src/plugins/tlsopenssl/tls_openssl.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2018 Cisco and/or its affiliates.
   3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   4  * you may not use this file except in compliance with the License.
   5  * You may obtain a copy of the License at:
   6  *
   7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   8  *
   9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  12  * See the License for the specific language governing permissions and
  13  * limitations under the License.
  14  */
  15
  16 #include <openssl/ssl.h>
  17 #include <openssl/conf.h>
  18 #include <openssl/err.h>
  19
  20 #ifdef HAVE_OPENSSL_ASYNC
  21 #include <openssl/async.h>
  22 #endif
  23 #include <dlfcn.h>
  24 #include <vnet/plugin/plugin.h>
  25 #include <vpp/app/version.h>
  26 #include <vnet/tls/tls.h>
  27 #include <ctype.h>
  28 #include <tlsopenssl/tls_openssl.h>
  29
  30 #define MAX_CRYPTO_LEN 64
  31
  32 openssl_main_t openssl_main;
  33 static u32
  34 openssl_ctx_alloc (void)
  35 {
  36   u8 thread_index = vlib_get_thread_index ();
  37   openssl_main_t *tm = &openssl_main;
  38   openssl_ctx_t **ctx;
  39
  40   pool_get (tm->ctx_pool[thread_index], ctx);
  41   if (!(*ctx))
  42     *ctx = clib_mem_alloc (sizeof (openssl_ctx_t));
  43
  44   clib_memset (*ctx, 0, sizeof (openssl_ctx_t));
  45   (*ctx)->ctx.c_thread_index = thread_index;
  46   (*ctx)->ctx.tls_ctx_engine = CRYPTO_ENGINE_OPENSSL;
  47   (*ctx)->ctx.app_session_handle = SESSION_INVALID_HANDLE;
  48   (*ctx)->openssl_ctx_index = ctx - tm->ctx_pool[thread_index];
  49   return ((*ctx)->openssl_ctx_index);
  50 }
  51
  52 static void
  53 openssl_ctx_free (tls_ctx_t * ctx)
  54 {
  55   openssl_ctx_t *oc = (openssl_ctx_t *) ctx;
  56
  57   if (SSL_is_init_finished (oc->ssl) && !ctx->is_passive_close)
  58     SSL_shutdown (oc->ssl);
  59
  60   SSL_free (oc->ssl);
  61
  62 #ifdef HAVE_OPENSSL_ASYNC
  63   openssl_evt_free (ctx->evt_index, ctx->c_thread_index);
  64 #endif
  65   vec_free (ctx->srv_hostname);
  66   pool_put_index (openssl_main.ctx_pool[ctx->c_thread_index],
  67                   oc->openssl_ctx_index);
  68 }
  69
  70 tls_ctx_t *
  71 openssl_ctx_get (u32 ctx_index)
  72 {
  73   openssl_ctx_t **ctx;
  74   ctx = pool_elt_at_index (openssl_main.ctx_pool[vlib_get_thread_index ()],
  75                            ctx_index);
  76   return &(*ctx)->ctx;
  77 }
  78
  79 tls_ctx_t *
  80 openssl_ctx_get_w_thread (u32 ctx_index, u8 thread_index)
  81 {
  82   openssl_ctx_t **ctx;
  83   ctx = pool_elt_at_index (openssl_main.ctx_pool[thread_index], ctx_index);
  84   return &(*ctx)->ctx;
  85 }
  86
  87 static u32
  88 openssl_listen_ctx_alloc (void)
  89 {
  90   openssl_main_t *om = &openssl_main;
  91   openssl_listen_ctx_t *lctx;
  92
  93   pool_get (om->lctx_pool, lctx);
  94
  95   clib_memset (lctx, 0, sizeof (openssl_listen_ctx_t));
  96   lctx->openssl_lctx_index = lctx - om->lctx_pool;
  97   return lctx->openssl_lctx_index;
  98 }
  99
 100 static void
 101 openssl_listen_ctx_free (openssl_listen_ctx_t * lctx)
 102 {
 103   pool_put_index (openssl_main.lctx_pool, lctx->openssl_lctx_index);
 104 }
 105
 106 openssl_listen_ctx_t *
 107 openssl_lctx_get (u32 lctx_index)
 108 {
 109   return pool_elt_at_index (openssl_main.lctx_pool, lctx_index);
 110 }
 111
 112 static int
 113 openssl_read_from_bio_into_fifo (svm_fifo_t * f, BIO * bio)
 114 {
 115   u32 enq_now, enq_max;
 116   svm_fifo_chunk_t *c;
 117   int read, rv;
 118
 119   enq_max = svm_fifo_max_enqueue_prod (f);
 120   if (!enq_max)
 121     return 0;
 122
 123   svm_fifo_fill_chunk_list (f);
 124
 125   enq_now = clib_min (svm_fifo_max_write_chunk (f), enq_max);
 126   if (!enq_now)
 127     return 0;
 128
 129   read = BIO_read (bio, svm_fifo_tail (f), enq_now);
 130   if (read <= 0)
 131     return 0;
 132
 133   c = svm_fifo_tail_chunk (f);
 134   while ((c = c->next) && read < enq_max)
 135     {
 136       enq_now = clib_min (c->length, enq_max - read);
 137       rv = BIO_read (bio, c->data, enq_now);
 138       read += rv > 0 ? rv : 0;
 139
 140       if (rv < enq_now)
 141         break;
 142     }
 143
 144   svm_fifo_enqueue_nocopy (f, read);
 145
 146   return read;
 147 }
 148
 149 static int
 150 openssl_read_from_ssl_into_fifo (svm_fifo_t * f, SSL * ssl)
 151 {
 152   u32 enq_now, enq_max;
 153   svm_fifo_chunk_t *c;
 154   int read, rv;
 155
 156   enq_max = svm_fifo_max_enqueue_prod (f);
 157   if (!enq_max)
 158     return 0;
 159
 160   svm_fifo_fill_chunk_list (f);
 161
 162   enq_now = clib_min (svm_fifo_max_write_chunk (f), enq_max);
 163   if (!enq_now)
 164     return 0;
 165
 166   read = SSL_read (ssl, svm_fifo_tail (f), enq_now);
 167   if (read <= 0)
 168     return 0;
 169
 170   c = svm_fifo_tail_chunk (f);
 171   while ((c = c->next) && read < enq_max)
 172     {
 173       enq_now = clib_min (c->length, enq_max - read);
 174       rv = SSL_read (ssl, c->data, enq_now);
 175       read += rv > 0 ? rv : 0;
 176
 177       if (rv < enq_now)
 178         break;
 179     }
 180
 181   svm_fifo_enqueue_nocopy (f, read);
 182
 183   return read;
 184 }
 185
 186 static int
 187 openssl_write_from_fifo_into_bio (svm_fifo_t * f, BIO * bio, u32 len)
 188 {
 189   svm_fifo_chunk_t *c;
 190   int wrote, rv;
 191   u32 deq_now;
 192
 193   deq_now = clib_min (svm_fifo_max_read_chunk (f), len);
 194   wrote = BIO_write (bio, svm_fifo_head (f), deq_now);
 195   if (wrote <= 0)
 196     return 0;
 197
 198   c = svm_fifo_head_chunk (f);
 199   while ((c = c->next) && wrote < len)
 200     {
 201       deq_now = clib_min (c->length, len - wrote);
 202       rv = BIO_write (bio, c->data, deq_now);
 203       wrote += rv > 0 ? rv : 0;
 204
 205       if (rv < deq_now)
 206         break;
 207     }
 208
 209   svm_fifo_dequeue_drop (f, wrote);
 210
 211   return wrote;
 212 }
 213
 214 static int
 215 openssl_write_from_fifo_into_ssl (svm_fifo_t * f, SSL * ssl, u32 len)
 216 {
 217   svm_fifo_chunk_t *c;
 218   int wrote = 0, rv;
 219   u32 deq_now;
 220
 221   deq_now = clib_min (svm_fifo_max_read_chunk (f), len);
 222   wrote = SSL_write (ssl, svm_fifo_head (f), deq_now);
 223   if (wrote <= 0)
 224     return 0;
 225
 226   c = svm_fifo_head_chunk (f);
 227   while ((c = c->next) && wrote < len)
 228     {
 229       deq_now = clib_min (c->length, len - wrote);
 230       rv = SSL_write (ssl, c->data, deq_now);
 231       wrote += rv > 0 ? rv : 0;
 232
 233       if (rv < deq_now)
 234         break;
 235     }
 236
 237   svm_fifo_dequeue_drop (f, wrote);
 238
 239   return wrote;
 240 }
 241
 242 static int
 243 openssl_try_handshake_read (openssl_ctx_t * oc, session_t * tls_session)
 244 {
 245   svm_fifo_t *f;
 246   u32 deq_max;
 247
 248   f = tls_session->rx_fifo;
 249   deq_max = svm_fifo_max_dequeue_cons (f);
 250   if (!deq_max)
 251     return 0;
 252
 253   return openssl_write_from_fifo_into_bio (f, oc->wbio, deq_max);
 254 }
 255
 256 static int
 257 openssl_try_handshake_write (openssl_ctx_t * oc, session_t * tls_session)
 258 {
 259   u32 read;
 260
 261   if (BIO_ctrl_pending (oc->rbio) <= 0)
 262     return 0;
 263
 264   read = openssl_read_from_bio_into_fifo (tls_session->tx_fifo, oc->rbio);
 265   if (read)
 266     tls_add_vpp_q_tx_evt (tls_session);
 267
 268   return read;
 269 }
 270
 271 #ifdef HAVE_OPENSSL_ASYNC
 272 static int
 273 openssl_check_async_status (tls_ctx_t * ctx, openssl_resume_handler * handler,
 274                             session_t * session)
 275 {
 276   openssl_ctx_t *oc = (openssl_ctx_t *) ctx;
 277   int estatus;
 278
 279   SSL_get_async_status (oc->ssl, &estatus);
 280   if (estatus == ASYNC_STATUS_EAGAIN)
 281     {
 282       vpp_tls_async_update_event (ctx, 1);
 283     }
 284   else
 285     {
 286       vpp_tls_async_update_event (ctx, 0);
 287     }
 288
 289   return 1;
 290
 291 }
 292
 293 #endif
 294
 295 static void
 296 openssl_handle_handshake_failure (tls_ctx_t * ctx)
 297 {
 298   session_t *app_session;
 299
 300   if (SSL_is_server (((openssl_ctx_t *) ctx)->ssl))
 301     {
 302       /*
 303        * Cleanup pre-allocated app session and close transport
 304        */
 305       app_session =
 306         session_get_if_valid (ctx->c_s_index, ctx->c_thread_index);
 307       if (app_session)
 308         {
 309           session_free (app_session);
 310           ctx->no_app_session = 1;
 311           ctx->c_s_index = SESSION_INVALID_INDEX;
 312           tls_disconnect_transport (ctx);
 313         }
 314     }
 315   else
 316     {
 317       /*
 318        * Also handles cleanup of the pre-allocated session
 319        */
 320       tls_notify_app_connected (ctx, /* is failed */ 1);
 321     }
 322 }
 323
 324 int
 325 openssl_ctx_handshake_rx (tls_ctx_t * ctx, session_t * tls_session)
 326 {
 327   openssl_ctx_t *oc = (openssl_ctx_t *) ctx;
 328   int rv = 0, err;
 329
 330   while (SSL_in_init (oc->ssl))
 331     {
 332       if (ctx->resume)
 333         {
 334           ctx->resume = 0;
 335         }
 336       else if (!openssl_try_handshake_read (oc, tls_session))
 337         break;
 338
 339       rv = SSL_do_handshake (oc->ssl);
 340       err = SSL_get_error (oc->ssl, rv);
 341
 342 #ifdef HAVE_OPENSSL_ASYNC
 343       if (err == SSL_ERROR_WANT_ASYNC)
 344         {
 345           openssl_check_async_status (ctx, openssl_ctx_handshake_rx,
 346                                       tls_session);
 347         }
 348 #endif
 349       if (err == SSL_ERROR_SSL)
 350         {
 351           char buf[512];
 352           ERR_error_string (ERR_get_error (), buf);
 353           clib_warning ("Err: %s", buf);
 354
 355           openssl_handle_handshake_failure (ctx);
 356           return -1;
 357         }
 358
 359       openssl_try_handshake_write (oc, tls_session);
 360
 361       if (err != SSL_ERROR_WANT_WRITE)
 362         break;
 363     }
 364   TLS_DBG (2, "tls state for %u is %s", oc->openssl_ctx_index,
 365            SSL_state_string_long (oc->ssl));
 366
 367   if (SSL_in_init (oc->ssl))
 368     return -1;
 369
 370   /*
 371    * Handshake complete
 372    */
 373   if (!SSL_is_server (oc->ssl))
 374     {
 375       /*
 376        * Verify server certificate
 377        */
 378       if ((rv = SSL_get_verify_result (oc->ssl)) != X509_V_OK)
 379         {
 380           TLS_DBG (1, " failed verify: %s\n",
 381                    X509_verify_cert_error_string (rv));
 382
 383           /*
 384            * Presence of hostname enforces strict certificate verification
 385            */
 386           if (ctx->srv_hostname)
 387             {
 388               tls_notify_app_connected (ctx, /* is failed */ 0);
 389               return -1;
 390             }
 391         }
 392       tls_notify_app_connected (ctx, /* is failed */ 0);
 393     }
 394   else
 395     {
 396       /* Need to check transport status */
 397       if (ctx->is_passive_close)
 398         openssl_handle_handshake_failure (ctx);
 399       else
 400         tls_notify_app_accept (ctx);
 401     }
 402
 403   TLS_DBG (1, "Handshake for %u complete. TLS cipher is %s",
 404            oc->openssl_ctx_index, SSL_get_cipher (oc->ssl));
 405   return rv;
 406 }
 407
 408 static void
 409 openssl_confirm_app_close (tls_ctx_t * ctx)
 410 {
 411   tls_disconnect_transport (ctx);
 412   session_transport_closed_notify (&ctx->connection);
 413 }
 414
 415 static inline int
 416 openssl_ctx_write (tls_ctx_t * ctx, session_t * app_session)
 417 {
 418   openssl_ctx_t *oc = (openssl_ctx_t *) ctx;
 419   int wrote = 0, read, max_buf = 100 * TLS_CHUNK_SIZE, max_space;
 420   u32 deq_max, to_write;
 421   session_t *tls_session;
 422   svm_fifo_t *f;
 423
 424   f = app_session->tx_fifo;
 425
 426   deq_max = svm_fifo_max_dequeue_cons (f);
 427   if (!deq_max)
 428     goto check_tls_fifo;
 429
 430   /* Figure out how much data to write */
 431   max_space = max_buf - BIO_ctrl_pending (oc->rbio);
 432   max_space = (max_space < 0) ? 0 : max_space;
 433   to_write = clib_min (deq_max, (u32) max_space);
 434
 435   wrote = openssl_write_from_fifo_into_ssl (f, oc->ssl, to_write);
 436   if (!wrote)
 437     {
 438       tls_add_vpp_q_builtin_tx_evt (app_session);
 439       goto check_tls_fifo;
 440     }
 441
 442   if (svm_fifo_needs_deq_ntf (f, wrote))
 443     session_dequeue_notify (app_session);
 444
 445   if (svm_fifo_max_dequeue_cons (f))
 446     tls_add_vpp_q_builtin_tx_evt (app_session);
 447
 448 check_tls_fifo:
 449
 450   if (BIO_ctrl_pending (oc->rbio) <= 0)
 451     return wrote;
 452
 453   tls_session = session_get_from_handle (ctx->tls_session_handle);
 454
 455   read = openssl_read_from_bio_into_fifo (tls_session->tx_fifo, oc->rbio);
 456   if (!read)
 457     {
 458       tls_add_vpp_q_builtin_tx_evt (app_session);
 459       return wrote;
 460     }
 461
 462   tls_add_vpp_q_tx_evt (tls_session);
 463
 464   if (BIO_ctrl_pending (oc->rbio) > 0)
 465     tls_add_vpp_q_builtin_tx_evt (app_session);
 466   else if (ctx->app_closed)
 467     openssl_confirm_app_close (ctx);
 468
 469   return wrote;
 470 }
 471
 472 static inline int
 473 openssl_ctx_read (tls_ctx_t * ctx, session_t * tls_session)
 474 {
 475   int read, wrote = 0, max_space, max_buf = 100 * TLS_CHUNK_SIZE;
 476   openssl_ctx_t *oc = (openssl_ctx_t *) ctx;
 477   u32 deq_max, to_write;
 478   session_t *app_session;
 479   svm_fifo_t *f;
 480
 481   if (PREDICT_FALSE (SSL_in_init (oc->ssl)))
 482     {
 483       if (openssl_ctx_handshake_rx (ctx, tls_session) < 0)
 484         return 0;
 485       else
 486         goto check_app_fifo;
 487     }
 488
 489   f = tls_session->rx_fifo;
 490
 491   deq_max = svm_fifo_max_dequeue_cons (f);
 492   max_space = max_buf - BIO_ctrl_pending (oc->wbio);
 493   max_space = max_space < 0 ? 0 : max_space;
 494   to_write = clib_min (deq_max, max_space);
 495   if (!to_write)
 496     goto check_app_fifo;
 497
 498   wrote = openssl_write_from_fifo_into_bio (f, oc->wbio, to_write);
 499   if (!wrote)
 500     {
 501       tls_add_vpp_q_builtin_rx_evt (tls_session);
 502       goto check_app_fifo;
 503     }
 504
 505   if (svm_fifo_max_dequeue_cons (f))
 506     tls_add_vpp_q_builtin_rx_evt (tls_session);
 507
 508 check_app_fifo:
 509
 510   if (BIO_ctrl_pending (oc->wbio) <= 0)
 511     return wrote;
 512
 513   app_session = session_get_from_handle (ctx->app_session_handle);
 514   f = app_session->rx_fifo;
 515
 516   read = openssl_read_from_ssl_into_fifo (f, oc->ssl);
 517   if (!read)
 518     {
 519       tls_add_vpp_q_builtin_rx_evt (tls_session);
 520       return wrote;
 521     }
 522
 523   /* If handshake just completed, session may still be in accepting state */
 524   if (app_session->session_state >= SESSION_STATE_READY)
 525     tls_notify_app_enqueue (ctx, app_session);
 526   if (SSL_pending (oc->ssl) > 0)
 527     tls_add_vpp_q_builtin_rx_evt (tls_session);
 528
 529   return wrote;
 530 }
 531
 532 static int
 533 openssl_ctx_init_client (tls_ctx_t * ctx)
 534 {
 535   long flags = SSL_OP_NO_SSLv2 | SSL_OP_NO_SSLv3 | SSL_OP_NO_COMPRESSION;
 536   openssl_ctx_t *oc = (openssl_ctx_t *) ctx;
 537   openssl_main_t *om = &openssl_main;
 538   session_t *tls_session;
 539   const SSL_METHOD *method;
 540   int rv, err;
 541
 542   method = SSLv23_client_method ();
 543   if (method == NULL)
 544     {
 545       TLS_DBG (1, "SSLv23_method returned null");
 546       return -1;
 547     }
 548
 549   oc->ssl_ctx = SSL_CTX_new (method);
 550   if (oc->ssl_ctx == NULL)
 551     {
 552       TLS_DBG (1, "SSL_CTX_new returned null");
 553       return -1;
 554     }
 555
 556   SSL_CTX_set_ecdh_auto (oc->ssl_ctx, 1);
 557   SSL_CTX_set_mode (oc->ssl_ctx, SSL_MODE_ENABLE_PARTIAL_WRITE);
 558 #ifdef HAVE_OPENSSL_ASYNC
 559   if (om->async)
 560     SSL_CTX_set_mode (oc->ssl_ctx, SSL_MODE_ASYNC);
 561 #endif
 562   rv = SSL_CTX_set_cipher_list (oc->ssl_ctx, (const char *) om->ciphers);
 563   if (rv != 1)
 564     {
 565       TLS_DBG (1, "Couldn't set cipher");
 566       return -1;
 567     }
 568
 569   SSL_CTX_set_options (oc->ssl_ctx, flags);
 570   SSL_CTX_set_cert_store (oc->ssl_ctx, om->cert_store);
 571
 572   oc->ssl = SSL_new (oc->ssl_ctx);
 573   if (oc->ssl == NULL)
 574     {
 575       TLS_DBG (1, "Couldn't initialize ssl struct");
 576       return -1;
 577     }
 578
 579   oc->rbio = BIO_new (BIO_s_mem ());
 580   oc->wbio = BIO_new (BIO_s_mem ());
 581
 582   BIO_set_mem_eof_return (oc->rbio, -1);
 583   BIO_set_mem_eof_return (oc->wbio, -1);
 584
 585   SSL_set_bio (oc->ssl, oc->wbio, oc->rbio);
 586   SSL_set_connect_state (oc->ssl);
 587
 588   rv = SSL_set_tlsext_host_name (oc->ssl, ctx->srv_hostname);
 589   if (rv != 1)
 590     {
 591       TLS_DBG (1, "Couldn't set hostname");
 592       return -1;
 593     }
 594
 595   /*
 596    * 2. Do the first steps in the handshake.
 597    */
 598   TLS_DBG (1, "Initiating handshake for [%u]%u", ctx->c_thread_index,
 599            oc->openssl_ctx_index);
 600
 601   tls_session = session_get_from_handle (ctx->tls_session_handle);
 602
 603 #ifdef HAVE_OPENSSL_ASYNC
 604   vpp_tls_async_init_event (ctx, openssl_ctx_handshake_rx, tls_session);
 605 #endif
 606   while (1)
 607     {
 608       rv = SSL_do_handshake (oc->ssl);
 609       err = SSL_get_error (oc->ssl, rv);
 610       openssl_try_handshake_write (oc, tls_session);
 611 #ifdef HAVE_OPENSSL_ASYNC
 612       if (err == SSL_ERROR_WANT_ASYNC)
 613         {
 614           openssl_check_async_status (ctx, openssl_ctx_handshake_rx,
 615                                       tls_session);
 616           break;
 617         }
 618 #endif
 619       if (err != SSL_ERROR_WANT_WRITE)
 620         break;
 621     }
 622
 623   TLS_DBG (2, "tls state for [%u]%u is su", ctx->c_thread_index,
 624            oc->openssl_ctx_index, SSL_state_string_long (oc->ssl));
 625   return 0;
 626 }
 627
 628 static int
 629 openssl_start_listen (tls_ctx_t * lctx)
 630 {
 631   const SSL_METHOD *method;
 632   SSL_CTX *ssl_ctx;
 633   int rv;
 634   BIO *cert_bio;
 635   X509 *srvcert;
 636   EVP_PKEY *pkey;
 637   u32 olc_index;
 638   openssl_listen_ctx_t *olc;
 639   app_cert_key_pair_t *ckpair;
 640
 641   long flags = SSL_OP_NO_SSLv2 | SSL_OP_NO_SSLv3 | SSL_OP_NO_COMPRESSION;
 642   openssl_main_t *om = &openssl_main;
 643
 644   ckpair = app_cert_key_pair_get_if_valid (lctx->ckpair_index);
 645   if (!ckpair)
 646     return -1;
 647
 648   if (!ckpair->cert || !ckpair->key)
 649     {
 650       TLS_DBG (1, "tls cert and/or key not configured %d",
 651                lctx->parent_app_wrk_index);
 652       return -1;
 653     }
 654
 655   method = SSLv23_method ();
 656   ssl_ctx = SSL_CTX_new (method);
 657   if (!ssl_ctx)
 658     {
 659       clib_warning ("Unable to create SSL context");
 660       return -1;
 661     }
 662
 663   SSL_CTX_set_mode (ssl_ctx, SSL_MODE_ENABLE_PARTIAL_WRITE);
 664 #ifdef HAVE_OPENSSL_ASYNC
 665   if (om->async)
 666     {
 667       SSL_CTX_set_mode (ssl_ctx, SSL_MODE_ASYNC);
 668       SSL_CTX_set_async_callback (ssl_ctx, tls_async_openssl_callback);
 669     }
 670 #endif
 671   SSL_CTX_set_options (ssl_ctx, flags);
 672   SSL_CTX_set_ecdh_auto (ssl_ctx, 1);
 673
 674   rv = SSL_CTX_set_cipher_list (ssl_ctx, (const char *) om->ciphers);
 675   if (rv != 1)
 676     {
 677       TLS_DBG (1, "Couldn't set cipher");
 678       return -1;
 679     }
 680
 681   /*
 682    * Set the key and cert
 683    */
 684   cert_bio = BIO_new (BIO_s_mem ());
 685   BIO_write (cert_bio, ckpair->cert, vec_len (ckpair->cert));
 686   srvcert = PEM_read_bio_X509 (cert_bio, NULL, NULL, NULL);
 687   if (!srvcert)
 688     {
 689       clib_warning ("unable to parse certificate");
 690       return -1;
 691     }
 692   SSL_CTX_use_certificate (ssl_ctx, srvcert);
 693   BIO_free (cert_bio);
 694
 695   cert_bio = BIO_new (BIO_s_mem ());
 696   BIO_write (cert_bio, ckpair->key, vec_len (ckpair->key));
 697   pkey = PEM_read_bio_PrivateKey (cert_bio, NULL, NULL, NULL);
 698   if (!pkey)
 699     {
 700       clib_warning ("unable to parse pkey");
 701       return -1;
 702     }
 703   SSL_CTX_use_PrivateKey (ssl_ctx, pkey);
 704   BIO_free (cert_bio);
 705
 706   olc_index = openssl_listen_ctx_alloc ();
 707   olc = openssl_lctx_get (olc_index);
 708   olc->ssl_ctx = ssl_ctx;
 709   olc->srvcert = srvcert;
 710   olc->pkey = pkey;
 711
 712   /* store SSL_CTX into TLS level structure */
 713   lctx->tls_ssl_ctx = olc_index;
 714
 715   return 0;
 716
 717 }
 718
 719 static int
 720 openssl_stop_listen (tls_ctx_t * lctx)
 721 {
 722   u32 olc_index;
 723   openssl_listen_ctx_t *olc;
 724
 725   olc_index = lctx->tls_ssl_ctx;
 726   olc = openssl_lctx_get (olc_index);
 727
 728   X509_free (olc->srvcert);
 729   EVP_PKEY_free (olc->pkey);
 730
 731   SSL_CTX_free (olc->ssl_ctx);
 732   openssl_listen_ctx_free (olc);
 733
 734   return 0;
 735 }
 736
 737 static int
 738 openssl_ctx_init_server (tls_ctx_t * ctx)
 739 {
 740   openssl_ctx_t *oc = (openssl_ctx_t *) ctx;
 741   u32 olc_index = ctx->tls_ssl_ctx;
 742   openssl_listen_ctx_t *olc;
 743   session_t *tls_session;
 744   int rv, err;
 745
 746   /* Start a new connection */
 747
 748   olc = openssl_lctx_get (olc_index);
 749   oc->ssl = SSL_new (olc->ssl_ctx);
 750   if (oc->ssl == NULL)
 751     {
 752       TLS_DBG (1, "Couldn't initialize ssl struct");
 753       return -1;
 754     }
 755
 756   oc->rbio = BIO_new (BIO_s_mem ());
 757   oc->wbio = BIO_new (BIO_s_mem ());
 758
 759   BIO_set_mem_eof_return (oc->rbio, -1);
 760   BIO_set_mem_eof_return (oc->wbio, -1);
 761
 762   SSL_set_bio (oc->ssl, oc->wbio, oc->rbio);
 763   SSL_set_accept_state (oc->ssl);
 764
 765   TLS_DBG (1, "Initiating handshake for [%u]%u", ctx->c_thread_index,
 766            oc->openssl_ctx_index);
 767
 768   tls_session = session_get_from_handle (ctx->tls_session_handle);
 769 #ifdef HAVE_OPENSSL_ASYNC
 770   vpp_tls_async_init_event (ctx, openssl_ctx_handshake_rx, tls_session);
 771 #endif
 772   while (1)
 773     {
 774       rv = SSL_do_handshake (oc->ssl);
 775       err = SSL_get_error (oc->ssl, rv);
 776       openssl_try_handshake_write (oc, tls_session);
 777 #ifdef HAVE_OPENSSL_ASYNC
 778       if (err == SSL_ERROR_WANT_ASYNC)
 779         {
 780           openssl_check_async_status (ctx, openssl_ctx_handshake_rx,
 781                                       tls_session);
 782           break;
 783         }
 784 #endif
 785       if (err != SSL_ERROR_WANT_WRITE)
 786         break;
 787     }
 788
 789   TLS_DBG (2, "tls state for [%u]%u is su", ctx->c_thread_index,
 790            oc->openssl_ctx_index, SSL_state_string_long (oc->ssl));
 791   return 0;
 792 }
 793
 794 static u8
 795 openssl_handshake_is_over (tls_ctx_t * ctx)
 796 {
 797   openssl_ctx_t *mc = (openssl_ctx_t *) ctx;
 798   if (!mc->ssl)
 799     return 0;
 800   return SSL_is_init_finished (mc->ssl);
 801 }
 802
 803 static int
 804 openssl_transport_close (tls_ctx_t * ctx)
 805 {
 806 #ifdef HAVE_OPENSSL_ASYNC
 807   if (vpp_openssl_is_inflight (ctx))
 808     return 0;
 809 #endif
 810
 811   if (!openssl_handshake_is_over (ctx))
 812     {
 813       openssl_handle_handshake_failure (ctx);
 814       return 0;
 815     }
 816   session_transport_closing_notify (&ctx->connection);
 817   return 0;
 818 }
 819
 820 static int
 821 openssl_app_close (tls_ctx_t * ctx)
 822 {
 823   openssl_ctx_t *oc = (openssl_ctx_t *) ctx;
 824   session_t *app_session;
 825
 826   /* Wait for all data to be written to tcp */
 827   app_session = session_get_from_handle (ctx->app_session_handle);
 828   if (BIO_ctrl_pending (oc->rbio) <= 0
 829       && !svm_fifo_max_dequeue_cons (app_session->tx_fifo))
 830     openssl_confirm_app_close (ctx);
 831   else
 832     ctx->app_closed = 1;
 833   return 0;
 834 }
 835
 836 const static tls_engine_vft_t openssl_engine = {
 837   .ctx_alloc = openssl_ctx_alloc,
 838   .ctx_free = openssl_ctx_free,
 839   .ctx_get = openssl_ctx_get,
 840   .ctx_get_w_thread = openssl_ctx_get_w_thread,
 841   .ctx_init_server = openssl_ctx_init_server,
 842   .ctx_init_client = openssl_ctx_init_client,
 843   .ctx_write = openssl_ctx_write,
 844   .ctx_read = openssl_ctx_read,
 845   .ctx_handshake_is_over = openssl_handshake_is_over,
 846   .ctx_start_listen = openssl_start_listen,
 847   .ctx_stop_listen = openssl_stop_listen,
 848   .ctx_transport_close = openssl_transport_close,
 849   .ctx_app_close = openssl_app_close,
 850 };
 851
 852 int
 853 tls_init_ca_chain (void)
 854 {
 855   openssl_main_t *om = &openssl_main;
 856   tls_main_t *tm = vnet_tls_get_main ();
 857   BIO *cert_bio;
 858   X509 *testcert;
 859   int rv;
 860
 861   if (access (tm->ca_cert_path, F_OK | R_OK) == -1)
 862     {
 863       clib_warning ("Could not initialize TLS CA certificates");
 864       return -1;
 865     }
 866
 867   if (!(om->cert_store = X509_STORE_new ()))
 868     {
 869       clib_warning ("failed to create cert store");
 870       return -1;
 871     }
 872
 873 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x30000000L
 874   rv = X509_STORE_load_file (om->cert_store, tm->ca_cert_path);
 875 #else
 876   rv = X509_STORE_load_locations (om->cert_store, tm->ca_cert_path, 0);
 877 #endif
 878
 879   if (rv < 0)
 880     {
 881       clib_warning ("failed to load ca certificate");
 882     }
 883
 884   if (tm->use_test_cert_in_ca)
 885     {
 886       cert_bio = BIO_new (BIO_s_mem ());
 887       BIO_write (cert_bio, test_srv_crt_rsa, test_srv_crt_rsa_len);
 888       testcert = PEM_read_bio_X509 (cert_bio, NULL, NULL, NULL);
 889       if (!testcert)
 890         {
 891           clib_warning ("unable to parse certificate");
 892           return -1;
 893         }
 894       X509_STORE_add_cert (om->cert_store, testcert);
 895       rv = 0;
 896     }
 897   return (rv < 0 ? -1 : 0);
 898 }
 899
 900 int
 901 tls_openssl_set_ciphers (char *ciphers)
 902 {
 903   openssl_main_t *om = &openssl_main;
 904   int i;
 905
 906   if (!ciphers)
 907     {
 908       return -1;
 909     }
 910
 911   vec_validate (om->ciphers, strlen (ciphers) - 1);
 912   for (i = 0; i < vec_len (om->ciphers); i++)
 913     {
 914       om->ciphers[i] = toupper (ciphers[i]);
 915     }
 916
 917   return 0;
 918
 919 }
 920
 921 static clib_error_t *
 922 tls_openssl_init (vlib_main_t * vm)
 923 {
 924   vlib_thread_main_t *vtm = vlib_get_thread_main ();
 925   openssl_main_t *om = &openssl_main;
 926   clib_error_t *error = 0;
 927   u32 num_threads;
 928
 929   error = tls_openssl_api_init (vm);
 930   num_threads = 1 /* main thread */  + vtm->n_threads;
 931
 932   SSL_library_init ();
 933   SSL_load_error_strings ();
 934
 935   if (tls_init_ca_chain ())
 936     {
 937       clib_warning ("failed to initialize TLS CA chain");
 938       return 0;
 939     }
 940
 941   vec_validate (om->ctx_pool, num_threads - 1);
 942
 943   tls_register_engine (&openssl_engine, CRYPTO_ENGINE_OPENSSL);
 944
 945   om->engine_init = 0;
 946
 947   /* default ciphers */
 948   tls_openssl_set_ciphers
 949     ("ALL:!ADH:!LOW:!EXP:!MD5:!RC4-SHA:!DES-CBC3-SHA:@STRENGTH");
 950
 951   return error;
 952 }
 953 /* *INDENT-OFF* */
 954 VLIB_INIT_FUNCTION (tls_openssl_init) =
 955 {
 956   .runs_after = VLIB_INITS("tls_init"),
 957 };
 958 /* *INDENT-ON* */
 959
 960 #ifdef HAVE_OPENSSL_ASYNC
 961 static clib_error_t *
 962 tls_openssl_set_command_fn (vlib_main_t * vm, unformat_input_t * input,
 963                             vlib_cli_command_t * cmd)
 964 {
 965   openssl_main_t *om = &openssl_main;
 966   char *engine_name = NULL;
 967   char *engine_alg = NULL;
 968   char *ciphers = NULL;
 969   u8 engine_name_set = 0;
 970   int i, async = 0;
 971
 972   /* By present, it is not allowed to configure engine again after running */
 973   if (om->engine_init)
 974     {
 975       clib_warning ("engine has started!\n");
 976       return clib_error_return
 977         (0, "engine has started, and no config is accepted");
 978     }
 979
 980   while (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
 981     {
 982       if (unformat (input, "engine %s", &engine_name))
 983         {
 984           engine_name_set = 1;
 985         }
 986       else if (unformat (input, "async"))
 987         {
 988           async = 1;
 989         }
 990       else if (unformat (input, "alg %s", &engine_alg))
 991         {
 992           for (i = 0; i < strnlen (engine_alg, MAX_CRYPTO_LEN); i++)
 993             engine_alg[i] = toupper (engine_alg[i]);
 994         }
 995       else if (unformat (input, "ciphers %s", &ciphers))
 996         {
 997           tls_openssl_set_ciphers (ciphers);
 998         }
 999       else
1000         return clib_error_return (0, "failed: unknown input `%U'",
1001                                   format_unformat_error, input);
1002     }
1003
1004   /* reset parameters if engine is not configured */
1005   if (!engine_name_set)
1006     {
1007       clib_warning ("No engine provided! \n");
1008       async = 0;
1009     }
1010   else
1011     {
1012       vnet_session_enable_disable (vm, 1);
1013       if (openssl_engine_register (engine_name, engine_alg, async) < 0)
1014         {
1015           return clib_error_return (0, "Failed to register %s polling",
1016                                     engine_name);
1017         }
1018       else
1019         {
1020           vlib_cli_output (vm, "Successfully register engine %s\n",
1021                            engine_name);
1022         }
1023     }
1024   om->async = async;
1025
1026   return 0;
1027 }
1028
1029 /* *INDENT-OFF* */
1030 VLIB_CLI_COMMAND (tls_openssl_set_command, static) =
1031 {
1032   .path = "tls openssl set",
1033   .short_help = "tls openssl set [engine <engine name>] [alg [algorithm] [async]",
1034   .function = tls_openssl_set_command_fn,
1035 };
1036 /* *INDENT-ON* */
1037 #endif
1038
1039 /* *INDENT-OFF* */
1040 VLIB_PLUGIN_REGISTER () = {
1041     .version = VPP_BUILD_VER,
1042     .description = "Transport Layer Security (TLS) Engine, OpenSSL Based",
1043 };
1044 /* *INDENT-ON* */
1045
1046 /*
1047  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
1048  *
1049  * Local Variables:
1050  * eval: (c-set-style "gnu")
1051  * End:
1052  */