trimmed useless imports, unstarred all imports
[sfa.git] / sfa / trust / certificate.py
index 98588a9..f0a2d71 100644 (file)
 ##
 #
 
+import functools
 import os
 import tempfile
 import base64
-import traceback
 from tempfile import mkstemp
 
 from OpenSSL import crypto
 import M2Crypto
 from M2Crypto import X509
 
-from sfa.util.sfalogging import sfa_logger
-from sfa.util.namespace import urn_to_hrn
-from sfa.util.faults import *
+from sfa.util.faults import CertExpired, CertMissingParent, CertNotSignedByParent
+from sfa.util.sfalogging import logger
+
+glo_passphrase_callback = None
+
+##
+# A global callback msy be implemented for requesting passphrases from the
+# user. The function will be called with three arguments:
+#
+#    keypair_obj: the keypair object that is calling the passphrase
+#    string: the string containing the private key that's being loaded
+#    x: unknown, appears to be 0, comes from pyOpenSSL and/or m2crypto
+#
+# The callback should return a string containing the passphrase.
+
+def set_passphrase_callback(callback_func):
+    global glo_passphrase_callback
+
+    glo_passphrase_callback = callback_func
+
+##
+# Sets a fixed passphrase.
+
+def set_passphrase(passphrase):
+    set_passphrase_callback( lambda k,s,x: passphrase )
+
+##
+# Check to see if a passphrase works for a particular private key string.
+# Intended to be used by passphrase callbacks for input validation.
+
+def test_passphrase(string, passphrase):
+    try:
+        crypto.load_privatekey(crypto.FILETYPE_PEM, string, (lambda x: passphrase))
+        return True
+    except:
+        return False
 
 def convert_public_key(key):
     keyconvert_path = "/usr/bin/keyconvert.py"
@@ -76,7 +109,7 @@ def convert_public_key(key):
     try:
         k.load_pubkey_from_file(ssl_fn)
     except:
-        sfa_logger().log_exc("convert_public_key caught exception")
+        logger.log_exc("convert_public_key caught exception")
         k = None
 
     # remove the temporary files
@@ -128,16 +161,20 @@ class Keypair:
     # Load the private key from a file. Implicity the private key includes the public key.
 
     def load_from_file(self, filename):
+        self.filename=filename
         buffer = open(filename, 'r').read()
         self.load_from_string(buffer)
-        self.filename=filename
 
     ##
     # Load the private key from a string. Implicitly the private key includes the public key.
 
     def load_from_string(self, string):
-        self.key = crypto.load_privatekey(crypto.FILETYPE_PEM, string)
-        self.m2key = M2Crypto.EVP.load_key_string(string)
+        if glo_passphrase_callback:
+            self.key = crypto.load_privatekey(crypto.FILETYPE_PEM, string, functools.partial(glo_passphrase_callback, self, string) )
+            self.m2key = M2Crypto.EVP.load_key_string(string, functools.partial(glo_passphrase_callback, self, string) )
+        else:
+            self.key = crypto.load_privatekey(crypto.FILETYPE_PEM, string)
+            self.m2key = M2Crypto.EVP.load_key_string(string)
 
     ##
     #  Load the public key from a string. No private key is loaded.
@@ -160,6 +197,9 @@ class Keypair:
         ASN1.set_time(500)
         m2x509.set_not_before(ASN1)
         m2x509.set_not_after(ASN1)
+        # x509v3 so it can have extensions
+        # prob not necc since this cert itself is junk but still...
+        m2x509.set_version(2)
         junk_key = Keypair(create=True)
         m2x509.sign(pkey=junk_key.get_m2_pkey(), md="sha1")
 
@@ -242,7 +282,7 @@ class Keypair:
         filename=self.get_filename()
         if filename: result += "Filename %s\n"%filename
         return result
-    
+
 ##
 # The certificate class implements a general purpose X509 certificate, making
 # use of the appropriate pyOpenSSL or M2Crypto abstractions. It also adds
@@ -262,22 +302,25 @@ class Certificate:
     issuerKey = None
     issuerSubject = None
     parent = None
+    isCA = None # will be a boolean once set
 
     separator="-----parent-----"
 
     ##
     # Create a certificate object.
     #
+    # @param lifeDays life of cert in days - default is 1825==5 years
     # @param create If create==True, then also create a blank X509 certificate.
     # @param subject If subject!=None, then create a blank certificate and set
     #     it's subject name.
     # @param string If string!=None, load the certficate from the string.
     # @param filename If filename!=None, load the certficiate from the file.
+    # @param isCA If !=None, set whether this cert is for a CA
 
-    def __init__(self, create=False, subject=None, string=None, filename=None, intermediate=None):
+    def __init__(self, lifeDays=1825, create=False, subject=None, string=None, filename=None, isCA=None):
         self.data = {}
         if create or subject:
-            self.create()
+            self.create(lifeDays)
         if subject:
             self.set_subject(subject)
         if string:
@@ -285,17 +328,20 @@ class Certificate:
         if filename:
             self.load_from_file(filename)
 
-        if intermediate:
-            self.set_intermediate_ca(intermediate)
+        # Set the CA bit if a value was supplied
+        if isCA != None:
+            self.set_is_ca(isCA)
 
-    ##
     # Create a blank X509 certificate and store it in this object.
 
-    def create(self):
+    def create(self, lifeDays=1825):
         self.cert = crypto.X509()
+        # FIXME: Use different serial #s
         self.cert.set_serial_number(3)
-        self.cert.gmtime_adj_notBefore(0)
-        self.cert.gmtime_adj_notAfter(60*60*24*365*5) # five years
+        self.cert.gmtime_adj_notBefore(0) # 0 means now
+        self.cert.gmtime_adj_notAfter(lifeDays*60*60*24) # five years is default
+        self.cert.set_version(2) # x509v3 so it can have extensions
+
 
     ##
     # Given a pyOpenSSL X509 object, store that object inside of this
@@ -312,11 +358,18 @@ class Certificate:
         # load it (support for the ---parent--- tag as well as normal chained certs)
 
         string = string.strip()
-
-
-        if not string.startswith('-----'):
+        
+        # If it's not in proper PEM format, wrap it
+        if string.count('-----BEGIN CERTIFICATE') == 0:
             string = '-----BEGIN CERTIFICATE-----\n%s\n-----END CERTIFICATE-----' % string
 
+        # If there is a PEM cert in there, but there is some other text first
+        # such as the text of the certificate, skip the text
+        beg = string.find('-----BEGIN CERTIFICATE')
+        if beg > 0:
+            # skipping over non cert beginning                                                                                                              
+            string = string[beg:]
+
         parts = []
 
         if string.count('-----BEGIN CERTIFICATE-----') > 1 and \
@@ -424,6 +477,7 @@ class Certificate:
         else:
             setattr(subj, "CN", name)
         self.cert.set_subject(subj)
+
     ##
     # Get the subject name of the certificate
 
@@ -431,6 +485,13 @@ class Certificate:
         x = self.cert.get_subject()
         return getattr(x, which)
 
+    ##
+    # Get a pretty-print subject name of the certificate
+
+    def get_printable_subject(self):
+        x = self.cert.get_subject()
+        return "[ OU: %s, CN: %s, SubjectAltName: %s ]" % (getattr(x, "OU"), getattr(x, "CN"), self.get_data())
+
     ##
     # Get the public key of the certificate.
     #
@@ -452,9 +513,24 @@ class Certificate:
         return pkey
 
     def set_intermediate_ca(self, val):
-        self.intermediate = val
+        return self.set_is_ca(val)
+
+    # Set whether this cert is for a CA. All signers and only signers should be CAs.
+    # The local member starts unset, letting us check that you only set it once
+    # @param val Boolean indicating whether this cert is for a CA
+    def set_is_ca(self, val):
+        if val is None:
+            return
+
+        if self.isCA != None:
+            # Can't double set properties
+            raise Exception, "Cannot set basicConstraints CA:?? more than once. Was %s, trying to set as %s" % (self.isCA, val)
+
+        self.isCA = val
         if val:
             self.add_extension('basicConstraints', 1, 'CA:TRUE')
+        else:
+            self.add_extension('basicConstraints', 1, 'CA:FALSE')
 
 
 
@@ -467,6 +543,25 @@ class Certificate:
     # @param value string containing value of the extension
 
     def add_extension(self, name, critical, value):
+        oldExtVal = None
+        try:
+            oldExtVal = self.get_extension(name)
+        except:
+            # M2Crypto LookupError when the extension isn't there (yet)
+            pass
+
+        # This code limits you from adding the extension with the same value
+        # The method comment says you shouldn't do this with the same name
+        # But actually it (m2crypto) appears to allow you to do this.
+        if oldExtVal and oldExtVal == value:
+            # don't add this extension again
+            # just do nothing as here
+            return
+        # FIXME: What if they are trying to set with a different value?
+        # Is this ever OK? Or should we raise an exception?
+#        elif oldExtVal:
+#            raise "Cannot add extension %s which had val %s with new val %s" % (name, oldExtVal, value)
+
         ext = crypto.X509Extension (name, critical, value)
         self.cert.add_extensions([ext])
 
@@ -478,7 +573,7 @@ class Certificate:
         # pyOpenSSL does not have a way to get extensions
         m2x509 = X509.load_cert_string(self.save_to_string())
         value = m2x509.get_ext(name).get_value()
-        
+
         return value
 
     ##
@@ -513,7 +608,7 @@ class Certificate:
     # Sign the certificate using the issuer private key and issuer subject previous set with set_issuer().
 
     def sign(self):
-        sfa_logger().debug('certificate.sign')
+        logger.debug('certificate.sign')
         assert self.cert != None
         assert self.issuerSubject != None
         assert self.issuerKey != None
@@ -553,7 +648,6 @@ class Certificate:
     # @param cert certificate object
 
     def is_signed_by_cert(self, cert):
-        print 'is_signed_by_cert'
         k = cert.get_pubkey()
         result = self.verify(k)
         return result
@@ -588,6 +682,7 @@ class Certificate:
     # child. If a parent did not sign a child, then an exception is thrown. If
     # the bottom of the recursion is reached and the certificate does not match
     # a trusted root, then an exception is thrown.
+    # Also require that parents are CAs.
     #
     # @param Trusted_certs is a list of certificates that are trusted.
     #
@@ -599,34 +694,53 @@ class Certificate:
 
         # verify expiration time
         if self.cert.has_expired():
-            sfa_logger().debug("verify_chain: NO our certificate has expired")
-            raise CertExpired(self.get_subject(), "client cert")   
-        
+            logger.debug("verify_chain: NO, Certificate %s has expired" % self.get_printable_subject())
+            raise CertExpired(self.get_printable_subject(), "client cert")
+
         # if this cert is signed by a trusted_cert, then we are set
         for trusted_cert in trusted_certs:
             if self.is_signed_by_cert(trusted_cert):
                 # verify expiration of trusted_cert ?
                 if not trusted_cert.cert.has_expired():
-                    sfa_logger().debug("verify_chain: YES cert %s signed by trusted cert %s"%(
-                            self.get_subject(), trusted_cert.get_subject()))
+                    logger.debug("verify_chain: YES. Cert %s signed by trusted cert %s"%(
+                            self.get_printable_subject(), trusted_cert.get_printable_subject()))
                     return trusted_cert
                 else:
-                    sfa_logger().debug("verify_chain: NO cert %s is signed by trusted_cert %s, but this is expired..."%(
-                            self.get_subject(),trusted_cert.get_subject()))
-                    raise CertExpired(self.get_subject(),"trusted_cert %s"%trusted_cert.get_subject())
+                    logger.debug("verify_chain: NO. Cert %s is signed by trusted_cert %s, but that signer is expired..."%(
+                            self.get_printable_subject(),trusted_cert.get_printable_subject()))
+                    raise CertExpired(self.get_printable_subject()," signer trusted_cert %s"%trusted_cert.get_printable_subject())
 
         # if there is no parent, then no way to verify the chain
         if not self.parent:
-            sfa_logger().debug("verify_chain: NO %s has no parent and is not in trusted roots"%self.get_subject())
-            raise CertMissingParent(self.get_subject())
+            logger.debug("verify_chain: NO. %s has no parent and issuer %s is not in %d trusted roots"%(self.get_printable_subject(), self.get_issuer(), len(trusted_certs)))
+            raise CertMissingParent(self.get_printable_subject() + ": Issuer %s not trusted by any of %d trusted roots, and cert has no parent." % (self.get_issuer(), len(trusted_certs)))
 
         # if it wasn't signed by the parent...
         if not self.is_signed_by_cert(self.parent):
-            sfa_logger().debug("verify_chain: NO %s is not signed by parent"%self.get_subject())
-            return CertNotSignedByParent(self.get_subject())
+            logger.debug("verify_chain: NO. %s is not signed by parent %s, but by %s"%\
+                             (self.get_printable_subject(), 
+                              self.parent.get_printable_subject(), 
+                              self.get_issuer()))
+            raise CertNotSignedByParent("%s: Parent %s, issuer %s"\
+                                            % (self.get_printable_subject(), 
+                                               self.parent.get_printable_subject(),
+                                               self.get_issuer()))
+
+        # Confirm that the parent is a CA. Only CAs can be trusted as
+        # signers.
+        # Note that trusted roots are not parents, so don't need to be
+        # CAs.
+        # Ugly - cert objects aren't parsed so we need to read the
+        # extension and hope there are no other basicConstraints
+        if not self.parent.isCA and not (self.parent.get_extension('basicConstraints') == 'CA:TRUE'):
+            logger.warn("verify_chain: cert %s's parent %s is not a CA" % \
+                            (self.get_printable_subject(), self.parent.get_printable_subject()))
+            raise CertNotSignedByParent("%s: Parent %s not a CA" % (self.get_printable_subject(),
+                                                                    self.parent.get_printable_subject()))
 
         # if the parent isn't verified...
-        sfa_logger().debug("verify_chain: .. %s, -> verifying parent %s",self.get_subject(),self.parent.get_subject())
+        logger.debug("verify_chain: .. %s, -> verifying parent %s"%\
+                         (self.get_printable_subject(),self.parent.get_printable_subject()))
         self.parent.verify_chain(trusted_certs)
 
         return
@@ -637,7 +751,7 @@ class Certificate:
         triples=[]
         m2x509 = X509.load_cert_string(self.save_to_string())
         nb_extensions=m2x509.get_ext_count()
-        sfa_logger().debug("X509 had %d extensions"%nb_extensions)
+        logger.debug("X509 had %d extensions"%nb_extensions)
         for i in range(nb_extensions):
             ext=m2x509.get_ext_at(i)
             triples.append( (ext.get_name(), ext.get_value(), ext.get_critical(),) )
@@ -648,7 +762,7 @@ class Certificate:
 
     def get_all_datas (self):
         triples=self.get_extensions()
-        for name in self.get_data_names(): 
+        for name in self.get_data_names():
             triples.append( (name,self.get_data(name),'data',) )
         return triples
 
@@ -661,7 +775,7 @@ class Certificate:
 
     def dump_string (self,show_extensions=False):
         result = ""
-        result += "CERTIFICATE for %s\n"%self.get_subject()
+        result += "CERTIFICATE for %s\n"%self.get_printable_subject()
         result += "Issued by %s\n"%self.get_issuer()
         filename=self.get_filename()
         if filename: result += "Filename %s\n"%filename