folly/io/async/AsyncSSLSocket.cpp

   1 /*
   2  * Copyright 2015 Facebook, Inc.
   3  *
   4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   5  * you may not use this file except in compliance with the License.
   6  * You may obtain a copy of the License at
   7  *
   8  *   http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9  *
  10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  13  * See the License for the specific language governing permissions and
  14  * limitations under the License.
  15  */
  16
  17 #include <folly/io/async/AsyncSSLSocket.h>
  18
  19 #include <folly/io/async/EventBase.h>
  20
  21 #include <boost/noncopyable.hpp>
  22 #include <errno.h>
  23 #include <fcntl.h>
  24 #include <netinet/in.h>
  25 #include <netinet/tcp.h>
  26 #include <openssl/err.h>
  27 #include <openssl/asn1.h>
  28 #include <openssl/ssl.h>
  29 #include <sys/types.h>
  30 #include <sys/socket.h>
  31 #include <unistd.h>
  32 #include <chrono>
  33
  34 #include <folly/Bits.h>
  35 #include <folly/SocketAddress.h>
  36 #include <folly/SpinLock.h>
  37 #include <folly/io/IOBuf.h>
  38 #include <folly/io/Cursor.h>
  39
  40 using folly::SocketAddress;
  41 using folly::SSLContext;
  42 using std::string;
  43 using std::shared_ptr;
  44
  45 using folly::Endian;
  46 using folly::IOBuf;
  47 using folly::SpinLock;
  48 using folly::SpinLockGuard;
  49 using folly::io::Cursor;
  50 using std::unique_ptr;
  51 using std::bind;
  52
  53 namespace {
  54 using folly::AsyncSocket;
  55 using folly::AsyncSocketException;
  56 using folly::AsyncSSLSocket;
  57 using folly::Optional;
  58
  59 // We have one single dummy SSL context so that we can implement attach
  60 // and detach methods in a thread safe fashion without modifying opnessl.
  61 static SSLContext *dummyCtx = nullptr;
  62 static SpinLock dummyCtxLock;
  63
  64 // Numbers chosen as to not collide with functions in ssl.h
  65 const uint8_t TASYNCSSLSOCKET_F_PERFORM_READ = 90;
  66 const uint8_t TASYNCSSLSOCKET_F_PERFORM_WRITE = 91;
  67
  68 // If given min write size is less than this, buffer will be allocated on
  69 // stack, otherwise it is allocated on heap
  70 const size_t MAX_STACK_BUF_SIZE = 2048;
  71
  72 // This converts "illegal" shutdowns into ZERO_RETURN
  73 inline bool zero_return(int error, int rc) {
  74   return (error == SSL_ERROR_ZERO_RETURN || (rc == 0 && errno == 0));
  75 }
  76
  77 class AsyncSSLSocketConnector: public AsyncSocket::ConnectCallback,
  78                                 public AsyncSSLSocket::HandshakeCB {
  79
  80  private:
  81   AsyncSSLSocket *sslSocket_;
  82   AsyncSSLSocket::ConnectCallback *callback_;
  83   int timeout_;
  84   int64_t startTime_;
  85
  86  protected:
  87   virtual ~AsyncSSLSocketConnector() {
  88   }
  89
  90  public:
  91   AsyncSSLSocketConnector(AsyncSSLSocket *sslSocket,
  92                            AsyncSocket::ConnectCallback *callback,
  93                            int timeout) :
  94       sslSocket_(sslSocket),
  95       callback_(callback),
  96       timeout_(timeout),
  97       startTime_(std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(
  98                    std::chrono::steady_clock::now().time_since_epoch()).count()) {
  99   }
 100
 101   virtual void connectSuccess() noexcept {
 102     VLOG(7) << "client socket connected";
 103
 104     int64_t timeoutLeft = 0;
 105     if (timeout_ > 0) {
 106       auto curTime = std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(
 107         std::chrono::steady_clock::now().time_since_epoch()).count();
 108
 109       timeoutLeft = timeout_ - (curTime - startTime_);
 110       if (timeoutLeft <= 0) {
 111         AsyncSocketException ex(AsyncSocketException::TIMED_OUT,
 112                                 "SSL connect timed out");
 113         fail(ex);
 114         delete this;
 115         return;
 116       }
 117     }
 118     sslSocket_->sslConn(this, timeoutLeft);
 119   }
 120
 121   virtual void connectErr(const AsyncSocketException& ex) noexcept {
 122     LOG(ERROR) << "TCP connect failed: " <<  ex.what();
 123     fail(ex);
 124     delete this;
 125   }
 126
 127   virtual void handshakeSuc(AsyncSSLSocket *sock) noexcept {
 128     VLOG(7) << "client handshake success";
 129     if (callback_) {
 130       callback_->connectSuccess();
 131     }
 132     delete this;
 133   }
 134
 135   virtual void handshakeErr(AsyncSSLSocket *socket,
 136                               const AsyncSocketException& ex) noexcept {
 137     LOG(ERROR) << "client handshakeErr: " << ex.what();
 138     fail(ex);
 139     delete this;
 140   }
 141
 142   void fail(const AsyncSocketException &ex) {
 143     // fail is a noop if called twice
 144     if (callback_) {
 145       AsyncSSLSocket::ConnectCallback *cb = callback_;
 146       callback_ = nullptr;
 147
 148       cb->connectErr(ex);
 149       sslSocket_->closeNow();
 150       // closeNow can call handshakeErr if it hasn't been called already.
 151       // So this may have been deleted, no member variable access beyond this
 152       // point
 153       // Note that closeNow may invoke writeError callbacks if the socket had
 154       // write data pending connection completion.
 155     }
 156   }
 157 };
 158
 159 // XXX: implement an equivalent to corking for platforms with TCP_NOPUSH?
 160 #ifdef TCP_CORK // Linux-only
 161 /**
 162  * Utility class that corks a TCP socket upon construction or uncorks
 163  * the socket upon destruction
 164  */
 165 class CorkGuard : private boost::noncopyable {
 166  public:
 167   CorkGuard(int fd, bool multipleWrites, bool haveMore, bool* corked):
 168     fd_(fd), haveMore_(haveMore), corked_(corked) {
 169     if (*corked_) {
 170       // socket is already corked; nothing to do
 171       return;
 172     }
 173     if (multipleWrites || haveMore) {
 174       // We are performing multiple writes in this performWrite() call,
 175       // and/or there are more calls to performWrite() that will be invoked
 176       // later, so enable corking
 177       int flag = 1;
 178       setsockopt(fd_, IPPROTO_TCP, TCP_CORK, &flag, sizeof(flag));
 179       *corked_ = true;
 180     }
 181   }
 182
 183   ~CorkGuard() {
 184     if (haveMore_) {
 185       // more data to come; don't uncork yet
 186       return;
 187     }
 188     if (!*corked_) {
 189       // socket isn't corked; nothing to do
 190       return;
 191     }
 192
 193     int flag = 0;
 194     setsockopt(fd_, IPPROTO_TCP, TCP_CORK, &flag, sizeof(flag));
 195     *corked_ = false;
 196   }
 197
 198  private:
 199   int fd_;
 200   bool haveMore_;
 201   bool* corked_;
 202 };
 203 #else
 204 class CorkGuard : private boost::noncopyable {
 205  public:
 206   CorkGuard(int, bool, bool, bool*) {}
 207 };
 208 #endif
 209
 210 void setup_SSL_CTX(SSL_CTX *ctx) {
 211 #ifdef SSL_MODE_RELEASE_BUFFERS
 212   SSL_CTX_set_mode(ctx,
 213                    SSL_MODE_ACCEPT_MOVING_WRITE_BUFFER |
 214                    SSL_MODE_ENABLE_PARTIAL_WRITE
 215                    | SSL_MODE_RELEASE_BUFFERS
 216                    );
 217 #else
 218   SSL_CTX_set_mode(ctx,
 219                    SSL_MODE_ACCEPT_MOVING_WRITE_BUFFER |
 220                    SSL_MODE_ENABLE_PARTIAL_WRITE
 221                    );
 222 #endif
 223 }
 224
 225 BIO_METHOD eorAwareBioMethod;
 226
 227 void* initEorBioMethod(void) {
 228   memcpy(&eorAwareBioMethod, BIO_s_socket(), sizeof(eorAwareBioMethod));
 229   // override the bwrite method for MSG_EOR support
 230   eorAwareBioMethod.bwrite = AsyncSSLSocket::eorAwareBioWrite;
 231
 232   // Note that the eorAwareBioMethod.type and eorAwareBioMethod.name are not
 233   // set here. openssl code seems to be checking ".type == BIO_TYPE_SOCKET" and
 234   // then have specific handlings. The eorAwareBioWrite should be compatible
 235   // with the one in openssl.
 236
 237   // Return something here to enable AsyncSSLSocket to call this method using
 238   // a function-scoped static.
 239   return nullptr;
 240 }
 241
 242 } // anonymous namespace
 243
 244 namespace folly {
 245
 246 SSLException::SSLException(int sslError, int errno_copy):
 247     AsyncSocketException(
 248       AsyncSocketException::SSL_ERROR,
 249       ERR_error_string(sslError, msg_),
 250       sslError == SSL_ERROR_SYSCALL ? errno_copy : 0), error_(sslError) {}
 251
 252 /**
 253  * Create a client AsyncSSLSocket
 254  */
 255 AsyncSSLSocket::AsyncSSLSocket(const shared_ptr<SSLContext> &ctx,
 256                                EventBase* evb, bool deferSecurityNegotiation) :
 257     AsyncSocket(evb),
 258     ctx_(ctx),
 259     handshakeTimeout_(this, evb) {
 260   init();
 261   if (deferSecurityNegotiation) {
 262     sslState_ = STATE_UNENCRYPTED;
 263   }
 264 }
 265
 266 /**
 267  * Create a server/client AsyncSSLSocket
 268  */
 269 AsyncSSLSocket::AsyncSSLSocket(const shared_ptr<SSLContext>& ctx,
 270                                EventBase* evb, int fd, bool server,
 271                                bool deferSecurityNegotiation) :
 272     AsyncSocket(evb, fd),
 273     server_(server),
 274     ctx_(ctx),
 275     handshakeTimeout_(this, evb) {
 276   init();
 277   if (server) {
 278     SSL_CTX_set_info_callback(ctx_->getSSLCtx(),
 279                               AsyncSSLSocket::sslInfoCallback);
 280   }
 281   if (deferSecurityNegotiation) {
 282     sslState_ = STATE_UNENCRYPTED;
 283   }
 284 }
 285
 286 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x1000105fL && !defined(OPENSSL_NO_TLSEXT)
 287 /**
 288  * Create a client AsyncSSLSocket and allow tlsext_hostname
 289  * to be sent in Client Hello.
 290  */
 291 AsyncSSLSocket::AsyncSSLSocket(const shared_ptr<SSLContext> &ctx,
 292                                  EventBase* evb,
 293                                const std::string& serverName,
 294                                bool deferSecurityNegotiation) :
 295     AsyncSSLSocket(ctx, evb, deferSecurityNegotiation) {
 296   tlsextHostname_ = serverName;
 297 }
 298
 299 /**
 300  * Create a client AsyncSSLSocket from an already connected fd
 301  * and allow tlsext_hostname to be sent in Client Hello.
 302  */
 303 AsyncSSLSocket::AsyncSSLSocket(const shared_ptr<SSLContext>& ctx,
 304                                  EventBase* evb, int fd,
 305                                const std::string& serverName,
 306                                bool deferSecurityNegotiation) :
 307     AsyncSSLSocket(ctx, evb, fd, false, deferSecurityNegotiation) {
 308   tlsextHostname_ = serverName;
 309 }
 310 #endif
 311
 312 AsyncSSLSocket::~AsyncSSLSocket() {
 313   VLOG(3) << "actual destruction of AsyncSSLSocket(this=" << this
 314           << ", evb=" << eventBase_ << ", fd=" << fd_
 315           << ", state=" << int(state_) << ", sslState="
 316           << sslState_ << ", events=" << eventFlags_ << ")";
 317 }
 318
 319 void AsyncSSLSocket::init() {
 320   // Do this here to ensure we initialize this once before any use of
 321   // AsyncSSLSocket instances and not as part of library load.
 322   static const auto eorAwareBioMethodInitializer = initEorBioMethod();
 323   setup_SSL_CTX(ctx_->getSSLCtx());
 324 }
 325
 326 void AsyncSSLSocket::closeNow() {
 327   // Close the SSL connection.
 328   if (ssl_ != nullptr && fd_ != -1) {
 329     int rc = SSL_shutdown(ssl_);
 330     if (rc == 0) {
 331       rc = SSL_shutdown(ssl_);
 332     }
 333     if (rc < 0) {
 334       ERR_clear_error();
 335     }
 336   }
 337
 338   if (sslSession_ != nullptr) {
 339     SSL_SESSION_free(sslSession_);
 340     sslSession_ = nullptr;
 341   }
 342
 343   sslState_ = STATE_CLOSED;
 344
 345   if (handshakeTimeout_.isScheduled()) {
 346     handshakeTimeout_.cancelTimeout();
 347   }
 348
 349   DestructorGuard dg(this);
 350
 351   if (handshakeCallback_) {
 352     AsyncSocketException ex(AsyncSocketException::END_OF_FILE,
 353                            "SSL connection closed locally");
 354     HandshakeCB* callback = handshakeCallback_;
 355     handshakeCallback_ = nullptr;
 356     callback->handshakeErr(this, ex);
 357   }
 358
 359   if (ssl_ != nullptr) {
 360     SSL_free(ssl_);
 361     ssl_ = nullptr;
 362   }
 363
 364   // Close the socket.
 365   AsyncSocket::closeNow();
 366 }
 367
 368 void AsyncSSLSocket::shutdownWrite() {
 369   // SSL sockets do not support half-shutdown, so just perform a full shutdown.
 370   //
 371   // (Performing a full shutdown here is more desirable than doing nothing at
 372   // all.  The purpose of shutdownWrite() is normally to notify the other end
 373   // of the connection that no more data will be sent.  If we do nothing, the
 374   // other end will never know that no more data is coming, and this may result
 375   // in protocol deadlock.)
 376   close();
 377 }
 378
 379 void AsyncSSLSocket::shutdownWriteNow() {
 380   closeNow();
 381 }
 382
 383 bool AsyncSSLSocket::good() const {
 384   return (AsyncSocket::good() &&
 385           (sslState_ == STATE_ACCEPTING || sslState_ == STATE_CONNECTING ||
 386            sslState_ == STATE_ESTABLISHED || sslState_ == STATE_UNENCRYPTED));
 387 }
 388
 389 // The TAsyncTransport definition of 'good' states that the transport is
 390 // ready to perform reads and writes, so sslState_ == UNINIT must report !good.
 391 // connecting can be true when the sslState_ == UNINIT because the AsyncSocket
 392 // is connected but we haven't initiated the call to SSL_connect.
 393 bool AsyncSSLSocket::connecting() const {
 394   return (!server_ &&
 395           (AsyncSocket::connecting() ||
 396            (AsyncSocket::good() && (sslState_ == STATE_UNINIT ||
 397                                      sslState_ == STATE_CONNECTING))));
 398 }
 399
 400 bool AsyncSSLSocket::isEorTrackingEnabled() const {
 401   const BIO *wb = SSL_get_wbio(ssl_);
 402   return wb && wb->method == &eorAwareBioMethod;
 403 }
 404
 405 void AsyncSSLSocket::setEorTracking(bool track) {
 406   BIO *wb = SSL_get_wbio(ssl_);
 407   if (!wb) {
 408     throw AsyncSocketException(AsyncSocketException::INVALID_STATE,
 409                               "setting EOR tracking without an initialized "
 410                               "BIO");
 411   }
 412
 413   if (track) {
 414     if (wb->method != &eorAwareBioMethod) {
 415       // only do this if we didn't
 416       wb->method = &eorAwareBioMethod;
 417       BIO_set_app_data(wb, this);
 418       appEorByteNo_ = 0;
 419       minEorRawByteNo_ = 0;
 420     }
 421   } else if (wb->method == &eorAwareBioMethod) {
 422     wb->method = BIO_s_socket();
 423     BIO_set_app_data(wb, nullptr);
 424     appEorByteNo_ = 0;
 425     minEorRawByteNo_ = 0;
 426   } else {
 427     CHECK(wb->method == BIO_s_socket());
 428   }
 429 }
 430
 431 size_t AsyncSSLSocket::getRawBytesWritten() const {
 432   BIO *b;
 433   if (!ssl_ || !(b = SSL_get_wbio(ssl_))) {
 434     return 0;
 435   }
 436
 437   return BIO_number_written(b);
 438 }
 439
 440 size_t AsyncSSLSocket::getRawBytesReceived() const {
 441   BIO *b;
 442   if (!ssl_ || !(b = SSL_get_rbio(ssl_))) {
 443     return 0;
 444   }
 445
 446   return BIO_number_read(b);
 447 }
 448
 449
 450 void AsyncSSLSocket::invalidState(HandshakeCB* callback) {
 451   LOG(ERROR) << "AsyncSSLSocket(this=" << this << ", fd=" << fd_
 452              << ", state=" << int(state_) << ", sslState=" << sslState_ << ", "
 453              << "events=" << eventFlags_ << ", server=" << short(server_) << "): "
 454              << "sslAccept/Connect() called in invalid "
 455              << "state, handshake callback " << handshakeCallback_ << ", new callback "
 456              << callback;
 457   assert(!handshakeTimeout_.isScheduled());
 458   sslState_ = STATE_ERROR;
 459
 460   AsyncSocketException ex(AsyncSocketException::INVALID_STATE,
 461                          "sslAccept() called with socket in invalid state");
 462
 463   if (callback) {
 464     callback->handshakeErr(this, ex);
 465   }
 466
 467   // Check the socket state not the ssl state here.
 468   if (state_ != StateEnum::CLOSED || state_ != StateEnum::ERROR) {
 469     failHandshake(__func__, ex);
 470   }
 471 }
 472
 473 void AsyncSSLSocket::sslAccept(HandshakeCB* callback, uint32_t timeout,
 474       const SSLContext::SSLVerifyPeerEnum& verifyPeer) {
 475   DestructorGuard dg(this);
 476   assert(eventBase_->isInEventBaseThread());
 477   verifyPeer_ = verifyPeer;
 478
 479   // Make sure we're in the uninitialized state
 480   if (!server_ || (sslState_ != STATE_UNINIT &&
 481                    sslState_ != STATE_UNENCRYPTED) ||
 482       handshakeCallback_ != nullptr) {
 483     return invalidState(callback);
 484   }
 485
 486   sslState_ = STATE_ACCEPTING;
 487   handshakeCallback_ = callback;
 488
 489   if (timeout > 0) {
 490     handshakeTimeout_.scheduleTimeout(timeout);
 491   }
 492
 493   /* register for a read operation (waiting for CLIENT HELLO) */
 494   updateEventRegistration(EventHandler::READ, EventHandler::WRITE);
 495 }
 496
 497 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x009080bfL
 498 void AsyncSSLSocket::attachSSLContext(
 499   const std::shared_ptr<SSLContext>& ctx) {
 500
 501   // Check to ensure we are in client mode. Changing a server's ssl
 502   // context doesn't make sense since clients of that server would likely
 503   // become confused when the server's context changes.
 504   DCHECK(!server_);
 505   DCHECK(!ctx_);
 506   DCHECK(ctx);
 507   DCHECK(ctx->getSSLCtx());
 508   ctx_ = ctx;
 509
 510   // In order to call attachSSLContext, detachSSLContext must have been
 511   // previously called which sets the socket's context to the dummy
 512   // context. Thus we must acquire this lock.
 513   SpinLockGuard guard(dummyCtxLock);
 514   SSL_set_SSL_CTX(ssl_, ctx->getSSLCtx());
 515 }
 516
 517 void AsyncSSLSocket::detachSSLContext() {
 518   DCHECK(ctx_);
 519   ctx_.reset();
 520   // We aren't using the initial_ctx for now, and it can introduce race
 521   // conditions in the destructor of the SSL object.
 522 #ifndef OPENSSL_NO_TLSEXT
 523   if (ssl_->initial_ctx) {
 524     SSL_CTX_free(ssl_->initial_ctx);
 525     ssl_->initial_ctx = nullptr;
 526   }
 527 #endif
 528   SpinLockGuard guard(dummyCtxLock);
 529   if (nullptr == dummyCtx) {
 530     // We need to lazily initialize the dummy context so we don't
 531     // accidentally override any programmatic settings to openssl
 532     dummyCtx = new SSLContext;
 533   }
 534   // We must remove this socket's references to its context right now
 535   // since this socket could get passed to any thread. If the context has
 536   // had its locking disabled, just doing a set in attachSSLContext()
 537   // would not be thread safe.
 538   SSL_set_SSL_CTX(ssl_, dummyCtx->getSSLCtx());
 539 }
 540 #endif
 541
 542 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x1000105fL && !defined(OPENSSL_NO_TLSEXT)
 543 void AsyncSSLSocket::switchServerSSLContext(
 544   const std::shared_ptr<SSLContext>& handshakeCtx) {
 545   CHECK(server_);
 546   if (sslState_ != STATE_ACCEPTING) {
 547     // We log it here and allow the switch.
 548     // It should not affect our re-negotiation support (which
 549     // is not supported now).
 550     VLOG(6) << "fd=" << getFd()
 551             << " renegotation detected when switching SSL_CTX";
 552   }
 553
 554   setup_SSL_CTX(handshakeCtx->getSSLCtx());
 555   SSL_CTX_set_info_callback(handshakeCtx->getSSLCtx(),
 556                             AsyncSSLSocket::sslInfoCallback);
 557   handshakeCtx_ = handshakeCtx;
 558   SSL_set_SSL_CTX(ssl_, handshakeCtx->getSSLCtx());
 559 }
 560
 561 bool AsyncSSLSocket::isServerNameMatch() const {
 562   CHECK(!server_);
 563
 564   if (!ssl_) {
 565     return false;
 566   }
 567
 568   SSL_SESSION *ss = SSL_get_session(ssl_);
 569   if (!ss) {
 570     return false;
 571   }
 572
 573   if(!ss->tlsext_hostname) {
 574     return false;
 575   }
 576   return (tlsextHostname_.compare(ss->tlsext_hostname) ? false : true);
 577 }
 578
 579 void AsyncSSLSocket::setServerName(std::string serverName) noexcept {
 580   tlsextHostname_ = std::move(serverName);
 581 }
 582
 583 #endif
 584
 585 void AsyncSSLSocket::timeoutExpired() noexcept {
 586   if (state_ == StateEnum::ESTABLISHED &&
 587       (sslState_ == STATE_CACHE_LOOKUP ||
 588        sslState_ == STATE_RSA_ASYNC_PENDING)) {
 589     sslState_ = STATE_ERROR;
 590     // We are expecting a callback in restartSSLAccept.  The cache lookup
 591     // and rsa-call necessarily have pointers to this ssl socket, so delay
 592     // the cleanup until he calls us back.
 593   } else {
 594     assert(state_ == StateEnum::ESTABLISHED &&
 595            (sslState_ == STATE_CONNECTING || sslState_ == STATE_ACCEPTING));
 596     DestructorGuard dg(this);
 597     AsyncSocketException ex(AsyncSocketException::TIMED_OUT,
 598                            (sslState_ == STATE_CONNECTING) ?
 599                            "SSL connect timed out" : "SSL accept timed out");
 600     failHandshake(__func__, ex);
 601   }
 602 }
 603
 604 int AsyncSSLSocket::sslExDataIndex_ = -1;
 605 std::mutex AsyncSSLSocket::mutex_;
 606
 607 int AsyncSSLSocket::getSSLExDataIndex() {
 608   if (sslExDataIndex_ < 0) {
 609     std::lock_guard<std::mutex> g(mutex_);
 610     if (sslExDataIndex_ < 0) {
 611       sslExDataIndex_ = SSL_get_ex_new_index(0,
 612           (void*)"AsyncSSLSocket data index", nullptr, nullptr, nullptr);
 613     }
 614   }
 615   return sslExDataIndex_;
 616 }
 617
 618 AsyncSSLSocket* AsyncSSLSocket::getFromSSL(const SSL *ssl) {
 619   return static_cast<AsyncSSLSocket *>(SSL_get_ex_data(ssl,
 620       getSSLExDataIndex()));
 621 }
 622
 623 void AsyncSSLSocket::failHandshake(const char* fn,
 624                                     const AsyncSocketException& ex) {
 625   startFail();
 626
 627   if (handshakeTimeout_.isScheduled()) {
 628     handshakeTimeout_.cancelTimeout();
 629   }
 630   if (handshakeCallback_ != nullptr) {
 631     HandshakeCB* callback = handshakeCallback_;
 632     handshakeCallback_ = nullptr;
 633     callback->handshakeErr(this, ex);
 634   }
 635
 636   finishFail();
 637 }
 638
 639 void AsyncSSLSocket::invokeHandshakeCB() {
 640   if (handshakeTimeout_.isScheduled()) {
 641     handshakeTimeout_.cancelTimeout();
 642   }
 643   if (handshakeCallback_) {
 644     HandshakeCB* callback = handshakeCallback_;
 645     handshakeCallback_ = nullptr;
 646     callback->handshakeSuc(this);
 647   }
 648 }
 649
 650 void AsyncSSLSocket::connect(ConnectCallback* callback,
 651                               const folly::SocketAddress& address,
 652                               int timeout,
 653                               const OptionMap &options,
 654                               const folly::SocketAddress& bindAddr)
 655                               noexcept {
 656   assert(!server_);
 657   assert(state_ == StateEnum::UNINIT);
 658   assert(sslState_ == STATE_UNINIT);
 659   AsyncSSLSocketConnector *connector =
 660     new AsyncSSLSocketConnector(this, callback, timeout);
 661   AsyncSocket::connect(connector, address, timeout, options, bindAddr);
 662 }
 663
 664 void AsyncSSLSocket::applyVerificationOptions(SSL * ssl) {
 665   // apply the settings specified in verifyPeer_
 666   if (verifyPeer_ == SSLContext::SSLVerifyPeerEnum::USE_CTX) {
 667     if(ctx_->needsPeerVerification()) {
 668       SSL_set_verify(ssl, ctx_->getVerificationMode(),
 669         AsyncSSLSocket::sslVerifyCallback);
 670     }
 671   } else {
 672     if (verifyPeer_ == SSLContext::SSLVerifyPeerEnum::VERIFY ||
 673         verifyPeer_ == SSLContext::SSLVerifyPeerEnum::VERIFY_REQ_CLIENT_CERT) {
 674       SSL_set_verify(ssl, SSLContext::getVerificationMode(verifyPeer_),
 675         AsyncSSLSocket::sslVerifyCallback);
 676     }
 677   }
 678 }
 679
 680 void AsyncSSLSocket::sslConn(HandshakeCB* callback, uint64_t timeout,
 681         const SSLContext::SSLVerifyPeerEnum& verifyPeer) {
 682   DestructorGuard dg(this);
 683   assert(eventBase_->isInEventBaseThread());
 684
 685   verifyPeer_ = verifyPeer;
 686
 687   // Make sure we're in the uninitialized state
 688   if (server_ || (sslState_ != STATE_UNINIT && sslState_ !=
 689                   STATE_UNENCRYPTED) ||
 690       handshakeCallback_ != nullptr) {
 691     return invalidState(callback);
 692   }
 693
 694   sslState_ = STATE_CONNECTING;
 695   handshakeCallback_ = callback;
 696
 697   try {
 698     ssl_ = ctx_->createSSL();
 699   } catch (std::exception &e) {
 700     sslState_ = STATE_ERROR;
 701     AsyncSocketException ex(AsyncSocketException::INTERNAL_ERROR,
 702                            "error calling SSLContext::createSSL()");
 703     LOG(ERROR) << "AsyncSSLSocket::sslConn(this=" << this << ", fd="
 704             << fd_ << "): " << e.what();
 705     return failHandshake(__func__, ex);
 706   }
 707
 708   applyVerificationOptions(ssl_);
 709
 710   SSL_set_fd(ssl_, fd_);
 711   if (sslSession_ != nullptr) {
 712     SSL_set_session(ssl_, sslSession_);
 713     SSL_SESSION_free(sslSession_);
 714     sslSession_ = nullptr;
 715   }
 716 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x1000105fL && !defined(OPENSSL_NO_TLSEXT)
 717   if (tlsextHostname_.size()) {
 718     SSL_set_tlsext_host_name(ssl_, tlsextHostname_.c_str());
 719   }
 720 #endif
 721
 722   SSL_set_ex_data(ssl_, getSSLExDataIndex(), this);
 723
 724   if (timeout > 0) {
 725     handshakeTimeout_.scheduleTimeout(timeout);
 726   }
 727
 728   handleConnect();
 729 }
 730
 731 SSL_SESSION *AsyncSSLSocket::getSSLSession() {
 732   if (ssl_ != nullptr && sslState_ == STATE_ESTABLISHED) {
 733     return SSL_get1_session(ssl_);
 734   }
 735
 736   return sslSession_;
 737 }
 738
 739 void AsyncSSLSocket::setSSLSession(SSL_SESSION *session, bool takeOwnership) {
 740   sslSession_ = session;
 741   if (!takeOwnership && session != nullptr) {
 742     // Increment the reference count
 743     CRYPTO_add(&session->references, 1, CRYPTO_LOCK_SSL_SESSION);
 744   }
 745 }
 746
 747 void AsyncSSLSocket::getSelectedNextProtocol(const unsigned char** protoName,
 748     unsigned* protoLen) const {
 749   if (!getSelectedNextProtocolNoThrow(protoName, protoLen)) {
 750     throw AsyncSocketException(AsyncSocketException::NOT_SUPPORTED,
 751                               "NPN not supported");
 752   }
 753 }
 754
 755 bool AsyncSSLSocket::getSelectedNextProtocolNoThrow(
 756   const unsigned char** protoName,
 757   unsigned* protoLen) const {
 758   *protoName = nullptr;
 759   *protoLen = 0;
 760 #ifdef OPENSSL_NPN_NEGOTIATED
 761   SSL_get0_next_proto_negotiated(ssl_, protoName, protoLen);
 762   return true;
 763 #else
 764   return false;
 765 #endif
 766 }
 767
 768 bool AsyncSSLSocket::getSSLSessionReused() const {
 769   if (ssl_ != nullptr && sslState_ == STATE_ESTABLISHED) {
 770     return SSL_session_reused(ssl_);
 771   }
 772   return false;
 773 }
 774
 775 const char *AsyncSSLSocket::getNegotiatedCipherName() const {
 776   return (ssl_ != nullptr) ? SSL_get_cipher_name(ssl_) : nullptr;
 777 }
 778
 779 const char *AsyncSSLSocket::getSSLServerName() const {
 780 #ifdef SSL_CTRL_SET_TLSEXT_SERVERNAME_CB
 781   return (ssl_ != nullptr) ? SSL_get_servername(ssl_, TLSEXT_NAMETYPE_host_name)
 782         : nullptr;
 783 #else
 784   throw AsyncSocketException(AsyncSocketException::NOT_SUPPORTED,
 785                             "SNI not supported");
 786 #endif
 787 }
 788
 789 const char *AsyncSSLSocket::getSSLServerNameNoThrow() const {
 790   try {
 791     return getSSLServerName();
 792   } catch (AsyncSocketException& ex) {
 793     return nullptr;
 794   }
 795 }
 796
 797 int AsyncSSLSocket::getSSLVersion() const {
 798   return (ssl_ != nullptr) ? SSL_version(ssl_) : 0;
 799 }
 800
 801 int AsyncSSLSocket::getSSLCertSize() const {
 802   int certSize = 0;
 803   X509 *cert = (ssl_ != nullptr) ? SSL_get_certificate(ssl_) : nullptr;
 804   if (cert) {
 805     EVP_PKEY *key = X509_get_pubkey(cert);
 806     certSize = EVP_PKEY_bits(key);
 807     EVP_PKEY_free(key);
 808   }
 809   return certSize;
 810 }
 811
 812 bool AsyncSSLSocket::willBlock(int ret, int *errorOut) noexcept {
 813   int error = *errorOut = SSL_get_error(ssl_, ret);
 814   if (error == SSL_ERROR_WANT_READ) {
 815     // Register for read event if not already.
 816     updateEventRegistration(EventHandler::READ, EventHandler::WRITE);
 817     return true;
 818   } else if (error == SSL_ERROR_WANT_WRITE) {
 819     VLOG(3) << "AsyncSSLSocket(fd=" << fd_
 820             << ", state=" << int(state_) << ", sslState="
 821             << sslState_ << ", events=" << eventFlags_ << "): "
 822             << "SSL_ERROR_WANT_WRITE";
 823     // Register for write event if not already.
 824     updateEventRegistration(EventHandler::WRITE, EventHandler::READ);
 825     return true;
 826 #ifdef SSL_ERROR_WANT_SESS_CACHE_LOOKUP
 827   } else if (error == SSL_ERROR_WANT_SESS_CACHE_LOOKUP) {
 828     // We will block but we can't register our own socket.  The callback that
 829     // triggered this code will re-call handleAccept at the appropriate time.
 830
 831     // We can only get here if the linked libssl.so has support for this feature
 832     // as well, otherwise SSL_get_error cannot return our error code.
 833     sslState_ = STATE_CACHE_LOOKUP;
 834
 835     // Unregister for all events while blocked here
 836     updateEventRegistration(EventHandler::NONE,
 837                             EventHandler::READ | EventHandler::WRITE);
 838
 839     // The timeout (if set) keeps running here
 840     return true;
 841 #endif
 842 #ifdef SSL_ERROR_WANT_RSA_ASYNC_PENDING
 843   } else if (error == SSL_ERROR_WANT_RSA_ASYNC_PENDING) {
 844     // Our custom openssl function has kicked off an async request to do
 845     // modular exponentiation.  When that call returns, a callback will
 846     // be invoked that will re-call handleAccept.
 847     sslState_ = STATE_RSA_ASYNC_PENDING;
 848
 849     // Unregister for all events while blocked here
 850     updateEventRegistration(
 851       EventHandler::NONE,
 852       EventHandler::READ | EventHandler::WRITE
 853     );
 854
 855     // The timeout (if set) keeps running here
 856     return true;
 857 #endif
 858   } else {
 859     // SSL_ERROR_ZERO_RETURN is processed here so we can get some detail
 860     // in the log
 861     long lastError = ERR_get_error();
 862     VLOG(6) << "AsyncSSLSocket(fd=" << fd_ << ", "
 863             << "state=" << state_ << ", "
 864             << "sslState=" << sslState_ << ", "
 865             << "events=" << std::hex << eventFlags_ << "): "
 866             << "SSL error: " << error << ", "
 867             << "errno: " << errno << ", "
 868             << "ret: " << ret << ", "
 869             << "read: " << BIO_number_read(SSL_get_rbio(ssl_)) << ", "
 870             << "written: " << BIO_number_written(SSL_get_wbio(ssl_)) << ", "
 871             << "func: " << ERR_func_error_string(lastError) << ", "
 872             << "reason: " << ERR_reason_error_string(lastError);
 873     if (error != SSL_ERROR_SYSCALL) {
 874       if (error == SSL_ERROR_SSL) {
 875         *errorOut = lastError;
 876       }
 877       if ((unsigned long)lastError < 0x8000) {
 878         errno = ENOSYS;
 879       } else {
 880         errno = lastError;
 881       }
 882     }
 883     ERR_clear_error();
 884     return false;
 885   }
 886 }
 887
 888 void AsyncSSLSocket::checkForImmediateRead() noexcept {
 889   // openssl may have buffered data that it read from the socket already.
 890   // In this case we have to process it immediately, rather than waiting for
 891   // the socket to become readable again.
 892   if (ssl_ != nullptr && SSL_pending(ssl_) > 0) {
 893     AsyncSocket::handleRead();
 894   }
 895 }
 896
 897 void
 898 AsyncSSLSocket::restartSSLAccept()
 899 {
 900   VLOG(3) << "AsyncSSLSocket::restartSSLAccept() this=" << this << ", fd=" << fd_
 901           << ", state=" << int(state_) << ", "
 902           << "sslState=" << sslState_ << ", events=" << eventFlags_;
 903   DestructorGuard dg(this);
 904   assert(
 905     sslState_ == STATE_CACHE_LOOKUP ||
 906     sslState_ == STATE_RSA_ASYNC_PENDING ||
 907     sslState_ == STATE_ERROR ||
 908     sslState_ == STATE_CLOSED
 909   );
 910   if (sslState_ == STATE_CLOSED) {
 911     // I sure hope whoever closed this socket didn't delete it already,
 912     // but this is not strictly speaking an error
 913     return;
 914   }
 915   if (sslState_ == STATE_ERROR) {
 916     // go straight to fail if timeout expired during lookup
 917     AsyncSocketException ex(AsyncSocketException::TIMED_OUT,
 918                            "SSL accept timed out");
 919     failHandshake(__func__, ex);
 920     return;
 921   }
 922   sslState_ = STATE_ACCEPTING;
 923   this->handleAccept();
 924 }
 925
 926 void
 927 AsyncSSLSocket::handleAccept() noexcept {
 928   VLOG(3) << "AsyncSSLSocket::handleAccept() this=" << this
 929           << ", fd=" << fd_ << ", state=" << int(state_) << ", "
 930           << "sslState=" << sslState_ << ", events=" << eventFlags_;
 931   assert(server_);
 932   assert(state_ == StateEnum::ESTABLISHED &&
 933          sslState_ == STATE_ACCEPTING);
 934   if (!ssl_) {
 935     /* lazily create the SSL structure */
 936     try {
 937       ssl_ = ctx_->createSSL();
 938     } catch (std::exception &e) {
 939       sslState_ = STATE_ERROR;
 940       AsyncSocketException ex(AsyncSocketException::INTERNAL_ERROR,
 941                              "error calling SSLContext::createSSL()");
 942       LOG(ERROR) << "AsyncSSLSocket::handleAccept(this=" << this
 943                  << ", fd=" << fd_ << "): " << e.what();
 944       return failHandshake(__func__, ex);
 945     }
 946     SSL_set_fd(ssl_, fd_);
 947     SSL_set_ex_data(ssl_, getSSLExDataIndex(), this);
 948
 949     applyVerificationOptions(ssl_);
 950   }
 951
 952   if (server_ && parseClientHello_) {
 953     SSL_set_msg_callback_arg(ssl_, this);
 954     SSL_set_msg_callback(ssl_, &AsyncSSLSocket::clientHelloParsingCallback);
 955   }
 956
 957   errno = 0;
 958   int ret = SSL_accept(ssl_);
 959   if (ret <= 0) {
 960     int error;
 961     if (willBlock(ret, &error)) {
 962       return;
 963     } else {
 964       sslState_ = STATE_ERROR;
 965       SSLException ex(error, errno);
 966       return failHandshake(__func__, ex);
 967     }
 968   }
 969
 970   handshakeComplete_ = true;
 971   updateEventRegistration(0, EventHandler::READ | EventHandler::WRITE);
 972
 973   // Move into STATE_ESTABLISHED in the normal case that we are in
 974   // STATE_ACCEPTING.
 975   sslState_ = STATE_ESTABLISHED;
 976
 977   VLOG(3) << "AsyncSSLSocket " << this << ": fd " << fd_
 978           << " successfully accepted; state=" << int(state_)
 979           << ", sslState=" << sslState_ << ", events=" << eventFlags_;
 980
 981   // Remember the EventBase we are attached to, before we start invoking any
 982   // callbacks (since the callbacks may call detachEventBase()).
 983   EventBase* originalEventBase = eventBase_;
 984
 985   // Call the accept callback.
 986   invokeHandshakeCB();
 987
 988   // Note that the accept callback may have changed our state.
 989   // (set or unset the read callback, called write(), closed the socket, etc.)
 990   // The following code needs to handle these situations correctly.
 991   //
 992   // If the socket has been closed, readCallback_ and writeReqHead_ will
 993   // always be nullptr, so that will prevent us from trying to read or write.
 994   //
 995   // The main thing to check for is if eventBase_ is still originalEventBase.
 996   // If not, we have been detached from this event base, so we shouldn't
 997   // perform any more operations.
 998   if (eventBase_ != originalEventBase) {
 999     return;
1000   }
1001
1002   AsyncSocket::handleInitialReadWrite();
1003 }
1004
1005 void
1006 AsyncSSLSocket::handleConnect() noexcept {
1007   VLOG(3) <<  "AsyncSSLSocket::handleConnect() this=" << this
1008           << ", fd=" << fd_ << ", state=" << int(state_) << ", "
1009           << "sslState=" << sslState_ << ", events=" << eventFlags_;
1010   assert(!server_);
1011   if (state_ < StateEnum::ESTABLISHED) {
1012     return AsyncSocket::handleConnect();
1013   }
1014
1015   assert(state_ == StateEnum::ESTABLISHED &&
1016          sslState_ == STATE_CONNECTING);
1017   assert(ssl_);
1018
1019   errno = 0;
1020   int ret = SSL_connect(ssl_);
1021   if (ret <= 0) {
1022     int error;
1023     if (willBlock(ret, &error)) {
1024       return;
1025     } else {
1026       sslState_ = STATE_ERROR;
1027       SSLException ex(error, errno);
1028       return failHandshake(__func__, ex);
1029     }
1030   }
1031
1032   handshakeComplete_ = true;
1033   updateEventRegistration(0, EventHandler::READ | EventHandler::WRITE);
1034
1035   // Move into STATE_ESTABLISHED in the normal case that we are in
1036   // STATE_CONNECTING.
1037   sslState_ = STATE_ESTABLISHED;
1038
1039   VLOG(3) << "AsyncSSLSocket %p: fd %d successfully connected; "
1040           << "state=" << int(state_) << ", sslState=" << sslState_
1041           << ", events=" << eventFlags_;
1042
1043   // Remember the EventBase we are attached to, before we start invoking any
1044   // callbacks (since the callbacks may call detachEventBase()).
1045   EventBase* originalEventBase = eventBase_;
1046
1047   // Call the handshake callback.
1048   invokeHandshakeCB();
1049
1050   // Note that the connect callback may have changed our state.
1051   // (set or unset the read callback, called write(), closed the socket, etc.)
1052   // The following code needs to handle these situations correctly.
1053   //
1054   // If the socket has been closed, readCallback_ and writeReqHead_ will
1055   // always be nullptr, so that will prevent us from trying to read or write.
1056   //
1057   // The main thing to check for is if eventBase_ is still originalEventBase.
1058   // If not, we have been detached from this event base, so we shouldn't
1059   // perform any more operations.
1060   if (eventBase_ != originalEventBase) {
1061     return;
1062   }
1063
1064   AsyncSocket::handleInitialReadWrite();
1065 }
1066
1067 void
1068 AsyncSSLSocket::handleRead() noexcept {
1069   VLOG(5) << "AsyncSSLSocket::handleRead() this=" << this << ", fd=" << fd_
1070           << ", state=" << int(state_) << ", "
1071           << "sslState=" << sslState_ << ", events=" << eventFlags_;
1072   if (state_ < StateEnum::ESTABLISHED) {
1073     return AsyncSocket::handleRead();
1074   }
1075
1076
1077   if (sslState_ == STATE_ACCEPTING) {
1078     assert(server_);
1079     handleAccept();
1080     return;
1081   }
1082   else if (sslState_ == STATE_CONNECTING) {
1083     assert(!server_);
1084     handleConnect();
1085     return;
1086   }
1087
1088   // Normal read
1089   AsyncSocket::handleRead();
1090 }
1091
1092 ssize_t
1093 AsyncSSLSocket::performRead(void* buf, size_t buflen) {
1094   if (sslState_ == STATE_UNENCRYPTED) {
1095     return AsyncSocket::performRead(buf, buflen);
1096   }
1097
1098   errno = 0;
1099   ssize_t bytes = SSL_read(ssl_, buf, buflen);
1100   if (server_ && renegotiateAttempted_) {
1101     LOG(ERROR) << "AsyncSSLSocket(fd=" << fd_ << ", state=" << int(state_)
1102                << ", sslstate=" << sslState_ << ", events=" << eventFlags_ << "): "
1103                << "client intitiated SSL renegotiation not permitted";
1104     // We pack our own SSLerr here with a dummy function
1105     errno = ERR_PACK(ERR_LIB_USER, TASYNCSSLSOCKET_F_PERFORM_READ,
1106                      SSL_CLIENT_RENEGOTIATION_ATTEMPT);
1107     ERR_clear_error();
1108     return READ_ERROR;
1109   }
1110   if (bytes <= 0) {
1111     int error = SSL_get_error(ssl_, bytes);
1112     if (error == SSL_ERROR_WANT_READ) {
1113       // The caller will register for read event if not already.
1114       return READ_BLOCKING;
1115     } else if (error == SSL_ERROR_WANT_WRITE) {
1116       // TODO: Even though we are attempting to read data, SSL_read() may
1117       // need to write data if renegotiation is being performed.  We currently
1118       // don't support this and just fail the read.
1119       LOG(ERROR) << "AsyncSSLSocket(fd=" << fd_ << ", state=" << int(state_)
1120                  << ", sslState=" << sslState_ << ", events=" << eventFlags_ << "): "
1121                  << "unsupported SSL renegotiation during read",
1122       errno = ERR_PACK(ERR_LIB_USER, TASYNCSSLSOCKET_F_PERFORM_READ,
1123                        SSL_INVALID_RENEGOTIATION);
1124       ERR_clear_error();
1125       return READ_ERROR;
1126     } else {
1127       // TODO: Fix this code so that it can return a proper error message
1128       // to the callback, rather than relying on AsyncSocket code which
1129       // can't handle SSL errors.
1130       long lastError = ERR_get_error();
1131
1132       VLOG(6) << "AsyncSSLSocket(fd=" << fd_ << ", "
1133               << "state=" << state_ << ", "
1134               << "sslState=" << sslState_ << ", "
1135               << "events=" << std::hex << eventFlags_ << "): "
1136               << "bytes: " << bytes << ", "
1137               << "error: " << error << ", "
1138               << "errno: " << errno << ", "
1139               << "func: " << ERR_func_error_string(lastError) << ", "
1140               << "reason: " << ERR_reason_error_string(lastError);
1141       ERR_clear_error();
1142       if (zero_return(error, bytes)) {
1143         return bytes;
1144       }
1145       if (error != SSL_ERROR_SYSCALL) {
1146         if ((unsigned long)lastError < 0x8000) {
1147           errno = ENOSYS;
1148         } else {
1149           errno = lastError;
1150         }
1151       }
1152       return READ_ERROR;
1153     }
1154   } else {
1155     appBytesReceived_ += bytes;
1156     return bytes;
1157   }
1158 }
1159
1160 void AsyncSSLSocket::handleWrite() noexcept {
1161   VLOG(5) << "AsyncSSLSocket::handleWrite() this=" << this << ", fd=" << fd_
1162           << ", state=" << int(state_) << ", "
1163           << "sslState=" << sslState_ << ", events=" << eventFlags_;
1164   if (state_ < StateEnum::ESTABLISHED) {
1165     return AsyncSocket::handleWrite();
1166   }
1167
1168   if (sslState_ == STATE_ACCEPTING) {
1169     assert(server_);
1170     handleAccept();
1171     return;
1172   }
1173
1174   if (sslState_ == STATE_CONNECTING) {
1175     assert(!server_);
1176     handleConnect();
1177     return;
1178   }
1179
1180   // Normal write
1181   AsyncSocket::handleWrite();
1182 }
1183
1184 ssize_t AsyncSSLSocket::performWrite(const iovec* vec,
1185                                       uint32_t count,
1186                                       WriteFlags flags,
1187                                       uint32_t* countWritten,
1188                                       uint32_t* partialWritten) {
1189   if (sslState_ == STATE_UNENCRYPTED) {
1190     return AsyncSocket::performWrite(
1191       vec, count, flags, countWritten, partialWritten);
1192   }
1193   if (sslState_ != STATE_ESTABLISHED) {
1194     LOG(ERROR) << "AsyncSSLSocket(fd=" << fd_ << ", state=" << int(state_)
1195                << ", sslState=" << sslState_ << ", events=" << eventFlags_ << "): "
1196                << "TODO: AsyncSSLSocket currently does not support calling "
1197                << "write() before the handshake has fully completed";
1198       errno = ERR_PACK(ERR_LIB_USER, TASYNCSSLSOCKET_F_PERFORM_WRITE,
1199                        SSL_EARLY_WRITE);
1200       return -1;
1201   }
1202
1203   bool cork = isSet(flags, WriteFlags::CORK);
1204   CorkGuard guard(fd_, count > 1, cork, &corked_);
1205
1206   // Declare a buffer used to hold small write requests.  It could point to a
1207   // memory block either on stack or on heap. If it is on heap, we release it
1208   // manually when scope exits
1209   char* combinedBuf{nullptr};
1210   SCOPE_EXIT {
1211     // Note, always keep this check consistent with what we do below
1212     if (combinedBuf != nullptr && minWriteSize_ > MAX_STACK_BUF_SIZE) {
1213       delete[] combinedBuf;
1214     }
1215   };
1216
1217   *countWritten = 0;
1218   *partialWritten = 0;
1219   ssize_t totalWritten = 0;
1220   size_t bytesStolenFromNextBuffer = 0;
1221   for (uint32_t i = 0; i < count; i++) {
1222     const iovec* v = vec + i;
1223     size_t offset = bytesStolenFromNextBuffer;
1224     bytesStolenFromNextBuffer = 0;
1225     size_t len = v->iov_len - offset;
1226     const void* buf;
1227     if (len == 0) {
1228       (*countWritten)++;
1229       continue;
1230     }
1231     buf = ((const char*)v->iov_base) + offset;
1232
1233     ssize_t bytes;
1234     errno = 0;
1235     uint32_t buffersStolen = 0;
1236     if ((len < minWriteSize_) && ((i + 1) < count)) {
1237       // Combine this buffer with part or all of the next buffers in
1238       // order to avoid really small-grained calls to SSL_write().
1239       // Each call to SSL_write() produces a separate record in
1240       // the egress SSL stream, and we've found that some low-end
1241       // mobile clients can't handle receiving an HTTP response
1242       // header and the first part of the response body in two
1243       // separate SSL records (even if those two records are in
1244       // the same TCP packet).
1245
1246       if (combinedBuf == nullptr) {
1247         if (minWriteSize_ > MAX_STACK_BUF_SIZE) {
1248           // Allocate the buffer on heap
1249           combinedBuf = new char[minWriteSize_];
1250         } else {
1251           // Allocate the buffer on stack
1252           combinedBuf = (char*)alloca(minWriteSize_);
1253         }
1254       }
1255       assert(combinedBuf != nullptr);
1256
1257       memcpy(combinedBuf, buf, len);
1258       do {
1259         // INVARIANT: i + buffersStolen == complete chunks serialized
1260         uint32_t nextIndex = i + buffersStolen + 1;
1261         bytesStolenFromNextBuffer = std::min(vec[nextIndex].iov_len,
1262                                              minWriteSize_ - len);
1263         memcpy(combinedBuf + len, vec[nextIndex].iov_base,
1264                bytesStolenFromNextBuffer);
1265         len += bytesStolenFromNextBuffer;
1266         if (bytesStolenFromNextBuffer < vec[nextIndex].iov_len) {
1267           // couldn't steal the whole buffer
1268           break;
1269         } else {
1270           bytesStolenFromNextBuffer = 0;
1271           buffersStolen++;
1272         }
1273       } while ((i + buffersStolen + 1) < count && (len < minWriteSize_));
1274       bytes = eorAwareSSLWrite(
1275         ssl_, combinedBuf, len,
1276         (isSet(flags, WriteFlags::EOR) && i + buffersStolen + 1 == count));
1277
1278     } else {
1279       bytes = eorAwareSSLWrite(ssl_, buf, len,
1280                            (isSet(flags, WriteFlags::EOR) && i + 1 == count));
1281     }
1282
1283     if (bytes <= 0) {
1284       int error = SSL_get_error(ssl_, bytes);
1285       if (error == SSL_ERROR_WANT_WRITE) {
1286         // The caller will register for write event if not already.
1287         *partialWritten = offset;
1288         return totalWritten;
1289       } else if (error == SSL_ERROR_WANT_READ) {
1290         // TODO: Even though we are attempting to write data, SSL_write() may
1291         // need to read data if renegotiation is being performed.  We currently
1292         // don't support this and just fail the write.
1293         LOG(ERROR) << "AsyncSSLSocket(fd=" << fd_ << ", state=" << int(state_)
1294                    << ", sslState=" << sslState_ << ", events=" << eventFlags_ << "): "
1295                    << "unsupported SSL renegotiation during write",
1296         errno = ERR_PACK(ERR_LIB_USER, TASYNCSSLSOCKET_F_PERFORM_WRITE,
1297                          SSL_INVALID_RENEGOTIATION);
1298         ERR_clear_error();
1299         return -1;
1300       } else {
1301         // TODO: Fix this code so that it can return a proper error message
1302         // to the callback, rather than relying on AsyncSocket code which
1303         // can't handle SSL errors.
1304         long lastError = ERR_get_error();
1305         VLOG(3) <<
1306           "ERROR: AsyncSSLSocket(fd=" << fd_ << ", state=" << int(state_)
1307                 << ", sslState=" << sslState_ << ", events=" << eventFlags_ << "): "
1308                 << "SSL error: " << error << ", errno: " << errno
1309                 << ", func: " << ERR_func_error_string(lastError)
1310                 << ", reason: " << ERR_reason_error_string(lastError);
1311         if (error != SSL_ERROR_SYSCALL) {
1312           if ((unsigned long)lastError < 0x8000) {
1313             errno = ENOSYS;
1314           } else {
1315             errno = lastError;
1316           }
1317         }
1318         ERR_clear_error();
1319         if (!zero_return(error, bytes)) {
1320           return -1;
1321         } // else fall through to below to correctly record totalWritten
1322       }
1323     }
1324
1325     totalWritten += bytes;
1326
1327     if (bytes == (ssize_t)len) {
1328       // The full iovec is written.
1329       (*countWritten) += 1 + buffersStolen;
1330       i += buffersStolen;
1331       // continue
1332     } else {
1333       bytes += offset; // adjust bytes to account for all of v
1334       while (bytes >= (ssize_t)v->iov_len) {
1335         // We combined this buf with part or all of the next one, and
1336         // we managed to write all of this buf but not all of the bytes
1337         // from the next one that we'd hoped to write.
1338         bytes -= v->iov_len;
1339         (*countWritten)++;
1340         v = &(vec[++i]);
1341       }
1342       *partialWritten = bytes;
1343       return totalWritten;
1344     }
1345   }
1346
1347   return totalWritten;
1348 }
1349
1350 int AsyncSSLSocket::eorAwareSSLWrite(SSL *ssl, const void *buf, int n,
1351                                       bool eor) {
1352   if (eor && SSL_get_wbio(ssl)->method == &eorAwareBioMethod) {
1353     if (appEorByteNo_) {
1354       // cannot track for more than one app byte EOR
1355       CHECK(appEorByteNo_ == appBytesWritten_ + n);
1356     } else {
1357       appEorByteNo_ = appBytesWritten_ + n;
1358     }
1359
1360     // 1. It is fine to keep updating minEorRawByteNo_.
1361     // 2. It is _min_ in the sense that SSL record will add some overhead.
1362     minEorRawByteNo_ = getRawBytesWritten() + n;
1363   }
1364
1365   n = sslWriteImpl(ssl, buf, n);
1366   if (n > 0) {
1367     appBytesWritten_ += n;
1368     if (appEorByteNo_) {
1369       if (getRawBytesWritten() >= minEorRawByteNo_) {
1370         minEorRawByteNo_ = 0;
1371       }
1372       if(appBytesWritten_ == appEorByteNo_) {
1373         appEorByteNo_ = 0;
1374       } else {
1375         CHECK(appBytesWritten_ < appEorByteNo_);
1376       }
1377     }
1378   }
1379   return n;
1380 }
1381
1382 void
1383 AsyncSSLSocket::sslInfoCallback(const SSL *ssl, int where, int ret) {
1384   AsyncSSLSocket *sslSocket = AsyncSSLSocket::getFromSSL(ssl);
1385   if (sslSocket->handshakeComplete_ && (where & SSL_CB_HANDSHAKE_START)) {
1386     sslSocket->renegotiateAttempted_ = true;
1387   }
1388 }
1389
1390 int AsyncSSLSocket::eorAwareBioWrite(BIO *b, const char *in, int inl) {
1391   int ret;
1392   struct msghdr msg;
1393   struct iovec iov;
1394   int flags = 0;
1395   AsyncSSLSocket *tsslSock;
1396
1397   iov.iov_base = const_cast<char *>(in);
1398   iov.iov_len = inl;
1399   memset(&msg, 0, sizeof(msg));
1400   msg.msg_iov = &iov;
1401   msg.msg_iovlen = 1;
1402
1403   tsslSock =
1404     reinterpret_cast<AsyncSSLSocket*>(BIO_get_app_data(b));
1405   if (tsslSock &&
1406       tsslSock->minEorRawByteNo_ &&
1407       tsslSock->minEorRawByteNo_ <= BIO_number_written(b) + inl) {
1408     flags = MSG_EOR;
1409   }
1410
1411   errno = 0;
1412   ret = sendmsg(b->num, &msg, flags);
1413   BIO_clear_retry_flags(b);
1414   if (ret <= 0) {
1415     if (BIO_sock_should_retry(ret))
1416       BIO_set_retry_write(b);
1417   }
1418   return(ret);
1419 }
1420
1421 int AsyncSSLSocket::sslVerifyCallback(int preverifyOk,
1422                                        X509_STORE_CTX* x509Ctx) {
1423   SSL* ssl = (SSL*) X509_STORE_CTX_get_ex_data(
1424     x509Ctx, SSL_get_ex_data_X509_STORE_CTX_idx());
1425   AsyncSSLSocket* self = AsyncSSLSocket::getFromSSL(ssl);
1426
1427   VLOG(3) <<  "AsyncSSLSocket::sslVerifyCallback() this=" << self << ", "
1428           << "fd=" << self->fd_ << ", preverifyOk=" << preverifyOk;
1429   return (self->handshakeCallback_) ?
1430     self->handshakeCallback_->handshakeVer(self, preverifyOk, x509Ctx) :
1431     preverifyOk;
1432 }
1433
1434 void AsyncSSLSocket::enableClientHelloParsing()  {
1435     parseClientHello_ = true;
1436     clientHelloInfo_.reset(new ClientHelloInfo());
1437 }
1438
1439 void AsyncSSLSocket::resetClientHelloParsing(SSL *ssl)  {
1440   SSL_set_msg_callback(ssl, nullptr);
1441   SSL_set_msg_callback_arg(ssl, nullptr);
1442   clientHelloInfo_->clientHelloBuf_.clear();
1443 }
1444
1445 void
1446 AsyncSSLSocket::clientHelloParsingCallback(int written, int version,
1447     int contentType, const void *buf, size_t len, SSL *ssl, void *arg)
1448 {
1449   AsyncSSLSocket *sock = static_cast<AsyncSSLSocket*>(arg);
1450   if (written != 0) {
1451     sock->resetClientHelloParsing(ssl);
1452     return;
1453   }
1454   if (contentType != SSL3_RT_HANDSHAKE) {
1455     sock->resetClientHelloParsing(ssl);
1456     return;
1457   }
1458   if (len == 0) {
1459     return;
1460   }
1461
1462   auto& clientHelloBuf = sock->clientHelloInfo_->clientHelloBuf_;
1463   clientHelloBuf.append(IOBuf::wrapBuffer(buf, len));
1464   try {
1465     Cursor cursor(clientHelloBuf.front());
1466     if (cursor.read<uint8_t>() != SSL3_MT_CLIENT_HELLO) {
1467       sock->resetClientHelloParsing(ssl);
1468       return;
1469     }
1470
1471     if (cursor.totalLength() < 3) {
1472       clientHelloBuf.trimEnd(len);
1473       clientHelloBuf.append(IOBuf::copyBuffer(buf, len));
1474       return;
1475     }
1476
1477     uint32_t messageLength = cursor.read<uint8_t>();
1478     messageLength <<= 8;
1479     messageLength |= cursor.read<uint8_t>();
1480     messageLength <<= 8;
1481     messageLength |= cursor.read<uint8_t>();
1482     if (cursor.totalLength() < messageLength) {
1483       clientHelloBuf.trimEnd(len);
1484       clientHelloBuf.append(IOBuf::copyBuffer(buf, len));
1485       return;
1486     }
1487
1488     sock->clientHelloInfo_->clientHelloMajorVersion_ = cursor.read<uint8_t>();
1489     sock->clientHelloInfo_->clientHelloMinorVersion_ = cursor.read<uint8_t>();
1490
1491     cursor.skip(4); // gmt_unix_time
1492     cursor.skip(28); // random_bytes
1493
1494     cursor.skip(cursor.read<uint8_t>()); // session_id
1495
1496     uint16_t cipherSuitesLength = cursor.readBE<uint16_t>();
1497     for (int i = 0; i < cipherSuitesLength; i += 2) {
1498       sock->clientHelloInfo_->
1499         clientHelloCipherSuites_.push_back(cursor.readBE<uint16_t>());
1500     }
1501
1502     uint8_t compressionMethodsLength = cursor.read<uint8_t>();
1503     for (int i = 0; i < compressionMethodsLength; ++i) {
1504       sock->clientHelloInfo_->
1505         clientHelloCompressionMethods_.push_back(cursor.readBE<uint8_t>());
1506     }
1507
1508     if (cursor.totalLength() > 0) {
1509       uint16_t extensionsLength = cursor.readBE<uint16_t>();
1510       while (extensionsLength) {
1511         sock->clientHelloInfo_->
1512           clientHelloExtensions_.push_back(cursor.readBE<uint16_t>());
1513         extensionsLength -= 2;
1514         uint16_t extensionDataLength = cursor.readBE<uint16_t>();
1515         extensionsLength -= 2;
1516         cursor.skip(extensionDataLength);
1517         extensionsLength -= extensionDataLength;
1518       }
1519     }
1520   } catch (std::out_of_range& e) {
1521     // we'll use what we found and cleanup below.
1522     VLOG(4) << "AsyncSSLSocket::clientHelloParsingCallback(): "
1523       << "buffer finished unexpectedly." << " AsyncSSLSocket socket=" << sock;
1524   }
1525
1526   sock->resetClientHelloParsing(ssl);
1527 }
1528
1529 } // namespace