src/crypto/simpleOpensslSigner.cpp

   1 #include "simpleOpensslSigner.h"
   2
   3 #include <sstream>
   4 #include <unordered_map>
   5 #include <exception>
   6
   7 #include <openssl/ssl.h>
   8 #include <openssl/err.h>
   9 #include <openssl/bio.h>
  10 #include <openssl/bn.h>
  11 #include <openssl/engine.h>
  12 #include <openssl/x509v3.h>
  13
  14 #include "log/logger.hpp"
  15
  16 #include "X509.h"
  17 #include "util.h"
  18 #include "sslUtil.h"
  19
  20 extern std::unordered_map<std::string, Profile> profiles;
  21
  22 std::shared_ptr<int> SimpleOpensslSigner::lib_ref = ssl_lib_ref;
  23
  24 SimpleOpensslSigner::SimpleOpensslSigner() {
  25 }
  26
  27 SimpleOpensslSigner::~SimpleOpensslSigner() {
  28 }
  29
  30 std::pair<std::shared_ptr<BIGNUM>, std::string> SimpleOpensslSigner::nextSerial( Profile& prof, std::shared_ptr<CAConfig> ca ) {
  31     uint16_t profile = prof.id;
  32     std::string res = readFile( ca->path + "/serial" );
  33
  34     BIGNUM* bn = 0;
  35
  36     if( res == "" ) {
  37         bn = BN_new();
  38
  39         if( !bn || !BN_hex2bn( &bn, "1" )) {
  40             throw std::runtime_error("Initing serial failed");
  41         }
  42     } else {
  43         if( !BN_hex2bn( &bn, res.c_str() ) ) {
  44             throw std::runtime_error("Parsing serial failed.");
  45         }
  46     }
  47
  48     std::shared_ptr<BIGNUM> serial = std::shared_ptr<BIGNUM>( bn, BN_free );
  49
  50     std::shared_ptr<unsigned char> data = std::shared_ptr<unsigned char>( ( unsigned char* ) malloc( BN_num_bytes( serial.get() ) + 20 ), free );
  51     int len = BN_bn2bin( serial.get(), data.get() );
  52
  53     data.get()[len] = 0x0;
  54     data.get()[len + 1] = 0x0; // signer id
  55
  56     data.get()[len + 2] = profile >> 8;
  57     data.get()[len + 3] = profile & 0xFF; // profile id
  58
  59     if( !RAND_bytes( data.get() + len + 4, 16 ) || !BN_add_word( serial.get(), 1 ) ) {
  60         throw std::runtime_error("Big number math failed while fetching random data for serial number.");
  61     }
  62
  63     std::shared_ptr<char> serStr = std::shared_ptr<char>(
  64         BN_bn2hex( serial.get() ),
  65         []( char* ref ) {
  66             OPENSSL_free( ref );
  67         } );
  68
  69     writeFile( ca->path + "/serial", serStr.get() );
  70
  71     return std::pair<std::shared_ptr<BIGNUM>, std::string>( std::shared_ptr<BIGNUM>( BN_bin2bn( data.get(), len + 4 + 16 , 0 ), BN_free ), std::string( serStr.get() ) );
  72 }
  73
  74 std::shared_ptr<SignedCertificate> SimpleOpensslSigner::sign( std::shared_ptr<TBSCertificate> cert ) {
  75     std::stringstream signlog;
  76     logger::logger_set log_set_sign({logger::log_target(signlog, logger::level::debug)}, logger::auto_register::on);
  77
  78     logger::note( "FINE: Profile name is: ", cert->profile );
  79
  80     Profile& prof = profiles.at( cert->profile );
  81     logger::note( "FINE: Profile ID is: ", prof.id );
  82
  83     std::shared_ptr<CAConfig> ca = prof.getCA();
  84
  85     if( !ca ) {
  86         logger::error( "ERROR: Signing CA specified in profile could not be loaded." );
  87         throw std::runtime_error("CA-key not found");
  88     }
  89
  90     logger::note( "FINE: Key for Signing CA is correctly loaded." );
  91
  92     logger::note( "INFO: Baseline Key Usage is: ", prof.ku );
  93     logger::note( "INFO: Extended Key Usage is: ", prof.eku );
  94
  95     logger::note( "FINE: Signing is wanted by: ", cert->wishFrom );
  96     logger::note( "FINE: Signing is wanted for: ", cert->wishTo );
  97
  98     std::shared_ptr<X509Req> req;
  99
 100     if( cert->csr_type == "SPKAC" ) {
 101         req = X509Req::parseSPKAC( cert->csr_content );
 102     } else if( cert->csr_type == "CSR" ) {
 103         req = X509Req::parseCSR( cert->csr_content );
 104     } else {
 105         logger::errorf( "ERROR: Unknown type (\"%s\") of certification in request.", cert->csr_type );
 106         throw std::runtime_error("Error, unknown REQ rype " + cert->csr_type ); //! \fixme: Pointer instead of string, please use proper exception classe)s
 107     }
 108
 109     int i = req->verify();
 110
 111     if( i < 0 ) {
 112         throw std::runtime_error("Request contains a Signature with problems ... ");
 113     } else if( i == 0 ) {
 114         throw std::runtime_error("Request contains a Signature that does not match ...");
 115     } else {
 116         logger::note( "FINE: Request contains valid self-signature." );
 117     }
 118
 119     // Construct the Certificate
 120     X509Cert c = X509Cert();
 121
 122     logger::note( "INFO: Populating RDN ..." );
 123
 124     for( std::shared_ptr<AVA> a : cert->AVAs ) {
 125         logger::notef( "INFO: Trying to add RDN: %s: %s", a->name, a->value );
 126         if( a->value.empty() ) {
 127             logger::notef( "INFO: Removing empty RDN: %s", a->name);
 128             continue;
 129         }
 130         if( a->name == "CN" ) {
 131             c.addRDN( NID_commonName, a->value );
 132         } else if( a->name == "EMAIL" ) {
 133             c.addRDN( NID_pkcs9_emailAddress, a->value );
 134         } else if( a->name == "C" ) {
 135             c.addRDN( NID_countryName, a->value );
 136         } else if( a->name == "L" ) {
 137             c.addRDN( NID_localityName, a->value );
 138         } else if( a->name == "ST" ) {
 139             c.addRDN( NID_stateOrProvinceName, a->value );
 140         } else if( a->name == "O" ) {
 141             c.addRDN( NID_organizationName, a->value );
 142         } else if( a->name == "OU" ) {
 143             c.addRDN( NID_organizationalUnitName, a->value );
 144         } else {
 145             logger::error( "ERROR: Trying to add illegal RDN/AVA type: ", a->name );
 146             throw std::runtime_error("Unhandled/Illegal AVA type");
 147         }
 148     }
 149
 150     logger::note( "INFO: Populating Issuer ..." );
 151     c.setIssuerNameFrom( ca->ca );
 152
 153     logger::note( "INFO: Validating Public key for use in certificate" );
 154     logger::note( "INFO: - Checking generic key parameters" );
 155     logger::note( "FINE:   ->Public Key parameters are okay" );
 156
 157     logger::note( "INFO: - Checking blacklists" );
 158     logger::note( "FINE:   ->Does not appear on any blacklist" );
 159
 160     logger::note( "INFO: - Checking trivial factorization" );
 161     logger::note( "FINE:   ->Trivial factorization not possible" );
 162
 163     logger::note( "INFO: - Checking astrological signs" );
 164     logger::note( "FINE:   ->The stars look good for this one" );
 165     logger::note( "FINE: Public key is fine for use in certificate" );
 166
 167     logger::note( "INFO: Copying Public Key from Request ..." );
 168     c.setPubkeyFrom( req );
 169     logger::note( "FINE: Public Key successfully copied from Request." );
 170
 171     {
 172         logger::note( "INFO: Determining Validity Period ..." );
 173         std::time_t from, to;
 174         std::time_t now = time( 0 );
 175         std::pair<bool, std::time_t> parsed;
 176
 177         if( ( parsed = parseDate( cert->wishFrom ) ).first /* is of yyyy-mm-dd */ ) {
 178             if( parsed.second > now ) {
 179                 from = parsed.second;
 180             } else { // fail
 181                 from = now;
 182             }
 183         } else {
 184             from = now;
 185         }
 186
 187         if( ( ( from - now ) > /* 2 Weeks */ ( 2 * 7 * 24 * 60 * 60 ) ) || ( ( now - from ) >= 0 ) ) {
 188             from = now;
 189         }
 190
 191         if( ( parsed = parseDate( cert->wishTo ) ).first /*is of yyyy-mm-dd */ ) {
 192             if( parsed.second > from ) {
 193                 to = parsed.second;
 194             } else {
 195                 to = from + /*2 Years */ 2 * 365 * 24 * 60 * 60;
 196             }
 197         } else if( ( parsed = parseYearInterval( from, cert->wishTo ) ).first /*is of [0-9]+y */ ) {
 198             to = parsed.second;
 199         } else if( ( parsed = parseMonthInterval( from, cert->wishTo ) ).first /*is of [0-9]+m */ ) {
 200             to = parsed.second;
 201         } else {
 202             to = from + /*2 Years */ 2 * 365 * 24 * 60 * 60;
 203         }
 204
 205         time_t limit = prof.maxValidity;
 206
 207         if( ( to - from > limit ) || ( to - from < 0 ) ) {
 208             to = from + limit;
 209         }
 210
 211         c.setTimes( from, to );
 212         logger::note( "FINE: Setting validity period successful:" );
 213         {
 214             struct tm* timeobj;
 215             std::vector<char> timebuf;
 216
 217             timeobj = gmtime( &from );
 218             timebuf.resize( 128 );
 219             timebuf.resize( std::strftime( const_cast<char*>( timebuf.data() ), timebuf.size(), "%F %T %Z", timeobj ) );
 220             logger::note( "FINE: - Valid not before: ", std::string( timebuf.cbegin(), timebuf.cend() ) );
 221
 222             timeobj = gmtime( &to );
 223             timebuf.resize( 128 );
 224             timebuf.resize( std::strftime( const_cast<char*>( timebuf.data() ), timebuf.size(), "%F %T %Z", timeobj ) );
 225             logger::note( "FINE: - Valid not after:  ", std::string( timebuf.cbegin(), timebuf.cend() ) );
 226         }
 227     }
 228
 229     logger::note( "INFO: Setting extensions:" );
 230     c.setExtensions( ca->ca, cert->SANs, prof, ca->crlURL, ca->crtURL );
 231     logger::note( "FINE: Setting extensions successful." );
 232
 233     logger::note( "INFO: Generating next Serial Number ..." );
 234     std::shared_ptr<BIGNUM> ser;
 235     std::string num;
 236     std::tie( ser, num ) = nextSerial( prof, ca );
 237     c.setSerialNumber( ser.get() );
 238     logger::note( "FINE: Certificate Serial Number set to: ", num );
 239
 240     {
 241         logger::note( "INFO: Trying to sign Certificate:" );
 242         std::shared_ptr<SignedCertificate> output = c.sign( ca->caKey, cert->md );
 243         logger::note( "INFO: Writing certificate to local file." );
 244         std::string fn = writeBackFile( num, output->certificate, ca->path );
 245
 246         if( fn.empty() ) {
 247             logger::error( "ERROR: failed to get filename for storage of signed certificate." );
 248             throw std::runtime_error("Storage location could not be determined");
 249         }
 250
 251         logger::note( "FINE: Certificate signed successfully." );
 252         logger::note( "FINE: - Certificate written to: ", fn );
 253
 254         output->ca_name = ca->name;
 255         output->log = signlog.str();
 256         return output;
 257     }
 258 }
 259
 260 std::pair<std::shared_ptr<CRL>, std::string> SimpleOpensslSigner::revoke( std::shared_ptr<CAConfig> ca, std::vector<std::string> serials ) {
 261     logger::note( "revoking" );
 262     std::string crlpath = ca->path + "/ca.crl";
 263
 264     auto crl = std::make_shared<CRL>( crlpath );
 265     std::string date = "";
 266
 267     logger::note( "adding serials" );
 268     for( std::string serial : serials ) {
 269         date = crl->revoke( serial, "" );
 270     }
 271
 272     logger::note( "signing CRL" );
 273     crl->sign( ca );
 274     writeFile( crlpath, crl->toString() );
 275     logger::note( "wrote CRL" );
 276     return std::pair<std::shared_ptr<CRL>, std::string>( crl, date );
 277 }