DRBG: make the derivation function the default for ctr_drbg

The NIST standard presents two alternative ways for seeding the
CTR DRBG, depending on whether a derivation function is used or not.
In Section 10.2.1 of NIST SP800-90Ar1 the following is assessed:

  The use of the derivation function is optional if either an
  approved RBG or an entropy source provides full entropy output
  when entropy input is requested by the DRBG mechanism.
  Otherwise, the derivation function shall be used.

Since the OpenSSL DRBG supports being reseeded from low entropy random
sources (using RAND_POOL), the use of a derivation function is mandatory.
For that reason we change the default and replace the opt-in flag
RAND_DRBG_FLAG_CTR_USE_DF with an opt-out flag RAND_DRBG_FLAG_CTR_NO_DF.
This change simplifies the RAND_DRBG_new() calls.

Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5294)

DRBG: unify initialization and cleanup code

The functions drbg_setup() and drbg_cleanup() used to duplicate a lot of
code from RAND_DRBG_new() and RAND_DRBG_free(). This duplication has been
removed, which simplifies drbg_setup() and makes drbg_cleanup() obsolete.

Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5294)

DRBG: add locking api

This commit adds three new accessors to the internal DRBG lock

   int RAND_DRBG_lock(RAND_DRBG *drbg)
   int RAND_DRBG_unlock(RAND_DRBG *drbg)
   int RAND_DRBG_enable_locking(RAND_DRBG *drbg)

The three shared DRBGs are intended to be used concurrently, so they
have locking enabled by default. It is the callers responsibility to
guard access to the shared DRBGs by calls to RAND_DRBG_lock() and
RAND_DRBG_unlock().

All other DRBG instances don't have locking enabled by default, because
they are intendended to be used by a single thread. If it is desired,
locking can be enabled by using RAND_DRBG_enable_locking().

Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5294)

Prepare for 1.1.1-pre2-dev

Reviewed-by: Richard Levitte <levitte@openssl.org>

Prepare for 1.1.1-pre1 release

Reviewed-by: Richard Levitte <levitte@openssl.org>

Update copyright year

Reviewed-by: Richard Levitte <levitte@openssl.org>

OpenSSL 1.1.1 is now in pre release

Reviewed-by: Richard Levitte <levitte@openssl.org>

Update last release letter for CHANGES and NEWS

Reviewed-by: Richard Levitte <levitte@openssl.org>

Fix whitespace issues in CHANGES and NEWS

Removed mixed tabs (converted tabs to eight spaces)

Reviewed-by: Matt Caswell <matt@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5344)

Document new random generator in NEWS and CHANGES

Reviewed-by: Matt Caswell <matt@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5344)

Update NEWS file for new release

Updated the NEWS file with the most significant items from CHANGES

Reviewed-by: Richard Levitte <levitte@openssl.org>
Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5333)

Some minor tweaks following TLSv1.3 becoming default

Fix a typo in INSTALL and update the link in CHANGES

Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5329)

Remove code that prints "<SPACES/NULS>" in hexdumps
when the data block ends with SPACEs or NULs.

The problem is, you can't see if the data ends
with SPACE or NUL or a combination of both.

This can happen for instance with
openssl rsautl -decrypt -hexdump

Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5328)

sha/asm/sha512-armv8.pl: add hardware-assisted SHA512 subroutine.

Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>

crypto/armcap.c: detect hardware-assisted SHA512 support.

Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>

The function ssl_get_min_max_version() can fail

We should always check the return code.

This fixes a coverity issue.

Reviewed-by: Tim Hudson <tjh@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5308)

Don't overestimate the ticket age

On the client we calculate the age of the ticket in seconds but the server
may work in ms. Due to rounding errors we could overestimate the age by up
to 1s. It is better to underestimate it. Otherwise, if the RTT is very
short, when the server calculates the age reported by the client it could
be bigger than the age calculated on the server - which should never happen.

Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5306)

Fix include in manpage of X509_check_host

Fixes Issue #5255

CLA: trivial

Reviewed-by: Andy Polyakov <appro@openssl.org>
Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5256)

Copy name string in BIO_meth_new

Reviewed-by: Richard Levitte <levitte@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5318)

Avoid leaking peername data via accept BIOs

Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>

Swap the check in ssl3_write_pending to avoid using
the possibly indeterminate pointer value in wpend_buf.

Reviewed-by: Matt Caswell <matt@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5305)

Fixes for no-tls1_2 and no-tls1_2-method

The no-tls1_2 option does not work properly in conjunction with TLSv1.3
being enabled (which is now the default). This commit fixes the issues.

Reviewed-by: Richard Levitte <levitte@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5301)

Run "make update"

Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
Reviewed-by: Richard Levitte <levitte@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5150)

In err_all.c, include the *err.h headers.

Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
Reviewed-by: Richard Levitte <levitte@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5150)

Improve #include structure of pem{,2}.h

  - pem2.h is empty, so pem.h doesn't need to include it.
  - pem2.h once declared ERR_load_PEM_strings(), so it should now
    include pemerr.h

Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
Reviewed-by: Richard Levitte <levitte@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5150)

Remove redundant declarations of ERR_load_*_strings()

In commit 52df25cf2e656146cb3b206d8220124f0417d03f, the
ERR_load_FOO_strings() functions were moved from their original
location in foo.h into new headers called fooerr.h.  But they were
never removed from their original locations.  This duplication
causes redundant-declaration warnings on programs that use OpenSSL's
headers with such warnings enabled.

Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
Reviewed-by: Richard Levitte <levitte@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5150)

Don't calculate the Finished MAC twice

In <= TLSv1.2 a Finished message always comes immediately after a CCS
except in the case of NPN where there is an additional message between
the CCS and Finished. Historically we always calculated the Finished MAC
when we processed the CCS. However to deal with NPN we also calculated it
when we receive the Finished message. Really this should only have been
done if we hand negotiated NPN.

This simplifies the code to only calculate the MAC when we receive the
Finished. In 1.1.1 we need to do it this way anyway because there is no
CCS (except in middlebox compat mode) in TLSv1.3.

Coincidentally, this commit also fixes the fact that no-nextprotoneg does
not currently work in master.

Reviewed-by: Andy Polyakov <appro@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5285)

Configuration: move the handling of zlib_include to config files

It was a bit absurd to have this being specially handled in the build
file templates, especially that we have the 'includes' attribute.

Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5296)

Turn off printf format checking for BIO_printf et al on Mac OS/X

Mac OS/X has a type for %j that doesn't agree with how we define it,
which gives incorrect warnings.  The easiest way out of that situation
is simply to turn off that check on Mac OS/X.

Reviewed-by: Matt Caswell <matt@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5302)

Small simplification in mkerr.pl

As suggested in https://github.com/openssl/openssl/pull/5275

Reviewed-by: Richard Levitte <levitte@openssl.org>
Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5288)

VMS: take care of includes

Configurations/descrip.mms.tmpl didn't treat the includes config
attribute very well.  In fact, it didn't treat it at all!

Reviewed-by: Andy Polyakov <appro@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5295)

Fix glibc version detection.
Simplify Posix timer detection.

Reviewed-by: Richard Levitte <levitte@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5279)

Fix check of cpuid_asm_src config attribute

The contents of that attribute is C file names, not object file names.
This went undetected because quite a lot of systems have assembler
implementations anyway, so setting OPENSSL_CPUID_OBJ was correct for
them.

Reviewed-by: Andy Polyakov <appro@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5291)

Revert ".travis.yml: remove osx from build matrix."

Recent changes seem to have gotten OS X back on track, so we should be
able to run our tests there again.

This reverts commit e12e903e9ac675d08f9dd0db1f0c1a2049232c21.

Reviewed-by: Andy Polyakov <appro@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5292)

CRYPTO_THREAD_run_once.pod: fix typo and punktuation

Reviewed-by: Richard Levitte <levitte@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5293)

Fix no-chacha and no-poly1305

Reviewed-by: Richard Levitte <levitte@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5287)

util/mkdef.pl: use better array in search of 'DEPRECATEDIN_'

%disabled_algorithms isn't necessarily initialised with the "algos"
'DEPRECATEDIN_1_1_0' etc.  However, we know that @known_algorithms has
them all, so use that to find them instead.

Fixes #5157
(where this was reported)

Reviewed-by: Matt Caswell <matt@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5282)

With nmake, invoking $(MAKE) needs /$(MAKEFLAGS)

The slash should be there according to Microsoft documentation,
see https://msdn.microsoft.com/en-us/library/7cafx990.aspx

Fixes #5277

Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5278)

Don't run tls13encryptiontest on a shared Windows build

tls13encryptiontest is an "internal" test. As with all the other internal
tests it should not be run on a shared native Windows build.

[extended tests]

Reviewed-by: Richard Levitte <levitte@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5266)

Fix some undefined behaviour in ossltest engine

Reviewed-by: Richard Levitte <levitte@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5266)

Fix clienthellotest with TLSv1.3

If TLSv1.3 is enabled and combined with other options that extend the
size of the ClientHello, then the clienthello test can sometimes fail
because the ClientHello has grown too large. Part of the purpose of the
test is to check that the padding extension works properly. This requires
the ClientHello size to be kept within certain bounds.

By restricting the number of ciphersuites sent we can reduce the size of
the ClientHello.

Reviewed-by: Richard Levitte <levitte@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5266)

Enable TLSv1.3 by default

[extended tests]

Reviewed-by: Richard Levitte <levitte@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5266)

Revert "Modify test/afalgtest to fail if the afalg engine couldn't be loaded"

It turns out that even if you successfully build the engine, it might
not load properly, so we cannot make the test program fail for it.

See the message in commit 25b9d11c002e5c71840c2a6733c5009d78f2c9db

This reverts commit 227a1e3f45bf06fdb00f2bdfb922f6f0d1f1d1de.

Reviewed-by: Matt Caswell <matt@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5276)

make update ERROR_REBUILD=-rebuild

Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
Reviewed-by: Tim Hudson <tjh@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5275)

mkerr.pl: When writing internal FOOerr.h, pay attention to disablable modules

If a module is disablable (i.e. can be configured with 'no-FOO'), the
resulting header file needs to be guarded with a check of the
corresponding OPENSSL_NO_FOO.  While this seem fairly innocuous, it
has an impact on the information in util/*.num, generated by mkdef.pl.

Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
Reviewed-by: Tim Hudson <tjh@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5275)

Make all private functions in e_afalg.c static

Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5270)

test/recipes/30-test_afalg.t: set OPENSSL_ENGINES correctly

The afalg engine was moved down from engines/afalg/ to engines/, but
the test wasn't changed accordingly.  This was undetected because the
test program didn't fail when it couldn't load the engine.

Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5270)

Modify test/afalgtest to fail if the afalg engine couldn't be loaded

If you know that there's no afalg engine, don't run this test.
test/recipes/30-test_afalg.t checks this correctly.

Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5270)

Fix glibc specific conditional for Mac OS/X

MacOS seems to define __GLIBC__ but not __GLIBC_PREREQ.

Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5269)

Unify timer code

Remove the timer and TSC additional input code and instead provide a single
routine that attempts to use the "best" timer/counter available on the
system.  It attempts to use TSC, then various OS dependent resources and
finally several tries to obtain the date.  If any of these timer/counters
is successful, the rest are skipped.

No randomness is credited for this.

Reviewed-by: Richard Levitte <levitte@openssl.org>
Reviewed-by: Matthias St. Pierre <Matthias.St.Pierre@ncp-e.com>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5231)

Make OPENSSL_rdtsc universally available.

If such a timer/counter register is not available, the return value is always
zero.  This matches the assembly implementations' behaviour.

Reviewed-by: Richard Levitte <levitte@openssl.org>
Reviewed-by: Matthias St. Pierre <Matthias.St.Pierre@ncp-e.com>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5231)

Make the OPENSSL_CPUID_OBJ define internal.
Patch by @levitte.

Reviewed-by: Richard Levitte <levitte@openssl.org>
Reviewed-by: Matthias St. Pierre <Matthias.St.Pierre@ncp-e.com>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5231)

Code cleanup: remove benchmark code from internal tests

Reviewed-by: Paul Dale <paul.dale@oracle.com>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5268)

Remove unused file

Reviewed-by: Richard Levitte <levitte@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5267)

crypto/evp/e_aes.c: add comments to s390x aes gcm implementation

Signed-off-by: Patrick Steuer <patrick.steuer@de.ibm.com>
Reviewed-by: Andy Polyakov <appro@openssl.org>
Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5230)

s390x assembly pack: add KMAC code path for aes-ccm

Signed-off-by: Patrick Steuer <patrick.steuer@de.ibm.com>
Reviewed-by: Andy Polyakov <appro@openssl.org>
Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5230)

util/mkdef.pl: Trust configdata.pm

This script kept its own database of disablable algorithms, which is a
maintenance problem, as it's not always perfectly in sync with what
Configure does.  However, we do have all the data in configdata.pm,
produced by Configure, so let's use that instead.

Also, make sure to parse the *err.h header files, as they contain
function declarations that might not be present elsewhere.

Reviewed-by: Matt Caswell <matt@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5157)

Use RAND_DRBG_bytes() for RAND_bytes() and RAND_priv_bytes()

The functions RAND_bytes() and RAND_priv_bytes() are now both based
on a common implementation using RAND_DRBG_bytes() (if the default
OpenSSL rand method is active). This not only simplifies the code
but also has the advantage that additional input from a high precision
timer is added on every generate call if the timer is available.

Reviewed-by: Kurt Roeckx <kurt@roeckx.be>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5251)

Fix size limitation of RAND_DRBG_bytes()

When comparing the implementations of drbg_bytes() and RAND_DRBG_bytes(),
it was noticed that the former split the buffer into chunks when calling
RAND_DRBG_generate() to circumvent the size limitation of the buffer
to outlen <= drb->max_request. This loop was missing in RAND_DRBG_bytes(),
so it was adopted from drbg_bytes().

Reviewed-by: Kurt Roeckx <kurt@roeckx.be>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5251)

drbg_bytes: remove check for DRBG_UNINITIALIZED state

This check not only prevented the automatic reinstantiation of the
DRBG, which is implemented in RAND_DRBG_generate(), but also prevented
an error message from being generated in the case of failure.

Reviewed-by: Kurt Roeckx <kurt@roeckx.be>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5251)

Add MiddleboxCompat option to SSL_CONF_cmd man page

Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5244)

Make sure that exporting keying material is allowed

Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
Reviewed-by: Matt Caswell <matt@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/4944)

Remove generation of exporter master secret on client application traffic

Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
Reviewed-by: Matt Caswell <matt@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/4944)

Generate exporter_master_secret after server Finished

Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
Reviewed-by: Matt Caswell <matt@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/4944)

Have configdata.pm also display the contents of %target

Reviewed-by: Andy Polyakov <appro@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5243)

Document SSL_OP_ENABLE_MIDDLEBOX_COMPAT

Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5237)

Fix of prefix bio filter (bf_prefix.c): rely on the given length

The assumption that the received buffer has to be NUL-terminated was
faulty.

Fault found in #5224

Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5239)

Fix timing leak in BN_from_montgomery_word.

BN_from_montgomery_word doesn't have a constant memory access pattern.
Replace the pointer trick with a constant-time select. There is, of
course, still the bn_correct_top leak pervasive in BIGNUM itself.

See also https://boringssl-review.googlesource.com/22904 from BoringSSL.

Reviewed-by: Andy Polyakov <appro@openssl.org>
Reviewed-by: Kurt Roeckx <kurt@roeckx.be>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5228)

Don't leak the exponent bit width in BN_mod_exp_mont_consttime.

The exponent here is one of d, dmp1, or dmq1 for RSA. This value and its
bit length are both secret. The only public upper bound is the bit width
of the corresponding modulus (RSA n, p, and q, respectively).

Although BN_num_bits is constant-time (sort of; see bn_correct_top notes
in preceding patch), this does not fix the root problem, which is that
the windows are based on the minimal bit width, not the upper bound. We
could use BN_num_bits(m), but BN_mod_exp_mont_consttime is public API
and may be called with larger exponents. Instead, use all top*BN_BITS2
bits in the BIGNUM. This is still sensitive to the long-standing
bn_correct_top leak, but we need to fix that regardless.

This may cause us to do a handful of extra multiplications for RSA keys
which are just above a whole number of words, but that is not a standard
RSA key size.

Reviewed-by: Paul Dale <paul.dale@oracle.com>
Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5154)

Make BN_num_bits_word constant-time.

(This patch was written by Andy Polyakov. I only wrote the commit
message. Mistakes in the analysis are my fault.)

BN_num_bits, by way of BN_num_bits_word, currently leaks the
most-significant word of its argument via branching and memory access
pattern.

BN_num_bits is called on RSA prime factors in various places. These have
public bit lengths, but all bits beyond the high bit are secret. This
fully resolves those cases.

There are a few places where BN_num_bits is called on an input where the
bit length is also secret. This does *not* fully resolve those cases as
we still only look at the top word. Today, that is guaranteed to be
non-zero, but only because of the long-standing bn_correct_top timing
leak. Once that is fixed, a constant-time BN_num_bits on such inputs
must count bits on each word.

Instead, those cases should not call BN_num_bits at all. In particular,
BN_mod_exp_mont_consttime uses the exponent bit width to pick windows,
but it should be using the maximum bit width. The next patch will fix
this.

Thanks to Dinghao Wu, Danfeng Zhang, Shuai Wang, Pei Wang, and Xiao Liu
for reporting this issue.

Reviewed-by: Paul Dale <paul.dale@oracle.com>
Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5154)

Add OPENSSL_VERSION_AT_LEAST

added macro to create version number
use the macro to build OPENSSL_VERSION_AT_LEAST(maj,min,fix) so that
customers of libssl (such as ruby-openssl) do not need to be so aware of
openssl version numbers.
includes updates to ssl(7) and OPENSSL_VERSION_NUMBER(3) man page

Reviewed-by: Richard Levitte <levitte@openssl.org>
Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5212)

Shorten output by a line

Reviewed-by: Richard Levitte <levitte@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5238)

VMS: MMS wants a space before the target / dependecies separator

So as not to be mixed up with a device specification...

Reviewed-by: Tim Hudson <tjh@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5234)

Fix some minor code nits

Reviewed-by: Ben Kaduk <kaduk@mit.edu>
Reviewed-by: Matt Caswell <matt@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/4964)

Fix doc nits

Reviewed-by: Ben Kaduk <kaduk@mit.edu>
Reviewed-by: Matt Caswell <matt@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/4964)

Free pha_dgst in SSL_clear()

Reviewed-by: Ben Kaduk <kaduk@mit.edu>
Reviewed-by: Matt Caswell <matt@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/4964)

Add TLSv1.3 post-handshake authentication (PHA)

Add SSL_verify_client_post_handshake() for servers to initiate PHA

Add SSL_force_post_handshake_auth() for clients that don't have certificates
initially configured, but use a certificate callback.

Update SSL_CTX_set_verify()/SSL_set_verify() mode:

* Add SSL_VERIFY_POST_HANDSHAKE to postpone client authentication until after
the initial handshake.

* Update SSL_VERIFY_CLIENT_ONCE now only sends out one CertRequest regardless
of when the certificate authentication takes place; either initial handshake,
re-negotiation, or post-handshake authentication.

Add 'RequestPostHandshake' and 'RequirePostHandshake' SSL_CONF options that
add the SSL_VERIFY_POST_HANDSHAKE to the 'Request' and 'Require' options

Add support to s_client:
* Enabled automatically when cert is configured
* Can be forced enabled via -force_pha

Add support to s_server:
* Use 'c' to invoke PHA in s_server
* Remove some dead code

Update documentation

Update unit tests:
* Illegal use of PHA extension
* TLSv1.3 certificate tests

DTLS and TLS behave ever-so-slightly differently. So, when DTLS1.3 is
implemented, it's PHA support state machine may need to be different.
Add a TODO and a #error

Update handshake context to deal with PHA.

The handshake context for TLSv1.3 post-handshake auth is up through the
ClientFinish message, plus the CertificateRequest message. Subsequent
Certificate, CertificateVerify, and Finish messages are based on this
handshake context (not the Certificate message per se, but it's included
after the hash). KeyUpdate, NewSessionTicket, and prior Certificate
Request messages are not included in post-handshake authentication.

After the ClientFinished message is processed, save off the digest state
for future post-handshake authentication. When post-handshake auth occurs,
copy over the saved handshake context into the "main" handshake digest.
This effectively discards the any KeyUpdate or NewSessionTicket messages
and any prior post-handshake authentication.

This, of course, assumes that the ID-22 did not mean to include any
previous post-handshake authentication into the new handshake transcript.
This is implied by section 4.4.1 that lists messages only up to the
first ClientFinished.

Reviewed-by: Ben Kaduk <kaduk@mit.edu>
Reviewed-by: Matt Caswell <matt@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/4964)

Remove bad comments

Reviewed-by: Ben Kaduk <kaduk@mit.edu>
Reviewed-by: Matt Caswell <matt@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/4964)

Fix some instances of the wrong alert type being sent

In a few places we sent an internal_error alert instead of a decode_error.

Fixes #5213
Fixes #5214

Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5219)

ocsp.c doesn't free the whole output chain, maybe causing a memory leak

Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5224)

Make sure that apps/openssl prefixes its output with '# ' during tests

The reason to do this is that some output might start with an 'ok',
which TAP catches and takes for TAP output.  The TAP compatible way is
to make all output it shouldn't catch look like comments.

We do this by setting the environment variable HARNESS_OSSL_PREFIX
during tests.  When that is set, apps/openssl uses BIO_f_linebuffer
and sets its prefix to the content of that environment variable.

Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5224)

Add an apps internal BIO filter for prefixing output lines

Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5224)

Add missing \n in some testutil output

Reviewed-by: Andy Polyakov <appro@openssl.org>
Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5229)

Make test/uitest depend on the private apps support library

This avoids having to enumerate specific modules in apps, or to have
to include them in libtestutil.a.

Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5222)

Apps: divide the modules in direct command modules, support library and init

Most modules are direct implementations of openssl application
sub-commands, but some constitute a support library, which can be used
by more than one program (and is, incidently, by test/uitest).

For practical purposes, we place the support library modules in a
private, static library.

Finally, there are some modules that don't have direct references in
the rest of the apps code, but are still crucial.  See them as some
kind of extra crt0 or similar for your platform.

Inspiration from David von Oheimb

Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5222)

apps: Don't include progs.h in apps.h

Everything in apps includes apps.h, because that one declares apps
internal library routines.  However, progs.h doesn't declare library
routines, but rather the main commands and their options, and there's
no reason why the library modules should include it.

So, remove the inclusion of progs.h from apps.h and add that inclusion
in all command source files.

Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5222)

test/asn1_time_test.c: fix pre-C90 warning.

Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
Reviewed-by: Paul Dale <paul.dale@oracle.com>

poly1305/poly1305_ieee754.c: add support for MIPS.

Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>

Restore clearing of init_lock after free

The behavior of resetting the init_lock value to NULL after
freeing it during OPENSSL_cleanup() was added as part of the
global lock commits that were just reverted, but there is desire
to retain this behavior for clarity.

It is unclear that the library would actually remain usable in
any form after OPENSSL_cleanup(), since the required re-initialization
occurs under a CRYPTO_ONCE check that cannot be reset at cleanup time.
That said, a NULL dereference is probably more friendly behavior
in these treacherous waters than using freed memory would be.

Reviewed-by: Kurt Roeckx <kurt@roeckx.be>
Reviewed-by: Matthias St. Pierre <Matthias.St.Pierre@ncp-e.com>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5089)

Revert the crypto "global lock" implementation

Conceptually, this is a squashed version of:

    Revert "Address feedback"

    This reverts commit 75551e07bd2339dfea06ef1d31d69929e13a4495.

and

    Revert "Add CRYPTO_thread_glock_new"

    This reverts commit ed6b2c7938ec6f07b15745d4183afc276e74c6dd.

But there were some intervening commits that made neither revert apply
cleanly, so instead do it all as one shot.

The crypto global locks were an attempt to cope with the awkward
POSIX semantics for pthread_atfork(); its documentation (the "RATIONALE"
section) indicates that the expected usage is to have the prefork handler
lock all "global" locks, and the parent and child handlers release those
locks, to ensure that forking happens with a consistent (lock) state.
However, the set of functions available in the child process is limited
to async-signal-safe functions, and pthread_mutex_unlock() is not on
the list of async-signal-safe functions!  The only synchronization
primitives that are async-signal-safe are the semaphore primitives,
which are not really appropriate for general-purpose usage.

However, the state consistency problem that the global locks were
attempting to solve is not actually a serious problem, particularly for
OpenSSL.  That is, we can consider four cases of forking application
that might use OpenSSL:

(1) Single-threaded, does not call into OpenSSL in the child (e.g.,
the child calls exec() immediately)

For this class of process, no locking is needed at all, since there is
only ever a single thread of execution and the only reentrancy is due to
signal handlers (which are themselves limited to async-signal-safe
operation and should not be doing much work at all).

(2) Single-threaded, calls into OpenSSL after fork()

The application must ensure that it does not fork() with an unexpected
lock held (that is, one that would get unlocked in the parent but
accidentally remain locked in the child and cause deadlock).  Since
OpenSSL does not expose any of its internal locks to the application
and the application is single-threaded, the OpenSSL internal locks
will be unlocked for the fork(), and the state will be consistent.
(OpenSSL will need to reseed its PRNG in the child, but that is
an orthogonal issue.)  If the application makes use of locks from
libcrypto, proper handling for those locks is the responsibility of
the application, as for any other locking primitive that is available
for application programming.

(3) Multi-threaded, does not call into OpenSSL after fork()

As for (1), the OpenSSL state is only relevant in the parent, so
no particular fork()-related handling is needed.  The internal locks
are relevant, but there is no interaction with the child to consider.

(4) Multi-threaded, calls into OpenSSL after fork()

This is the case where the pthread_atfork() hooks to ensure that all
global locks are in a known state across fork() would come into play,
per the above discussion.  However, these "calls into OpenSSL after
fork()" are still subject to the restriction to async-signal-safe
functions.  Since OpenSSL uses all sorts of locking and libc functions
that are not on the list of safe functions (e.g., malloc()), this
case is not currently usable and is unlikely to ever be usable,
independently of the locking situation.  So, there is no need to
go through contortions to attempt to support this case in the one small
area of locking interaction with fork().

In light of the above analysis (thanks @davidben and @achernya), go
back to the simpler implementation that does not need to distinguish
"library-global" locks or to have complicated atfork handling for locks.

Reviewed-by: Kurt Roeckx <kurt@roeckx.be>
Reviewed-by: Matthias St. Pierre <Matthias.St.Pierre@ncp-e.com>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5089)

Remove "dummy" BIO create and destroy functions

They aren't needed if all they do is set bio->init = 1 and zero other
fields that are already zeroed

Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5223)

BIO: at the end of BIO_new, declare the BIO inited if no create method present

Without this, every BIO implementation is forced to have a create
method, just to set bio->init = 1.

Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5223)

crypto/rand/rand_lib.c: fix undefined reference to `clock_gettime'

Some older glibc versions require the `-lrt` linker option for
resolving the reference to `clock_gettime'. Since it is not desired
to add new library dependencies in version 1.1.1, the call to
clock_gettime() is replaced by a call to gettimeofday() for the
moment. It will be added back in version 1.2.

Signed-off-by: Dr. Matthias St. Pierre <Matthias.St.Pierre@ncp-e.com>
Reviewed-by: Richard Levitte <levitte@openssl.org>
Reviewed-by: Paul Dale <paul.dale@oracle.com>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5199)

Configure: Fix configdata.pm shorthand for --dump, should be -d
INSTALL: Mention 'aria' algorithm for no-<alg>

Signed-off-by: Peter Meerwald-Stadler <pmeerw@pmeerw.net>
Reviewed-by: Paul Dale <paul.dale@oracle.com>
Reviewed-by: Richard Levitte <levitte@openssl.org>
Reviewed-by: Ben Kaduk <kaduk@mit.edu>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5215)

Fix small typo (parenthesis missing)

Fixes #5207 (another PR)

Reviewed-by: Ben Kaduk <kaduk@mit.edu>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5210)

Configure: when checking user input, check both %user and %useradd

Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5207)

Configure: add configure command line C flags after the configured C flags

Fixes #5203

Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5207)

Move decisions about whether to accept reneg into the state machine

If a server receives an unexpected ClientHello then we may or may not
accept it. Make sure all such decisions are made in the state machine
and not in the record layer. This also removes a disparity between the
TLS and the DTLS code. The TLS code was making this decision in the
record layer, while the DTLS code was making it later.

Finally it also solves a problem where a warning alert was being sent
during tls_setup_handshake() and the function was returning a failure
return code. This is problematic because it can be called from a
transition function - which we only allow fatal errors to occur in.

Reviewed-by: Rich Salz <rsalz@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5190)

Add a 'reconfigure' make target

Reviewed-by: Tim Hudson <tjh@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5197)

Restore perl variables for ENGINESDIR and OPENSSLDIR

For proper escaping, we need the direct perl variable values, not a
make variable reference.

Reviewed-by: Tim Hudson <tjh@openssl.org>
(Merged from https://github.com/openssl/openssl/pull/5196)