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
  30 /**
  31  * Implements HTTP Signatures per draft-cavage-http-signatures-07.
  32  *
  33  * Ported from Hubzilla: https://framagit.org/hubzilla/core/blob/master/Zotlabs/Web/HTTPSig.php
  34  *
  35  * Other parts of the code for HTTP signing are taken from the Osada project.
  36  * https://framagit.org/macgirvin/osada
  37  *
  38  * @see https://tools.ietf.org/html/draft-cavage-http-signatures-07
  39  */
  40
  41 class HTTPSignature
  42 {
  43         // See draft-cavage-http-signatures-08
  44         /**
  45          * Verifies a magic request
  46          *
  47          * @param $key
  48          *
  49          * @return array with verification data
  50          * @throws \Friendica\Network\HTTPException\InternalServerErrorException
  51          */
  52         public static function verifyMagic($key)
  53         {
  54                 $headers   = null;
  55                 $spoofable = false;
  56                 $result = [
  57                         'signer'         => '',
  58                         'header_signed'  => false,
  59                         'header_valid'   => false
  60                 ];
  61
  62                 // Decide if $data arrived via controller submission or curl.
  63                 $headers = [];
  64                 $headers['(request-target)'] = strtolower($_SERVER['REQUEST_METHOD']).' '.$_SERVER['REQUEST_URI'];
  65
  66                 foreach ($_SERVER as $k => $v) {
  67                         if (strpos($k, 'HTTP_') === 0) {
  68                                 $field = str_replace('_', '-', strtolower(substr($k, 5)));
  69                                 $headers[$field] = $v;
  70                         }
  71                 }
  72
  73                 $sig_block = null;
  74
  75                 $sig_block = self::parseSigheader($headers['authorization']);
  76
  77                 if (!$sig_block) {
  78                         Logger::log('no signature provided.');
  79                         return $result;
  80                 }
  81
  82                 $result['header_signed'] = true;
  83
  84                 $signed_headers = $sig_block['headers'];
  85                 if (!$signed_headers) {
  86                         $signed_headers = ['date'];
  87                 }
  88
  89                 $signed_data = '';
  90                 foreach ($signed_headers as $h) {
  91                         if (array_key_exists($h, $headers)) {
  92                                 $signed_data .= $h . ': ' . $headers[$h] . "\n";
  93                         }
  94                         if (strpos($h, '.')) {
  95                                 $spoofable = true;
  96                         }
  97                 }
  98
  99                 $signed_data = rtrim($signed_data, "\n");
 100
 101                 $algorithm = 'sha512';
 102
 103                 if ($key && function_exists($key)) {
 104                         $result['signer'] = $sig_block['keyId'];
 105                         $key = $key($sig_block['keyId']);
 106                 }
 107
 108                 Logger::log('Got keyID ' . $sig_block['keyId'], Logger::DEBUG);
 109
 110                 if (!$key) {
 111                         return $result;
 112                 }
 113
 114                 $x = Crypto::rsaVerify($signed_data, $sig_block['signature'], $key, $algorithm);
 115
 116                 Logger::log('verified: ' . $x, Logger::DEBUG);
 117
 118                 if (!$x) {
 119                         return $result;
 120                 }
 121
 122                 if (!$spoofable) {
 123                         $result['header_valid'] = true;
 124                 }
 125
 126                 return $result;
 127         }
 128
 129         /**
 130          * @param array   $head
 131          * @param string  $prvkey
 132          * @param string  $keyid (optional, default 'Key')
 133          *
 134          * @return array
 135          */
 136         public static function createSig($head, $prvkey, $keyid = 'Key')
 137         {
 138                 $return_headers = [];
 139
 140                 $alg = 'sha512';
 141                 $algorithm = 'rsa-sha512';
 142
 143                 $x = self::sign($head, $prvkey, $alg);
 144
 145                 $headerval = 'keyId="' . $keyid . '",algorithm="' . $algorithm
 146                         . '",headers="' . $x['headers'] . '",signature="' . $x['signature'] . '"';
 147
 148                 $sighead = 'Authorization: Signature ' . $headerval;
 149
 150                 if ($head) {
 151                         foreach ($head as $k => $v) {
 152                                 $return_headers[] = $k . ': ' . $v;
 153                         }
 154                 }
 155
 156                 $return_headers[] = $sighead;
 157
 158                 return $return_headers;
 159         }
 160
 161         /**
 162          * @param array  $head
 163          * @param string $prvkey
 164          * @param string $alg (optional) default 'sha256'
 165          *
 166          * @return array
 167          */
 168         private static function sign($head, $prvkey, $alg = 'sha256')
 169         {
 170                 $ret = [];
 171                 $headers = '';
 172                 $fields  = '';
 173
 174                 foreach ($head as $k => $v) {
 175                         $headers .= strtolower($k) . ': ' . trim($v) . "\n";
 176                         if ($fields) {
 177                                 $fields .= ' ';
 178                         }
 179                         $fields .= strtolower($k);
 180                 }
 181                 // strip the trailing linefeed
 182                 $headers = rtrim($headers, "\n");
 183
 184                 $sig = base64_encode(Crypto::rsaSign($headers, $prvkey, $alg));
 185
 186                 $ret['headers']   = $fields;
 187                 $ret['signature'] = $sig;
 188
 189                 return $ret;
 190         }
 191
 192         /**
 193          * @param string $header
 194          * @return array associative array with
 195          *   - \e string \b keyID
 196          *   - \e string \b created
 197          *   - \e string \b expires
 198          *   - \e string \b algorithm
 199          *   - \e array  \b headers
 200          *   - \e string \b signature
 201          * @throws \Friendica\Network\HTTPException\InternalServerErrorException
 202          */
 203         public static function parseSigheader($header)
 204         {
 205                 // Remove obsolete folds
 206                 $header = preg_replace('/\n\s+/', ' ', $header);
 207
 208                 $token = "[!#$%&'*+.^_`|~0-9A-Za-z-]";
 209
 210                 $quotedString = '"(?:\\\\.|[^"\\\\])*"';
 211
 212                 $regex = "/($token+)=($quotedString|$token+)/ism";
 213
 214                 $matches = [];
 215                 preg_match_all($regex, $header, $matches, PREG_SET_ORDER);
 216
 217                 $headers = [];
 218                 foreach ($matches as $match) {
 219                         $headers[$match[1]] = trim($match[2] ?: $match[3], '"');
 220                 }
 221
 222                 // if the header is encrypted, decrypt with (default) site private key and continue
 223                 if (!empty($headers['iv'])) {
 224                         $header = self::decryptSigheader($headers, DI::config()->get('system', 'prvkey'));
 225                         return self::parseSigheader($header);
 226                 }
 227
 228                 $return = [
 229                         'keyId'     => $headers['keyId'] ?? '',
 230                         'algorithm' => $headers['algorithm'] ?? 'rsa-sha256',
 231                         'created'   => $headers['created'] ?? null,
 232                         'expires'   => $headers['expires'] ?? null,
 233                         'headers'   => explode(' ', $headers['headers'] ?? ''),
 234                         'signature' => base64_decode(preg_replace('/\s+/', '', $headers['signature'] ?? '')),
 235                 ];
 236
 237                 if (!empty($return['signature']) && !empty($return['algorithm']) && empty($return['headers'])) {
 238                         $return['headers'] = ['date'];
 239                 }
 240
 241                 return $return;
 242         }
 243
 244         /**
 245          * @param array  $headers Signature headers
 246          * @param string $prvkey  The site private key
 247          * @return string Decrypted signature string
 248          * @throws \Friendica\Network\HTTPException\InternalServerErrorException
 249          */
 250         private static function decryptSigheader(array $headers, string $prvkey)
 251         {
 252                 if (!empty($headers['iv']) && !empty($headers['key']) && !empty($headers['data'])) {
 253                         return Crypto::unencapsulate($headers, $prvkey);
 254                 }
 255
 256                 return '';
 257         }
 258
 259         /*
 260          * Functions for ActivityPub
 261          */
 262
 263         /**
 264          * Transmit given data to a target for a user
 265          *
 266          * @param array   $data   Data that is about to be send
 267          * @param string  $target The URL of the inbox
 268          * @param integer $uid    User id of the sender
 269          *
 270          * @return boolean Was the transmission successful?
 271          * @throws \Friendica\Network\HTTPException\InternalServerErrorException
 272          */
 273         public static function transmit($data, $target, $uid)
 274         {
 275                 $owner = User::getOwnerDataById($uid);
 276
 277                 if (!$owner) {
 278                         return;
 279                 }
 280
 281                 $content = json_encode($data, JSON_UNESCAPED_SLASHES | JSON_UNESCAPED_UNICODE);
 282
 283                 // Header data that is about to be signed.
 284                 $host = parse_url($target, PHP_URL_HOST);
 285                 $path = parse_url($target, PHP_URL_PATH);
 286                 $digest = 'SHA-256=' . base64_encode(hash('sha256', $content, true));
 287                 $content_length = strlen($content);
 288                 $date = DateTimeFormat::utcNow(DateTimeFormat::HTTP);
 289
 290                 $headers = ['Date: ' . $date, 'Content-Length: ' . $content_length, 'Digest: ' . $digest, 'Host: ' . $host];
 291
 292                 $signed_data = "(request-target): post " . $path . "\ndate: ". $date . "\ncontent-length: " . $content_length . "\ndigest: " . $digest . "\nhost: " . $host;
 293
 294                 $signature = base64_encode(Crypto::rsaSign($signed_data, $owner['uprvkey'], 'sha256'));
 295
 296                 $headers[] = 'Signature: keyId="' . $owner['url'] . '#main-key' . '",algorithm="rsa-sha256",headers="(request-target) date content-length digest host",signature="' . $signature . '"';
 297
 298                 $headers[] = 'Content-Type: application/activity+json';
 299
 300                 $postResult = DI::httpRequest()->post($target, $content, $headers);
 301                 $return_code = $postResult->getReturnCode();
 302
 303                 Logger::log('Transmit to ' . $target . ' returned ' . $return_code, Logger::DEBUG);
 304
 305                 $success = ($return_code >= 200) && ($return_code <= 299);
 306
 307                 self::setInboxStatus($target, $success);
 308
 309                 return $success;
 310         }
 311
 312         /**
 313          * Set the delivery status for a given inbox
 314          *
 315          * @param string  $url     The URL of the inbox
 316          * @param boolean $success Transmission status
 317          */
 318         static private function setInboxStatus($url, $success)
 319         {
 320                 $now = DateTimeFormat::utcNow();
 321
 322                 $status = DBA::selectFirst('inbox-status', [], ['url' => $url]);
 323                 if (!DBA::isResult($status)) {
 324                         DBA::insert('inbox-status', ['url' => $url, 'created' => $now]);
 325                         $status = DBA::selectFirst('inbox-status', [], ['url' => $url]);
 326                 }
 327
 328                 if ($success) {
 329                         $fields = ['success' => $now];
 330                 } else {
 331                         $fields = ['failure' => $now];
 332                 }
 333
 334                 if ($status['failure'] > DBA::NULL_DATETIME) {
 335                         $new_previous_stamp = strtotime($status['failure']);
 336                         $old_previous_stamp = strtotime($status['previous']);
 337
 338                         // Only set "previous" with at least one day difference.
 339                         // We use this to assure to not accidentally archive too soon.
 340                         if (($new_previous_stamp - $old_previous_stamp) >= 86400) {
 341                                 $fields['previous'] = $status['failure'];
 342                         }
 343                 }
 344
 345                 if (!$success) {
 346                         if ($status['success'] <= DBA::NULL_DATETIME) {
 347                                 $stamp1 = strtotime($status['created']);
 348                         } else {
 349                                 $stamp1 = strtotime($status['success']);
 350                         }
 351
 352                         $stamp2 = strtotime($now);
 353                         $previous_stamp = strtotime($status['previous']);
 354
 355                         // Archive the inbox when there had been failures for five days.
 356                         // Additionally ensure that at least one previous attempt has to be in between.
 357                         if ((($stamp2 - $stamp1) >= 86400 * 5) && ($previous_stamp > $stamp1)) {
 358                                 $fields['archive'] = true;
 359                         }
 360                 } else {
 361                         $fields['archive'] = false;
 362                 }
 363
 364                 DBA::update('inbox-status', $fields, ['url' => $url]);
 365         }
 366
 367         /**
 368          * Fetches JSON data for a user
 369          *
 370          * @param string  $request request url
 371          * @param integer $uid     User id of the requester
 372          *
 373          * @return array JSON array
 374          * @throws \Friendica\Network\HTTPException\InternalServerErrorException
 375          */
 376         public static function fetch($request, $uid)
 377         {
 378                 $opts = ['accept_content' => 'application/activity+json, application/ld+json'];
 379                 $curlResult = self::fetchRaw($request, $uid, false, $opts);
 380
 381                 if (empty($curlResult)) {
 382                         return false;
 383                 }
 384
 385                 if (!$curlResult->isSuccess() || empty($curlResult->getBody())) {
 386                         return false;
 387                 }
 388
 389                 $content = json_decode($curlResult->getBody(), true);
 390                 if (empty($content) || !is_array($content)) {
 391                         return false;
 392                 }
 393
 394                 return $content;
 395         }
 396
 397         /**
 398          * Fetches raw data for a user
 399          *
 400          * @param string  $request request url
 401          * @param integer $uid     User id of the requester
 402          * @param boolean $binary  TRUE if asked to return binary results (file download) (default is "false")
 403          * @param array   $opts    (optional parameters) assoziative array with:
 404          *                         'accept_content' => supply Accept: header with 'accept_content' as the value
 405          *                         'timeout' => int Timeout in seconds, default system config value or 60 seconds
 406          *                         'nobody' => only return the header
 407          *                         'cookiejar' => path to cookie jar file
 408          *
 409          * @return object CurlResult
 410          * @throws \Friendica\Network\HTTPException\InternalServerErrorException
 411          */
 412         public static function fetchRaw($request, $uid = 0, $binary = false, $opts = [])
 413         {
 414                 $headers = [];
 415
 416                 if (!empty($uid)) {
 417                         $owner = User::getOwnerDataById($uid);
 418                         if (!$owner) {
 419                                 return;
 420                         }
 421                 } else {
 422                         $owner = User::getSystemAccount();
 423                         if (!$owner) {
 424                                 return;
 425                         }
 426                 }
 427
 428                 if (!empty($owner['uprvkey'])) {
 429                         // Header data that is about to be signed.
 430                         $host = parse_url($request, PHP_URL_HOST);
 431                         $path = parse_url($request, PHP_URL_PATH);
 432                         $date = DateTimeFormat::utcNow(DateTimeFormat::HTTP);
 433
 434                         $headers = ['Date: ' . $date, 'Host: ' . $host];
 435
 436                         $signed_data = "(request-target): get " . $path . "\ndate: ". $date . "\nhost: " . $host;
 437
 438                         $signature = base64_encode(Crypto::rsaSign($signed_data, $owner['uprvkey'], 'sha256'));
 439
 440                         $headers[] = 'Signature: keyId="' . $owner['url'] . '#main-key' . '",algorithm="rsa-sha256",headers="(request-target) date host",signature="' . $signature . '"';
 441                 }
 442
 443                 if (!empty($opts['accept_content'])) {
 444                         $headers[] = 'Accept: ' . $opts['accept_content'];
 445                 }
 446
 447                 $curl_opts = $opts;
 448                 $curl_opts['header'] = $headers;
 449
 450                 if ($opts['nobody']) {
 451                         $curlResult = DI::httpRequest()->head($request, $curl_opts);
 452                 } else {
 453                         $curlResult = DI::httpRequest()->get($request, $curl_opts);
 454                 }
 455                 $return_code = $curlResult->getReturnCode();
 456
 457                 Logger::log('Fetched for user ' . $uid . ' from ' . $request . ' returned ' . $return_code, Logger::DEBUG);
 458
 459                 return $curlResult;
 460         }
 461
 462         /**
 463          * Gets a signer from a given HTTP request
 464          *
 465          * @param $content
 466          * @param $http_headers
 467          *
 468          * @return string Signer
 469          * @throws \Friendica\Network\HTTPException\InternalServerErrorException
 470          */
 471         public static function getSigner($content, $http_headers)
 472         {
 473                 if (empty($http_headers['HTTP_SIGNATURE'])) {
 474                         return false;
 475                 }
 476
 477                 if (!empty($content)) {
 478                         $object = json_decode($content, true);
 479                         if (empty($object)) {
 480                                 return false;
 481                         }
 482
 483                         $actor = JsonLD::fetchElement($object, 'actor', 'id');
 484                 } else {
 485                         $actor = '';
 486                 }
 487
 488                 $headers = [];
 489                 $headers['(request-target)'] = strtolower($http_headers['REQUEST_METHOD']) . ' ' . parse_url($http_headers['REQUEST_URI'], PHP_URL_PATH);
 490
 491                 // First take every header
 492                 foreach ($http_headers as $k => $v) {
 493                         $field = str_replace('_', '-', strtolower($k));
 494                         $headers[$field] = $v;
 495                 }
 496
 497                 // Now add every http header
 498                 foreach ($http_headers as $k => $v) {
 499                         if (strpos($k, 'HTTP_') === 0) {
 500                                 $field = str_replace('_', '-', strtolower(substr($k, 5)));
 501                                 $headers[$field] = $v;
 502                         }
 503                 }
 504
 505                 $sig_block = self::parseSigHeader($http_headers['HTTP_SIGNATURE']);
 506
 507                 if (empty($sig_block) || empty($sig_block['headers']) || empty($sig_block['keyId'])) {
 508                         return false;
 509                 }
 510
 511                 $signed_data = '';
 512                 foreach ($sig_block['headers'] as $h) {
 513                         if (array_key_exists($h, $headers)) {
 514                                 $signed_data .= $h . ': ' . $headers[$h] . "\n";
 515                         }
 516                 }
 517                 $signed_data = rtrim($signed_data, "\n");
 518
 519                 if (empty($signed_data)) {
 520                         return false;
 521                 }
 522
 523                 $algorithm = null;
 524
 525                 // Wildcard value where signing algorithm should be derived from keyId
 526                 // @see https://tools.ietf.org/html/draft-ietf-httpbis-message-signatures-00#section-4.1
 527                 // Defaulting to SHA256 as it seems to be the prevalent implementation
 528                 // @see https://arewehs2019yet.vpzom.click
 529                 if ($sig_block['algorithm'] === 'hs2019') {
 530                         $algorithm = 'sha256';
 531                 }
 532
 533                 if ($sig_block['algorithm'] === 'rsa-sha256') {
 534                         $algorithm = 'sha256';
 535                 }
 536
 537                 if ($sig_block['algorithm'] === 'rsa-sha512') {
 538                         $algorithm = 'sha512';
 539                 }
 540
 541                 if (empty($algorithm)) {
 542                         return false;
 543                 }
 544
 545                 $key = self::fetchKey($sig_block['keyId'], $actor);
 546
 547                 if (empty($key)) {
 548                         return false;
 549                 }
 550
 551                 if (!Crypto::rsaVerify($signed_data, $sig_block['signature'], $key['pubkey'], $algorithm)) {
 552                         return false;
 553                 }
 554
 555                 $hasGoodSignedContent = false;
 556
 557                 // Check the digest when it is part of the signed data
 558                 if (!empty($content) && in_array('digest', $sig_block['headers'])) {
 559                         $digest = explode('=', $headers['digest'], 2);
 560                         if ($digest[0] === 'SHA-256') {
 561                                 $hashalg = 'sha256';
 562                         }
 563                         if ($digest[0] === 'SHA-512') {
 564                                 $hashalg = 'sha512';
 565                         }
 566
 567                         /// @todo add all hashes from the rfc
 568
 569                         if (!empty($hashalg) && base64_encode(hash($hashalg, $content, true)) != $digest[1]) {
 570                                 return false;
 571                         }
 572
 573                         $hasGoodSignedContent = true;
 574                 }
 575
 576                 //  Check if the signed date field is in an acceptable range
 577                 if (in_array('date', $sig_block['headers'])) {
 578                         $diff = abs(strtotime($headers['date']) - time());
 579                         if ($diff > 300) {
 580                                 Logger::log("Header date '" . $headers['date'] . "' is with " . $diff . " seconds out of the 300 second frame. The signature is invalid.");
 581                                 return false;
 582                         }
 583                         $hasGoodSignedContent = true;
 584                 }
 585
 586                 // Check the content-length when it is part of the signed data
 587                 if (in_array('content-length', $sig_block['headers'])) {
 588                         if (strlen($content) != $headers['content-length']) {
 589                                 return false;
 590                         }
 591                 }
 592
 593                 // Ensure that the authentication had been done with some content
 594                 // Without this check someone could authenticate with fakeable data
 595                 if (!$hasGoodSignedContent) {
 596                         return false;
 597                 }
 598
 599                 return $key['url'];
 600         }
 601
 602         /**
 603          * fetches a key for a given id and actor
 604          *
 605          * @param $id
 606          * @param $actor
 607          *
 608          * @return array with actor url and public key
 609          * @throws \Exception
 610          */
 611         private static function fetchKey($id, $actor)
 612         {
 613                 $url = (strpos($id, '#') ? substr($id, 0, strpos($id, '#')) : $id);
 614
 615                 $profile = APContact::getByURL($url);
 616                 if (!empty($profile)) {
 617                         Logger::log('Taking key from id ' . $id, Logger::DEBUG);
 618                         return ['url' => $url, 'pubkey' => $profile['pubkey']];
 619                 } elseif ($url != $actor) {
 620                         $profile = APContact::getByURL($actor);
 621                         if (!empty($profile)) {
 622                                 Logger::log('Taking key from actor ' . $actor, Logger::DEBUG);
 623                                 return ['url' => $actor, 'pubkey' => $profile['pubkey']];
 624                         }
 625                 }
 626
 627                 return false;
 628         }
 629 }