]> Cypherpunks.ru repositories - gostls13.git/blob - src/crypto/x509/verify.go
crypto/x509: respect VerifyOptions.KeyUsages on Windows
[gostls13.git] / src / crypto / x509 / verify.go
1 // Copyright 2011 The Go Authors. All rights reserved.
2 // Use of this source code is governed by a BSD-style
3 // license that can be found in the LICENSE file.
4
5 package x509
6
7 import (
8         "bytes"
9         "errors"
10         "fmt"
11         "net"
12         "net/url"
13         "os"
14         "reflect"
15         "runtime"
16         "strings"
17         "time"
18         "unicode/utf8"
19 )
20
21 // ignoreCN disables interpreting Common Name as a hostname. See issue 24151.
22 var ignoreCN = !strings.Contains(os.Getenv("GODEBUG"), "x509ignoreCN=0")
23
24 type InvalidReason int
25
26 const (
27         // NotAuthorizedToSign results when a certificate is signed by another
28         // which isn't marked as a CA certificate.
29         NotAuthorizedToSign InvalidReason = iota
30         // Expired results when a certificate has expired, based on the time
31         // given in the VerifyOptions.
32         Expired
33         // CANotAuthorizedForThisName results when an intermediate or root
34         // certificate has a name constraint which doesn't permit a DNS or
35         // other name (including IP address) in the leaf certificate.
36         CANotAuthorizedForThisName
37         // TooManyIntermediates results when a path length constraint is
38         // violated.
39         TooManyIntermediates
40         // IncompatibleUsage results when the certificate's key usage indicates
41         // that it may only be used for a different purpose.
42         IncompatibleUsage
43         // NameMismatch results when the subject name of a parent certificate
44         // does not match the issuer name in the child.
45         NameMismatch
46         // NameConstraintsWithoutSANs results when a leaf certificate doesn't
47         // contain a Subject Alternative Name extension, but a CA certificate
48         // contains name constraints, and the Common Name can be interpreted as
49         // a hostname.
50         //
51         // This error is only returned when legacy Common Name matching is enabled
52         // by setting the GODEBUG environment variable to "x509ignoreCN=1". This
53         // setting might be removed in the future.
54         NameConstraintsWithoutSANs
55         // UnconstrainedName results when a CA certificate contains permitted
56         // name constraints, but leaf certificate contains a name of an
57         // unsupported or unconstrained type.
58         UnconstrainedName
59         // TooManyConstraints results when the number of comparison operations
60         // needed to check a certificate exceeds the limit set by
61         // VerifyOptions.MaxConstraintComparisions. This limit exists to
62         // prevent pathological certificates can consuming excessive amounts of
63         // CPU time to verify.
64         TooManyConstraints
65         // CANotAuthorizedForExtKeyUsage results when an intermediate or root
66         // certificate does not permit a requested extended key usage.
67         CANotAuthorizedForExtKeyUsage
68 )
69
70 // CertificateInvalidError results when an odd error occurs. Users of this
71 // library probably want to handle all these errors uniformly.
72 type CertificateInvalidError struct {
73         Cert   *Certificate
74         Reason InvalidReason
75         Detail string
76 }
77
78 func (e CertificateInvalidError) Error() string {
79         switch e.Reason {
80         case NotAuthorizedToSign:
81                 return "x509: certificate is not authorized to sign other certificates"
82         case Expired:
83                 return "x509: certificate has expired or is not yet valid: " + e.Detail
84         case CANotAuthorizedForThisName:
85                 return "x509: a root or intermediate certificate is not authorized to sign for this name: " + e.Detail
86         case CANotAuthorizedForExtKeyUsage:
87                 return "x509: a root or intermediate certificate is not authorized for an extended key usage: " + e.Detail
88         case TooManyIntermediates:
89                 return "x509: too many intermediates for path length constraint"
90         case IncompatibleUsage:
91                 return "x509: certificate specifies an incompatible key usage"
92         case NameMismatch:
93                 return "x509: issuer name does not match subject from issuing certificate"
94         case NameConstraintsWithoutSANs:
95                 return "x509: issuer has name constraints but leaf doesn't have a SAN extension"
96         case UnconstrainedName:
97                 return "x509: issuer has name constraints but leaf contains unknown or unconstrained name: " + e.Detail
98         }
99         return "x509: unknown error"
100 }
101
102 // HostnameError results when the set of authorized names doesn't match the
103 // requested name.
104 type HostnameError struct {
105         Certificate *Certificate
106         Host        string
107 }
108
109 func (h HostnameError) Error() string {
110         c := h.Certificate
111
112         if !c.hasSANExtension() && matchHostnames(c.Subject.CommonName, h.Host) {
113                 if !ignoreCN && !validHostnamePattern(c.Subject.CommonName) {
114                         // This would have validated, if it weren't for the validHostname check on Common Name.
115                         return "x509: Common Name is not a valid hostname: " + c.Subject.CommonName
116                 }
117                 if ignoreCN && validHostnamePattern(c.Subject.CommonName) {
118                         // This would have validated if x509ignoreCN=0 were set.
119                         return "x509: certificate relies on legacy Common Name field, " +
120                                 "use SANs or temporarily enable Common Name matching with GODEBUG=x509ignoreCN=0"
121                 }
122         }
123
124         var valid string
125         if ip := net.ParseIP(h.Host); ip != nil {
126                 // Trying to validate an IP
127                 if len(c.IPAddresses) == 0 {
128                         return "x509: cannot validate certificate for " + h.Host + " because it doesn't contain any IP SANs"
129                 }
130                 for _, san := range c.IPAddresses {
131                         if len(valid) > 0 {
132                                 valid += ", "
133                         }
134                         valid += san.String()
135                 }
136         } else {
137                 if c.commonNameAsHostname() {
138                         valid = c.Subject.CommonName
139                 } else {
140                         valid = strings.Join(c.DNSNames, ", ")
141                 }
142         }
143
144         if len(valid) == 0 {
145                 return "x509: certificate is not valid for any names, but wanted to match " + h.Host
146         }
147         return "x509: certificate is valid for " + valid + ", not " + h.Host
148 }
149
150 // UnknownAuthorityError results when the certificate issuer is unknown
151 type UnknownAuthorityError struct {
152         Cert *Certificate
153         // hintErr contains an error that may be helpful in determining why an
154         // authority wasn't found.
155         hintErr error
156         // hintCert contains a possible authority certificate that was rejected
157         // because of the error in hintErr.
158         hintCert *Certificate
159 }
160
161 func (e UnknownAuthorityError) Error() string {
162         s := "x509: certificate signed by unknown authority"
163         if e.hintErr != nil {
164                 certName := e.hintCert.Subject.CommonName
165                 if len(certName) == 0 {
166                         if len(e.hintCert.Subject.Organization) > 0 {
167                                 certName = e.hintCert.Subject.Organization[0]
168                         } else {
169                                 certName = "serial:" + e.hintCert.SerialNumber.String()
170                         }
171                 }
172                 s += fmt.Sprintf(" (possibly because of %q while trying to verify candidate authority certificate %q)", e.hintErr, certName)
173         }
174         return s
175 }
176
177 // SystemRootsError results when we fail to load the system root certificates.
178 type SystemRootsError struct {
179         Err error
180 }
181
182 func (se SystemRootsError) Error() string {
183         msg := "x509: failed to load system roots and no roots provided"
184         if se.Err != nil {
185                 return msg + "; " + se.Err.Error()
186         }
187         return msg
188 }
189
190 // errNotParsed is returned when a certificate without ASN.1 contents is
191 // verified. Platform-specific verification needs the ASN.1 contents.
192 var errNotParsed = errors.New("x509: missing ASN.1 contents; use ParseCertificate")
193
194 // VerifyOptions contains parameters for Certificate.Verify.
195 type VerifyOptions struct {
196         // DNSName, if set, is checked against the leaf certificate with
197         // Certificate.VerifyHostname or the platform verifier.
198         DNSName string
199
200         // Intermediates is an optional pool of certificates that are not trust
201         // anchors, but can be used to form a chain from the leaf certificate to a
202         // root certificate.
203         Intermediates *CertPool
204         // Roots is the set of trusted root certificates the leaf certificate needs
205         // to chain up to. If nil, the system roots or the platform verifier are used.
206         Roots *CertPool
207
208         // CurrentTime is used to check the validity of all certificates in the
209         // chain. If zero, the current time is used.
210         CurrentTime time.Time
211
212         // KeyUsages specifies which Extended Key Usage values are acceptable. A
213         // chain is accepted if it allows any of the listed values. An empty list
214         // means ExtKeyUsageServerAuth. To accept any key usage, include ExtKeyUsageAny.
215         KeyUsages []ExtKeyUsage
216
217         // MaxConstraintComparisions is the maximum number of comparisons to
218         // perform when checking a given certificate's name constraints. If
219         // zero, a sensible default is used. This limit prevents pathological
220         // certificates from consuming excessive amounts of CPU time when
221         // validating. It does not apply to the platform verifier.
222         MaxConstraintComparisions int
223 }
224
225 const (
226         leafCertificate = iota
227         intermediateCertificate
228         rootCertificate
229 )
230
231 // rfc2821Mailbox represents a “mailbox” (which is an email address to most
232 // people) by breaking it into the “local” (i.e. before the '@') and “domain”
233 // parts.
234 type rfc2821Mailbox struct {
235         local, domain string
236 }
237
238 // parseRFC2821Mailbox parses an email address into local and domain parts,
239 // based on the ABNF for a “Mailbox” from RFC 2821. According to RFC 5280,
240 // Section 4.2.1.6 that's correct for an rfc822Name from a certificate: “The
241 // format of an rfc822Name is a "Mailbox" as defined in RFC 2821, Section 4.1.2”.
242 func parseRFC2821Mailbox(in string) (mailbox rfc2821Mailbox, ok bool) {
243         if len(in) == 0 {
244                 return mailbox, false
245         }
246
247         localPartBytes := make([]byte, 0, len(in)/2)
248
249         if in[0] == '"' {
250                 // Quoted-string = DQUOTE *qcontent DQUOTE
251                 // non-whitespace-control = %d1-8 / %d11 / %d12 / %d14-31 / %d127
252                 // qcontent = qtext / quoted-pair
253                 // qtext = non-whitespace-control /
254                 //         %d33 / %d35-91 / %d93-126
255                 // quoted-pair = ("\" text) / obs-qp
256                 // text = %d1-9 / %d11 / %d12 / %d14-127 / obs-text
257                 //
258                 // (Names beginning with “obs-” are the obsolete syntax from RFC 2822,
259                 // Section 4. Since it has been 16 years, we no longer accept that.)
260                 in = in[1:]
261         QuotedString:
262                 for {
263                         if len(in) == 0 {
264                                 return mailbox, false
265                         }
266                         c := in[0]
267                         in = in[1:]
268
269                         switch {
270                         case c == '"':
271                                 break QuotedString
272
273                         case c == '\\':
274                                 // quoted-pair
275                                 if len(in) == 0 {
276                                         return mailbox, false
277                                 }
278                                 if in[0] == 11 ||
279                                         in[0] == 12 ||
280                                         (1 <= in[0] && in[0] <= 9) ||
281                                         (14 <= in[0] && in[0] <= 127) {
282                                         localPartBytes = append(localPartBytes, in[0])
283                                         in = in[1:]
284                                 } else {
285                                         return mailbox, false
286                                 }
287
288                         case c == 11 ||
289                                 c == 12 ||
290                                 // Space (char 32) is not allowed based on the
291                                 // BNF, but RFC 3696 gives an example that
292                                 // assumes that it is. Several “verified”
293                                 // errata continue to argue about this point.
294                                 // We choose to accept it.
295                                 c == 32 ||
296                                 c == 33 ||
297                                 c == 127 ||
298                                 (1 <= c && c <= 8) ||
299                                 (14 <= c && c <= 31) ||
300                                 (35 <= c && c <= 91) ||
301                                 (93 <= c && c <= 126):
302                                 // qtext
303                                 localPartBytes = append(localPartBytes, c)
304
305                         default:
306                                 return mailbox, false
307                         }
308                 }
309         } else {
310                 // Atom ("." Atom)*
311         NextChar:
312                 for len(in) > 0 {
313                         // atext from RFC 2822, Section 3.2.4
314                         c := in[0]
315
316                         switch {
317                         case c == '\\':
318                                 // Examples given in RFC 3696 suggest that
319                                 // escaped characters can appear outside of a
320                                 // quoted string. Several “verified” errata
321                                 // continue to argue the point. We choose to
322                                 // accept it.
323                                 in = in[1:]
324                                 if len(in) == 0 {
325                                         return mailbox, false
326                                 }
327                                 fallthrough
328
329                         case ('0' <= c && c <= '9') ||
330                                 ('a' <= c && c <= 'z') ||
331                                 ('A' <= c && c <= 'Z') ||
332                                 c == '!' || c == '#' || c == '$' || c == '%' ||
333                                 c == '&' || c == '\'' || c == '*' || c == '+' ||
334                                 c == '-' || c == '/' || c == '=' || c == '?' ||
335                                 c == '^' || c == '_' || c == '`' || c == '{' ||
336                                 c == '|' || c == '}' || c == '~' || c == '.':
337                                 localPartBytes = append(localPartBytes, in[0])
338                                 in = in[1:]
339
340                         default:
341                                 break NextChar
342                         }
343                 }
344
345                 if len(localPartBytes) == 0 {
346                         return mailbox, false
347                 }
348
349                 // From RFC 3696, Section 3:
350                 // “period (".") may also appear, but may not be used to start
351                 // or end the local part, nor may two or more consecutive
352                 // periods appear.”
353                 twoDots := []byte{'.', '.'}
354                 if localPartBytes[0] == '.' ||
355                         localPartBytes[len(localPartBytes)-1] == '.' ||
356                         bytes.Contains(localPartBytes, twoDots) {
357                         return mailbox, false
358                 }
359         }
360
361         if len(in) == 0 || in[0] != '@' {
362                 return mailbox, false
363         }
364         in = in[1:]
365
366         // The RFC species a format for domains, but that's known to be
367         // violated in practice so we accept that anything after an '@' is the
368         // domain part.
369         if _, ok := domainToReverseLabels(in); !ok {
370                 return mailbox, false
371         }
372
373         mailbox.local = string(localPartBytes)
374         mailbox.domain = in
375         return mailbox, true
376 }
377
378 // domainToReverseLabels converts a textual domain name like foo.example.com to
379 // the list of labels in reverse order, e.g. ["com", "example", "foo"].
380 func domainToReverseLabels(domain string) (reverseLabels []string, ok bool) {
381         for len(domain) > 0 {
382                 if i := strings.LastIndexByte(domain, '.'); i == -1 {
383                         reverseLabels = append(reverseLabels, domain)
384                         domain = ""
385                 } else {
386                         reverseLabels = append(reverseLabels, domain[i+1:])
387                         domain = domain[:i]
388                 }
389         }
390
391         if len(reverseLabels) > 0 && len(reverseLabels[0]) == 0 {
392                 // An empty label at the end indicates an absolute value.
393                 return nil, false
394         }
395
396         for _, label := range reverseLabels {
397                 if len(label) == 0 {
398                         // Empty labels are otherwise invalid.
399                         return nil, false
400                 }
401
402                 for _, c := range label {
403                         if c < 33 || c > 126 {
404                                 // Invalid character.
405                                 return nil, false
406                         }
407                 }
408         }
409
410         return reverseLabels, true
411 }
412
413 func matchEmailConstraint(mailbox rfc2821Mailbox, constraint string) (bool, error) {
414         // If the constraint contains an @, then it specifies an exact mailbox
415         // name.
416         if strings.Contains(constraint, "@") {
417                 constraintMailbox, ok := parseRFC2821Mailbox(constraint)
418                 if !ok {
419                         return false, fmt.Errorf("x509: internal error: cannot parse constraint %q", constraint)
420                 }
421                 return mailbox.local == constraintMailbox.local && strings.EqualFold(mailbox.domain, constraintMailbox.domain), nil
422         }
423
424         // Otherwise the constraint is like a DNS constraint of the domain part
425         // of the mailbox.
426         return matchDomainConstraint(mailbox.domain, constraint)
427 }
428
429 func matchURIConstraint(uri *url.URL, constraint string) (bool, error) {
430         // From RFC 5280, Section 4.2.1.10:
431         // “a uniformResourceIdentifier that does not include an authority
432         // component with a host name specified as a fully qualified domain
433         // name (e.g., if the URI either does not include an authority
434         // component or includes an authority component in which the host name
435         // is specified as an IP address), then the application MUST reject the
436         // certificate.”
437
438         host := uri.Host
439         if len(host) == 0 {
440                 return false, fmt.Errorf("URI with empty host (%q) cannot be matched against constraints", uri.String())
441         }
442
443         if strings.Contains(host, ":") && !strings.HasSuffix(host, "]") {
444                 var err error
445                 host, _, err = net.SplitHostPort(uri.Host)
446                 if err != nil {
447                         return false, err
448                 }
449         }
450
451         if strings.HasPrefix(host, "[") && strings.HasSuffix(host, "]") ||
452                 net.ParseIP(host) != nil {
453                 return false, fmt.Errorf("URI with IP (%q) cannot be matched against constraints", uri.String())
454         }
455
456         return matchDomainConstraint(host, constraint)
457 }
458
459 func matchIPConstraint(ip net.IP, constraint *net.IPNet) (bool, error) {
460         if len(ip) != len(constraint.IP) {
461                 return false, nil
462         }
463
464         for i := range ip {
465                 if mask := constraint.Mask[i]; ip[i]&mask != constraint.IP[i]&mask {
466                         return false, nil
467                 }
468         }
469
470         return true, nil
471 }
472
473 func matchDomainConstraint(domain, constraint string) (bool, error) {
474         // The meaning of zero length constraints is not specified, but this
475         // code follows NSS and accepts them as matching everything.
476         if len(constraint) == 0 {
477                 return true, nil
478         }
479
480         domainLabels, ok := domainToReverseLabels(domain)
481         if !ok {
482                 return false, fmt.Errorf("x509: internal error: cannot parse domain %q", domain)
483         }
484
485         // RFC 5280 says that a leading period in a domain name means that at
486         // least one label must be prepended, but only for URI and email
487         // constraints, not DNS constraints. The code also supports that
488         // behaviour for DNS constraints.
489
490         mustHaveSubdomains := false
491         if constraint[0] == '.' {
492                 mustHaveSubdomains = true
493                 constraint = constraint[1:]
494         }
495
496         constraintLabels, ok := domainToReverseLabels(constraint)
497         if !ok {
498                 return false, fmt.Errorf("x509: internal error: cannot parse domain %q", constraint)
499         }
500
501         if len(domainLabels) < len(constraintLabels) ||
502                 (mustHaveSubdomains && len(domainLabels) == len(constraintLabels)) {
503                 return false, nil
504         }
505
506         for i, constraintLabel := range constraintLabels {
507                 if !strings.EqualFold(constraintLabel, domainLabels[i]) {
508                         return false, nil
509                 }
510         }
511
512         return true, nil
513 }
514
515 // checkNameConstraints checks that c permits a child certificate to claim the
516 // given name, of type nameType. The argument parsedName contains the parsed
517 // form of name, suitable for passing to the match function. The total number
518 // of comparisons is tracked in the given count and should not exceed the given
519 // limit.
520 func (c *Certificate) checkNameConstraints(count *int,
521         maxConstraintComparisons int,
522         nameType string,
523         name string,
524         parsedName interface{},
525         match func(parsedName, constraint interface{}) (match bool, err error),
526         permitted, excluded interface{}) error {
527
528         excludedValue := reflect.ValueOf(excluded)
529
530         *count += excludedValue.Len()
531         if *count > maxConstraintComparisons {
532                 return CertificateInvalidError{c, TooManyConstraints, ""}
533         }
534
535         for i := 0; i < excludedValue.Len(); i++ {
536                 constraint := excludedValue.Index(i).Interface()
537                 match, err := match(parsedName, constraint)
538                 if err != nil {
539                         return CertificateInvalidError{c, CANotAuthorizedForThisName, err.Error()}
540                 }
541
542                 if match {
543                         return CertificateInvalidError{c, CANotAuthorizedForThisName, fmt.Sprintf("%s %q is excluded by constraint %q", nameType, name, constraint)}
544                 }
545         }
546
547         permittedValue := reflect.ValueOf(permitted)
548
549         *count += permittedValue.Len()
550         if *count > maxConstraintComparisons {
551                 return CertificateInvalidError{c, TooManyConstraints, ""}
552         }
553
554         ok := true
555         for i := 0; i < permittedValue.Len(); i++ {
556                 constraint := permittedValue.Index(i).Interface()
557
558                 var err error
559                 if ok, err = match(parsedName, constraint); err != nil {
560                         return CertificateInvalidError{c, CANotAuthorizedForThisName, err.Error()}
561                 }
562
563                 if ok {
564                         break
565                 }
566         }
567
568         if !ok {
569                 return CertificateInvalidError{c, CANotAuthorizedForThisName, fmt.Sprintf("%s %q is not permitted by any constraint", nameType, name)}
570         }
571
572         return nil
573 }
574
575 // isValid performs validity checks on c given that it is a candidate to append
576 // to the chain in currentChain.
577 func (c *Certificate) isValid(certType int, currentChain []*Certificate, opts *VerifyOptions) error {
578         if len(c.UnhandledCriticalExtensions) > 0 {
579                 return UnhandledCriticalExtension{}
580         }
581
582         if len(currentChain) > 0 {
583                 child := currentChain[len(currentChain)-1]
584                 if !bytes.Equal(child.RawIssuer, c.RawSubject) {
585                         return CertificateInvalidError{c, NameMismatch, ""}
586                 }
587         }
588
589         now := opts.CurrentTime
590         if now.IsZero() {
591                 now = time.Now()
592         }
593         if now.Before(c.NotBefore) {
594                 return CertificateInvalidError{
595                         Cert:   c,
596                         Reason: Expired,
597                         Detail: fmt.Sprintf("current time %s is before %s", now.Format(time.RFC3339), c.NotBefore.Format(time.RFC3339)),
598                 }
599         } else if now.After(c.NotAfter) {
600                 return CertificateInvalidError{
601                         Cert:   c,
602                         Reason: Expired,
603                         Detail: fmt.Sprintf("current time %s is after %s", now.Format(time.RFC3339), c.NotAfter.Format(time.RFC3339)),
604                 }
605         }
606
607         maxConstraintComparisons := opts.MaxConstraintComparisions
608         if maxConstraintComparisons == 0 {
609                 maxConstraintComparisons = 250000
610         }
611         comparisonCount := 0
612
613         var leaf *Certificate
614         if certType == intermediateCertificate || certType == rootCertificate {
615                 if len(currentChain) == 0 {
616                         return errors.New("x509: internal error: empty chain when appending CA cert")
617                 }
618                 leaf = currentChain[0]
619         }
620
621         checkNameConstraints := (certType == intermediateCertificate || certType == rootCertificate) && c.hasNameConstraints()
622         if checkNameConstraints && leaf.commonNameAsHostname() {
623                 // This is the deprecated, legacy case of depending on the commonName as
624                 // a hostname. We don't enforce name constraints against the CN, but
625                 // VerifyHostname will look for hostnames in there if there are no SANs.
626                 // In order to ensure VerifyHostname will not accept an unchecked name,
627                 // return an error here.
628                 return CertificateInvalidError{c, NameConstraintsWithoutSANs, ""}
629         } else if checkNameConstraints && leaf.hasSANExtension() {
630                 err := forEachSAN(leaf.getSANExtension(), func(tag int, data []byte) error {
631                         switch tag {
632                         case nameTypeEmail:
633                                 name := string(data)
634                                 mailbox, ok := parseRFC2821Mailbox(name)
635                                 if !ok {
636                                         return fmt.Errorf("x509: cannot parse rfc822Name %q", mailbox)
637                                 }
638
639                                 if err := c.checkNameConstraints(&comparisonCount, maxConstraintComparisons, "email address", name, mailbox,
640                                         func(parsedName, constraint interface{}) (bool, error) {
641                                                 return matchEmailConstraint(parsedName.(rfc2821Mailbox), constraint.(string))
642                                         }, c.PermittedEmailAddresses, c.ExcludedEmailAddresses); err != nil {
643                                         return err
644                                 }
645
646                         case nameTypeDNS:
647                                 name := string(data)
648                                 if _, ok := domainToReverseLabels(name); !ok {
649                                         return fmt.Errorf("x509: cannot parse dnsName %q", name)
650                                 }
651
652                                 if err := c.checkNameConstraints(&comparisonCount, maxConstraintComparisons, "DNS name", name, name,
653                                         func(parsedName, constraint interface{}) (bool, error) {
654                                                 return matchDomainConstraint(parsedName.(string), constraint.(string))
655                                         }, c.PermittedDNSDomains, c.ExcludedDNSDomains); err != nil {
656                                         return err
657                                 }
658
659                         case nameTypeURI:
660                                 name := string(data)
661                                 uri, err := url.Parse(name)
662                                 if err != nil {
663                                         return fmt.Errorf("x509: internal error: URI SAN %q failed to parse", name)
664                                 }
665
666                                 if err := c.checkNameConstraints(&comparisonCount, maxConstraintComparisons, "URI", name, uri,
667                                         func(parsedName, constraint interface{}) (bool, error) {
668                                                 return matchURIConstraint(parsedName.(*url.URL), constraint.(string))
669                                         }, c.PermittedURIDomains, c.ExcludedURIDomains); err != nil {
670                                         return err
671                                 }
672
673                         case nameTypeIP:
674                                 ip := net.IP(data)
675                                 if l := len(ip); l != net.IPv4len && l != net.IPv6len {
676                                         return fmt.Errorf("x509: internal error: IP SAN %x failed to parse", data)
677                                 }
678
679                                 if err := c.checkNameConstraints(&comparisonCount, maxConstraintComparisons, "IP address", ip.String(), ip,
680                                         func(parsedName, constraint interface{}) (bool, error) {
681                                                 return matchIPConstraint(parsedName.(net.IP), constraint.(*net.IPNet))
682                                         }, c.PermittedIPRanges, c.ExcludedIPRanges); err != nil {
683                                         return err
684                                 }
685
686                         default:
687                                 // Unknown SAN types are ignored.
688                         }
689
690                         return nil
691                 })
692
693                 if err != nil {
694                         return err
695                 }
696         }
697
698         // KeyUsage status flags are ignored. From Engineering Security, Peter
699         // Gutmann: A European government CA marked its signing certificates as
700         // being valid for encryption only, but no-one noticed. Another
701         // European CA marked its signature keys as not being valid for
702         // signatures. A different CA marked its own trusted root certificate
703         // as being invalid for certificate signing. Another national CA
704         // distributed a certificate to be used to encrypt data for the
705         // country’s tax authority that was marked as only being usable for
706         // digital signatures but not for encryption. Yet another CA reversed
707         // the order of the bit flags in the keyUsage due to confusion over
708         // encoding endianness, essentially setting a random keyUsage in
709         // certificates that it issued. Another CA created a self-invalidating
710         // certificate by adding a certificate policy statement stipulating
711         // that the certificate had to be used strictly as specified in the
712         // keyUsage, and a keyUsage containing a flag indicating that the RSA
713         // encryption key could only be used for Diffie-Hellman key agreement.
714
715         if certType == intermediateCertificate && (!c.BasicConstraintsValid || !c.IsCA) {
716                 return CertificateInvalidError{c, NotAuthorizedToSign, ""}
717         }
718
719         if c.BasicConstraintsValid && c.MaxPathLen >= 0 {
720                 numIntermediates := len(currentChain) - 1
721                 if numIntermediates > c.MaxPathLen {
722                         return CertificateInvalidError{c, TooManyIntermediates, ""}
723                 }
724         }
725
726         return nil
727 }
728
729 // Verify attempts to verify c by building one or more chains from c to a
730 // certificate in opts.Roots, using certificates in opts.Intermediates if
731 // needed. If successful, it returns one or more chains where the first
732 // element of the chain is c and the last element is from opts.Roots.
733 //
734 // If opts.Roots is nil, the platform verifier might be used, and
735 // verification details might differ from what is described below. If system
736 // roots are unavailable the returned error will be of type SystemRootsError.
737 //
738 // Name constraints in the intermediates will be applied to all names claimed
739 // in the chain, not just opts.DNSName. Thus it is invalid for a leaf to claim
740 // example.com if an intermediate doesn't permit it, even if example.com is not
741 // the name being validated. Note that DirectoryName constraints are not
742 // supported.
743 //
744 // Name constraint validation follows the rules from RFC 5280, with the
745 // addition that DNS name constraints may use the leading period format
746 // defined for emails and URIs. When a constraint has a leading period
747 // it indicates that at least one additional label must be prepended to
748 // the constrained name to be considered valid.
749 //
750 // Extended Key Usage values are enforced nested down a chain, so an intermediate
751 // or root that enumerates EKUs prevents a leaf from asserting an EKU not in that
752 // list. (While this is not specified, it is common practice in order to limit
753 // the types of certificates a CA can issue.)
754 //
755 // WARNING: this function doesn't do any revocation checking.
756 func (c *Certificate) Verify(opts VerifyOptions) (chains [][]*Certificate, err error) {
757         // Platform-specific verification needs the ASN.1 contents so
758         // this makes the behavior consistent across platforms.
759         if len(c.Raw) == 0 {
760                 return nil, errNotParsed
761         }
762         if opts.Intermediates != nil {
763                 for _, intermediate := range opts.Intermediates.certs {
764                         if len(intermediate.Raw) == 0 {
765                                 return nil, errNotParsed
766                         }
767                 }
768         }
769
770         // Use Windows's own verification and chain building.
771         if opts.Roots == nil && runtime.GOOS == "windows" {
772                 return c.systemVerify(&opts)
773         }
774
775         if opts.Roots == nil {
776                 opts.Roots = systemRootsPool()
777                 if opts.Roots == nil {
778                         return nil, SystemRootsError{systemRootsErr}
779                 }
780         }
781
782         err = c.isValid(leafCertificate, nil, &opts)
783         if err != nil {
784                 return
785         }
786
787         if len(opts.DNSName) > 0 {
788                 err = c.VerifyHostname(opts.DNSName)
789                 if err != nil {
790                         return
791                 }
792         }
793
794         var candidateChains [][]*Certificate
795         if opts.Roots.contains(c) {
796                 candidateChains = append(candidateChains, []*Certificate{c})
797         } else {
798                 if candidateChains, err = c.buildChains(nil, []*Certificate{c}, nil, &opts); err != nil {
799                         return nil, err
800                 }
801         }
802
803         keyUsages := opts.KeyUsages
804         if len(keyUsages) == 0 {
805                 keyUsages = []ExtKeyUsage{ExtKeyUsageServerAuth}
806         }
807
808         // If any key usage is acceptable then we're done.
809         for _, usage := range keyUsages {
810                 if usage == ExtKeyUsageAny {
811                         return candidateChains, nil
812                 }
813         }
814
815         for _, candidate := range candidateChains {
816                 if checkChainForKeyUsage(candidate, keyUsages) {
817                         chains = append(chains, candidate)
818                 }
819         }
820
821         if len(chains) == 0 {
822                 return nil, CertificateInvalidError{c, IncompatibleUsage, ""}
823         }
824
825         return chains, nil
826 }
827
828 func appendToFreshChain(chain []*Certificate, cert *Certificate) []*Certificate {
829         n := make([]*Certificate, len(chain)+1)
830         copy(n, chain)
831         n[len(chain)] = cert
832         return n
833 }
834
835 // maxChainSignatureChecks is the maximum number of CheckSignatureFrom calls
836 // that an invocation of buildChains will (tranistively) make. Most chains are
837 // less than 15 certificates long, so this leaves space for multiple chains and
838 // for failed checks due to different intermediates having the same Subject.
839 const maxChainSignatureChecks = 100
840
841 func (c *Certificate) buildChains(cache map[*Certificate][][]*Certificate, currentChain []*Certificate, sigChecks *int, opts *VerifyOptions) (chains [][]*Certificate, err error) {
842         var (
843                 hintErr  error
844                 hintCert *Certificate
845         )
846
847         considerCandidate := func(certType int, candidate *Certificate) {
848                 for _, cert := range currentChain {
849                         if cert.Equal(candidate) {
850                                 return
851                         }
852                 }
853
854                 if sigChecks == nil {
855                         sigChecks = new(int)
856                 }
857                 *sigChecks++
858                 if *sigChecks > maxChainSignatureChecks {
859                         err = errors.New("x509: signature check attempts limit reached while verifying certificate chain")
860                         return
861                 }
862
863                 if err := c.CheckSignatureFrom(candidate); err != nil {
864                         if hintErr == nil {
865                                 hintErr = err
866                                 hintCert = candidate
867                         }
868                         return
869                 }
870
871                 err = candidate.isValid(certType, currentChain, opts)
872                 if err != nil {
873                         return
874                 }
875
876                 switch certType {
877                 case rootCertificate:
878                         chains = append(chains, appendToFreshChain(currentChain, candidate))
879                 case intermediateCertificate:
880                         if cache == nil {
881                                 cache = make(map[*Certificate][][]*Certificate)
882                         }
883                         childChains, ok := cache[candidate]
884                         if !ok {
885                                 childChains, err = candidate.buildChains(cache, appendToFreshChain(currentChain, candidate), sigChecks, opts)
886                                 cache[candidate] = childChains
887                         }
888                         chains = append(chains, childChains...)
889                 }
890         }
891
892         for _, rootNum := range opts.Roots.findPotentialParents(c) {
893                 considerCandidate(rootCertificate, opts.Roots.certs[rootNum])
894         }
895         for _, intermediateNum := range opts.Intermediates.findPotentialParents(c) {
896                 considerCandidate(intermediateCertificate, opts.Intermediates.certs[intermediateNum])
897         }
898
899         if len(chains) > 0 {
900                 err = nil
901         }
902         if len(chains) == 0 && err == nil {
903                 err = UnknownAuthorityError{c, hintErr, hintCert}
904         }
905
906         return
907 }
908
909 func validHostnamePattern(host string) bool { return validHostname(host, true) }
910 func validHostnameInput(host string) bool   { return validHostname(host, false) }
911
912 // validHostname reports whether host is a valid hostname that can be matched or
913 // matched against according to RFC 6125 2.2, with some leniency to accommodate
914 // legacy values.
915 func validHostname(host string, isPattern bool) bool {
916         if !isPattern {
917                 host = strings.TrimSuffix(host, ".")
918         }
919         if len(host) == 0 {
920                 return false
921         }
922
923         for i, part := range strings.Split(host, ".") {
924                 if part == "" {
925                         // Empty label.
926                         return false
927                 }
928                 if isPattern && i == 0 && part == "*" {
929                         // Only allow full left-most wildcards, as those are the only ones
930                         // we match, and matching literal '*' characters is probably never
931                         // the expected behavior.
932                         continue
933                 }
934                 for j, c := range part {
935                         if 'a' <= c && c <= 'z' {
936                                 continue
937                         }
938                         if '0' <= c && c <= '9' {
939                                 continue
940                         }
941                         if 'A' <= c && c <= 'Z' {
942                                 continue
943                         }
944                         if c == '-' && j != 0 {
945                                 continue
946                         }
947                         if c == '_' {
948                                 // Not a valid character in hostnames, but commonly
949                                 // found in deployments outside the WebPKI.
950                                 continue
951                         }
952                         return false
953                 }
954         }
955
956         return true
957 }
958
959 // commonNameAsHostname reports whether the Common Name field should be
960 // considered the hostname that the certificate is valid for. This is a legacy
961 // behavior, disabled by default or if the Subject Alt Name extension is present.
962 //
963 // It applies the strict validHostname check to the Common Name field, so that
964 // certificates without SANs can still be validated against CAs with name
965 // constraints if there is no risk the CN would be matched as a hostname.
966 // See NameConstraintsWithoutSANs and issue 24151.
967 func (c *Certificate) commonNameAsHostname() bool {
968         return !ignoreCN && !c.hasSANExtension() && validHostnamePattern(c.Subject.CommonName)
969 }
970
971 func matchExactly(hostA, hostB string) bool {
972         if hostA == "" || hostA == "." || hostB == "" || hostB == "." {
973                 return false
974         }
975         return toLowerCaseASCII(hostA) == toLowerCaseASCII(hostB)
976 }
977
978 func matchHostnames(pattern, host string) bool {
979         pattern = toLowerCaseASCII(pattern)
980         host = toLowerCaseASCII(strings.TrimSuffix(host, "."))
981
982         if len(pattern) == 0 || len(host) == 0 {
983                 return false
984         }
985
986         patternParts := strings.Split(pattern, ".")
987         hostParts := strings.Split(host, ".")
988
989         if len(patternParts) != len(hostParts) {
990                 return false
991         }
992
993         for i, patternPart := range patternParts {
994                 if i == 0 && patternPart == "*" {
995                         continue
996                 }
997                 if patternPart != hostParts[i] {
998                         return false
999                 }
1000         }
1001
1002         return true
1003 }
1004
1005 // toLowerCaseASCII returns a lower-case version of in. See RFC 6125 6.4.1. We use
1006 // an explicitly ASCII function to avoid any sharp corners resulting from
1007 // performing Unicode operations on DNS labels.
1008 func toLowerCaseASCII(in string) string {
1009         // If the string is already lower-case then there's nothing to do.
1010         isAlreadyLowerCase := true
1011         for _, c := range in {
1012                 if c == utf8.RuneError {
1013                         // If we get a UTF-8 error then there might be
1014                         // upper-case ASCII bytes in the invalid sequence.
1015                         isAlreadyLowerCase = false
1016                         break
1017                 }
1018                 if 'A' <= c && c <= 'Z' {
1019                         isAlreadyLowerCase = false
1020                         break
1021                 }
1022         }
1023
1024         if isAlreadyLowerCase {
1025                 return in
1026         }
1027
1028         out := []byte(in)
1029         for i, c := range out {
1030                 if 'A' <= c && c <= 'Z' {
1031                         out[i] += 'a' - 'A'
1032                 }
1033         }
1034         return string(out)
1035 }
1036
1037 // VerifyHostname returns nil if c is a valid certificate for the named host.
1038 // Otherwise it returns an error describing the mismatch.
1039 //
1040 // IP addresses can be optionally enclosed in square brackets and are checked
1041 // against the IPAddresses field. Other names are checked case insensitively
1042 // against the DNSNames field. If the names are valid hostnames, the certificate
1043 // fields can have a wildcard as the left-most label.
1044 //
1045 // The legacy Common Name field is ignored unless it's a valid hostname, the
1046 // certificate doesn't have any Subject Alternative Names, and the GODEBUG
1047 // environment variable is set to "x509ignoreCN=0". Support for Common Name is
1048 // deprecated will be entirely removed in the future.
1049 func (c *Certificate) VerifyHostname(h string) error {
1050         // IP addresses may be written in [ ].
1051         candidateIP := h
1052         if len(h) >= 3 && h[0] == '[' && h[len(h)-1] == ']' {
1053                 candidateIP = h[1 : len(h)-1]
1054         }
1055         if ip := net.ParseIP(candidateIP); ip != nil {
1056                 // We only match IP addresses against IP SANs.
1057                 // See RFC 6125, Appendix B.2.
1058                 for _, candidate := range c.IPAddresses {
1059                         if ip.Equal(candidate) {
1060                                 return nil
1061                         }
1062                 }
1063                 return HostnameError{c, candidateIP}
1064         }
1065
1066         names := c.DNSNames
1067         if c.commonNameAsHostname() {
1068                 names = []string{c.Subject.CommonName}
1069         }
1070
1071         candidateName := toLowerCaseASCII(h) // Save allocations inside the loop.
1072         validCandidateName := validHostnameInput(candidateName)
1073
1074         for _, match := range names {
1075                 // Ideally, we'd only match valid hostnames according to RFC 6125 like
1076                 // browsers (more or less) do, but in practice Go is used in a wider
1077                 // array of contexts and can't even assume DNS resolution. Instead,
1078                 // always allow perfect matches, and only apply wildcard and trailing
1079                 // dot processing to valid hostnames.
1080                 if validCandidateName && validHostnamePattern(match) {
1081                         if matchHostnames(match, candidateName) {
1082                                 return nil
1083                         }
1084                 } else {
1085                         if matchExactly(match, candidateName) {
1086                                 return nil
1087                         }
1088                 }
1089         }
1090
1091         return HostnameError{c, h}
1092 }
1093
1094 func checkChainForKeyUsage(chain []*Certificate, keyUsages []ExtKeyUsage) bool {
1095         usages := make([]ExtKeyUsage, len(keyUsages))
1096         copy(usages, keyUsages)
1097
1098         if len(chain) == 0 {
1099                 return false
1100         }
1101
1102         usagesRemaining := len(usages)
1103
1104         // We walk down the list and cross out any usages that aren't supported
1105         // by each certificate. If we cross out all the usages, then the chain
1106         // is unacceptable.
1107
1108 NextCert:
1109         for i := len(chain) - 1; i >= 0; i-- {
1110                 cert := chain[i]
1111                 if len(cert.ExtKeyUsage) == 0 && len(cert.UnknownExtKeyUsage) == 0 {
1112                         // The certificate doesn't have any extended key usage specified.
1113                         continue
1114                 }
1115
1116                 for _, usage := range cert.ExtKeyUsage {
1117                         if usage == ExtKeyUsageAny {
1118                                 // The certificate is explicitly good for any usage.
1119                                 continue NextCert
1120                         }
1121                 }
1122
1123                 const invalidUsage ExtKeyUsage = -1
1124
1125         NextRequestedUsage:
1126                 for i, requestedUsage := range usages {
1127                         if requestedUsage == invalidUsage {
1128                                 continue
1129                         }
1130
1131                         for _, usage := range cert.ExtKeyUsage {
1132                                 if requestedUsage == usage {
1133                                         continue NextRequestedUsage
1134                                 } else if requestedUsage == ExtKeyUsageServerAuth &&
1135                                         (usage == ExtKeyUsageNetscapeServerGatedCrypto ||
1136                                                 usage == ExtKeyUsageMicrosoftServerGatedCrypto) {
1137                                         // In order to support COMODO
1138                                         // certificate chains, we have to
1139                                         // accept Netscape or Microsoft SGC
1140                                         // usages as equal to ServerAuth.
1141                                         continue NextRequestedUsage
1142                                 }
1143                         }
1144
1145                         usages[i] = invalidUsage
1146                         usagesRemaining--
1147                         if usagesRemaining == 0 {
1148                                 return false
1149                         }
1150                 }
1151         }
1152
1153         return true
1154 }