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     if( !ca->caKey ) {
  91         throw std::runtime_error( "Cannot sign certificate with CA " + ca->name + " because it has no private key." );
  92     }
  93
  94     logger::note( "FINE: Key for Signing CA is correctly loaded." );
  95
  96     logger::note( "INFO: Baseline Key Usage is: ", prof.ku );
  97     logger::note( "INFO: Extended Key Usage is: ", prof.eku );
  98
  99     logger::note( "FINE: Signing is wanted by: ", cert->wishFrom );
 100     logger::note( "FINE: Signing is wanted for: ", cert->wishTo );
 101
 102     std::shared_ptr<X509Req> req;
 103
 104     if( cert->csr_type == "SPKAC" ) {
 105         req = X509Req::parseSPKAC( cert->csr_content );
 106     } else if( cert->csr_type == "CSR" ) {
 107         req = X509Req::parseCSR( cert->csr_content );
 108     } else {
 109         logger::errorf( "ERROR: Unknown type (\"%s\") of certification in request.", cert->csr_type );
 110         throw std::runtime_error( "Error, unknown REQ rype " + cert->csr_type ); //! \fixme: Pointer instead of string, please use proper exception classe)s
 111     }
 112
 113     int i = req->verify();
 114
 115     if( i < 0 ) {
 116         throw std::runtime_error( "Request contains a Signature with problems ... " );
 117     } else if( i == 0 ) {
 118         throw std::runtime_error( "Request contains a Signature that does not match ..." );
 119     } else {
 120         logger::note( "FINE: Request contains valid self-signature." );
 121     }
 122
 123     // Construct the Certificate
 124     X509Cert c = X509Cert();
 125
 126     logger::note( "INFO: Populating RDN ..." );
 127
 128     for( std::shared_ptr<AVA> a : cert->AVAs ) {
 129         logger::notef( "INFO: Trying to add RDN: %s: %s", a->name, a->value );
 130
 131         if( a->value.empty() ) {
 132             logger::notef( "INFO: Removing empty RDN: %s", a->name );
 133             continue;
 134         }
 135
 136         if( a->name == "CN" ) {
 137             c.addRDN( NID_commonName, a->value );
 138         } else if( a->name == "EMAIL" ) {
 139             c.addRDN( NID_pkcs9_emailAddress, a->value );
 140         } else if( a->name == "C" ) {
 141             c.addRDN( NID_countryName, a->value );
 142         } else if( a->name == "L" ) {
 143             c.addRDN( NID_localityName, a->value );
 144         } else if( a->name == "ST" ) {
 145             c.addRDN( NID_stateOrProvinceName, a->value );
 146         } else if( a->name == "O" ) {
 147             c.addRDN( NID_organizationName, a->value );
 148         } else if( a->name == "OU" ) {
 149             c.addRDN( NID_organizationalUnitName, a->value );
 150         } else {
 151             logger::error( "ERROR: Trying to add illegal RDN/AVA type: ", a->name );
 152             throw std::runtime_error( "Unhandled/Illegal AVA type" );
 153         }
 154     }
 155
 156     logger::note( "INFO: Populating Issuer ..." );
 157     c.setIssuerNameFrom( ca->ca );
 158
 159     logger::note( "INFO: Validating Public key for use in certificate" );
 160     logger::note( "INFO: - Checking generic key parameters" );
 161     logger::note( "FINE:   ->Public Key parameters are okay" );
 162
 163     logger::note( "INFO: - Checking blacklists" );
 164     logger::note( "FINE:   ->Does not appear on any blacklist" );
 165
 166     logger::note( "INFO: - Checking trivial factorization" );
 167     logger::note( "FINE:   ->Trivial factorization not possible" );
 168
 169     logger::note( "INFO: - Checking astrological signs" );
 170     logger::note( "FINE:   ->The stars look good for this one" );
 171     logger::note( "FINE: Public key is fine for use in certificate" );
 172
 173     logger::note( "INFO: Copying Public Key from Request ..." );
 174     c.setPubkeyFrom( req );
 175     logger::note( "FINE: Public Key successfully copied from Request." );
 176
 177     {
 178         logger::note( "INFO: Determining Validity Period ..." );
 179         std::time_t from, to;
 180         std::time_t now = time( 0 );
 181         std::pair<bool, std::time_t> parsed;
 182
 183         if( ( parsed = parseDate( cert->wishFrom ) ).first /* is of yyyy-mm-dd */ ) {
 184             if( parsed.second > now ) {
 185                 from = parsed.second;
 186             } else { // fail
 187                 from = now;
 188             }
 189         } else {
 190             from = now;
 191         }
 192
 193         if( ( ( from - now ) > /* 2 Weeks */ ( 2 * 7 * 24 * 60 * 60 ) ) || ( ( now - from ) >= 0 ) ) {
 194             from = now;
 195         }
 196
 197         if( ( parsed = parseDate( cert->wishTo ) ).first /*is of yyyy-mm-dd */ ) {
 198             if( parsed.second > from ) {
 199                 to = parsed.second;
 200             } else {
 201                 to = from + /*2 Years */ 2 * 365 * 24 * 60 * 60;
 202             }
 203         } else if( ( parsed = parseYearInterval( from, cert->wishTo ) ).first /*is of [0-9]+y */ ) {
 204             to = parsed.second;
 205         } else if( ( parsed = parseMonthInterval( from, cert->wishTo ) ).first /*is of [0-9]+m */ ) {
 206             to = parsed.second;
 207         } else {
 208             to = from + /*2 Years */ 2 * 365 * 24 * 60 * 60;
 209         }
 210
 211         time_t limit = prof.maxValidity;
 212
 213         if( ( to - from > limit ) || ( to - from < 0 ) ) {
 214             to = from + limit;
 215         }
 216
 217         c.setTimes( from, to );
 218         logger::note( "FINE: Setting validity period successful:" );
 219         {
 220             struct tm* timeobj;
 221             std::vector<char> timebuf;
 222
 223             timeobj = gmtime( &from );
 224             timebuf.resize( 128 );
 225             timebuf.resize( std::strftime( const_cast<char*>( timebuf.data() ), timebuf.size(), "%F %T %Z", timeobj ) );
 226             logger::note( "FINE: - Valid not before: ", std::string( timebuf.cbegin(), timebuf.cend() ) );
 227
 228             timeobj = gmtime( &to );
 229             timebuf.resize( 128 );
 230             timebuf.resize( std::strftime( const_cast<char*>( timebuf.data() ), timebuf.size(), "%F %T %Z", timeobj ) );
 231             logger::note( "FINE: - Valid not after:  ", std::string( timebuf.cbegin(), timebuf.cend() ) );
 232         }
 233     }
 234
 235     logger::note( "INFO: Setting extensions:" );
 236     c.setExtensions( ca->ca, cert->SANs, prof, ca->crlURL, ca->crtURL );
 237     logger::note( "FINE: Setting extensions successful." );
 238
 239     logger::note( "INFO: Generating next Serial Number ..." );
 240     std::shared_ptr<BIGNUM> ser;
 241     std::string num;
 242     std::tie( ser, num ) = nextSerial( prof, ca );
 243     c.setSerialNumber( ser.get() );
 244     logger::note( "FINE: Certificate Serial Number set to: ", num );
 245
 246     {
 247         logger::note( "INFO: Trying to sign Certificate:" );
 248         std::shared_ptr<SignedCertificate> output = c.sign( ca->caKey, cert->md );
 249         logger::note( "INFO: Writing certificate to local file." );
 250         std::string fn = writeBackFile( num, output->certificate, ca->path );
 251
 252         if( fn.empty() ) {
 253             logger::error( "ERROR: failed to get filename for storage of signed certificate." );
 254             throw std::runtime_error( "Storage location could not be determined" );
 255         }
 256
 257         logger::note( "FINE: Certificate signed successfully." );
 258         logger::note( "FINE: - Certificate written to: ", fn );
 259
 260         output->ca_name = ca->name;
 261         output->log = signlog.str();
 262         return output;
 263     }
 264 }
 265
 266 std::pair<std::shared_ptr<CRL>, std::string> SimpleOpensslSigner::revoke( std::shared_ptr<CAConfig> ca, std::vector<std::string> serials ) {
 267     logger::note( "revoking" );
 268     std::string crlpath = ca->path + "/ca.crl";
 269
 270     auto crl = std::make_shared<CRL>( crlpath );
 271     std::string date = "";
 272
 273     logger::note( "adding serials" );
 274
 275     for( std::string serial : serials ) {
 276         date = crl->revoke( serial, "" );
 277     }
 278
 279     logger::note( "signing CRL" );
 280     crl->sign( ca );
 281     writeFile( crlpath, crl->toString() );
 282     logger::note( "wrote CRL" );
 283     return std::pair<std::shared_ptr<CRL>, std::string>( crl, date );
 284 }