Upstream version 9.38.198.0
[platform/framework/web/crosswalk.git] / src / net / http / transport_security_state.h
1 // Copyright (c) 2012 The Chromium Authors. All rights reserved.
2 // Use of this source code is governed by a BSD-style license that can be
3 // found in the LICENSE file.
4
5 #ifndef NET_HTTP_TRANSPORT_SECURITY_STATE_H_
6 #define NET_HTTP_TRANSPORT_SECURITY_STATE_H_
7
8 #include <map>
9 #include <string>
10 #include <utility>
11 #include <vector>
12
13 #include "base/basictypes.h"
14 #include "base/gtest_prod_util.h"
15 #include "base/threading/non_thread_safe.h"
16 #include "base/time/time.h"
17 #include "net/base/net_export.h"
18 #include "net/cert/x509_cert_types.h"
19 #include "net/cert/x509_certificate.h"
20
21 namespace net {
22
23 class SSLInfo;
24
25 // Tracks which hosts have enabled strict transport security and/or public
26 // key pins.
27 //
28 // This object manages the in-memory store. Register a Delegate with
29 // |SetDelegate| to persist the state to disk.
30 //
31 // HTTP strict transport security (HSTS) is defined in
32 // http://tools.ietf.org/html/ietf-websec-strict-transport-sec, and
33 // HTTP-based dynamic public key pinning (HPKP) is defined in
34 // http://tools.ietf.org/html/ietf-websec-key-pinning.
35 class NET_EXPORT TransportSecurityState
36     : NON_EXPORTED_BASE(public base::NonThreadSafe) {
37  public:
38   class NET_EXPORT Delegate {
39    public:
40     // This function may not block and may be called with internal locks held.
41     // Thus it must not reenter the TransportSecurityState object.
42     virtual void StateIsDirty(TransportSecurityState* state) = 0;
43
44    protected:
45     virtual ~Delegate() {}
46   };
47
48   TransportSecurityState();
49   ~TransportSecurityState();
50
51   // A DomainState describes the transport security state (required upgrade
52   // to HTTPS, and/or any public key pins).
53   class NET_EXPORT DomainState {
54    public:
55     enum UpgradeMode {
56       // These numbers must match those in hsts_view.js, function modeToString.
57       MODE_FORCE_HTTPS = 0,
58       MODE_DEFAULT = 1,
59     };
60
61     DomainState();
62     ~DomainState();
63
64     struct STSState {
65       // The absolute time (UTC) when the |upgrade_mode| (and other state) was
66       // observed.
67       base::Time last_observed;
68
69       // The absolute time (UTC) when the |upgrade_mode|, if set to
70       // MODE_FORCE_HTTPS, downgrades to MODE_DEFAULT.
71       base::Time expiry;
72
73       UpgradeMode upgrade_mode;
74
75       // Are subdomains subject to this policy state?
76       bool include_subdomains;
77     };
78
79     struct PKPState {
80       PKPState();
81       ~PKPState();
82
83       // The absolute time (UTC) when the |spki_hashes| (and other state) were
84       // observed.
85       base::Time last_observed;
86
87       // The absolute time (UTC) when the |spki_hashes| expire.
88       base::Time expiry;
89
90       // Optional; hashes of pinned SubjectPublicKeyInfos.
91       HashValueVector spki_hashes;
92
93       // Optional; hashes of static known-bad SubjectPublicKeyInfos which MUST
94       // NOT intersect with the set of SPKIs in the TLS server's certificate
95       // chain.
96       HashValueVector bad_spki_hashes;
97
98       // Are subdomains subject to this policy state?
99       bool include_subdomains;
100     };
101
102     // Takes a set of SubjectPublicKeyInfo |hashes| and returns true if:
103     //   1) |bad_static_spki_hashes| does not intersect |hashes|; AND
104     //   2) Both |static_spki_hashes| and |dynamic_spki_hashes| are empty
105     //      or at least one of them intersects |hashes|.
106     //
107     // |{dynamic,static}_spki_hashes| contain trustworthy public key hashes,
108     // any one of which is sufficient to validate the certificate chain in
109     // question. The public keys could be of a root CA, intermediate CA, or
110     // leaf certificate, depending on the security vs. disaster recovery
111     // tradeoff selected. (Pinning only to leaf certifiates increases
112     // security because you no longer trust any CAs, but it hampers disaster
113     // recovery because you can't just get a new certificate signed by the
114     // CA.)
115     //
116     // |bad_static_spki_hashes| contains public keys that we don't want to
117     // trust.
118     bool CheckPublicKeyPins(const HashValueVector& hashes,
119                             std::string* failure_log) const;
120
121     // Returns true if any of the HashValueVectors |static_spki_hashes|,
122     // |bad_static_spki_hashes|, or |dynamic_spki_hashes| contains any
123     // items.
124     bool HasPublicKeyPins() const;
125
126     // ShouldUpgradeToSSL returns true iff HTTP requests should be internally
127     // redirected to HTTPS (also if WS should be upgraded to WSS).
128     bool ShouldUpgradeToSSL() const;
129
130     // ShouldSSLErrorsBeFatal returns true iff HTTPS errors should cause
131     // hard-fail behavior (e.g. if HSTS is set for the domain).
132     bool ShouldSSLErrorsBeFatal() const;
133
134     STSState sts;
135     PKPState pkp;
136
137     // The following members are not valid when stored in |enabled_hosts_|:
138
139     // The domain which matched during a search for this DomainState entry.
140     // Updated by |GetDynamicDomainState| and |GetStaticDomainState|.
141     std::string domain;
142   };
143
144   class NET_EXPORT Iterator {
145    public:
146     explicit Iterator(const TransportSecurityState& state);
147     ~Iterator();
148
149     bool HasNext() const { return iterator_ != end_; }
150     void Advance() { ++iterator_; }
151     const std::string& hostname() const { return iterator_->first; }
152     const DomainState& domain_state() const { return iterator_->second; }
153
154    private:
155     std::map<std::string, DomainState>::const_iterator iterator_;
156     std::map<std::string, DomainState>::const_iterator end_;
157   };
158
159   // These functions search for static and dynamic DomainStates, and invoke the
160   // functions of the same name on them. These functions are the primary public
161   // interface; direct access to DomainStates is best left to tests.
162   bool ShouldSSLErrorsBeFatal(const std::string& host, bool sni_enabled);
163   bool ShouldUpgradeToSSL(const std::string& host, bool sni_enabled);
164   bool CheckPublicKeyPins(const std::string& host,
165                           bool sni_enabled,
166                           bool is_issued_by_known_root,
167                           const HashValueVector& hashes,
168                           std::string* failure_log);
169   bool HasPublicKeyPins(const std::string& host, bool sni_enabled);
170
171   // Assign a |Delegate| for persisting the transport security state. If
172   // |NULL|, state will not be persisted. The caller retains
173   // ownership of |delegate|.
174   // Note: This is only used for serializing/deserializing the
175   // TransportSecurityState.
176   void SetDelegate(Delegate* delegate);
177
178   // Clears all dynamic data (e.g. HSTS and HPKP data).
179   //
180   // Does NOT persist changes using the Delegate, as this function is only
181   // used to clear any dynamic data prior to re-loading it from a file.
182   // Note: This is only used for serializing/deserializing the
183   // TransportSecurityState.
184   void ClearDynamicData();
185
186   // Inserts |state| into |enabled_hosts_| under the key |hashed_host|.
187   // |hashed_host| is already in the internal representation
188   // HashHost(CanonicalizeHost(host)).
189   // Note: This is only used for serializing/deserializing the
190   // TransportSecurityState.
191   void AddOrUpdateEnabledHosts(const std::string& hashed_host,
192                                const DomainState& state);
193
194   // Deletes all dynamic data (e.g. HSTS or HPKP data) created since a given
195   // time.
196   //
197   // If any entries are deleted, the new state will be persisted through
198   // the Delegate (if any).
199   void DeleteAllDynamicDataSince(const base::Time& time);
200
201   // Deletes any dynamic data stored for |host| (e.g. HSTS or HPKP data).
202   // If |host| doesn't have an exact entry then no action is taken. Does
203   // not delete static (i.e. preloaded) data.  Returns true iff an entry
204   // was deleted.
205   //
206   // If an entry is deleted, the new state will be persisted through
207   // the Delegate (if any).
208   bool DeleteDynamicDataForHost(const std::string& host);
209
210   // Returns true and updates |*result| iff there is a static (built-in)
211   // DomainState for |host|.
212   //
213   // If |sni_enabled| is true, searches the static pins defined for SNI-using
214   // hosts as well as the rest of the pins.
215   //
216   // If |host| matches both an exact entry and is a subdomain of another entry,
217   // the exact match determines the return value.
218   //
219   // Note that this method is not const because it opportunistically removes
220   // entries that have expired.
221   bool GetStaticDomainState(const std::string& host,
222                             bool sni_enabled,
223                             DomainState* result) const;
224
225   // Returns true and updates |*result| iff there is a dynamic DomainState
226   // (learned from HSTS or HPKP headers, or set by the user, or other means) for
227   // |host|.
228   //
229   // If |host| matches both an exact entry and is a subdomain of another entry,
230   // the exact match determines the return value.
231   //
232   // Note that this method is not const because it opportunistically removes
233   // entries that have expired.
234   bool GetDynamicDomainState(const std::string& host, DomainState* result);
235
236   // Processes an HSTS header value from the host, adding entries to
237   // dynamic state if necessary.
238   bool AddHSTSHeader(const std::string& host, const std::string& value);
239
240   // Processes an HPKP header value from the host, adding entries to
241   // dynamic state if necessary.  ssl_info is used to check that
242   // the specified pins overlap with the certificate chain.
243   bool AddHPKPHeader(const std::string& host, const std::string& value,
244                      const SSLInfo& ssl_info);
245
246   // Adds explicitly-specified data as if it was processed from an
247   // HSTS header (used for net-internals and unit tests).
248   bool AddHSTS(const std::string& host, const base::Time& expiry,
249                bool include_subdomains);
250
251   // Adds explicitly-specified data as if it was processed from an
252   // HPKP header (used for net-internals and unit tests).
253   bool AddHPKP(const std::string& host, const base::Time& expiry,
254                bool include_subdomains, const HashValueVector& hashes);
255
256   // Returns true iff we have any static public key pins for the |host| and
257   // iff its set of required pins is the set we expect for Google
258   // properties.
259   //
260   // If |sni_enabled| is true, searches the static pins defined for
261   // SNI-using hosts as well as the rest of the pins.
262   //
263   // If |host| matches both an exact entry and is a subdomain of another
264   // entry, the exact match determines the return value.
265   static bool IsGooglePinnedProperty(const std::string& host,
266                                      bool sni_enabled);
267
268   // The maximum number of seconds for which we'll cache an HSTS request.
269   static const long int kMaxHSTSAgeSecs;
270
271  private:
272   friend class TransportSecurityStateTest;
273   FRIEND_TEST_ALL_PREFIXES(HttpSecurityHeadersTest, UpdateDynamicPKPOnly);
274   FRIEND_TEST_ALL_PREFIXES(HttpSecurityHeadersTest, UpdateDynamicPKPMaxAge0);
275   FRIEND_TEST_ALL_PREFIXES(HttpSecurityHeadersTest, NoClobberPins);
276
277   typedef std::map<std::string, DomainState> DomainStateMap;
278
279   // Send an UMA report on pin validation failure, if the host is in a
280   // statically-defined list of domains.
281   //
282   // TODO(palmer): This doesn't really belong here, and should be moved into
283   // the exactly one call site. This requires unifying |struct HSTSPreload|
284   // (an implementation detail of this class) with a more generic
285   // representation of first-class DomainStates, and exposing the preloads
286   // to the caller with |GetStaticDomainState|.
287   static void ReportUMAOnPinFailure(const std::string& host);
288
289   // IsBuildTimely returns true if the current build is new enough ensure that
290   // built in security information (i.e. HSTS preloading and pinning
291   // information) is timely.
292   static bool IsBuildTimely();
293
294   // Helper method for actually checking pins.
295   bool CheckPublicKeyPinsImpl(const std::string& host,
296                               bool sni_enabled,
297                               const HashValueVector& hashes,
298                               std::string* failure_log);
299
300   // If a Delegate is present, notify it that the internal state has
301   // changed.
302   void DirtyNotify();
303
304   // Enable TransportSecurity for |host|. |state| supercedes any previous
305   // state for the |host|, including static entries.
306   //
307   // The new state for |host| is persisted using the Delegate (if any).
308   void EnableHost(const std::string& host, const DomainState& state);
309
310   // Converts |hostname| from dotted form ("www.google.com") to the form
311   // used in DNS: "\x03www\x06google\x03com", lowercases that, and returns
312   // the result.
313   static std::string CanonicalizeHost(const std::string& hostname);
314
315   // The set of hosts that have enabled TransportSecurity.
316   DomainStateMap enabled_hosts_;
317
318   Delegate* delegate_;
319
320   // True if static pins should be used.
321   bool enable_static_pins_;
322
323   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(TransportSecurityState);
324 };
325
326 }  // namespace net
327
328 #endif  // NET_HTTP_TRANSPORT_SECURITY_STATE_H_