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 extern std::unordered_map<std::string, std::shared_ptr<CAConfig>> CAs;
  22
  23 std::shared_ptr<int> SimpleOpensslSigner::lib_ref = ssl_lib_ref;
  24
  25 SimpleOpensslSigner::SimpleOpensslSigner() {
  26 }
  27
  28 SimpleOpensslSigner::~SimpleOpensslSigner() {
  29 }
  30
  31 std::pair<std::shared_ptr<BIGNUM>, std::string> SimpleOpensslSigner::nextSerial( Profile& prof, std::shared_ptr<CAConfig> ca ) {
  32     uint16_t profile = prof.id;
  33     std::string res = readFile( ca->path + "/serial" );
  34
  35     BIGNUM *bn = 0;
  36
  37     if( res == "" ) {
  38         bn = BN_new();
  39
  40         if( !bn || !BN_hex2bn( &bn, "1" ) ) {
  41             throw std::runtime_error( "Initing serial failed" );
  42         }
  43     } else {
  44         if( !BN_hex2bn( &bn, res.c_str() ) ) {
  45             throw std::runtime_error( "Parsing serial failed." );
  46         }
  47     }
  48
  49     std::shared_ptr<BIGNUM> serial = std::shared_ptr<BIGNUM>( bn, BN_free );
  50
  51     std::shared_ptr<unsigned char> data = std::shared_ptr<unsigned char>( ( unsigned char * ) malloc( BN_num_bytes( serial.get() ) + 20 ), free );
  52     int len = BN_bn2bin( serial.get(), data.get() );
  53
  54     data.get()[len] = 0x0;
  55     data.get()[len + 1] = 0x0; // signer id
  56
  57     data.get()[len + 2] = profile >> 8;
  58     data.get()[len + 3] = profile & 0xFF; // profile id
  59
  60     if( !RAND_bytes( data.get() + len + 4, 16 ) || !BN_add_word( serial.get(), 1 ) ) {
  61         throw std::runtime_error( "Big number math failed while fetching random data for serial number." );
  62     }
  63
  64     auto freeMem = []( char *ref ) {
  65         OPENSSL_free( ref );
  66     };
  67     std::shared_ptr<char> serStr = std::shared_ptr<char>( BN_bn2hex( serial.get() ), freeMem );
  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     std::shared_ptr<CAConfig> ca;
  79     Profile *prof;
  80
  81     if( cert->ocspCA != "" ) {
  82         auto caIterator = CAs.find( cert->ocspCA );
  83
  84         if( caIterator == CAs.end() ) {
  85             logger::error( "ERROR: Signing CA specified in request for an OCSP cert could not be loaded." );
  86             throw std::runtime_error( "CA-key for OCSP cert not found" );
  87         }
  88
  89         ca = caIterator->second;
  90         logger::note( "Trying to fetch OCSP-profile" );
  91         prof = &profiles.at( "0100-ocsp" );
  92         logger::note( "Done with it" );
  93     } else {
  94         logger::note( "FINE: Profile name is: ", cert->profile );
  95
  96         prof = &profiles.at( cert->profile );
  97         logger::note( "FINE: Profile ID is: ", prof->id );
  98         ca = prof->getCA();
  99     }
 100
 101     if( !ca ) {
 102         logger::error( "ERROR: Signing CA specified in profile could not be loaded." );
 103         throw std::runtime_error( "CA-key not found" );
 104     }
 105
 106     if( !ca->caKey ) {
 107         throw std::runtime_error( "Cannot sign certificate with CA " + ca->name + " because it has no private key." );
 108     }
 109
 110     logger::note( "FINE: Key for Signing CA is correctly loaded." );
 111
 112     logger::note( "INFO: Baseline Key Usage is: ", prof->ku );
 113     logger::note( "INFO: Extended Key Usage is: ", prof->eku );
 114
 115     logger::note( "FINE: Signing is wanted by: ", cert->wishFrom );
 116     logger::note( "FINE: Signing is wanted for: ", cert->wishTo );
 117
 118     std::shared_ptr<X509Req> req;
 119
 120     if( cert->csr_type == "SPKAC" ) {
 121         req = X509Req::parseSPKAC( cert->csr_content );
 122     } else if( cert->csr_type == "CSR" ) {
 123         req = X509Req::parseCSR( cert->csr_content );
 124     } else {
 125         logger::errorf( "ERROR: Unknown type (\"%s\") of certification in request.", cert->csr_type );
 126         throw std::runtime_error( "Error, unknown REQ rype " + cert->csr_type ); //! \fixme: Pointer instead of string, please use proper exception classe)s
 127     }
 128
 129     int i = req->verify();
 130
 131     if( i < 0 ) {
 132         throw std::runtime_error( "Request contains a Signature with problems ... " );
 133     } else if( i == 0 ) {
 134         throw std::runtime_error( "Request contains a Signature that does not match ..." );
 135     } else {
 136         logger::note( "FINE: Request contains valid self-signature." );
 137     }
 138
 139     // Construct the Certificate
 140     X509Cert c = X509Cert();
 141
 142     logger::note( "INFO: Populating RDN ..." );
 143
 144     for( std::shared_ptr<AVA> a : cert->AVAs ) {
 145         logger::notef( "INFO: Trying to add RDN: %s: %s", a->name, a->value );
 146
 147         if( a->value.empty() ) {
 148             logger::notef( "INFO: Removing empty RDN: %s", a->name );
 149             continue;
 150         }
 151
 152         if( a->name == "CN" ) {
 153             c.addRDN( NID_commonName, a->value );
 154         } else if( a->name == "EMAIL" ) {
 155             c.addRDN( NID_pkcs9_emailAddress, a->value );
 156         } else if( a->name == "C" ) {
 157             c.addRDN( NID_countryName, a->value );
 158         } else if( a->name == "L" ) {
 159             c.addRDN( NID_localityName, a->value );
 160         } else if( a->name == "ST" ) {
 161             c.addRDN( NID_stateOrProvinceName, a->value );
 162         } else if( a->name == "O" ) {
 163             c.addRDN( NID_organizationName, a->value );
 164         } else if( a->name == "OU" ) {
 165             c.addRDN( NID_organizationalUnitName, a->value );
 166         } else {
 167             logger::error( "ERROR: Trying to add illegal RDN/AVA type: ", a->name );
 168             throw std::runtime_error( "Unhandled/Illegal AVA type" );
 169         }
 170     }
 171
 172     logger::note( "INFO: Populating Issuer ..." );
 173     c.setIssuerNameFrom( ca->ca );
 174
 175     logger::note( "INFO: Validating Public key for use in certificate" );
 176     logger::note( "INFO: - Checking generic key parameters" );
 177     logger::note( "FINE:   ->Public Key parameters are okay" );
 178
 179     logger::note( "INFO: - Checking blacklists" );
 180     logger::note( "FINE:   ->Does not appear on any blacklist" );
 181
 182     logger::note( "INFO: - Checking trivial factorization" );
 183     logger::note( "FINE:   ->Trivial factorization not possible" );
 184
 185     logger::note( "INFO: - Checking astrological signs" );
 186     logger::note( "FINE:   ->The stars look good for this one" );
 187     logger::note( "FINE: Public key is fine for use in certificate" );
 188
 189     logger::note( "INFO: Copying Public Key from Request ..." );
 190     c.setPubkeyFrom( req );
 191     logger::note( "FINE: Public Key successfully copied from Request." );
 192
 193     {
 194         logger::note( "INFO: Determining Validity Period ..." );
 195         std::time_t from, to;
 196         std::time_t now = time( 0 );
 197         std::pair<bool, std::time_t> parsed;
 198
 199         if( ( parsed = parseDate( cert->wishFrom ) ).first /* is of yyyy-mm-dd */ ) {
 200             if( parsed.second > now ) {
 201                 from = parsed.second;
 202             } else { // fail
 203                 from = now;
 204             }
 205         } else {
 206             from = now;
 207         }
 208
 209         if( ( ( from - now ) > /* 2 Weeks */ ( 2 * 7 * 24 * 60 * 60 ) ) || ( ( now - from ) >= 0 ) ) {
 210             from = now;
 211         }
 212
 213         if( ( parsed = parseDate( cert->wishTo ) ).first /*is of yyyy-mm-dd */ ) {
 214             if( parsed.second > from ) {
 215                 to = parsed.second;
 216             } else {
 217                 to = from + /*2 Years */ 2 * 365 * 24 * 60 * 60;
 218             }
 219         } else if( ( parsed = parseYearInterval( from, cert->wishTo ) ).first /*is of [0-9]+y */ ) {
 220             to = parsed.second;
 221         } else if( ( parsed = parseMonthInterval( from, cert->wishTo ) ).first /*is of [0-9]+m */ ) {
 222             to = parsed.second;
 223         } else {
 224             to = from + /*2 Years */ 2 * 365 * 24 * 60 * 60;
 225         }
 226
 227         time_t limit = prof->maxValidity;
 228
 229         if( ( to - from > limit ) || ( to - from < 0 ) ) {
 230             to = from + limit;
 231         }
 232
 233         c.setTimes( from, to );
 234         logger::note( "FINE: Setting validity period successful:" );
 235         {
 236             struct tm *timeobj;
 237             std::vector<char> timebuf;
 238
 239             timeobj = gmtime( &from );
 240             timebuf.resize( 128 );
 241             timebuf.resize( std::strftime( const_cast<char *>( timebuf.data() ), timebuf.size(), "%F %T %Z", timeobj ) );
 242             logger::note( "FINE: - Valid not before: ", std::string( timebuf.cbegin(), timebuf.cend() ) );
 243
 244             timeobj = gmtime( &to );
 245             timebuf.resize( 128 );
 246             timebuf.resize( std::strftime( const_cast<char *>( timebuf.data() ), timebuf.size(), "%F %T %Z", timeobj ) );
 247             logger::note( "FINE: - Valid not after:  ", std::string( timebuf.cbegin(), timebuf.cend() ) );
 248         }
 249     }
 250
 251     logger::note( "INFO: Setting extensions:" );
 252     c.setExtensions( ca->ca, cert->SANs, *prof, ca->crlURL, ca->crtURL );
 253     logger::note( "FINE: Setting extensions successful." );
 254
 255     logger::note( "INFO: Generating next Serial Number ..." );
 256     std::shared_ptr<BIGNUM> ser;
 257     std::string num;
 258     std::tie( ser, num ) = nextSerial( *prof, ca );
 259     c.setSerialNumber( ser.get() );
 260     logger::note( "FINE: Certificate Serial Number set to: ", num );
 261
 262     {
 263         logger::note( "INFO: Trying to sign Certificate:" );
 264         std::shared_ptr<SignedCertificate> output = c.sign( ca->caKey, cert->md );
 265         logger::note( "INFO: Writing certificate to local file." );
 266         std::string fn = writeBackFile( num, output->certificate, ca->path );
 267
 268         if( fn.empty() ) {
 269             logger::error( "ERROR: failed to get filename for storage of signed certificate." );
 270             throw std::runtime_error( "Storage location could not be determined" );
 271         }
 272
 273         logger::note( "FINE: Certificate signed successfully." );
 274         logger::note( "FINE: - Certificate written to: ", fn );
 275
 276         output->ca_name = ca->name;
 277         output->log = signlog.str();
 278         return output;
 279     }
 280 }
 281
 282 std::pair<std::shared_ptr<CRL>, std::string> SimpleOpensslSigner::revoke( std::shared_ptr<CAConfig> ca, std::vector<std::string> serials ) {
 283     logger::note( "revoking" );
 284     std::string crlpath = ca->path + "/ca.crl";
 285
 286     auto crl = std::make_shared<CRL>( crlpath );
 287     std::string date = "";
 288
 289     logger::note( "adding serials" );
 290
 291     for( std::string serial : serials ) {
 292         date = crl->revoke( serial, "" );
 293     }
 294
 295     logger::note( "signing CRL" );
 296     crl->sign( ca );
 297     writeFile( crlpath, crl->toString() );
 298     logger::note( "wrote CRL" );
 299     return std::pair<std::shared_ptr<CRL>, std::string>( crl, date );
 300 }