src/verify.c

   1 /*
   2  * Verify established TLS connections.
   3  *
   4  * Copyright (C) 2011-2014  Simon Ruderich
   5  *
   6  * This program is free software: you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8  * the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   9  * (at your option) any later version.
  10  *
  11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14  * GNU General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  17  * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  18  */
  19
  20 #include "tlsproxy.h"
  21 #include "verify.h"
  22
  23 #include <assert.h>
  24 #include <errno.h>
  25
  26 #include <gnutls/x509.h>
  27
  28
  29 /* Compatibility for older GnuTLS versions. Define the constants in a way
  30  * which doesn't affect the status check below. */
  31 #ifndef GNUTLS_CERT_SIGNER_NOT_CA
  32 # define GNUTLS_CERT_SIGNER_NOT_CA 0
  33 #endif
  34 #ifndef GNUTLS_CERT_SIGNATURE_FAILURE
  35 # define GNUTLS_CERT_SIGNATURE_FAILURE 0
  36 #endif
  37 #ifndef GNUTLS_CERT_REVOCATION_DATA_SUPERSEDED
  38 # define GNUTLS_CERT_REVOCATION_DATA_SUPERSEDED 0
  39 #endif
  40 #ifndef GNUTLS_CERT_UNEXPECTED_OWNER
  41 # define GNUTLS_CERT_UNEXPECTED_OWNER 0
  42 #endif
  43 #ifndef GNUTLS_CERT_REVOCATION_DATA_ISSUED_IN_FUTURE
  44 # define GNUTLS_CERT_REVOCATION_DATA_ISSUED_IN_FUTURE 0
  45 #endif
  46 #ifndef GNUTLS_CERT_SIGNER_CONSTRAINTS_FAILURE
  47 # define GNUTLS_CERT_SIGNER_CONSTRAINTS_FAILURE 0
  48 #endif
  49 #ifndef GNUTLS_CERT_MISMATCH
  50 # define GNUTLS_CERT_MISMATCH 0
  51 #endif
  52
  53
  54 static int get_certificate_path(const char *format,
  55         const char *hostname, char *buffer, size_t size);
  56
  57
  58 int verify_tls_connection(gnutls_session_t session, const char *hostname) {
  59     int result;
  60     char path[TLSPROXY_MAX_PATH_LENGTH];
  61
  62     size_t size;
  63     unsigned int status;
  64     gnutls_x509_crt_t cert;
  65     const gnutls_datum_t *cert_list;
  66     unsigned int cert_list_size;
  67     FILE *file;
  68     char buffer[66]; /* one line in a PEM file is 64 bytes + '\n' + '\0' */
  69     char server_cert[16384];
  70     char stored_cert[16384];
  71
  72     result = gnutls_certificate_verify_peers2(session, &status);
  73     /* Verification failed (!= invalid certificate but worse), no need for any
  74      * more checks. */
  75     if (result < 0) {
  76         LOG(WARNING,
  77             "verify_tls_connection(): "
  78             "gnutls_certificate_verify_peers2() failed: %s",
  79             gnutls_strerror(result));
  80         return -1;
  81     }
  82     /* Definitely an invalid certificate, abort. We don't perform any CA
  83      * verification so don't check for GNUTLS_CERT_INVALID. */
  84     if (status & GNUTLS_CERT_REVOKED
  85             || status & GNUTLS_CERT_SIGNER_NOT_CA
  86             || status & GNUTLS_CERT_INSECURE_ALGORITHM
  87             || status & GNUTLS_CERT_NOT_ACTIVATED
  88             || status & GNUTLS_CERT_EXPIRED
  89             || status & GNUTLS_CERT_SIGNATURE_FAILURE
  90             || status & GNUTLS_CERT_REVOCATION_DATA_SUPERSEDED
  91             || status & GNUTLS_CERT_UNEXPECTED_OWNER
  92             || status & GNUTLS_CERT_REVOCATION_DATA_ISSUED_IN_FUTURE
  93             || status & GNUTLS_CERT_SIGNER_CONSTRAINTS_FAILURE
  94             || status & GNUTLS_CERT_MISMATCH) {
  95         LOG(WARNING, "verify_tls_connection(): invalid server certificate");
  96         return -1;
  97     }
  98
  99     /* We only handle X509 certificates for now. Let validation fail to
 100      * prevent an attacker from changing the certificate type to prevent
 101      * detection. */
 102     if (gnutls_certificate_type_get(session) != GNUTLS_CRT_X509) {
 103         LOG(WARNING, "verify_tls_connection(): no X509 server certificate");
 104         return -1;
 105     }
 106
 107     /* Get server certificate. */
 108
 109     result = gnutls_x509_crt_init(&cert);
 110     if (result < 0) {
 111         LOG(WARNING,
 112             "verify_tls_connection(): gnutls_x509_crt_init() failed: %s",
 113             gnutls_strerror(result));
 114         return -1;
 115     }
 116
 117     cert_list = gnutls_certificate_get_peers(session, &cert_list_size);
 118     if (cert_list == NULL) {
 119         LOG(WARNING,
 120             "verify_tls_connection(): gnutls_certificate_get_peers() failed");
 121         gnutls_x509_crt_deinit(cert);
 122         return -1;
 123     }
 124
 125     result = gnutls_x509_crt_import(cert, &cert_list[0], GNUTLS_X509_FMT_DER);
 126     if (result < 0) {
 127         LOG(WARNING,
 128             "verify_tls_connection(): gnutls_x509_crt_import() failed: %s",
 129             gnutls_strerror(result));
 130         gnutls_x509_crt_deinit(cert);
 131         return -1;
 132     }
 133
 134     /* Export the certificate as PEM to compare it with the known certificate
 135      * stored on disk. */
 136     size = sizeof(server_cert);
 137     result = gnutls_x509_crt_export(cert, GNUTLS_X509_FMT_PEM,
 138                                     server_cert, &size);
 139     if (result != GNUTLS_E_SUCCESS) {
 140         LOG(WARNING,
 141             "verify_tls_connection(): gnutls_x509_crt_export() failed: %s",
 142             gnutls_strerror(result));
 143         gnutls_x509_crt_deinit(cert);
 144         return -1;
 145     }
 146     /* We got the certificate as PEM, free the crt struct. */
 147     gnutls_x509_crt_deinit(cert);
 148
 149     /* Open stored server certificate file. */
 150     if (server_certificate_file(&file, hostname, path, sizeof(path)) != 0) {
 151         LOG(DEBUG1, "server certificate:\n%s", server_cert);
 152         return -1;
 153     }
 154
 155     size = 1; /* '\0' */
 156     stored_cert[0] = '\0'; /* for strcat() */
 157
 158     while (fgets(buffer, sizeof(buffer), file) != NULL) {
 159         size += strlen(buffer);
 160         /* Make sure the buffer is big enough. */
 161         if (size >= sizeof(stored_cert)) {
 162             LOG(WARNING, "verify_tls_connection(): '%s' too big", path);
 163             fclose(file);
 164
 165             LOG(DEBUG1, "server certificate:\n%s", server_cert);
 166             return -1;
 167         }
 168
 169         strcat(stored_cert, buffer);
 170     }
 171     if (ferror(file)) {
 172         LOG(WARNING, "verify_tls_connection(): failed to read from '%s': %s",
 173                      path, strerror(errno));
 174         fclose(file);
 175
 176         LOG(DEBUG1, "server certificate:\n%s", server_cert);
 177         return -1;
 178     }
 179     fclose(file);
 180
 181     /* Check if the server certificate matches our stored certificate. */
 182     if (strcmp(stored_cert, server_cert)) {
 183         LOG(ERROR, "verify_tls_connection(): server certificate changed!",
 184                    path, strerror(errno));
 185
 186         LOG(WARNING, "server certificate:\n%s", server_cert);
 187         return -2;
 188     }
 189
 190     /* Check that the proxy certificate file for this domain exists and is
 191      * readable. This ensures we send an "invalid" certificate if the proxy
 192      * certificate doesn't exist.
 193      *
 194      * If the file gets removed or becomes unreadable after the check we won't
 195      * be able to establish a connection to the real server so this
 196      * race-condition has no security issues and is only a convenience for the
 197      * user. */
 198     if (proxy_certificate_path(hostname, path, sizeof(path)) != 0) {
 199         return -1;
 200     }
 201     file = fopen(path, "r");
 202     if (file == NULL) {
 203         LOG(WARNING,
 204             "verify_tls_connection(): proxy certificate doesn't exist: '%s'",
 205             path);
 206         return -1;
 207     }
 208     fclose(file);
 209
 210     return 0;
 211 }
 212
 213
 214 static int get_certificate_path(const char *format,
 215         const char *hostname, char *buffer, size_t size) {
 216     int result;
 217
 218     /* Hostname too long. */
 219     assert(size > strlen(format));
 220     if (size - strlen(format) <= strlen(hostname)) {
 221         LOG(WARNING, "get_certificate_path(): hostname too long: '%s'",
 222                      hostname);
 223         return -1;
 224     }
 225     /* Try to prevent path traversals in hostnames. */
 226     if (strstr(hostname, "..") != NULL) {
 227         LOG(WARNING, "get_certificate_path(): possible path traversal: '%s'",
 228                      hostname);
 229         return -1;
 230     }
 231     /* Safe as format is no user input. */
 232     result = snprintf(buffer, size, format, hostname);
 233     if (result < 0) {
 234         LOG_PERROR(ERROR, "get_certificate_path(): snprintf failed");
 235         return -1;
 236     } else if ((size_t)result >= size) {
 237         LOG(ERROR, "get_certificate_path(): snprintf buffer too short");
 238         return -1;
 239     }
 240
 241     return 0;
 242 }
 243
 244 int proxy_certificate_path(const char *hostname, char *path, size_t size) {
 245     return get_certificate_path(PROXY_SERVER_CERT_FILE_FORMAT,
 246                                 hostname, path, size);
 247 }
 248
 249 int server_certificate_file(FILE **file, const char *hostname,
 250                             char *path, size_t size) {
 251     if (get_certificate_path(STORED_SERVER_CERT_FILE_FORMAT,
 252                              hostname, path, size) != 0) {
 253         LOG_PERROR(ERROR, "server_certificate_file(): failed to get path");
 254         return -1;
 255     }
 256
 257     /* Open the stored certificate file. */
 258     *file = fopen(path, "rb");
 259     if (*file == NULL) {
 260         if (global_passthrough_unknown) {
 261             LOG(DEBUG1, "server_certificate_file(): failed to open '%s': %s",
 262                         path, strerror(errno));
 263         } else {
 264             LOG(WARNING, "server_certificate_file(): failed to open '%s': %s",
 265                          path, strerror(errno));
 266         }
 267         /* Couldn't open the file, special case. */
 268         return -2;
 269     }
 270
 271     return 0;
 272 }