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[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 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     // Takes a set of SubjectPublicKeyInfo |hashes| and returns true if:
65     //   1) |bad_static_spki_hashes| does not intersect |hashes|; AND
66     //   2) Both |static_spki_hashes| and |dynamic_spki_hashes| are empty
67     //      or at least one of them intersects |hashes|.
68     //
69     // |{dynamic,static}_spki_hashes| contain trustworthy public key hashes,
70     // any one of which is sufficient to validate the certificate chain in
71     // question. The public keys could be of a root CA, intermediate CA, or
72     // leaf certificate, depending on the security vs. disaster recovery
73     // tradeoff selected. (Pinning only to leaf certifiates increases
74     // security because you no longer trust any CAs, but it hampers disaster
75     // recovery because you can't just get a new certificate signed by the
76     // CA.)
77     //
78     // |bad_static_spki_hashes| contains public keys that we don't want to
79     // trust.
80     bool CheckPublicKeyPins(const HashValueVector& hashes) const;
81
82     // Returns true if any of the HashValueVectors |static_spki_hashes|,
83     // |bad_static_spki_hashes|, or |dynamic_spki_hashes| contains any
84     // items.
85     bool HasPublicKeyPins() const;
86
87     // ShouldUpgradeToSSL returns true iff, given the |mode| of this
88     // DomainState, HTTP requests should be internally redirected to HTTPS
89     // (also if the "ws" WebSocket request should be upgraded to "wss")
90     bool ShouldUpgradeToSSL() const;
91
92     // ShouldSSLErrorsBeFatal returns true iff HTTPS errors should cause
93     // hard-fail behavior (e.g. if HSTS is set for the domain)
94     bool ShouldSSLErrorsBeFatal() const;
95
96     UpgradeMode upgrade_mode;
97
98     // The absolute time (UTC) when this DomainState was first created.
99     //
100     // Static entries do not have a created time.
101     base::Time created;
102
103     // The absolute time (UTC) when the |upgrade_mode|, if set to
104     // UPGRADE_ALWAYS, downgrades to UPGRADE_NEVER.
105     base::Time upgrade_expiry;
106
107     // Are subdomains subject to this DomainState, for the purposes of
108     // upgrading to HTTPS?
109     bool sts_include_subdomains;
110
111     // Are subdomains subject to this DomainState, for the purposes of
112     // Pin Validation?
113     bool pkp_include_subdomains;
114
115     // Optional; hashes of static pinned SubjectPublicKeyInfos. Unless both
116     // are empty, at least one of |static_spki_hashes| and
117     // |dynamic_spki_hashes| MUST intersect with the set of SPKIs in the TLS
118     // server's certificate chain.
119     //
120     // |dynamic_spki_hashes| take precedence over |static_spki_hashes|.
121     // That is, |IsChainOfPublicKeysPermitted| first checks dynamic pins and
122     // then checks static pins.
123     HashValueVector static_spki_hashes;
124
125     // Optional; hashes of dynamically pinned SubjectPublicKeyInfos.
126     HashValueVector dynamic_spki_hashes;
127
128     // The absolute time (UTC) when the |dynamic_spki_hashes| expire.
129     base::Time dynamic_spki_hashes_expiry;
130
131     // Optional; hashes of static known-bad SubjectPublicKeyInfos which
132     // MUST NOT intersect with the set of SPKIs in the TLS server's
133     // certificate chain.
134     HashValueVector bad_static_spki_hashes;
135
136     // The following members are not valid when stored in |enabled_hosts_|:
137
138     // The domain which matched during a search for this DomainState entry.
139     // Updated by |GetDomainState|, |GetDynamicDomainState|, and
140     // |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   // Assign a |Delegate| for persisting the transport security state. If
160   // |NULL|, state will not be persisted. The caller retains
161   // ownership of |delegate|.
162   // Note: This is only used for serializing/deserializing the
163   // TransportSecurityState.
164   void SetDelegate(Delegate* delegate);
165
166   // Clears all dynamic data (e.g. HSTS and HPKP data).
167   //
168   // Does NOT persist changes using the Delegate, as this function is only
169   // used to clear any dynamic data prior to re-loading it from a file.
170   // Note: This is only used for serializing/deserializing the
171   // TransportSecurityState.
172   void ClearDynamicData();
173
174   // Inserts |state| into |enabled_hosts_| under the key |hashed_host|.
175   // |hashed_host| is already in the internal representation
176   // HashHost(CanonicalizeHost(host)).
177   // Note: This is only used for serializing/deserializing the
178   // TransportSecurityState.
179   void AddOrUpdateEnabledHosts(const std::string& hashed_host,
180                                const DomainState& state);
181
182   // Deletes all dynamic data (e.g. HSTS or HPKP data) created since a given
183   // time.
184   //
185   // If any entries are deleted, the new state will be persisted through
186   // the Delegate (if any).
187   void DeleteAllDynamicDataSince(const base::Time& time);
188
189   // Deletes any dynamic data stored for |host| (e.g. HSTS or HPKP data).
190   // If |host| doesn't have an exact entry then no action is taken. Does
191   // not delete static (i.e. preloaded) data.  Returns true iff an entry
192   // was deleted.
193   //
194   // If an entry is deleted, the new state will be persisted through
195   // the Delegate (if any).
196   bool DeleteDynamicDataForHost(const std::string& host);
197
198   // Returns true and updates |*result| iff there is a DomainState for
199   // |host|.
200   //
201   // If |sni_enabled| is true, searches the static pins defined for
202   // SNI-using hosts as well as the rest of the pins.
203   //
204   // If |host| matches both an exact entry and is a subdomain of another
205   // entry, the exact match determines the return value.
206   //
207   // Note that this method is not const because it opportunistically removes
208   // entries that have expired.
209   bool GetDomainState(const std::string& host,
210                       bool sni_enabled,
211                       DomainState* result);
212
213   // Processes an HSTS header value from the host, adding entries to
214   // dynamic state if necessary.
215   bool AddHSTSHeader(const std::string& host, const std::string& value);
216
217   // Processes an HPKP header value from the host, adding entries to
218   // dynamic state if necessary.  ssl_info is used to check that
219   // the specified pins overlap with the certificate chain.
220   bool AddHPKPHeader(const std::string& host, const std::string& value,
221                      const SSLInfo& ssl_info);
222
223   // Adds explicitly-specified data as if it was processed from an
224   // HSTS header (used for net-internals and unit tests).
225   bool AddHSTS(const std::string& host, const base::Time& expiry,
226                bool include_subdomains);
227
228   // Adds explicitly-specified data as if it was processed from an
229   // HPKP header (used for net-internals and unit tests).
230   bool AddHPKP(const std::string& host, const base::Time& expiry,
231                bool include_subdomains, const HashValueVector& hashes);
232
233   // Returns true iff we have any static public key pins for the |host| and
234   // iff its set of required pins is the set we expect for Google
235   // properties.
236   //
237   // If |sni_enabled| is true, searches the static pins defined for
238   // SNI-using hosts as well as the rest of the pins.
239   //
240   // If |host| matches both an exact entry and is a subdomain of another
241   // entry, the exact match determines the return value.
242   static bool IsGooglePinnedProperty(const std::string& host,
243                                      bool sni_enabled);
244
245   // The maximum number of seconds for which we'll cache an HSTS request.
246   static const long int kMaxHSTSAgeSecs;
247
248   // Send an UMA report on pin validation failure, if the host is in a
249   // statically-defined list of domains.
250   //
251   // TODO(palmer): This doesn't really belong here, and should be moved into
252   // the exactly one call site. This requires unifying |struct HSTSPreload|
253   // (an implementation detail of this class) with a more generic
254   // representation of first-class DomainStates, and exposing the preloads
255   // to the caller with |GetStaticDomainState|.
256   static void ReportUMAOnPinFailure(const std::string& host);
257
258   // IsBuildTimely returns true if the current build is new enough ensure that
259   // built in security information (i.e. HSTS preloading and pinning
260   // information) is timely.
261   static bool IsBuildTimely();
262
263  private:
264   friend class TransportSecurityStateTest;
265   FRIEND_TEST_ALL_PREFIXES(HttpSecurityHeadersTest,
266                            UpdateDynamicPKPOnly);
267
268   typedef std::map<std::string, DomainState> DomainStateMap;
269
270   // If a Delegate is present, notify it that the internal state has
271   // changed.
272   void DirtyNotify();
273
274   // Enable TransportSecurity for |host|. |state| supercedes any previous
275   // state for the |host|, including static entries.
276   //
277   // The new state for |host| is persisted using the Delegate (if any).
278   void EnableHost(const std::string& host, const DomainState& state);
279
280   // Converts |hostname| from dotted form ("www.google.com") to the form
281   // used in DNS: "\x03www\x06google\x03com", lowercases that, and returns
282   // the result.
283   static std::string CanonicalizeHost(const std::string& hostname);
284
285   // Returns true and updates |*result| iff there is a static DomainState for
286   // |host|.
287   //
288   // |GetStaticDomainState| is identical to |GetDomainState| except that it
289   // searches only the statically-defined transport security state, ignoring
290   // all dynamically-added DomainStates.
291   //
292   // If |sni_enabled| is true, searches the static pins defined for
293   // SNI-using hosts as well as the rest of the pins.
294   //
295   // If |host| matches both an exact entry and is a subdomain of another
296   // entry, the exact match determines the return value.
297   //
298   // Note that this method is not const because it opportunistically removes
299   // entries that have expired.
300   bool GetStaticDomainState(const std::string& host,
301                             bool sni_enabled,
302                             DomainState* result);
303
304   // Returns true and updates |*result| iff there is a dynamic DomainState for
305   // |host|.
306   //
307   // |GetDynamicDomainState| is identical to |GetDomainState| except that it
308   // searches only the dynamically-added transport security state, ignoring
309   // all statically-defined DomainStates.
310   //
311   // If |host| matches both an exact entry and is a subdomain of another
312   // entry, the exact match determines the return value.
313   //
314   // Note that this method is not const because it opportunistically removes
315   // entries that have expired.
316   bool GetDynamicDomainState(const std::string& host, DomainState* result);
317
318   // The set of hosts that have enabled TransportSecurity.
319   DomainStateMap enabled_hosts_;
320
321   Delegate* delegate_;
322
323   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(TransportSecurityState);
324 };
325
326 }  // namespace net
327
328 #endif  // NET_HTTP_TRANSPORT_SECURITY_STATE_H_