uint16_t dummy_pq_padding_len;
2602   char *tlsext_hostname;
2603   size_t supported_group_list_len;
2604   uint16_t *supported_group_list;  // our list
2605
2606   // session_ctx is the |SSL_CTX| used for the session cache and related
2607   // settings.
2608   SSL_CTX *session_ctx;
2609
2610   // srtp_profiles is the list of configured SRTP protection profiles for
2611   // DTLS-SRTP.
2612   STACK_OF(SRTP_PROTECTION_PROFILE) *srtp_profiles;
2613
2614   // srtp_profile is the selected SRTP protection profile for
2615   // DTLS-SRTP.
2616   const SRTP_PROTECTION_PROFILE *srtp_profile;
2617
2618   // The client's Channel ID private key.
2619   EVP_PKEY *tlsext_channel_id_private;
2620
2621   // For a client, this contains the list of supported protocols in wire
2622   // format.
2623   uint8_t *alpn_client_proto_list;
2624   unsigned alpn_client_proto_list_len;
2625
2626   // Contains a list of supported Token Binding key parameters.
2627   uint8_t *token_binding_params;
2628   size_t token_binding_params_len;
2629
2630   // The negotiated Token Binding key parameter. Only valid if
2631   // |token_binding_negotiated| is set.
2632   uint8_t negotiated_token_binding_param;
2633
2634   // Contains the QUIC transport params that this endpoint will send.
2635   uint8_t *quic_transport_params;
2636   size_t quic_transport_params_len;
2637
2638   // renegotiate_mode controls how peer renegotiation attempts are handled.
2639   enum ssl_renegotiate_mode_t renegotiate_mode;
2640
2641   // verify_mode is a bitmask of |SSL_VERIFY_*| values.
2642   uint8_t verify_mode;
2643
2644   // server is true iff the this SSL* is the server half. Note: before the SSL*
2645   // is initialized by either SSL_set_accept_state or SSL_set_connect_state,
2646   // the side is not determined. In this state, server is always false.
2647   bool server:1;
2648
2649   // quiet_shutdown is true if the connection should not send a close_notify on
2650   // shutdown.
2651   bool quiet_shutdown:1;
2652
2653   // Enable signed certificate time stamps. Currently client only.
2654   bool signed_cert_timestamps_enabled:1;
2655
2656   // ocsp_stapling_enabled is only used by client connections and indicates
2657   // whether OCSP stapling will be requested.
2658   bool ocsp_stapling_enabled:1;
2659
2660   // tlsext_channel_id_enabled is copied from the |SSL_CTX|. For a server,
2661   // means that we'll accept Channel IDs from clients. For a client, means that
2662   // we'll advertise support.
2663   bool tlsext_channel_id_enabled:1;
2664
2665   // token_binding_negotiated is set if Token Binding was negotiated.
2666   bool token_binding_negotiated:1;
2667
2668   // retain_only_sha256_of_client_certs is true if we should compute the SHA256
2669   // hash of the peer's certificate and then discard it to save memory and
2670   // session space. Only effective on the server side.
2671   bool retain_only_sha256_of_client_certs:1;
2672
2673   // handoff indicates that a server should stop after receiving the
2674   // ClientHello and pause the handshake in such a way that |SSL_get_error|
2675   // returns |SSL_HANDOFF|. This is copied in |SSL_new| from the |SSL_CTX|
2676   // element of the same name and may be cleared if the handoff is declined.
2677   bool handoff:1;
2678
2679   // did_dummy_pq_padding is only valid for a client. In that context, it is
2680   // true iff the client observed the server echoing a dummy PQ padding
2681   // extension.
2682   bool did_dummy_pq_padding:1;
2683 };
2684
2685 // From draft-ietf-tls-tls13-18, used in determining PSK modes.
2686 #define SSL_PSK_DHE_KE 0x1
2687
2688 // From draft-ietf-tls-tls13-16, used in determining whether to respond with a
2689 // KeyUpdate.
2690 #define SSL_KEY_UPDATE_NOT_REQUESTED 0
2691 #define SSL_KEY_UPDATE_REQUESTED 1
2692
2693 // kMaxEarlyDataAccepted is the advertised number of plaintext bytes of early
2694 // data that will be accepted. This value should be slightly below
2695 // kMaxEarlyDataSkipped in tls_record.c, which is measured in ciphertext.
2696 static const size_t kMaxEarlyDataAccepted = 14336;
2697
2698 CERT *ssl_cert_new(const SSL_X509_METHOD *x509_method);
2699 CERT *ssl_cert_dup(CERT *cert);
2700 void ssl_cert_clear_certs(CERT *cert);
2701 void ssl_cert_free(CERT *cert);
2702 int ssl_set_cert(CERT *cert, UniquePtr<CRYPTO_BUFFER> buffer);
2703 int ssl_is_key_type_supported(int key_type);
2704 // ssl_compare_public_and_private_key returns one if |pubkey| is the public
2705 // counterpart to |privkey|. Otherwise it returns zero and pushes a helpful
2706 // message on the error queue.
2707 int ssl_compare_public_and_private_key(const EVP_PKEY *pubkey,
2708                                        const EVP_PKEY *privkey);
2709 int ssl_cert_check_private_key(const CERT *cert, const EVP_PKEY *privkey);
2710 int ssl_get_new_session(SSL_HANDSHAKE *hs, int is_server);
2711 int ssl_encrypt_ticket(SSL *ssl, CBB *out, const SSL_SESSION *session);
2712 int ssl_ctx_rotate_ticket_encryption_key(SSL_CTX *ctx);
2713
2714 // ssl_session_new returns a newly-allocated blank |SSL_SESSION| or nullptr on
2715 // error.
2716 UniquePtr<SSL_SESSION> ssl_session_new(const SSL_X509_METHOD *x509_method);
2717
2718 // SSL_SESSION_parse parses an |SSL_SESSION| from |cbs| and advances |cbs| over
2719 // the parsed data.
2720 UniquePtr<SSL_SESSION> SSL_SESSION_parse(CBS *cbs,
2721                                          const SSL_X509_METHOD *x509_method,
2722                                          CRYPTO_BUFFER_POOL *pool);
2723
2724 // ssl_session_serialize writes |in| to |cbb| as if it were serialising a
2725 // session for Session-ID resumption. It returns one on success and zero on
2726 // error.
2727 int ssl_session_serialize(const SSL_SESSION *in, CBB *cbb);
2728
2729 // ssl_session_is_context_valid returns one if |session|'s session ID context
2730 // matches the one set on |ssl| and zero otherwise.
2731 int ssl_session_is_context_valid(const SSL *ssl, const SSL_SESSION *session);
2732
2733 // ssl_session_is_time_valid returns one if |session| is still valid and zero if
2734 // it has expired.
2735 int ssl_session_is_time_valid(const SSL *ssl, const SSL_SESSION *session);
2736
2737 // ssl_session_is_resumable returns one if |session| is resumable for |hs| and
2738 // zero otherwise.
2739 int ssl_session_is_resumable(const SSL_HANDSHAKE *hs,
2740                              const SSL_SESSION *session);
2741
2742 // ssl_session_protocol_version returns the protocol version associated with
2743 // |session|. Note that despite the name, this is not the same as
2744 // |SSL_SESSION_get_protocol_version|. The latter is based on upstream's name.
2745 uint16_t ssl_session_protocol_version(const SSL_SESSION *session);
2746
2747 // ssl_session_get_digest returns the digest used in |session|.
2748 const EVP_MD *ssl_session_get_digest(const SSL_SESSION *session);
2749
2750 void ssl_set_session(SSL *ssl, SSL_SESSION *session);
2751
2752 // ssl_get_prev_session looks up the previous session based on |client_hello|.
2753 // On success, it sets |*out_session| to the session or nullptr if none was
2754 // found. If the session could not be looked up synchronously, it returns
2755 // |ssl_hs_pending_session| and should be called again. If a ticket could not be
2756 // decrypted immediately it returns |ssl_hs_pending_ticket| and should also
2757 // be called again. Otherwise, it returns |ssl_hs_error|.
2758 enum ssl_hs_wait_t ssl_get_prev_session(SSL *ssl,
2759                                         UniquePtr<SSL_SESSION> *out_session,
2760                                         bool *out_tickets_supported,
2761                                         bool *out_renew_ticket,
2762                                         const SSL_CLIENT_HELLO *client_hello);
2763
2764 // The following flags determine which parts of the session are duplicated.
2765 #define SSL_SESSION_DUP_AUTH_ONLY 0x0
2766 #define SSL_SESSION_INCLUDE_TICKET 0x1
2767 #define SSL_SESSION_INCLUDE_NONAUTH 0x2
2768 #define SSL_SESSION_DUP_ALL \
2769   (SSL_SESSION_INCLUDE_TICKET | SSL_SESSION_INCLUDE_NONAUTH)
2770
2771 // SSL_SESSION_dup returns a newly-allocated |SSL_SESSION| with a copy of the
2772 // fields in |session| or nullptr on error. The new session is non-resumable and
2773 // must be explicitly marked resumable once it has been filled in.
2774 OPENSSL_EXPORT UniquePtr<SSL_SESSION> SSL_SESSION_dup(SSL_SESSION *session,
2775                                                       int dup_flags);
2776
2777 // ssl_session_rebase_time updates |session|'s start time to the current time,
2778 // adjusting the timeout so the expiration time is unchanged.
2779 void ssl_session_rebase_time(SSL *ssl, SSL_SESSION *session);
2780
2781 // ssl_session_renew_timeout calls |ssl_session_rebase_time| and renews
2782 // |session|'s timeout to |timeout| (measured from the current time). The
2783 // renewal is clamped to the session's auth_timeout.
2784 void ssl_session_renew_timeout(SSL *ssl, SSL_SESSION *session,
2785                                uint32_t timeout);
2786
2787 void ssl_cipher_preference_list_free(
2788     struct ssl_cipher_preference_list_st *cipher_list);
2789
2790 // ssl_get_cipher_preferences returns the cipher preference list for TLS 1.2 and
2791 // below.
2792 const struct ssl_cipher_preference_list_st *ssl_get_cipher_preferences(
2793     const SSL *ssl);
2794
2795 void ssl_update_cache(SSL_HANDSHAKE *hs, int mode);
2796
2797 int ssl_send_alert(SSL *ssl, int level, int desc);
2798 bool ssl3_get_message(SSL *ssl, SSLMessage *out);
2799 ssl_open_record_t ssl3_open_handshake(SSL *ssl, size_t *out_consumed,
2800                                       uint8_t *out_alert, Span<uint8_t> in);
2801 void ssl3_next_message(SSL *ssl);
2802
2803 int ssl3_dispatch_alert(SSL *ssl);
2804 ssl_open_record_t ssl3_open_app_data(SSL *ssl, Span<uint8_t> *out,
2805                                      size_t *out_consumed, uint8_t *out_alert,
2806                                      Span<uint8_t> in);
2807 ssl_open_record_t ssl3_open_change_cipher_spec(SSL *ssl, size_t *out_consumed,
2808                                                uint8_t *out_alert,
2809                                                Span<uint8_t> in);
2810 int ssl3_write_app_data(SSL *ssl, bool *out_needs_handshake, const uint8_t *buf,
2811                         int len);
2812
2813 bool ssl3_new(SSL *ssl);
2814 void ssl3_free(SSL *ssl);
2815
2816 bool ssl3_init_message(SSL *ssl, CBB *cbb, CBB *body, uint8_t type);
2817 bool ssl3_finish_message(SSL *ssl, CBB *cbb, Array<uint8_t> *out_msg);
2818 bool ssl3_add_message(SSL *ssl, Array<uint8_t> msg);
2819 bool ssl3_add_change_cipher_spec(SSL *ssl);
2820 bool ssl3_add_alert(SSL *ssl, uint8_t level, uint8_t desc);
2821 int ssl3_flush_flight(SSL *ssl);
2822
2823 bool dtls1_init_message(SSL *ssl, CBB *cbb, CBB *body, uint8_t type);
2824 bool dtls1_finish_message(SSL *ssl, CBB *cbb, Array<uint8_t> *out_msg);
2825 bool dtls1_add_message(SSL *ssl, Array<uint8_t> msg);
2826 bool dtls1_add_change_cipher_spec(SSL *ssl);
2827 bool dtls1_add_alert(SSL *ssl, uint8_t level, uint8_t desc);
2828 int dtls1_flush_flight(SSL *ssl);
2829
2830 // ssl_add_message_cbb finishes the handshake message in |cbb| and adds it to
2831 // the pending flight. It returns true on success and false on error.
2832 bool ssl_add_message_cbb(SSL *ssl, CBB *cbb);
2833
2834 // ssl_hash_message incorporates |msg| into the handshake hash. It returns true
2835 // on success and false on allocation failure.
2836 bool ssl_hash_message(SSL_HANDSHAKE *hs, const SSLMessage &msg);
2837
2838 ssl_open_record_t dtls1_open_app_data(SSL *ssl, Span<uint8_t> *out,
2839                                       size_t *out_consumed, uint8_t *out_alert,
2840                                       Span<uint8_t> in);
2841 ssl_open_record_t dtls1_open_change_cipher_spec(SSL *ssl, size_t *out_consumed,
2842                                                 uint8_t *out_alert,
2843                                                 Span<uint8_t> in);
2844
2845 int dtls1_write_app_data(SSL *ssl, bool *out_needs_handshake,
2846                          const uint8_t *buf, int len);
2847
2848 // dtls1_write_record sends a record. It returns one on success and <= 0 on
2849 // error.
2850 int dtls1_write_record(SSL *ssl, int type, const uint8_t *buf, size_t len,
2851                        enum dtls1_use_epoch_t use_epoch);
2852
2853 int dtls1_retransmit_outgoing_messages(SSL *ssl);
2854 bool dtls1_parse_fragment(CBS *cbs, struct hm_header_st *out_hdr,
2855                          CBS *out_body);
2856 bool dtls1_check_timeout_num(SSL *ssl);
2857
2858 void dtls1_start_timer(SSL *ssl);
2859 void dtls1_stop_timer(SSL *ssl);
2860 bool dtls1_is_timer_expired(SSL *ssl);
2861 unsigned int dtls1_min_mtu(void);
2862
2863 bool dtls1_new(SSL *ssl);
2864 void dtls1_free(SSL *ssl);
2865
2866 bool dtls1_get_message(SSL *ssl, SSLMessage *out);
2867 ssl_open_record_t dtls1_open_handshake(SSL *ssl, size_t *out_consumed,
2868                                        uint8_t *out_alert, Span<uint8_t> in);
2869 void dtls1_next_message(SSL *ssl);
2870 int dtls1_dispatch_alert(SSL *ssl);
2871
2872 // tls1_configure_aead configures either the read or write direction AEAD (as
2873 // determined by |direction|) using the keys generated by the TLS KDF. The
2874 // |key_block_cache| argument is used to store the generated key block, if
2875 // empty. Otherwise it's assumed that the key block is already contained within
2876 // it. Returns one on success or zero on error.
2877 int tls1_configure_aead(SSL *ssl, evp_aead_direction_t direction,
2878                         Array<uint8_t> *key_block_cache,
2879                         const SSL_CIPHER *cipher,
2880                         Span<const uint8_t> iv_override);
2881
2882 int tls1_change_cipher_state(SSL_HANDSHAKE *hs, evp_aead_direction_t direction);
2883 int tls1_generate_master_secret(SSL_HANDSHAKE *hs, uint8_t *out,
2884                                 Span<const uint8_t> premaster);
2885
2886 // tls1_get_grouplist returns the locally-configured group preference list.
2887 Span<const uint16_t> tls1_get_grouplist(const SSL *ssl);
2888
2889 // tls1_check_group_id returns one if |group_id| is consistent with
2890 // locally-configured group preferences.
2891 int tls1_check_group_id(const SSL *ssl, uint16_t group_id);
2892
2893 // tls1_get_shared_group sets |*out_group_id| to the first preferred shared
2894 // group between client and server preferences and returns one. If none may be
2895 // found, it returns zero.
2896 int tls1_get_shared_group(SSL_HANDSHAKE *hs, uint16_t *out_group_id);
2897
2898 // tls1_set_curves converts the array of |ncurves| NIDs pointed to by |curves|
2899 // into a newly allocated array of TLS group IDs. On success, the function
2900 // returns one and writes the array to |*out_group_ids| and its size to
2901 // |*out_group_ids_len|. Otherwise, it returns zero.
2902 int tls1_set_curves(uint16_t **out_group_ids, size_t *out_group_ids_len,
2903                     const int *curves, size_t ncurves);
2904
2905 // tls1_set_curves_list converts the string of curves pointed to by |curves|
2906 // into a newly allocated array of TLS group IDs. On success, the function
2907 // returns one and writes the array to |*out_group_ids| and its size to
2908 // |*out_group_ids_len|. Otherwise, it returns zero.
2909 int tls1_set_curves_list(uint16_t **out_group_ids, size_t *out_group_ids_len,
2910                          const char *curves);
2911
2912 // ssl_add_clienthello_tlsext writes ClientHello extensions to |out|. It
2913 // returns one on success and zero on failure. The |header_len| argument is the
2914 // length of the ClientHello written so far and is used to compute the padding
2915 // length. (It does not include the record header.)
2916 int ssl_add_clienthello_tlsext(SSL_HANDSHAKE *hs, CBB *out, size_t header_len);
2917
2918 int ssl_add_serverhello_tlsext(SSL_HANDSHAKE *hs, CBB *out);
2919 int ssl_parse_clienthello_tlsext(SSL_HANDSHAKE *hs,
2920                                  const SSL_CLIENT_HELLO *client_hello);
2921 int ssl_parse_serverhello_tlsext(SSL_HANDSHAKE *hs, CBS *cbs);
2922
2923 #define tlsext_tick_md EVP_sha256
2924
2925 // ssl_process_ticket processes a session ticket from the client. It returns
2926 // one of:
2927 //   |ssl_ticket_aead_success|: |*out_session| is set to the parsed session and
2928 //       |*out_renew_ticket| is set to whether the ticket should be renewed.
2929 //   |ssl_ticket_aead_ignore_ticket|: |*out_renew_ticket| is set to whether a
2930 //       fresh ticket should be sent, but the given ticket cannot be used.
2931 //   |ssl_ticket_aead_retry|: the ticket could not be immediately decrypted.
2932 //       Retry later.
2933 //   |ssl_ticket_aead_error|: an error occured that is fatal to the connection.
2934 enum ssl_ticket_aead_result_t ssl_process_ticket(
2935     SSL *ssl, UniquePtr<SSL_SESSION> *out_session, bool *out_renew_ticket,
2936     const uint8_t *ticket, size_t ticket_len, const uint8_t *session_id,
2937     size_t session_id_len);
2938
2939 // tls1_verify_channel_id processes |msg| as a Channel ID message, and verifies
2940 // the signature. If the key is valid, it saves the Channel ID and returns
2941 // one. Otherwise, it returns zero.
2942 int tls1_verify_channel_id(SSL_HANDSHAKE *hs, const SSLMessage &msg);
2943
2944 // tls1_write_channel_id generates a Channel ID message and puts the output in
2945 // |cbb|. |ssl->tlsext_channel_id_private| must already be set before calling.
2946 // This function returns true on success and false on error.
2947 bool tls1_write_channel_id(SSL_HANDSHAKE *hs, CBB *cbb);
2948
2949 // tls1_channel_id_hash computes the hash to be signed by Channel ID and writes
2950 // it to |out|, which must contain at least |EVP_MAX_MD_SIZE| bytes. It returns
2951 // one on success and zero on failure.
2952 int tls1_channel_id_hash(SSL_HANDSHAKE *hs, uint8_t *out, size_t *out_len);
2953
2954 int tls1_record_handshake_hashes_for_channel_id(SSL_HANDSHAKE *hs);
2955
2956 // ssl_do_channel_id_callback checks runs |ssl->ctx->channel_id_cb| if
2957 // necessary. It returns one on success and zero on fatal error. Note that, on
2958 // success, |ssl->tlsext_channel_id_private| may be unset, in which case the
2959 // operation should be retried later.
2960 int ssl_do_channel_id_callback(SSL *ssl);
2961
2962 // ssl_can_write returns one if |ssl| is allowed to write and zero otherwise.
2963 int ssl_can_write(const SSL *ssl);
2964
2965 // ssl_can_read returns one if |ssl| is allowed to read and zero otherwise.
2966 int ssl_can_read(const SSL *ssl);
2967
2968 void ssl_get_current_time(const SSL *ssl, struct OPENSSL_timeval *out_clock);
2969 void ssl_ctx_get_current_time(const SSL_CTX *ctx,
2970                               struct OPENSSL_timeval *out_clock);
2971
2972 // ssl_reset_error_state resets state for |SSL_get_error|.
2973 void ssl_reset_error_state(SSL *ssl);
2974
2975 // ssl_set_read_error sets |ssl|'s read half into an error state, saving the
2976 // current state of the error queue.
2977 void ssl_set_read_error(SSL* ssl);
2978
2979 }  // namespace bssl
2980
2981
2982 // Opaque C types.
2983 //
2984 // The following types are exported to C code as public typedefs, so they must
2985 // be defined outside of the namespace.
2986
2987 // ssl_method_st backs the public |SSL_METHOD| type. It is a compatibility
2988 // structure to support the legacy version-locked methods.
2989 struct ssl_method_st {
2990   // version, if non-zero, is the only protocol version acceptable to an
2991   // SSL_CTX initialized from this method.
2992   uint16_t version;
2993   // method is the underlying SSL_PROTOCOL_METHOD that initializes the
2994   // SSL_CTX.
2995   const bssl::SSL_PROTOCOL_METHOD *method;
2996   // x509_method contains pointers to functions that might deal with |X509|
2997   // compatibility, or might be a no-op, depending on the application.
2998   const SSL_X509_METHOD *x509_method;
2999 };
3000
3001 struct ssl_x509_method_st {
3002   // check_client_CA_list returns one if |names| is a good list of X.509
3003   // distinguished names and zero otherwise. This is used to ensure that we can
3004   // reject unparsable values at handshake time when using crypto/x509.
3005   int (*check_client_CA_list)(STACK_OF(CRYPTO_BUFFER) *names);
3006
3007   // cert_clear frees and NULLs all X509 certificate-related state.
3008   void (*cert_clear)(bssl::CERT *cert);
3009   // cert_free frees all X509-related state.
3010   void (*cert_free)(bssl::CERT *cert);
3011   // cert_flush_cached_chain drops any cached |X509|-based certificate chain
3012   // from |cert|.
3013   // cert_dup duplicates any needed fields from |cert| to |new_cert|.
3014   void (*cert_dup)(bssl::CERT *new_cert, const bssl::CERT *cert);
3015   void (*cert_flush_cached_chain)(bssl::CERT *cert);
3016   // cert_flush_cached_chain drops any cached |X509|-based leaf certificate
3017   // from |cert|.
3018   void (*cert_flush_cached_leaf)(bssl::CERT *cert);
3019
3020   // session_cache_objects fills out |sess->x509_peer| and |sess->x509_chain|
3021   // from |sess->certs| and erases |sess->x509_chain_without_leaf|. It returns
3022   // one on success or zero on error.
3023   int (*session_cache_objects)(SSL_SESSION *session);
3024   // session_dup duplicates any needed fields from |session| to |new_session|.
3025   // It returns one on success or zero on error.
3026   int (*session_dup)(SSL_SESSION *new_session, const SSL_SESSION *session);
3027   // session_clear frees any X509-related state from |session|.
3028   void (*session_clear)(SSL_SESSION *session);
3029   // session_verify_cert_chain verifies the certificate chain in |session|,
3030   // sets |session->verify_result| and returns one on success or zero on
3031   // error.
3032   int (*session_verify_cert_chain)(SSL_SESSION *session, SSL *ssl,
3033                                    uint8_t *out_alert);
3034
3035   // hs_flush_cached_ca_names drops any cached |X509_NAME|s from |hs|.
3036   void (*hs_flush_cached_ca_names)(bssl::SSL_HANDSHAKE *hs);
3037   // ssl_new does any neccessary initialisation of |ssl|. It returns one on
3038   // success or zero on error.
3039   int (*ssl_new)(SSL *ssl);
3040   // ssl_free frees anything created by |ssl_new|.
3041   void (*ssl_free)(SSL *ssl);
3042   // ssl_flush_cached_client_CA drops any cached |X509_NAME|s from |ssl|.
3043   void (*ssl_flush_cached_client_CA)(SSL *ssl);
3044   // ssl_auto_chain_if_needed runs the deprecated auto-chaining logic if
3045   // necessary. On success, it updates |ssl|'s certificate configuration as
3046   // needed and returns one. Otherwise, it returns zero.
3047   int (*ssl_auto_chain_if_needed)(SSL *ssl);
3048   // ssl_ctx_new does any neccessary initialisation of |ctx|. It returns one on
3049   // success or zero on error.
3050   int (*ssl_ctx_new)(SSL_CTX *ctx);
3051   // ssl_ctx_free frees anything created by |ssl_ctx_new|.
3052   void (*ssl_ctx_free)(SSL_CTX *ctx);
3053   // ssl_ctx_flush_cached_client_CA drops any cached |X509_NAME|s from |ctx|.
3054   void (*ssl_ctx_flush_cached_client_CA)(SSL_CTX *ssl);
3055 };
3056
3057 // The following types back public C-exposed types which must live in the global
3058 // namespace. We use subclassing so the implementations may be C++ types with
3059 // methods and destructor without polluting the global namespace.
3060 struct ssl_ctx_st : public bssl::SSLContext {};
3061 struct ssl_st : public bssl::SSLConnection {};
3062
3063
3064 #endif  // OPENSSL_HEADER_SSL_INTERNAL_H