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