src/Util/HTTPSignature.php

   1 <?php
   2 /**
   3  * @copyright Copyright (C) 2020, Friendica
   4  *
   5  * @license GNU AGPL version 3 or any later version
   6  *
   7  * This program is free software: you can redistribute it and/or modify
   8  * it under the terms of the GNU Affero General Public License as
   9  * published by the Free Software Foundation, either version 3 of the
  10  * License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15  * GNU Affero General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Affero General Public License
  18  * along with this program.  If not, see <https://www.gnu.org/licenses/>.
  19  *
  20  */
  21
  22 namespace Friendica\Util;
  23
  24 use Friendica\Core\Logger;
  25 use Friendica\Database\DBA;
  26 use Friendica\DI;
  27 use Friendica\Model\APContact;
  28 use Friendica\Model\User;
  29 use Friendica\Network\HTTPRequest;
  30
  31 /**
  32  * Implements HTTP Signatures per draft-cavage-http-signatures-07.
  33  *
  34  * Ported from Hubzilla: https://framagit.org/hubzilla/core/blob/master/Zotlabs/Web/HTTPSig.php
  35  *
  36  * Other parts of the code for HTTP signing are taken from the Osada project.
  37  * https://framagit.org/macgirvin/osada
  38  *
  39  * @see https://tools.ietf.org/html/draft-cavage-http-signatures-07
  40  */
  41
  42 class HTTPSignature
  43 {
  44         // See draft-cavage-http-signatures-08
  45         /**
  46          * Verifies a magic request
  47          *
  48          * @param $key
  49          *
  50          * @return array with verification data
  51          * @throws \Friendica\Network\HTTPException\InternalServerErrorException
  52          */
  53         public static function verifyMagic($key)
  54         {
  55                 $headers   = null;
  56                 $spoofable = false;
  57                 $result = [
  58                         'signer'         => '',
  59                         'header_signed'  => false,
  60                         'header_valid'   => false
  61                 ];
  62
  63                 // Decide if $data arrived via controller submission or curl.
  64                 $headers = [];
  65                 $headers['(request-target)'] = strtolower($_SERVER['REQUEST_METHOD']).' '.$_SERVER['REQUEST_URI'];
  66
  67                 foreach ($_SERVER as $k => $v) {
  68                         if (strpos($k, 'HTTP_') === 0) {
  69                                 $field = str_replace('_', '-', strtolower(substr($k, 5)));
  70                                 $headers[$field] = $v;
  71                         }
  72                 }
  73
  74                 $sig_block = null;
  75
  76                 $sig_block = self::parseSigheader($headers['authorization']);
  77
  78                 if (!$sig_block) {
  79                         Logger::log('no signature provided.');
  80                         return $result;
  81                 }
  82
  83                 $result['header_signed'] = true;
  84
  85                 $signed_headers = $sig_block['headers'];
  86                 if (!$signed_headers) {
  87                         $signed_headers = ['date'];
  88                 }
  89
  90                 $signed_data = '';
  91                 foreach ($signed_headers as $h) {
  92                         if (array_key_exists($h, $headers)) {
  93                                 $signed_data .= $h . ': ' . $headers[$h] . "\n";
  94                         }
  95                         if (strpos($h, '.')) {
  96                                 $spoofable = true;
  97                         }
  98                 }
  99
 100                 $signed_data = rtrim($signed_data, "\n");
 101
 102                 $algorithm = 'sha512';
 103
 104                 if ($key && function_exists($key)) {
 105                         $result['signer'] = $sig_block['keyId'];
 106                         $key = $key($sig_block['keyId']);
 107                 }
 108
 109                 Logger::log('Got keyID ' . $sig_block['keyId'], Logger::DEBUG);
 110
 111                 if (!$key) {
 112                         return $result;
 113                 }
 114
 115                 $x = Crypto::rsaVerify($signed_data, $sig_block['signature'], $key, $algorithm);
 116
 117                 Logger::log('verified: ' . $x, Logger::DEBUG);
 118
 119                 if (!$x) {
 120                         return $result;
 121                 }
 122
 123                 if (!$spoofable) {
 124                         $result['header_valid'] = true;
 125                 }
 126
 127                 return $result;
 128         }
 129
 130         /**
 131          * @param array   $head
 132          * @param string  $prvkey
 133          * @param string  $keyid (optional, default 'Key')
 134          *
 135          * @return array
 136          */
 137         public static function createSig($head, $prvkey, $keyid = 'Key')
 138         {
 139                 $return_headers = [];
 140
 141                 $alg = 'sha512';
 142                 $algorithm = 'rsa-sha512';
 143
 144                 $x = self::sign($head, $prvkey, $alg);
 145
 146                 $headerval = 'keyId="' . $keyid . '",algorithm="' . $algorithm
 147                         . '",headers="' . $x['headers'] . '",signature="' . $x['signature'] . '"';
 148
 149                 $sighead = 'Authorization: Signature ' . $headerval;
 150
 151                 if ($head) {
 152                         foreach ($head as $k => $v) {
 153                                 $return_headers[] = $k . ': ' . $v;
 154                         }
 155                 }
 156
 157                 $return_headers[] = $sighead;
 158
 159                 return $return_headers;
 160         }
 161
 162         /**
 163          * @param array  $head
 164          * @param string $prvkey
 165          * @param string $alg (optional) default 'sha256'
 166          *
 167          * @return array
 168          */
 169         private static function sign($head, $prvkey, $alg = 'sha256')
 170         {
 171                 $ret = [];
 172                 $headers = '';
 173                 $fields  = '';
 174
 175                 foreach ($head as $k => $v) {
 176                         $headers .= strtolower($k) . ': ' . trim($v) . "\n";
 177                         if ($fields) {
 178                                 $fields .= ' ';
 179                         }
 180                         $fields .= strtolower($k);
 181                 }
 182                 // strip the trailing linefeed
 183                 $headers = rtrim($headers, "\n");
 184
 185                 $sig = base64_encode(Crypto::rsaSign($headers, $prvkey, $alg));
 186
 187                 $ret['headers']   = $fields;
 188                 $ret['signature'] = $sig;
 189
 190                 return $ret;
 191         }
 192
 193         /**
 194          * @param string $header
 195          * @return array associative array with
 196          *   - \e string \b keyID
 197          *   - \e string \b created
 198          *   - \e string \b expires
 199          *   - \e string \b algorithm
 200          *   - \e array  \b headers
 201          *   - \e string \b signature
 202          * @throws \Friendica\Network\HTTPException\InternalServerErrorException
 203          */
 204         public static function parseSigheader($header)
 205         {
 206                 // Remove obsolete folds
 207                 $header = preg_replace('/\n\s+/', ' ', $header);
 208
 209                 $token = "[!#$%&'*+.^_`|~0-9A-Za-z-]";
 210
 211                 $quotedString = '"(?:\\\\.|[^"\\\\])*"';
 212
 213                 $regex = "/($token+)=($quotedString|$token+)/ism";
 214
 215                 $matches = [];
 216                 preg_match_all($regex, $header, $matches, PREG_SET_ORDER);
 217
 218                 $headers = [];
 219                 foreach ($matches as $match) {
 220                         $headers[$match[1]] = trim($match[2] ?: $match[3], '"');
 221                 }
 222
 223                 // if the header is encrypted, decrypt with (default) site private key and continue
 224                 if (!empty($headers['iv'])) {
 225                         $header = self::decryptSigheader($headers, DI::config()->get('system', 'prvkey'));
 226                         return self::parseSigheader($header);
 227                 }
 228
 229                 $return = [
 230                         'keyId'     => $headers['keyId'] ?? '',
 231                         'algorithm' => $headers['algorithm'] ?? 'rsa-sha256',
 232                         'created'   => $headers['created'] ?? null,
 233                         'expires'   => $headers['expires'] ?? null,
 234                         'headers'   => explode(' ', $headers['headers'] ?? ''),
 235                         'signature' => base64_decode(preg_replace('/\s+/', '', $headers['signature'] ?? '')),
 236                 ];
 237
 238                 if (!empty($return['signature']) && !empty($return['algorithm']) && empty($return['headers'])) {
 239                         $return['headers'] = ['date'];
 240                 }
 241
 242                 return $return;
 243         }
 244
 245         /**
 246          * @param array  $headers Signature headers
 247          * @param string $prvkey  The site private key
 248          * @return string Decrypted signature string
 249          * @throws \Friendica\Network\HTTPException\InternalServerErrorException
 250          */
 251         private static function decryptSigheader(array $headers, string $prvkey)
 252         {
 253                 if (!empty($headers['iv']) && !empty($headers['key']) && !empty($headers['data'])) {
 254                         return Crypto::unencapsulate($headers, $prvkey);
 255                 }
 256
 257                 return '';
 258         }
 259
 260         /*
 261          * Functions for ActivityPub
 262          */
 263
 264         /**
 265          * Transmit given data to a target for a user
 266          *
 267          * @param array   $data   Data that is about to be send
 268          * @param string  $target The URL of the inbox
 269          * @param integer $uid    User id of the sender
 270          *
 271          * @return boolean Was the transmission successful?
 272          * @throws \Friendica\Network\HTTPException\InternalServerErrorException
 273          */
 274         public static function transmit($data, $target, $uid)
 275         {
 276                 $owner = User::getOwnerDataById($uid);
 277
 278                 if (!$owner) {
 279                         return;
 280                 }
 281
 282                 $content = json_encode($data, JSON_UNESCAPED_SLASHES | JSON_UNESCAPED_UNICODE);
 283
 284                 // Header data that is about to be signed.
 285                 $host = parse_url($target, PHP_URL_HOST);
 286                 $path = parse_url($target, PHP_URL_PATH);
 287                 $digest = 'SHA-256=' . base64_encode(hash('sha256', $content, true));
 288                 $content_length = strlen($content);
 289                 $date = DateTimeFormat::utcNow(DateTimeFormat::HTTP);
 290
 291                 $headers = ['Date: ' . $date, 'Content-Length: ' . $content_length, 'Digest: ' . $digest, 'Host: ' . $host];
 292
 293                 $signed_data = "(request-target): post " . $path . "\ndate: ". $date . "\ncontent-length: " . $content_length . "\ndigest: " . $digest . "\nhost: " . $host;
 294
 295                 $signature = base64_encode(Crypto::rsaSign($signed_data, $owner['uprvkey'], 'sha256'));
 296
 297                 $headers[] = 'Signature: keyId="' . $owner['url'] . '#main-key' . '",algorithm="rsa-sha256",headers="(request-target) date content-length digest host",signature="' . $signature . '"';
 298
 299                 $headers[] = 'Content-Type: application/activity+json';
 300
 301                 $postResult = HTTPRequest::post($target, $content, $headers);
 302                 $return_code = $postResult->getReturnCode();
 303
 304                 Logger::log('Transmit to ' . $target . ' returned ' . $return_code, Logger::DEBUG);
 305
 306                 $success = ($return_code >= 200) && ($return_code <= 299);
 307
 308                 self::setInboxStatus($target, $success);
 309
 310                 return $success;
 311         }
 312
 313         /**
 314          * Set the delivery status for a given inbox
 315          *
 316          * @param string  $url     The URL of the inbox
 317          * @param boolean $success Transmission status
 318          */
 319         static private function setInboxStatus($url, $success)
 320         {
 321                 $now = DateTimeFormat::utcNow();
 322
 323                 $status = DBA::selectFirst('inbox-status', [], ['url' => $url]);
 324                 if (!DBA::isResult($status)) {
 325                         DBA::insert('inbox-status', ['url' => $url, 'created' => $now]);
 326                         $status = DBA::selectFirst('inbox-status', [], ['url' => $url]);
 327                 }
 328
 329                 if ($success) {
 330                         $fields = ['success' => $now];
 331                 } else {
 332                         $fields = ['failure' => $now];
 333                 }
 334
 335                 if ($status['failure'] > DBA::NULL_DATETIME) {
 336                         $new_previous_stamp = strtotime($status['failure']);
 337                         $old_previous_stamp = strtotime($status['previous']);
 338
 339                         // Only set "previous" with at least one day difference.
 340                         // We use this to assure to not accidentally archive too soon.
 341                         if (($new_previous_stamp - $old_previous_stamp) >= 86400) {
 342                                 $fields['previous'] = $status['failure'];
 343                         }
 344                 }
 345
 346                 if (!$success) {
 347                         if ($status['success'] <= DBA::NULL_DATETIME) {
 348                                 $stamp1 = strtotime($status['created']);
 349                         } else {
 350                                 $stamp1 = strtotime($status['success']);
 351                         }
 352
 353                         $stamp2 = strtotime($now);
 354                         $previous_stamp = strtotime($status['previous']);
 355
 356                         // Archive the inbox when there had been failures for five days.
 357                         // Additionally ensure that at least one previous attempt has to be in between.
 358                         if ((($stamp2 - $stamp1) >= 86400 * 5) && ($previous_stamp > $stamp1)) {
 359                                 $fields['archive'] = true;
 360                         }
 361                 } else {
 362                         $fields['archive'] = false;
 363                 }
 364
 365                 DBA::update('inbox-status', $fields, ['url' => $url]);
 366         }
 367
 368         /**
 369          * Fetches JSON data for a user
 370          *
 371          * @param string  $request request url
 372          * @param integer $uid     User id of the requester
 373          *
 374          * @return array JSON array
 375          * @throws \Friendica\Network\HTTPException\InternalServerErrorException
 376          */
 377         public static function fetch($request, $uid)
 378         {
 379                 $opts = ['accept_content' => 'application/activity+json, application/ld+json'];
 380                 $curlResult = self::fetchRaw($request, $uid, false, $opts);
 381
 382                 if (empty($curlResult)) {
 383                         return false;
 384                 }
 385
 386                 if (!$curlResult->isSuccess() || empty($curlResult->getBody())) {
 387                         return false;
 388                 }
 389
 390                 $content = json_decode($curlResult->getBody(), true);
 391                 if (empty($content) || !is_array($content)) {
 392                         return false;
 393                 }
 394
 395                 return $content;
 396         }
 397
 398         /**
 399          * Fetches raw data for a user
 400          *
 401          * @param string  $request request url
 402          * @param integer $uid     User id of the requester
 403          * @param boolean $binary  TRUE if asked to return binary results (file download) (default is "false")
 404          * @param array   $opts    (optional parameters) assoziative array with:
 405          *                         'accept_content' => supply Accept: header with 'accept_content' as the value
 406          *                         'timeout' => int Timeout in seconds, default system config value or 60 seconds
 407          *                         'http_auth' => username:password
 408          *                         'novalidate' => do not validate SSL certs, default is to validate using our CA list
 409          *                         'nobody' => only return the header
 410          *                         'cookiejar' => path to cookie jar file
 411          *
 412          * @return object CurlResult
 413          * @throws \Friendica\Network\HTTPException\InternalServerErrorException
 414          */
 415         public static function fetchRaw($request, $uid = 0, $binary = false, $opts = [])
 416         {
 417                 if (!empty($uid)) {
 418                         $owner = User::getOwnerDataById($uid);
 419                         if (!$owner) {
 420                                 return;
 421                         }
 422
 423                         // Header data that is about to be signed.
 424                         $host = parse_url($request, PHP_URL_HOST);
 425                         $path = parse_url($request, PHP_URL_PATH);
 426                         $date = DateTimeFormat::utcNow(DateTimeFormat::HTTP);
 427
 428                         $headers = ['Date: ' . $date, 'Host: ' . $host];
 429
 430                         $signed_data = "(request-target): get " . $path . "\ndate: ". $date . "\nhost: " . $host;
 431
 432                         $signature = base64_encode(Crypto::rsaSign($signed_data, $owner['uprvkey'], 'sha256'));
 433
 434                         $headers[] = 'Signature: keyId="' . $owner['url'] . '#main-key' . '",algorithm="rsa-sha256",headers="(request-target) date host",signature="' . $signature . '"';
 435                 } else {
 436                         $headers = [];
 437                 }
 438
 439                 if (!empty($opts['accept_content'])) {
 440                         $headers[] = 'Accept: ' . $opts['accept_content'];
 441                 }
 442
 443                 $curl_opts = $opts;
 444                 $curl_opts['header'] = $headers;
 445
 446                 $curlResult = DI::httpRequest()->curl($request, false, $curl_opts);
 447                 $return_code = $curlResult->getReturnCode();
 448
 449                 Logger::log('Fetched for user ' . $uid . ' from ' . $request . ' returned ' . $return_code, Logger::DEBUG);
 450
 451                 return $curlResult;
 452         }
 453
 454         /**
 455          * Gets a signer from a given HTTP request
 456          *
 457          * @param $content
 458          * @param $http_headers
 459          *
 460          * @return string Signer
 461          * @throws \Friendica\Network\HTTPException\InternalServerErrorException
 462          */
 463         public static function getSigner($content, $http_headers)
 464         {
 465                 if (empty($http_headers['HTTP_SIGNATURE'])) {
 466                         return false;
 467                 }
 468
 469                 if (!empty($content)) {
 470                         $object = json_decode($content, true);
 471                         if (empty($object)) {
 472                                 return false;
 473                         }
 474
 475                         $actor = JsonLD::fetchElement($object, 'actor', 'id');
 476                 } else {
 477                         $actor = '';
 478                 }
 479
 480                 $headers = [];
 481                 $headers['(request-target)'] = strtolower($http_headers['REQUEST_METHOD']) . ' ' . $http_headers['REQUEST_URI'];
 482
 483                 // First take every header
 484                 foreach ($http_headers as $k => $v) {
 485                         $field = str_replace('_', '-', strtolower($k));
 486                         $headers[$field] = $v;
 487                 }
 488
 489                 // Now add every http header
 490                 foreach ($http_headers as $k => $v) {
 491                         if (strpos($k, 'HTTP_') === 0) {
 492                                 $field = str_replace('_', '-', strtolower(substr($k, 5)));
 493                                 $headers[$field] = $v;
 494                         }
 495                 }
 496
 497                 $sig_block = self::parseSigHeader($http_headers['HTTP_SIGNATURE']);
 498
 499                 if (empty($sig_block) || empty($sig_block['headers']) || empty($sig_block['keyId'])) {
 500                         return false;
 501                 }
 502
 503                 $signed_data = '';
 504                 foreach ($sig_block['headers'] as $h) {
 505                         if (array_key_exists($h, $headers)) {
 506                                 $signed_data .= $h . ': ' . $headers[$h] . "\n";
 507                         }
 508                 }
 509                 $signed_data = rtrim($signed_data, "\n");
 510
 511                 if (empty($signed_data)) {
 512                         return false;
 513                 }
 514
 515                 $algorithm = null;
 516
 517                 // Wildcard value where signing algorithm should be derived from keyId
 518                 // @see https://tools.ietf.org/html/draft-ietf-httpbis-message-signatures-00#section-4.1
 519                 // Defaulting to SHA256 as it seems to be the prevalent implementation
 520                 // @see https://arewehs2019yet.vpzom.click
 521                 if ($sig_block['algorithm'] === 'hs2019') {
 522                         $algorithm = 'sha256';
 523                 }
 524
 525                 if ($sig_block['algorithm'] === 'rsa-sha256') {
 526                         $algorithm = 'sha256';
 527                 }
 528
 529                 if ($sig_block['algorithm'] === 'rsa-sha512') {
 530                         $algorithm = 'sha512';
 531                 }
 532
 533                 if (empty($algorithm)) {
 534                         return false;
 535                 }
 536
 537                 $key = self::fetchKey($sig_block['keyId'], $actor);
 538
 539                 if (empty($key)) {
 540                         return false;
 541                 }
 542
 543                 if (!Crypto::rsaVerify($signed_data, $sig_block['signature'], $key['pubkey'], $algorithm)) {
 544                         return false;
 545                 }
 546
 547                 $hasGoodSignedContent = false;
 548
 549                 // Check the digest when it is part of the signed data
 550                 if (!empty($content) && in_array('digest', $sig_block['headers'])) {
 551                         $digest = explode('=', $headers['digest'], 2);
 552                         if ($digest[0] === 'SHA-256') {
 553                                 $hashalg = 'sha256';
 554                         }
 555                         if ($digest[0] === 'SHA-512') {
 556                                 $hashalg = 'sha512';
 557                         }
 558
 559                         /// @todo add all hashes from the rfc
 560
 561                         if (!empty($hashalg) && base64_encode(hash($hashalg, $content, true)) != $digest[1]) {
 562                                 return false;
 563                         }
 564
 565                         $hasGoodSignedContent = true;
 566                 }
 567
 568                 //  Check if the signed date field is in an acceptable range
 569                 if (in_array('date', $sig_block['headers'])) {
 570                         $diff = abs(strtotime($headers['date']) - time());
 571                         if ($diff > 300) {
 572                                 Logger::log("Header date '" . $headers['date'] . "' is with " . $diff . " seconds out of the 300 second frame. The signature is invalid.");
 573                                 return false;
 574                         }
 575                         $hasGoodSignedContent = true;
 576                 }
 577
 578                 // Check the content-length when it is part of the signed data
 579                 if (in_array('content-length', $sig_block['headers'])) {
 580                         if (strlen($content) != $headers['content-length']) {
 581                                 return false;
 582                         }
 583                 }
 584
 585                 // Ensure that the authentication had been done with some content
 586                 // Without this check someone could authenticate with fakeable data
 587                 if (!$hasGoodSignedContent) {
 588                         return false;
 589                 }
 590
 591                 return $key['url'];
 592         }
 593
 594         /**
 595          * fetches a key for a given id and actor
 596          *
 597          * @param $id
 598          * @param $actor
 599          *
 600          * @return array with actor url and public key
 601          * @throws \Exception
 602          */
 603         private static function fetchKey($id, $actor)
 604         {
 605                 $url = (strpos($id, '#') ? substr($id, 0, strpos($id, '#')) : $id);
 606
 607                 $profile = APContact::getByURL($url);
 608                 if (!empty($profile)) {
 609                         Logger::log('Taking key from id ' . $id, Logger::DEBUG);
 610                         return ['url' => $url, 'pubkey' => $profile['pubkey']];
 611                 } elseif ($url != $actor) {
 612                         $profile = APContact::getByURL($actor);
 613                         if (!empty($profile)) {
 614                                 Logger::log('Taking key from actor ' . $actor, Logger::DEBUG);
 615                                 return ['url' => $actor, 'pubkey' => $profile['pubkey']];
 616                         }
 617                 }
 618
 619                 return false;
 620         }
 621 }