third_party/mbedtls/repo/programs/ssl/ssl_pthread_server.c

   1 /*
   2  *  SSL server demonstration program using pthread for handling multiple
   3  *  clients.
   4  *
   5  *  Copyright (C) 2006-2015, ARM Limited, All Rights Reserved
   6  *  SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
   7  *
   8  *  Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License"); you may
   9  *  not use this file except in compliance with the License.
  10  *  You may obtain a copy of the License at
  11  *
  12  *  http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
  13  *
  14  *  Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  15  *  distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS, WITHOUT
  16  *  WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  17  *  See the License for the specific language governing permissions and
  18  *  limitations under the License.
  19  *
  20  *  This file is part of mbed TLS (https://tls.mbed.org)
  21  */
  22
  23 #if !defined(MBEDTLS_CONFIG_FILE)
  24 #include "mbedtls/config.h"
  25 #else
  26 #include MBEDTLS_CONFIG_FILE
  27 #endif
  28
  29 #if defined(MBEDTLS_PLATFORM_C)
  30 #include "mbedtls/platform.h"
  31 #else
  32 #include <stdio.h>
  33 #include <stdlib.h>
  34 #define mbedtls_fprintf    fprintf
  35 #define mbedtls_printf     printf
  36 #define mbedtls_snprintf   snprintf
  37 #define mbedtls_exit            exit
  38 #define MBEDTLS_EXIT_SUCCESS    EXIT_SUCCESS
  39 #define MBEDTLS_EXIT_FAILURE    EXIT_FAILURE
  40 #endif
  41
  42 #if !defined(MBEDTLS_BIGNUM_C) || !defined(MBEDTLS_CERTS_C) ||            \
  43     !defined(MBEDTLS_ENTROPY_C) || !defined(MBEDTLS_SSL_TLS_C) ||         \
  44     !defined(MBEDTLS_SSL_SRV_C) || !defined(MBEDTLS_NET_C) ||             \
  45     !defined(MBEDTLS_RSA_C) || !defined(MBEDTLS_CTR_DRBG_C) ||            \
  46     !defined(MBEDTLS_X509_CRT_PARSE_C) || !defined(MBEDTLS_FS_IO) ||      \
  47     !defined(MBEDTLS_THREADING_C) || !defined(MBEDTLS_THREADING_PTHREAD) || \
  48     !defined(MBEDTLS_PEM_PARSE_C)
  49 int main( void )
  50 {
  51     mbedtls_printf("MBEDTLS_BIGNUM_C and/or MBEDTLS_CERTS_C and/or MBEDTLS_ENTROPY_C "
  52            "and/or MBEDTLS_SSL_TLS_C and/or MBEDTLS_SSL_SRV_C and/or "
  53            "MBEDTLS_NET_C and/or MBEDTLS_RSA_C and/or "
  54            "MBEDTLS_CTR_DRBG_C and/or MBEDTLS_X509_CRT_PARSE_C and/or "
  55            "MBEDTLS_THREADING_C and/or MBEDTLS_THREADING_PTHREAD "
  56            "and/or MBEDTLS_PEM_PARSE_C not defined.\n");
  57     return( 0 );
  58 }
  59 #else
  60
  61 #include <stdlib.h>
  62 #include <string.h>
  63
  64 #if defined(_WIN32)
  65 #include <windows.h>
  66 #endif
  67
  68 #include "mbedtls/entropy.h"
  69 #include "mbedtls/ctr_drbg.h"
  70 #include "mbedtls/certs.h"
  71 #include "mbedtls/x509.h"
  72 #include "mbedtls/ssl.h"
  73 #include "mbedtls/net_sockets.h"
  74 #include "mbedtls/error.h"
  75
  76 #if defined(MBEDTLS_SSL_CACHE_C)
  77 #include "mbedtls/ssl_cache.h"
  78 #endif
  79
  80 #if defined(MBEDTLS_MEMORY_BUFFER_ALLOC_C)
  81 #include "mbedtls/memory_buffer_alloc.h"
  82 #endif
  83
  84 #if defined(MBEDTLS_CHECK_PARAMS)
  85 #include "mbedtls/platform_util.h"
  86 void mbedtls_param_failed( const char *failure_condition,
  87                            const char *file,
  88                            int line )
  89 {
  90     mbedtls_printf( "%s:%i: Input param failed - %s\n",
  91                     file, line, failure_condition );
  92     mbedtls_exit( MBEDTLS_EXIT_FAILURE );
  93 }
  94 #endif
  95
  96 #define HTTP_RESPONSE \
  97     "HTTP/1.0 200 OK\r\nContent-Type: text/html\r\n\r\n" \
  98     "<h2>mbed TLS Test Server</h2>\r\n" \
  99     "<p>Successful connection using: %s</p>\r\n"
 100
 101 #define DEBUG_LEVEL 0
 102
 103 #define MAX_NUM_THREADS 5
 104
 105 mbedtls_threading_mutex_t debug_mutex;
 106
 107 static void my_mutexed_debug( void *ctx, int level,
 108                       const char *file, int line,
 109                       const char *str )
 110 {
 111     long int thread_id = (long int) pthread_self();
 112
 113     mbedtls_mutex_lock( &debug_mutex );
 114
 115     ((void) level);
 116     mbedtls_fprintf( (FILE *) ctx, "%s:%04d: [ #%ld ] %s",
 117                                     file, line, thread_id, str );
 118     fflush(  (FILE *) ctx  );
 119
 120     mbedtls_mutex_unlock( &debug_mutex );
 121 }
 122
 123 typedef struct {
 124     mbedtls_net_context client_fd;
 125     int thread_complete;
 126     const mbedtls_ssl_config *config;
 127 } thread_info_t;
 128
 129 typedef struct {
 130     int active;
 131     thread_info_t   data;
 132     pthread_t       thread;
 133 } pthread_info_t;
 134
 135 static thread_info_t    base_info;
 136 static pthread_info_t   threads[MAX_NUM_THREADS];
 137
 138 static void *handle_ssl_connection( void *data )
 139 {
 140     int ret, len;
 141     thread_info_t *thread_info = (thread_info_t *) data;
 142     mbedtls_net_context *client_fd = &thread_info->client_fd;
 143     long int thread_id = (long int) pthread_self();
 144     unsigned char buf[1024];
 145     mbedtls_ssl_context ssl;
 146
 147     /* Make sure memory references are valid */
 148     mbedtls_ssl_init( &ssl );
 149
 150     mbedtls_printf( "  [ #%ld ]  Setting up SSL/TLS data\n", thread_id );
 151
 152     /*
 153      * 4. Get the SSL context ready
 154      */
 155     if( ( ret = mbedtls_ssl_setup( &ssl, thread_info->config ) ) != 0 )
 156     {
 157         mbedtls_printf( "  [ #%ld ]  failed: mbedtls_ssl_setup returned -0x%04x\n",
 158                 thread_id, -ret );
 159         goto thread_exit;
 160     }
 161
 162     mbedtls_ssl_set_bio( &ssl, client_fd, mbedtls_net_send, mbedtls_net_recv, NULL );
 163
 164     /*
 165      * 5. Handshake
 166      */
 167     mbedtls_printf( "  [ #%ld ]  Performing the SSL/TLS handshake\n", thread_id );
 168
 169     while( ( ret = mbedtls_ssl_handshake( &ssl ) ) != 0 )
 170     {
 171         if( ret != MBEDTLS_ERR_SSL_WANT_READ && ret != MBEDTLS_ERR_SSL_WANT_WRITE )
 172         {
 173             mbedtls_printf( "  [ #%ld ]  failed: mbedtls_ssl_handshake returned -0x%04x\n",
 174                     thread_id, -ret );
 175             goto thread_exit;
 176         }
 177     }
 178
 179     mbedtls_printf( "  [ #%ld ]  ok\n", thread_id );
 180
 181     /*
 182      * 6. Read the HTTP Request
 183      */
 184     mbedtls_printf( "  [ #%ld ]  < Read from client\n", thread_id );
 185
 186     do
 187     {
 188         len = sizeof( buf ) - 1;
 189         memset( buf, 0, sizeof( buf ) );
 190         ret = mbedtls_ssl_read( &ssl, buf, len );
 191
 192         if( ret == MBEDTLS_ERR_SSL_WANT_READ || ret == MBEDTLS_ERR_SSL_WANT_WRITE )
 193             continue;
 194
 195         if( ret <= 0 )
 196         {
 197             switch( ret )
 198             {
 199                 case MBEDTLS_ERR_SSL_PEER_CLOSE_NOTIFY:
 200                     mbedtls_printf( "  [ #%ld ]  connection was closed gracefully\n",
 201                             thread_id );
 202                     goto thread_exit;
 203
 204                 case MBEDTLS_ERR_NET_CONN_RESET:
 205                     mbedtls_printf( "  [ #%ld ]  connection was reset by peer\n",
 206                             thread_id );
 207                     goto thread_exit;
 208
 209                 default:
 210                     mbedtls_printf( "  [ #%ld ]  mbedtls_ssl_read returned -0x%04x\n",
 211                             thread_id, -ret );
 212                     goto thread_exit;
 213             }
 214         }
 215
 216         len = ret;
 217         mbedtls_printf( "  [ #%ld ]  %d bytes read\n=====\n%s\n=====\n",
 218                 thread_id, len, (char *) buf );
 219
 220         if( ret > 0 )
 221             break;
 222     }
 223     while( 1 );
 224
 225     /*
 226      * 7. Write the 200 Response
 227      */
 228     mbedtls_printf( "  [ #%ld ]  > Write to client:\n", thread_id );
 229
 230     len = sprintf( (char *) buf, HTTP_RESPONSE,
 231                    mbedtls_ssl_get_ciphersuite( &ssl ) );
 232
 233     while( ( ret = mbedtls_ssl_write( &ssl, buf, len ) ) <= 0 )
 234     {
 235         if( ret == MBEDTLS_ERR_NET_CONN_RESET )
 236         {
 237             mbedtls_printf( "  [ #%ld ]  failed: peer closed the connection\n",
 238                     thread_id );
 239             goto thread_exit;
 240         }
 241
 242         if( ret != MBEDTLS_ERR_SSL_WANT_READ && ret != MBEDTLS_ERR_SSL_WANT_WRITE )
 243         {
 244             mbedtls_printf( "  [ #%ld ]  failed: mbedtls_ssl_write returned -0x%04x\n",
 245                     thread_id, ret );
 246             goto thread_exit;
 247         }
 248     }
 249
 250     len = ret;
 251     mbedtls_printf( "  [ #%ld ]  %d bytes written\n=====\n%s\n=====\n",
 252             thread_id, len, (char *) buf );
 253
 254     mbedtls_printf( "  [ #%ld ]  . Closing the connection...", thread_id );
 255
 256     while( ( ret = mbedtls_ssl_close_notify( &ssl ) ) < 0 )
 257     {
 258         if( ret != MBEDTLS_ERR_SSL_WANT_READ &&
 259             ret != MBEDTLS_ERR_SSL_WANT_WRITE )
 260         {
 261             mbedtls_printf( "  [ #%ld ]  failed: mbedtls_ssl_close_notify returned -0x%04x\n",
 262                     thread_id, ret );
 263             goto thread_exit;
 264         }
 265     }
 266
 267     mbedtls_printf( " ok\n" );
 268
 269     ret = 0;
 270
 271 thread_exit:
 272
 273 #ifdef MBEDTLS_ERROR_C
 274     if( ret != 0 )
 275     {
 276         char error_buf[100];
 277         mbedtls_strerror( ret, error_buf, 100 );
 278         mbedtls_printf("  [ #%ld ]  Last error was: -0x%04x - %s\n\n",
 279                thread_id, -ret, error_buf );
 280     }
 281 #endif
 282
 283     mbedtls_net_free( client_fd );
 284     mbedtls_ssl_free( &ssl );
 285
 286     thread_info->thread_complete = 1;
 287
 288     return( NULL );
 289 }
 290
 291 static int thread_create( mbedtls_net_context *client_fd )
 292 {
 293     int ret, i;
 294
 295     /*
 296      * Find in-active or finished thread slot
 297      */
 298     for( i = 0; i < MAX_NUM_THREADS; i++ )
 299     {
 300         if( threads[i].active == 0 )
 301             break;
 302
 303         if( threads[i].data.thread_complete == 1 )
 304         {
 305             mbedtls_printf( "  [ main ]  Cleaning up thread %d\n", i );
 306             pthread_join(threads[i].thread, NULL );
 307             memset( &threads[i], 0, sizeof(pthread_info_t) );
 308             break;
 309         }
 310     }
 311
 312     if( i == MAX_NUM_THREADS )
 313         return( -1 );
 314
 315     /*
 316      * Fill thread-info for thread
 317      */
 318     memcpy( &threads[i].data, &base_info, sizeof(base_info) );
 319     threads[i].active = 1;
 320     memcpy( &threads[i].data.client_fd, client_fd, sizeof( mbedtls_net_context ) );
 321
 322     if( ( ret = pthread_create( &threads[i].thread, NULL, handle_ssl_connection,
 323                                 &threads[i].data ) ) != 0 )
 324     {
 325         return( ret );
 326     }
 327
 328     return( 0 );
 329 }
 330
 331 int main( void )
 332 {
 333     int ret;
 334     mbedtls_net_context listen_fd, client_fd;
 335     const char pers[] = "ssl_pthread_server";
 336
 337     mbedtls_entropy_context entropy;
 338     mbedtls_ctr_drbg_context ctr_drbg;
 339     mbedtls_ssl_config conf;
 340     mbedtls_x509_crt srvcert;
 341     mbedtls_x509_crt cachain;
 342     mbedtls_pk_context pkey;
 343 #if defined(MBEDTLS_MEMORY_BUFFER_ALLOC_C)
 344     unsigned char alloc_buf[100000];
 345 #endif
 346 #if defined(MBEDTLS_SSL_CACHE_C)
 347     mbedtls_ssl_cache_context cache;
 348 #endif
 349
 350 #if defined(MBEDTLS_MEMORY_BUFFER_ALLOC_C)
 351     mbedtls_memory_buffer_alloc_init( alloc_buf, sizeof(alloc_buf) );
 352 #endif
 353
 354 #if defined(MBEDTLS_SSL_CACHE_C)
 355     mbedtls_ssl_cache_init( &cache );
 356 #endif
 357
 358     mbedtls_x509_crt_init( &srvcert );
 359     mbedtls_x509_crt_init( &cachain );
 360
 361     mbedtls_ssl_config_init( &conf );
 362     mbedtls_ctr_drbg_init( &ctr_drbg );
 363     memset( threads, 0, sizeof(threads) );
 364     mbedtls_net_init( &listen_fd );
 365     mbedtls_net_init( &client_fd );
 366
 367     mbedtls_mutex_init( &debug_mutex );
 368
 369     base_info.config = &conf;
 370
 371     /*
 372      * We use only a single entropy source that is used in all the threads.
 373      */
 374     mbedtls_entropy_init( &entropy );
 375
 376     /*
 377      * 1. Load the certificates and private RSA key
 378      */
 379     mbedtls_printf( "\n  . Loading the server cert. and key..." );
 380     fflush( stdout );
 381
 382     /*
 383      * This demonstration program uses embedded test certificates.
 384      * Instead, you may want to use mbedtls_x509_crt_parse_file() to read the
 385      * server and CA certificates, as well as mbedtls_pk_parse_keyfile().
 386      */
 387     ret = mbedtls_x509_crt_parse( &srvcert, (const unsigned char *) mbedtls_test_srv_crt,
 388                           mbedtls_test_srv_crt_len );
 389     if( ret != 0 )
 390     {
 391         mbedtls_printf( " failed\n  !  mbedtls_x509_crt_parse returned %d\n\n", ret );
 392         goto exit;
 393     }
 394
 395     ret = mbedtls_x509_crt_parse( &cachain, (const unsigned char *) mbedtls_test_cas_pem,
 396                           mbedtls_test_cas_pem_len );
 397     if( ret != 0 )
 398     {
 399         mbedtls_printf( " failed\n  !  mbedtls_x509_crt_parse returned %d\n\n", ret );
 400         goto exit;
 401     }
 402
 403     mbedtls_pk_init( &pkey );
 404     ret =  mbedtls_pk_parse_key( &pkey, (const unsigned char *) mbedtls_test_srv_key,
 405                          mbedtls_test_srv_key_len, NULL, 0 );
 406     if( ret != 0 )
 407     {
 408         mbedtls_printf( " failed\n  !  mbedtls_pk_parse_key returned %d\n\n", ret );
 409         goto exit;
 410     }
 411
 412     mbedtls_printf( " ok\n" );
 413
 414     /*
 415      * 1b. Seed the random number generator
 416      */
 417     mbedtls_printf( "  . Seeding the random number generator..." );
 418
 419     if( ( ret = mbedtls_ctr_drbg_seed( &ctr_drbg, mbedtls_entropy_func, &entropy,
 420                                (const unsigned char *) pers,
 421                                strlen( pers ) ) ) != 0 )
 422     {
 423         mbedtls_printf( " failed: mbedtls_ctr_drbg_seed returned -0x%04x\n",
 424                 -ret );
 425         goto exit;
 426     }
 427
 428     mbedtls_printf( " ok\n" );
 429
 430     /*
 431      * 1c. Prepare SSL configuration
 432      */
 433     mbedtls_printf( "  . Setting up the SSL data...." );
 434
 435     if( ( ret = mbedtls_ssl_config_defaults( &conf,
 436                     MBEDTLS_SSL_IS_SERVER,
 437                     MBEDTLS_SSL_TRANSPORT_STREAM,
 438                     MBEDTLS_SSL_PRESET_DEFAULT ) ) != 0 )
 439     {
 440         mbedtls_printf( " failed: mbedtls_ssl_config_defaults returned -0x%04x\n",
 441                 -ret );
 442         goto exit;
 443     }
 444
 445     mbedtls_ssl_conf_rng( &conf, mbedtls_ctr_drbg_random, &ctr_drbg );
 446     mbedtls_ssl_conf_dbg( &conf, my_mutexed_debug, stdout );
 447
 448     /* mbedtls_ssl_cache_get() and mbedtls_ssl_cache_set() are thread-safe if
 449      * MBEDTLS_THREADING_C is set.
 450      */
 451 #if defined(MBEDTLS_SSL_CACHE_C)
 452     mbedtls_ssl_conf_session_cache( &conf, &cache,
 453                                    mbedtls_ssl_cache_get,
 454                                    mbedtls_ssl_cache_set );
 455 #endif
 456
 457     mbedtls_ssl_conf_ca_chain( &conf, &cachain, NULL );
 458     if( ( ret = mbedtls_ssl_conf_own_cert( &conf, &srvcert, &pkey ) ) != 0 )
 459     {
 460         mbedtls_printf( " failed\n  ! mbedtls_ssl_conf_own_cert returned %d\n\n", ret );
 461         goto exit;
 462     }
 463
 464     mbedtls_printf( " ok\n" );
 465
 466
 467     /*
 468      * 2. Setup the listening TCP socket
 469      */
 470     mbedtls_printf( "  . Bind on https://localhost:4433/ ..." );
 471     fflush( stdout );
 472
 473     if( ( ret = mbedtls_net_bind( &listen_fd, NULL, "4433", MBEDTLS_NET_PROTO_TCP ) ) != 0 )
 474     {
 475         mbedtls_printf( " failed\n  ! mbedtls_net_bind returned %d\n\n", ret );
 476         goto exit;
 477     }
 478
 479     mbedtls_printf( " ok\n" );
 480
 481 reset:
 482 #ifdef MBEDTLS_ERROR_C
 483     if( ret != 0 )
 484     {
 485         char error_buf[100];
 486         mbedtls_strerror( ret, error_buf, 100 );
 487         mbedtls_printf( "  [ main ]  Last error was: -0x%04x - %s\n", -ret, error_buf );
 488     }
 489 #endif
 490
 491     /*
 492      * 3. Wait until a client connects
 493      */
 494     mbedtls_printf( "  [ main ]  Waiting for a remote connection\n" );
 495
 496     if( ( ret = mbedtls_net_accept( &listen_fd, &client_fd,
 497                                     NULL, 0, NULL ) ) != 0 )
 498     {
 499         mbedtls_printf( "  [ main ] failed: mbedtls_net_accept returned -0x%04x\n", ret );
 500         goto exit;
 501     }
 502
 503     mbedtls_printf( "  [ main ]  ok\n" );
 504     mbedtls_printf( "  [ main ]  Creating a new thread\n" );
 505
 506     if( ( ret = thread_create( &client_fd ) ) != 0 )
 507     {
 508         mbedtls_printf( "  [ main ]  failed: thread_create returned %d\n", ret );
 509         mbedtls_net_free( &client_fd );
 510         goto reset;
 511     }
 512
 513     ret = 0;
 514     goto reset;
 515
 516 exit:
 517     mbedtls_x509_crt_free( &srvcert );
 518     mbedtls_pk_free( &pkey );
 519 #if defined(MBEDTLS_SSL_CACHE_C)
 520     mbedtls_ssl_cache_free( &cache );
 521 #endif
 522     mbedtls_ctr_drbg_free( &ctr_drbg );
 523     mbedtls_entropy_free( &entropy );
 524     mbedtls_ssl_config_free( &conf );
 525
 526     mbedtls_net_free( &listen_fd );
 527
 528     mbedtls_mutex_free( &debug_mutex );
 529
 530 #if defined(MBEDTLS_MEMORY_BUFFER_ALLOC_C)
 531     mbedtls_memory_buffer_alloc_free();
 532 #endif
 533
 534 #if defined(_WIN32)
 535     mbedtls_printf( "  Press Enter to exit this program.\n" );
 536     fflush( stdout ); getchar();
 537 #endif
 538
 539     return( ret );
 540 }
 541
 542 #endif /* MBEDTLS_BIGNUM_C && MBEDTLS_CERTS_C && MBEDTLS_ENTROPY_C &&
 543           MBEDTLS_SSL_TLS_C && MBEDTLS_SSL_SRV_C && MBEDTLS_NET_C &&
 544           MBEDTLS_RSA_C && MBEDTLS_CTR_DRBG_C && MBEDTLS_THREADING_C &&
 545           MBEDTLS_THREADING_PTHREAD && MBEDTLS_PEM_PARSE_C */