sfa/trust/certificate.py

   1 #----------------------------------------------------------------------
   2 # Copyright (c) 2008 Board of Trustees, Princeton University
   3 #
   4 # Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining
   5 # a copy of this software and/or hardware specification (the "Work") to
   6 # deal in the Work without restriction, including without limitation the
   7 # rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
   8 # and/or sell copies of the Work, and to permit persons to whom the Work
   9 # is furnished to do so, subject to the following conditions:
  10 #
  11 # The above copyright notice and this permission notice shall be
  12 # included in all copies or substantial portions of the Work.
  13 #
  14 # THE WORK IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS
  15 # OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
  16 # MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
  17 # NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT
  18 # HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY,
  19 # WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
  20 # OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE WORK OR THE USE OR OTHER DEALINGS
  21 # IN THE WORK.
  22 #----------------------------------------------------------------------
  23
  24 ##
  25 # SFA uses two crypto libraries: pyOpenSSL and M2Crypto to implement
  26 # the necessary crypto functionality. Ideally just one of these libraries
  27 # would be used, but unfortunately each of these libraries is independently
  28 # lacking. The pyOpenSSL library is missing many necessary functions, and
  29 # the M2Crypto library has crashed inside of some of the functions. The
  30 # design decision is to use pyOpenSSL whenever possible as it seems more
  31 # stable, and only use M2Crypto for those functions that are not possible
  32 # in pyOpenSSL.
  33 #
  34 # This module exports two classes: Keypair and Certificate.
  35 ##
  36 #
  37
  38 from __future__ import print_function
  39
  40 import functools
  41 import os
  42 import tempfile
  43 import base64
  44 from tempfile import mkstemp
  45
  46 import OpenSSL
  47 # M2Crypto is imported on the fly to minimize crashes
  48 #import M2Crypto
  49
  50 from sfa.util.py23 import PY3
  51
  52 from sfa.util.faults import CertExpired, CertMissingParent, CertNotSignedByParent
  53 from sfa.util.sfalogging import logger
  54
  55 # this tends to generate quite some logs for little or no value
  56 debug_verify_chain = False
  57
  58 glo_passphrase_callback = None
  59
  60 ##
  61 # A global callback may be implemented for requesting passphrases from the
  62 # user. The function will be called with three arguments:
  63 #
  64 #    keypair_obj: the keypair object that is calling the passphrase
  65 #    string: the string containing the private key that's being loaded
  66 #    x: unknown, appears to be 0, comes from pyOpenSSL and/or m2crypto
  67 #
  68 # The callback should return a string containing the passphrase.
  69
  70 def set_passphrase_callback(callback_func):
  71     global glo_passphrase_callback
  72
  73     glo_passphrase_callback = callback_func
  74
  75 ##
  76 # Sets a fixed passphrase.
  77
  78 def set_passphrase(passphrase):
  79     set_passphrase_callback( lambda k,s,x: passphrase )
  80
  81 ##
  82 # Check to see if a passphrase works for a particular private key string.
  83 # Intended to be used by passphrase callbacks for input validation.
  84
  85 def test_passphrase(string, passphrase):
  86     try:
  87         OpenSSL.crypto.load_privatekey(OpenSSL.crypto.FILETYPE_PEM, string, (lambda x: passphrase))
  88         return True
  89     except:
  90         return False
  91
  92 def convert_public_key(key):
  93     keyconvert_path = "/usr/bin/keyconvert.py"
  94     if not os.path.isfile(keyconvert_path):
  95         raise IOError("Could not find keyconvert in {}".format(keyconvert_path))
  96
  97     # we can only convert rsa keys
  98     if "ssh-dss" in key:
  99         raise Exception("keyconvert: dss keys are not supported")
 100
 101     (ssh_f, ssh_fn) = tempfile.mkstemp()
 102     ssl_fn = tempfile.mktemp()
 103     os.write(ssh_f, key)
 104     os.close(ssh_f)
 105
 106     cmd = keyconvert_path + " " + ssh_fn + " " + ssl_fn
 107     os.system(cmd)
 108
 109     # this check leaves the temporary file containing the public key so
 110     # that it can be expected to see why it failed.
 111     # TODO: for production, cleanup the temporary files
 112     if not os.path.exists(ssl_fn):
 113         raise Exception("keyconvert: generated certificate not found. keyconvert may have failed.")
 114
 115     k = Keypair()
 116     try:
 117         k.load_pubkey_from_file(ssl_fn)
 118         return k
 119     except:
 120         logger.log_exc("convert_public_key caught exception")
 121         raise
 122     finally:
 123         # remove the temporary files
 124         if os.path.exists(ssh_fn):
 125             os.remove(ssh_fn)
 126         if os.path.exists(ssl_fn):
 127             os.remove(ssl_fn)
 128
 129 ##
 130 # Public-private key pairs are implemented by the Keypair class.
 131 # A Keypair object may represent both a public and private key pair, or it
 132 # may represent only a public key (this usage is consistent with OpenSSL).
 133
 134 class Keypair:
 135     key = None       # public/private keypair
 136     m2key = None     # public key (m2crypto format)
 137
 138     ##
 139     # Creates a Keypair object
 140     # @param create If create==True, creates a new public/private key and
 141     #     stores it in the object
 142     # @param string If string != None, load the keypair from the string (PEM)
 143     # @param filename If filename != None, load the keypair from the file
 144
 145     def __init__(self, create=False, string=None, filename=None):
 146         if create:
 147             self.create()
 148         if string:
 149             self.load_from_string(string)
 150         if filename:
 151             self.load_from_file(filename)
 152
 153     ##
 154     # Create a RSA public/private key pair and store it inside the keypair object
 155
 156     def create(self):
 157         self.key = OpenSSL.crypto.PKey()
 158         self.key.generate_key(OpenSSL.crypto.TYPE_RSA, 2048)
 159
 160     ##
 161     # Save the private key to a file
 162     # @param filename name of file to store the keypair in
 163
 164     def save_to_file(self, filename):
 165         open(filename, 'w').write(self.as_pem())
 166         self.filename = filename
 167
 168     ##
 169     # Load the private key from a file. Implicity the private key includes the public key.
 170
 171     def load_from_file(self, filename):
 172         self.filename = filename
 173         buffer = open(filename, 'r').read()
 174         self.load_from_string(buffer)
 175
 176     ##
 177     # Load the private key from a string. Implicitly the private key includes the public key.
 178
 179     def load_from_string(self, string):
 180         import M2Crypto
 181         if glo_passphrase_callback:
 182             self.key = OpenSSL.crypto.load_privatekey(
 183                 OpenSSL.crypto.FILETYPE_PEM, string, functools.partial(glo_passphrase_callback, self, string))
 184             self.m2key = M2Crypto.EVP.load_key_string(
 185                 string, functools.partial(glo_passphrase_callback, self, string))
 186         else:
 187             self.key = OpenSSL.crypto.load_privatekey(OpenSSL.crypto.FILETYPE_PEM, string)
 188             self.m2key = M2Crypto.EVP.load_key_string(string)
 189
 190     ##
 191     #  Load the public key from a string. No private key is loaded.
 192
 193     def load_pubkey_from_file(self, filename):
 194         import M2Crypto
 195         # load the m2 public key
 196         m2rsakey = M2Crypto.RSA.load_pub_key(filename)
 197         self.m2key = M2Crypto.EVP.PKey()
 198         self.m2key.assign_rsa(m2rsakey)
 199
 200         # create an m2 x509 cert
 201         m2name = M2Crypto.X509.X509_Name()
 202         m2name.add_entry_by_txt(field="CN", type=0x1001, entry="junk", len=-1, loc=-1, set=0)
 203         m2x509 = M2Crypto.X509.X509()
 204         m2x509.set_pubkey(self.m2key)
 205         m2x509.set_serial_number(0)
 206         m2x509.set_issuer_name(m2name)
 207         m2x509.set_subject_name(m2name)
 208         ASN1 = M2Crypto.ASN1.ASN1_UTCTIME()
 209         ASN1.set_time(500)
 210         m2x509.set_not_before(ASN1)
 211         m2x509.set_not_after(ASN1)
 212         # x509v3 so it can have extensions
 213         # prob not necc since this cert itself is junk but still...
 214         m2x509.set_version(2)
 215         junk_key = Keypair(create=True)
 216         m2x509.sign(pkey=junk_key.get_m2_pubkey(), md="sha1")
 217
 218         # convert the m2 x509 cert to a pyopenssl x509
 219         m2pem = m2x509.as_pem()
 220         pyx509 = OpenSSL.crypto.load_certificate(OpenSSL.crypto.FILETYPE_PEM, m2pem)
 221
 222         # get the pyopenssl pkey from the pyopenssl x509
 223         self.key = pyx509.get_pubkey()
 224         self.filename = filename
 225
 226     ##
 227     # Load the public key from a string. No private key is loaded.
 228
 229     def load_pubkey_from_string(self, string):
 230         (f, fn) = tempfile.mkstemp()
 231         os.write(f, string)
 232         os.close(f)
 233         self.load_pubkey_from_file(fn)
 234         os.remove(fn)
 235
 236     ##
 237     # Return the private key in PEM format.
 238
 239     def as_pem(self):
 240         return OpenSSL.crypto.dump_privatekey(OpenSSL.crypto.FILETYPE_PEM, self.key)
 241
 242     ##
 243     # Return an M2Crypto key object
 244
 245     def get_m2_pubkey(self):
 246         import M2Crypto
 247         if not self.m2key:
 248             self.m2key = M2Crypto.EVP.load_key_string(self.as_pem())
 249         return self.m2key
 250
 251     ##
 252     # Returns a string containing the public key represented by this object.
 253
 254     def get_pubkey_string(self):
 255         m2pkey = self.get_m2_pubkey()
 256         return base64.b64encode(m2pkey.as_der())
 257
 258     ##
 259     # Return an OpenSSL pkey object
 260
 261     def get_openssl_pkey(self):
 262         return self.key
 263
 264     ##
 265     # Given another Keypair object, return TRUE if the two keys are the same.
 266
 267     def is_same(self, pkey):
 268         return self.as_pem() == pkey.as_pem()
 269
 270     def sign_string(self, data):
 271         k = self.get_m2_pubkey()
 272         k.sign_init()
 273         k.sign_update(data)
 274         return base64.b64encode(k.sign_final())
 275
 276     def verify_string(self, data, sig):
 277         import M2Crypto
 278         k = self.get_m2_pubkey()
 279         k.verify_init()
 280         k.verify_update(data)
 281         return M2Crypto.m2.verify_final(k.ctx, base64.b64decode(sig), k.pkey)
 282
 283     def compute_hash(self, value):
 284         return self.sign_string(str(value))
 285
 286     # only informative
 287     def get_filename(self):
 288         return getattr(self,'filename',None)
 289
 290     def dump(self, *args, **kwargs):
 291         print(self.dump_string(*args, **kwargs))
 292
 293     def dump_string(self):
 294         result =  ""
 295         result += "KEYPAIR: pubkey={:>40}...".format(self.get_pubkey_string())
 296         filename = self.get_filename()
 297         if filename: result += "Filename {}\n".format(filename)
 298         return result
 299
 300 ##
 301 # The certificate class implements a general purpose X509 certificate, making
 302 # use of the appropriate pyOpenSSL or M2Crypto abstractions. It also adds
 303 # several addition features, such as the ability to maintain a chain of
 304 # parent certificates, and storage of application-specific data.
 305 #
 306 # Certificates include the ability to maintain a chain of parents. Each
 307 # certificate includes a pointer to it's parent certificate. When loaded
 308 # from a file or a string, the parent chain will be automatically loaded.
 309 # When saving a certificate to a file or a string, the caller can choose
 310 # whether to save the parent certificates as well.
 311
 312 class Certificate:
 313     digest = "sha256"
 314
 315 #    x509 = None
 316 #    issuerKey = None
 317 #    issuerSubject = None
 318 #    parent = None
 319     isCA = None # will be a boolean once set
 320
 321     separator = "-----parent-----"
 322
 323     ##
 324     # Create a certificate object.
 325     #
 326     # @param lifeDays life of cert in days - default is 1825==5 years
 327     # @param create If create==True, then also create a blank X509 certificate.
 328     # @param subject If subject!=None, then create a blank certificate and set
 329     #     it's subject name.
 330     # @param string If string!=None, load the certficate from the string.
 331     # @param filename If filename!=None, load the certficiate from the file.
 332     # @param isCA If !=None, set whether this cert is for a CA
 333
 334     def __init__(self, lifeDays=1825, create=False, subject=None, string=None, filename=None, isCA=None):
 335         # these used to be defined in the class !
 336         self.x509 = None
 337         self.issuerKey = None
 338         self.issuerSubject = None
 339         self.parent = None
 340
 341         self.data = {}
 342         if create or subject:
 343             self.create(lifeDays)
 344         if subject:
 345             self.set_subject(subject)
 346         if string:
 347             self.load_from_string(string)
 348         if filename:
 349             self.load_from_file(filename)
 350
 351         # Set the CA bit if a value was supplied
 352         if isCA != None:
 353             self.set_is_ca(isCA)
 354
 355     # Create a blank X509 certificate and store it in this object.
 356
 357     def create(self, lifeDays=1825):
 358         self.x509 = OpenSSL.crypto.X509()
 359         # FIXME: Use different serial #s
 360         self.x509.set_serial_number(3)
 361         self.x509.gmtime_adj_notBefore(0) # 0 means now
 362         self.x509.gmtime_adj_notAfter(lifeDays*60*60*24) # five years is default
 363         self.x509.set_version(2) # x509v3 so it can have extensions
 364
 365
 366     ##
 367     # Given a pyOpenSSL X509 object, store that object inside of this
 368     # certificate object.
 369
 370     def load_from_pyopenssl_x509(self, x509):
 371         self.x509 = x509
 372
 373     ##
 374     # Load the certificate from a string
 375
 376     def load_from_string(self, string):
 377         # if it is a chain of multiple certs, then split off the first one and
 378         # load it (support for the ---parent--- tag as well as normal chained certs)
 379
 380         if string is None or string.strip() == "":
 381             logger.warn("Empty string in load_from_string")
 382             return
 383
 384         string = string.strip()
 385
 386         # If it's not in proper PEM format, wrap it
 387         if string.count('-----BEGIN CERTIFICATE') == 0:
 388             string = '-----BEGIN CERTIFICATE-----\n{}\n-----END CERTIFICATE-----'\
 389                      .format(string)
 390
 391         # If there is a PEM cert in there, but there is some other text first
 392         # such as the text of the certificate, skip the text
 393         beg = string.find('-----BEGIN CERTIFICATE')
 394         if beg > 0:
 395             # skipping over non cert beginning
 396             string = string[beg:]
 397
 398         parts = []
 399
 400         if string.count('-----BEGIN CERTIFICATE-----') > 1 and \
 401                string.count(Certificate.separator) == 0:
 402             parts = string.split('-----END CERTIFICATE-----',1)
 403             parts[0] += '-----END CERTIFICATE-----'
 404         else:
 405             parts = string.split(Certificate.separator, 1)
 406
 407         self.x509 = OpenSSL.crypto.load_certificate(OpenSSL.crypto.FILETYPE_PEM, parts[0])
 408
 409         if self.x509 is None:
 410             logger.warn("Loaded from string but cert is None: {}".format(string))
 411
 412         # if there are more certs, then create a parent and let the parent load
 413         # itself from the remainder of the string
 414         if len(parts) > 1 and parts[1] != '':
 415             self.parent = self.__class__()
 416             self.parent.load_from_string(parts[1])
 417
 418     ##
 419     # Load the certificate from a file
 420
 421     def load_from_file(self, filename):
 422         file = open(filename)
 423         string = file.read()
 424         self.load_from_string(string)
 425         self.filename = filename
 426
 427     ##
 428     # Save the certificate to a string.
 429     #
 430     # @param save_parents If save_parents==True, then also save the parent certificates.
 431
 432     def save_to_string(self, save_parents=True):
 433         if self.x509 is None:
 434             logger.warn("None cert in certificate.save_to_string")
 435             return ""
 436         string = OpenSSL.crypto.dump_certificate(OpenSSL.crypto.FILETYPE_PEM, self.x509)
 437         if PY3 and isinstance(string, bytes):
 438             string = string.decode()
 439         if save_parents and self.parent:
 440             string = string + self.parent.save_to_string(save_parents)
 441         return string
 442
 443     ##
 444     # Save the certificate to a file.
 445     # @param save_parents If save_parents==True, then also save the parent certificates.
 446
 447     def save_to_file(self, filename, save_parents=True, filep=None):
 448         string = self.save_to_string(save_parents=save_parents)
 449         if filep:
 450             f = filep
 451         else:
 452             f = open(filename, 'w')
 453         if PY3 and isinstance(string, bytes):
 454             string = string.decode()
 455         f.write(string)
 456         f.close()
 457         self.filename = filename
 458
 459     ##
 460     # Save the certificate to a random file in /tmp/
 461     # @param save_parents If save_parents==True, then also save the parent certificates.
 462     def save_to_random_tmp_file(self, save_parents=True):
 463         fp, filename = mkstemp(suffix='cert', text=True)
 464         fp = os.fdopen(fp, "w")
 465         self.save_to_file(filename, save_parents=True, filep=fp)
 466         return filename
 467
 468     ##
 469     # Sets the issuer private key and name
 470     # @param key Keypair object containing the private key of the issuer
 471     # @param subject String containing the name of the issuer
 472     # @param cert (optional) Certificate object containing the name of the issuer
 473
 474     def set_issuer(self, key, subject=None, cert=None):
 475         self.issuerKey = key
 476         if subject:
 477             # it's a mistake to use subject and cert params at the same time
 478             assert(not cert)
 479             if isinstance(subject, dict) or isinstance(subject, str):
 480                 req = OpenSSL.crypto.X509Req()
 481                 reqSubject = req.get_subject()
 482                 if isinstance(subject, dict):
 483                     for key in reqSubject.keys():
 484                         setattr(reqSubject, key, subject[key])
 485                 else:
 486                     setattr(reqSubject, "CN", subject)
 487                 subject = reqSubject
 488                 # subject is not valid once req is out of scope, so save req
 489                 self.issuerReq = req
 490         if cert:
 491             # if a cert was supplied, then get the subject from the cert
 492             subject = cert.x509.get_subject()
 493         assert(subject)
 494         self.issuerSubject = subject
 495
 496     ##
 497     # Get the issuer name
 498
 499     def get_issuer(self, which="CN"):
 500         x = self.x509.get_issuer()
 501         return getattr(x, which)
 502
 503     ##
 504     # Set the subject name of the certificate
 505
 506     def set_subject(self, name):
 507         req = OpenSSL.crypto.X509Req()
 508         subj = req.get_subject()
 509         if isinstance(name, dict):
 510             for key in name.keys():
 511                 setattr(subj, key, name[key])
 512         else:
 513             setattr(subj, "CN", name)
 514         self.x509.set_subject(subj)
 515
 516     ##
 517     # Get the subject name of the certificate
 518
 519     def get_subject(self, which="CN"):
 520         x = self.x509.get_subject()
 521         return getattr(x, which)
 522
 523     ##
 524     # Get a pretty-print subject name of the certificate
 525     # let's try to make this a little more usable as is makes logs hairy
 526     # FIXME: Consider adding 'urn:publicid' and 'uuid' back for GENI?
 527     pretty_fields = ['email']
 528     def filter_chunk(self, chunk):
 529         for field in self.pretty_fields:
 530             if field in chunk:
 531                 return " "+chunk
 532
 533     def pretty_cert(self):
 534         message = "[Cert."
 535         x = self.x509.get_subject()
 536         ou = getattr(x, "OU")
 537         if ou: message += " OU: {}".format(ou)
 538         cn = getattr(x, "CN")
 539         if cn: message += " CN: {}".format(cn)
 540         data = self.get_data(field='subjectAltName')
 541         if data:
 542             message += " SubjectAltName:"
 543             counter = 0
 544             filtered = [self.filter_chunk(chunk) for chunk in data.split()]
 545             message += " ".join( [f for f in filtered if f])
 546             omitted = len([f for f in filtered if not f])
 547             if omitted:
 548                 message += "..+{} omitted".format(omitted)
 549         message += "]"
 550         return message
 551
 552     ##
 553     # Get the public key of the certificate.
 554     #
 555     # @param key Keypair object containing the public key
 556
 557     def set_pubkey(self, key):
 558         assert(isinstance(key, Keypair))
 559         self.x509.set_pubkey(key.get_openssl_pkey())
 560
 561     ##
 562     # Get the public key of the certificate.
 563     # It is returned in the form of a Keypair object.
 564
 565     def get_pubkey(self):
 566         import M2Crypto
 567         m2x509 = M2Crypto.X509.load_cert_string(self.save_to_string())
 568         pkey = Keypair()
 569         pkey.key = self.x509.get_pubkey()
 570         pkey.m2key = m2x509.get_pubkey()
 571         return pkey
 572
 573     def set_intermediate_ca(self, val):
 574         return self.set_is_ca(val)
 575
 576     # Set whether this cert is for a CA. All signers and only signers should be CAs.
 577     # The local member starts unset, letting us check that you only set it once
 578     # @param val Boolean indicating whether this cert is for a CA
 579     def set_is_ca(self, val):
 580         if val is None:
 581             return
 582
 583         if self.isCA != None:
 584             # Can't double set properties
 585             raise Exception("Cannot set basicConstraints CA:?? more than once. "
 586                             "Was {}, trying to set as {}%s".format(self.isCA, val))
 587
 588         self.isCA = val
 589         if val:
 590             self.add_extension('basicConstraints', 1, 'CA:TRUE')
 591         else:
 592             self.add_extension('basicConstraints', 1, 'CA:FALSE')
 593
 594
 595
 596     ##
 597     # Add an X509 extension to the certificate. Add_extension can only be called
 598     # once for a particular extension name, due to limitations in the underlying
 599     # library.
 600     #
 601     # @param name string containing name of extension
 602     # @param value string containing value of the extension
 603
 604     def add_extension(self, name, critical, value):
 605         import M2Crypto
 606         oldExtVal = None
 607         try:
 608             oldExtVal = self.get_extension(name)
 609         except:
 610             # M2Crypto LookupError when the extension isn't there (yet)
 611             pass
 612
 613         # This code limits you from adding the extension with the same value
 614         # The method comment says you shouldn't do this with the same name
 615         # But actually it (m2crypto) appears to allow you to do this.
 616         if oldExtVal and oldExtVal == value:
 617             # don't add this extension again
 618             # just do nothing as here
 619             return
 620         # FIXME: What if they are trying to set with a different value?
 621         # Is this ever OK? Or should we raise an exception?
 622 #        elif oldExtVal:
 623 #            raise "Cannot add extension {} which had val {} with new val {}".format(name, oldExtVal, value)
 624
 625         ext = OpenSSL.crypto.X509Extension(name, critical, value)
 626         self.x509.add_extensions([ext])
 627
 628     ##
 629     # Get an X509 extension from the certificate
 630
 631     def get_extension(self, name):
 632
 633         import M2Crypto
 634         if name is None:
 635             return None
 636
 637         certstr = self.save_to_string()
 638         if certstr is None or certstr == "":
 639             return None
 640         # pyOpenSSL does not have a way to get extensions
 641         m2x509 = M2Crypto.X509.load_cert_string(certstr)
 642         if m2x509 is None:
 643             logger.warn("No cert loaded in get_extension")
 644             return None
 645         if m2x509.get_ext(name) is None:
 646             return None
 647         value = m2x509.get_ext(name).get_value()
 648
 649         return value
 650
 651     ##
 652     # Set_data is a wrapper around add_extension. It stores the parameter str in
 653     # the X509 subject_alt_name extension. Set_data can only be called once, due
 654     # to limitations in the underlying library.
 655
 656     def set_data(self, str, field='subjectAltName'):
 657         # pyOpenSSL only allows us to add extensions, so if we try to set the
 658         # same extension more than once, it will not work
 659         if field in self.data:
 660             raise Exception("Cannot set {} more than once".format(field))
 661         self.data[field] = str
 662         self.add_extension(field, 0, str)
 663
 664     ##
 665     # Return the data string that was previously set with set_data
 666
 667     def get_data(self, field='subjectAltName'):
 668         if field in self.data:
 669             return self.data[field]
 670
 671         try:
 672             uri = self.get_extension(field)
 673             self.data[field] = uri
 674         except LookupError:
 675             return None
 676
 677         return self.data[field]
 678
 679     ##
 680     # Sign the certificate using the issuer private key and issuer subject previous set with set_issuer().
 681
 682     def sign(self):
 683         logger.debug('certificate.sign')
 684         assert self.x509 != None
 685         assert self.issuerSubject != None
 686         assert self.issuerKey != None
 687         self.x509.set_issuer(self.issuerSubject)
 688         self.x509.sign(self.issuerKey.get_openssl_pkey(), self.digest)
 689
 690     ##
 691     # Verify the authenticity of a certificate.
 692     # @param pkey is a Keypair object representing a public key. If Pkey
 693     #     did not sign the certificate, then an exception will be thrown.
 694
 695     def verify(self, pubkey):
 696         import M2Crypto
 697         # pyOpenSSL does not have a way to verify signatures
 698         m2x509 = M2Crypto.X509.load_cert_string(self.save_to_string())
 699         m2pubkey = pubkey.get_m2_pubkey()
 700         # verify it
 701         # verify returns -1 or 0 on failure depending on how serious the
 702         # error conditions are
 703         return m2x509.verify(m2pubkey) == 1
 704
 705         # XXX alternatively, if openssl has been patched, do the much simpler:
 706         # try:
 707         #   self.x509.verify(pkey.get_openssl_key())
 708         #   return 1
 709         # except:
 710         #   return 0
 711
 712     ##
 713     # Return True if pkey is identical to the public key that is contained in the certificate.
 714     # @param pkey Keypair object
 715
 716     def is_pubkey(self, pkey):
 717         return self.get_pubkey().is_same(pkey)
 718
 719     ##
 720     # Given a certificate cert, verify that this certificate was signed by the
 721     # public key contained in cert. Throw an exception otherwise.
 722     #
 723     # @param cert certificate object
 724
 725     def is_signed_by_cert(self, cert):
 726         k = cert.get_pubkey()
 727         result = self.verify(k)
 728         return result
 729
 730     ##
 731     # Set the parent certficiate.
 732     #
 733     # @param p certificate object.
 734
 735     def set_parent(self, p):
 736         self.parent = p
 737
 738     ##
 739     # Return the certificate object of the parent of this certificate.
 740
 741     def get_parent(self):
 742         return self.parent
 743
 744     ##
 745     # Verification examines a chain of certificates to ensure that each parent
 746     # signs the child, and that some certificate in the chain is signed by a
 747     # trusted certificate.
 748     #
 749     # Verification is a basic recursion: <pre>
 750     #     if this_certificate was signed by trusted_certs:
 751     #         return
 752     #     else
 753     #         return verify_chain(parent, trusted_certs)
 754     # </pre>
 755     #
 756     # At each recursion, the parent is tested to ensure that it did sign the
 757     # child. If a parent did not sign a child, then an exception is thrown. If
 758     # the bottom of the recursion is reached and the certificate does not match
 759     # a trusted root, then an exception is thrown.
 760     # Also require that parents are CAs.
 761     #
 762     # @param Trusted_certs is a list of certificates that are trusted.
 763     #
 764
 765     def verify_chain(self, trusted_certs = None):
 766         # Verify a chain of certificates. Each certificate must be signed by
 767         # the public key contained in it's parent. The chain is recursed
 768         # until a certificate is found that is signed by a trusted root.
 769
 770         # verify expiration time
 771         if self.x509.has_expired():
 772             if debug_verify_chain:
 773                 logger.debug("verify_chain: NO, Certificate {} has expired"
 774                              .format(self.pretty_cert()))
 775             raise CertExpired(self.pretty_cert(), "client cert")
 776
 777         # if this cert is signed by a trusted_cert, then we are set
 778         for trusted_cert in trusted_certs:
 779             if self.is_signed_by_cert(trusted_cert):
 780                 # verify expiration of trusted_cert ?
 781                 if not trusted_cert.x509.has_expired():
 782                     if debug_verify_chain:
 783                         logger.debug("verify_chain: YES. Cert {} signed by trusted cert {}"
 784                                      .format(self.pretty_cert(), trusted_cert.pretty_cert()))
 785                     return trusted_cert
 786                 else:
 787                     if debug_verify_chain:
 788                         logger.debug("verify_chain: NO. Cert {} is signed by trusted_cert {}, "
 789                                      "but that signer is expired..."
 790                                      .format(self.pretty_cert(),trusted_cert.pretty_cert()))
 791                     raise CertExpired("{} signer trusted_cert {}"
 792                                       .format(self.pretty_cert(), trusted_cert.pretty_cert()))
 793
 794         # if there is no parent, then no way to verify the chain
 795         if not self.parent:
 796             if debug_verify_chain:
 797                 logger.debug("verify_chain: NO. {} has no parent "
 798                              "and issuer {} is not in {} trusted roots"
 799                              .format(self.pretty_cert(), self.get_issuer(), len(trusted_certs)))
 800             raise CertMissingParent("{}: Issuer {} is not one of the {} trusted roots, "
 801                                     "and cert has no parent."
 802                                     .format(self.pretty_cert(), self.get_issuer(), len(trusted_certs)))
 803
 804         # if it wasn't signed by the parent...
 805         if not self.is_signed_by_cert(self.parent):
 806             if debug_verify_chain:
 807                 logger.debug("verify_chain: NO. {} is not signed by parent {}, but by {}"
 808                              .format(self.pretty_cert(),
 809                                      self.parent.pretty_cert(),
 810                                      self.get_issuer()))
 811             raise CertNotSignedByParent("{}: Parent {}, issuer {}"
 812                                         .format(self.pretty_cert(),
 813                                                 self.parent.pretty_cert(),
 814                                                 self.get_issuer()))
 815
 816         # Confirm that the parent is a CA. Only CAs can be trusted as
 817         # signers.
 818         # Note that trusted roots are not parents, so don't need to be
 819         # CAs.
 820         # Ugly - cert objects aren't parsed so we need to read the
 821         # extension and hope there are no other basicConstraints
 822         if not self.parent.isCA and not (self.parent.get_extension('basicConstraints') == 'CA:TRUE'):
 823             logger.warn("verify_chain: cert {}'s parent {} is not a CA"
 824                         .format(self.pretty_cert(), self.parent.pretty_cert()))
 825             raise CertNotSignedByParent("{}: Parent {} not a CA"
 826                                         .format(self.pretty_cert(), self.parent.pretty_cert()))
 827
 828         # if the parent isn't verified...
 829         if debug_verify_chain:
 830             logger.debug("verify_chain: .. {}, -> verifying parent {}"
 831                          .format(self.pretty_cert(),self.parent.pretty_cert()))
 832         self.parent.verify_chain(trusted_certs)
 833
 834         return
 835
 836     ### more introspection
 837     def get_extensions(self):
 838         import M2Crypto
 839         # pyOpenSSL does not have a way to get extensions
 840         triples = []
 841         m2x509 = M2Crypto.X509.load_cert_string(self.save_to_string())
 842         nb_extensions = m2x509.get_ext_count()
 843         logger.debug("X509 had {} extensions".format(nb_extensions))
 844         for i in range(nb_extensions):
 845             ext = m2x509.get_ext_at(i)
 846             triples.append( (ext.get_name(), ext.get_value(), ext.get_critical(),) )
 847         return triples
 848
 849     def get_data_names(self):
 850         return self.data.keys()
 851
 852     def get_all_datas(self):
 853         triples = self.get_extensions()
 854         for name in self.get_data_names():
 855             triples.append( (name,self.get_data(name),'data',) )
 856         return triples
 857
 858     # only informative
 859     def get_filename(self):
 860         return getattr(self,'filename',None)
 861
 862     def dump(self, *args, **kwargs):
 863         print(self.dump_string(*args, **kwargs))
 864
 865     def dump_string(self, show_extensions=False):
 866         result = ""
 867         result += "CERTIFICATE for {}\n".format(self.pretty_cert())
 868         result += "Issued by {}\n".format(self.get_issuer())
 869         filename = self.get_filename()
 870         if filename:
 871             result += "Filename {}\n".format(filename)
 872         if show_extensions:
 873             all_datas = self.get_all_datas()
 874             result += " has {} extensions/data attached".format(len(all_datas))
 875             for n, v, c in all_datas:
 876                 if c == 'data':
 877                     result += "   data: {}={}\n".format(n, v)
 878                 else:
 879                     result += "    ext: {} (crit={})=<<<{}>>>\n".format(n, c, v)
 880         return result