src/crypto/simpleOpensslSigner.cpp

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