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Merge OpenSSL 1.0.2p.
[FreeBSD/FreeBSD.git] / crypto / openssl / doc / apps / cms.pod
1 =pod
2
3 =head1 NAME
4
5 openssl-cms,
6 cms - CMS utility
7
8 =head1 SYNOPSIS
9
10 B<openssl> B<cms>
11 [B<-encrypt>]
12 [B<-decrypt>]
13 [B<-sign>]
14 [B<-verify>]
15 [B<-cmsout>]
16 [B<-resign>]
17 [B<-data_create>]
18 [B<-data_out>]
19 [B<-digest_create>]
20 [B<-digest_verify>]
21 [B<-compress>]
22 [B<-uncompress>]
23 [B<-EncryptedData_encrypt>]
24 [B<-sign_receipt>]
25 [B<-verify_receipt receipt>]
26 [B<-in filename>]
27 [B<-inform SMIME|PEM|DER>]
28 [B<-rctform SMIME|PEM|DER>]
29 [B<-out filename>]
30 [B<-outform SMIME|PEM|DER>]
31 [B<-stream -indef -noindef>]
32 [B<-noindef>]
33 [B<-content filename>]
34 [B<-text>]
35 [B<-noout>]
36 [B<-print>]
37 [B<-CAfile file>]
38 [B<-CApath dir>]
39 [B<-no_alt_chains>]
40 [B<-md digest>]
41 [B<-[cipher]>]
42 [B<-nointern>]
43 [B<-no_signer_cert_verify>]
44 [B<-nocerts>]
45 [B<-noattr>]
46 [B<-nosmimecap>]
47 [B<-binary>]
48 [B<-nodetach>]
49 [B<-certfile file>]
50 [B<-certsout file>]
51 [B<-signer file>]
52 [B<-recip file>]
53 [B<-keyid>]
54 [B<-receipt_request_all -receipt_request_first>]
55 [B<-receipt_request_from emailaddress>]
56 [B<-receipt_request_to emailaddress>]
57 [B<-receipt_request_print>]
58 [B<-secretkey key>]
59 [B<-secretkeyid id>]
60 [B<-econtent_type type>]
61 [B<-inkey file>]
62 [B<-keyopt name:parameter>]
63 [B<-passin arg>]
64 [B<-rand file(s)>]
65 [B<cert.pem...>]
66 [B<-to addr>]
67 [B<-from addr>]
68 [B<-subject subj>]
69 [cert.pem]...
70
71 =head1 DESCRIPTION
72
73 The B<cms> command handles S/MIME v3.1 mail. It can encrypt, decrypt, sign and
74 verify, compress and uncompress S/MIME messages.
75
76 =head1 COMMAND OPTIONS
77
78 There are fourteen operation options that set the type of operation to be
79 performed. The meaning of the other options varies according to the operation
80 type.
81
82 =over 4
83
84 =item B<-encrypt>
85
86 encrypt mail for the given recipient certificates. Input file is the message
87 to be encrypted. The output file is the encrypted mail in MIME format. The
88 actual CMS type is <B>EnvelopedData<B>.
89
90 Note that no revocation check is done for the recipient cert, so if that
91 key has been compromised, others may be able to decrypt the text.
92
93 =item B<-decrypt>
94
95 decrypt mail using the supplied certificate and private key. Expects an
96 encrypted mail message in MIME format for the input file. The decrypted mail
97 is written to the output file.
98
99 =item B<-debug_decrypt>
100
101 this option sets the B<CMS_DEBUG_DECRYPT> flag. This option should be used
102 with caution: see the notes section below.
103
104 =item B<-sign>
105
106 sign mail using the supplied certificate and private key. Input file is
107 the message to be signed. The signed message in MIME format is written
108 to the output file.
109
110 =item B<-verify>
111
112 verify signed mail. Expects a signed mail message on input and outputs
113 the signed data. Both clear text and opaque signing is supported.
114
115 =item B<-cmsout>
116
117 takes an input message and writes out a PEM encoded CMS structure.
118
119 =item B<-resign>
120
121 resign a message: take an existing message and one or more new signers.
122
123 =item B<-data_create>
124
125 Create a CMS B<Data> type.
126
127 =item B<-data_out>
128
129 B<Data> type and output the content.
130
131 =item B<-digest_create>
132
133 Create a CMS B<DigestedData> type.
134
135 =item B<-digest_verify>
136
137 Verify a CMS B<DigestedData> type and output the content.
138
139 =item B<-compress>
140
141 Create a CMS B<CompressedData> type. OpenSSL must be compiled with B<zlib>
142 support for this option to work, otherwise it will output an error.
143
144 =item B<-uncompress>
145
146 Uncompress a CMS B<CompressedData> type and output the content. OpenSSL must be
147 compiled with B<zlib> support for this option to work, otherwise it will
148 output an error.
149
150 =item B<-EncryptedData_encrypt>
151
152 Encrypt content using supplied symmetric key and algorithm using a CMS
153 B<EncrytedData> type and output the content.
154
155 =item B<-sign_receipt>
156
157 Generate and output a signed receipt for the supplied message. The input 
158 message B<must> contain a signed receipt request. Functionality is otherwise
159 similar to the B<-sign> operation.
160
161 =item B<-verify_receipt receipt>
162
163 Verify a signed receipt in filename B<receipt>. The input message B<must> 
164 contain the original receipt request. Functionality is otherwise similar
165 to the B<-verify> operation.
166
167 =item B<-in filename>
168
169 the input message to be encrypted or signed or the message to be decrypted
170 or verified.
171
172 =item B<-inform SMIME|PEM|DER>
173
174 this specifies the input format for the CMS structure. The default
175 is B<SMIME> which reads an S/MIME format message. B<PEM> and B<DER>
176 format change this to expect PEM and DER format CMS structures
177 instead. This currently only affects the input format of the CMS
178 structure, if no CMS structure is being input (for example with
179 B<-encrypt> or B<-sign>) this option has no effect.
180
181 =item B<-rctform SMIME|PEM|DER>
182
183 specify the format for a signed receipt for use with the B<-receipt_verify>
184 operation.
185
186 =item B<-out filename>
187
188 the message text that has been decrypted or verified or the output MIME
189 format message that has been signed or verified.
190
191 =item B<-outform SMIME|PEM|DER>
192
193 this specifies the output format for the CMS structure. The default
194 is B<SMIME> which writes an S/MIME format message. B<PEM> and B<DER>
195 format change this to write PEM and DER format CMS structures
196 instead. This currently only affects the output format of the CMS
197 structure, if no CMS structure is being output (for example with
198 B<-verify> or B<-decrypt>) this option has no effect.
199
200 =item B<-stream -indef -noindef>
201
202 the B<-stream> and B<-indef> options are equivalent and enable streaming I/O
203 for encoding operations. This permits single pass processing of data without
204 the need to hold the entire contents in memory, potentially supporting very
205 large files. Streaming is automatically set for S/MIME signing with detached
206 data if the output format is B<SMIME> it is currently off by default for all
207 other operations.
208
209 =item B<-noindef>
210
211 disable streaming I/O where it would produce and indefinite length constructed
212 encoding. This option currently has no effect. In future streaming will be
213 enabled by default on all relevant operations and this option will disable it.
214
215 =item B<-content filename>
216
217 This specifies a file containing the detached content, this is only
218 useful with the B<-verify> command. This is only usable if the CMS
219 structure is using the detached signature form where the content is
220 not included. This option will override any content if the input format
221 is S/MIME and it uses the multipart/signed MIME content type.
222
223 =item B<-text>
224
225 this option adds plain text (text/plain) MIME headers to the supplied
226 message if encrypting or signing. If decrypting or verifying it strips
227 off text headers: if the decrypted or verified message is not of MIME 
228 type text/plain then an error occurs.
229
230 =item B<-noout>
231
232 for the B<-cmsout> operation do not output the parsed CMS structure. This
233 is useful when combined with the B<-print> option or if the syntax of the CMS
234 structure is being checked.
235
236 =item B<-print>
237
238 for the B<-cmsout> operation print out all fields of the CMS structure. This
239 is mainly useful for testing purposes.
240
241 =item B<-CAfile file>
242
243 a file containing trusted CA certificates, only used with B<-verify>.
244
245 =item B<-CApath dir>
246
247 a directory containing trusted CA certificates, only used with
248 B<-verify>. This directory must be a standard certificate directory: that
249 is a hash of each subject name (using B<x509 -hash>) should be linked
250 to each certificate.
251
252 =item B<-md digest>
253
254 digest algorithm to use when signing or resigning. If not present then the
255 default digest algorithm for the signing key will be used (usually SHA1).
256
257 =item B<-[cipher]>
258
259 the encryption algorithm to use. For example triple DES (168 bits) - B<-des3>
260 or 256 bit AES - B<-aes256>. Any standard algorithm name (as used by the
261 EVP_get_cipherbyname() function) can also be used preceded by a dash, for 
262 example B<-aes_128_cbc>. See L<B<enc>|enc(1)> for a list of ciphers
263 supported by your version of OpenSSL.
264
265 If not specified triple DES is used. Only used with B<-encrypt> and 
266 B<-EncryptedData_create> commands.
267
268 =item B<-nointern>
269
270 when verifying a message normally certificates (if any) included in
271 the message are searched for the signing certificate. With this option
272 only the certificates specified in the B<-certfile> option are used.
273 The supplied certificates can still be used as untrusted CAs however.
274
275 =item B<-no_signer_cert_verify>
276
277 do not verify the signers certificate of a signed message.
278
279 =item B<-nocerts>
280
281 when signing a message the signer's certificate is normally included
282 with this option it is excluded. This will reduce the size of the
283 signed message but the verifier must have a copy of the signers certificate
284 available locally (passed using the B<-certfile> option for example).
285
286 =item B<-noattr>
287
288 normally when a message is signed a set of attributes are included which
289 include the signing time and supported symmetric algorithms. With this
290 option they are not included.
291
292 =item B<-nosmimecap>
293
294 exclude the list of supported algorithms from signed attributes, other options
295 such as signing time and content type are still included.
296
297 =item B<-binary>
298
299 normally the input message is converted to "canonical" format which is
300 effectively using CR and LF as end of line: as required by the S/MIME
301 specification. When this option is present no translation occurs. This
302 is useful when handling binary data which may not be in MIME format.
303
304 =item B<-nodetach>
305
306 when signing a message use opaque signing: this form is more resistant
307 to translation by mail relays but it cannot be read by mail agents that
308 do not support S/MIME.  Without this option cleartext signing with
309 the MIME type multipart/signed is used.
310
311 =item B<-certfile file>
312
313 allows additional certificates to be specified. When signing these will
314 be included with the message. When verifying these will be searched for
315 the signers certificates. The certificates should be in PEM format.
316
317 =item B<-certsout file>
318
319 any certificates contained in the message are written to B<file>.
320
321 =item B<-signer file>
322
323 a signing certificate when signing or resigning a message, this option can be
324 used multiple times if more than one signer is required. If a message is being
325 verified then the signers certificates will be written to this file if the
326 verification was successful.
327
328 =item B<-recip file>
329
330 when decrypting a message this specifies the recipients certificate. The
331 certificate must match one of the recipients of the message or an error
332 occurs.
333
334 When encrypting a message this option may be used multiple times to specify
335 each recipient. This form B<must> be used if customised parameters are
336 required (for example to specify RSA-OAEP).
337
338 Only certificates carrying RSA, Diffie-Hellman or EC keys are supported by this
339 option.
340
341 =item B<-keyid>
342
343 use subject key identifier to identify certificates instead of issuer name and
344 serial number. The supplied certificate B<must> include a subject key
345 identifier extension. Supported by B<-sign> and B<-encrypt> options.
346
347 =item B<-receipt_request_all -receipt_request_first>
348
349 for B<-sign> option include a signed receipt request. Indicate requests should
350 be provided by all receipient or first tier recipients (those mailed directly
351 and not from a mailing list). Ignored it B<-receipt_request_from> is included.
352
353 =item B<-receipt_request_from emailaddress>
354
355 for B<-sign> option include a signed receipt request. Add an explicit email
356 address where receipts should be supplied.
357
358 =item B<-receipt_request_to emailaddress>
359
360 Add an explicit email address where signed receipts should be sent to. This 
361 option B<must> but supplied if a signed receipt it requested.
362
363 =item B<-receipt_request_print>
364
365 For the B<-verify> operation print out the contents of any signed receipt
366 requests.
367
368 =item B<-secretkey key>
369
370 specify symmetric key to use. The key must be supplied in hex format and be
371 consistent with the algorithm used. Supported by the B<-EncryptedData_encrypt>
372 B<-EncrryptedData_decrypt>, B<-encrypt> and B<-decrypt> options. When used
373 with B<-encrypt> or B<-decrypt> the supplied key is used to wrap or unwrap the
374 content encryption key using an AES key in the B<KEKRecipientInfo> type.
375
376 =item B<-secretkeyid id>
377
378 the key identifier for the supplied symmetric key for B<KEKRecipientInfo> type.
379 This option B<must> be present if the B<-secretkey> option is used with
380 B<-encrypt>. With B<-decrypt> operations the B<id> is used to locate the
381 relevant key if it is not supplied then an attempt is used to decrypt any
382 B<KEKRecipientInfo> structures.
383
384 =item B<-econtent_type type>
385
386 set the encapsulated content type to B<type> if not supplied the B<Data> type
387 is used. The B<type> argument can be any valid OID name in either text or
388 numerical format. 
389
390 =item B<-inkey file>
391
392 the private key to use when signing or decrypting. This must match the
393 corresponding certificate. If this option is not specified then the
394 private key must be included in the certificate file specified with
395 the B<-recip> or B<-signer> file. When signing this option can be used
396 multiple times to specify successive keys.
397
398 =item B<-keyopt name:opt>
399
400 for signing and encryption this option can be used multiple times to
401 set customised parameters for the preceding key or certificate. It can
402 currently be used to set RSA-PSS for signing, RSA-OAEP for encryption
403 or to modify default parameters for ECDH.
404
405 =item B<-passin arg>
406
407 the private key password source. For more information about the format of B<arg>
408 see the B<PASS PHRASE ARGUMENTS> section in L<openssl(1)|openssl(1)>.
409
410 =item B<-rand file(s)>
411
412 a file or files containing random data used to seed the random number
413 generator, or an EGD socket (see L<RAND_egd(3)|RAND_egd(3)>).
414 Multiple files can be specified separated by a OS-dependent character.
415 The separator is B<;> for MS-Windows, B<,> for OpenVMS, and B<:> for
416 all others.
417
418 =item B<cert.pem...>
419
420 one or more certificates of message recipients: used when encrypting
421 a message. 
422
423 =item B<-to, -from, -subject>
424
425 the relevant mail headers. These are included outside the signed
426 portion of a message so they may be included manually. If signing
427 then many S/MIME mail clients check the signers certificate's email
428 address matches that specified in the From: address.
429
430 =item B<-purpose, -ignore_critical, -issuer_checks, -crl_check, -crl_check_all, -policy_check, -extended_crl, -x509_strict, -policy -check_ss_sig -no_alt_chains>
431
432 Set various certificate chain valiadition option. See the
433 L<B<verify>|verify(1)> manual page for details.
434
435 =back
436
437 =head1 NOTES
438
439 The MIME message must be sent without any blank lines between the
440 headers and the output. Some mail programs will automatically add
441 a blank line. Piping the mail directly to sendmail is one way to
442 achieve the correct format.
443
444 The supplied message to be signed or encrypted must include the
445 necessary MIME headers or many S/MIME clients wont display it
446 properly (if at all). You can use the B<-text> option to automatically
447 add plain text headers.
448
449 A "signed and encrypted" message is one where a signed message is
450 then encrypted. This can be produced by encrypting an already signed
451 message: see the examples section.
452
453 This version of the program only allows one signer per message but it
454 will verify multiple signers on received messages. Some S/MIME clients
455 choke if a message contains multiple signers. It is possible to sign
456 messages "in parallel" by signing an already signed message.
457
458 The options B<-encrypt> and B<-decrypt> reflect common usage in S/MIME
459 clients. Strictly speaking these process CMS enveloped data: CMS
460 encrypted data is used for other purposes.
461
462 The B<-resign> option uses an existing message digest when adding a new
463 signer. This means that attributes must be present in at least one existing
464 signer using the same message digest or this operation will fail.
465
466 The B<-stream> and B<-indef> options enable experimental streaming I/O support.
467 As a result the encoding is BER using indefinite length constructed encoding
468 and no longer DER. Streaming is supported for the B<-encrypt> operation and the
469 B<-sign> operation if the content is not detached.
470
471 Streaming is always used for the B<-sign> operation with detached data but
472 since the content is no longer part of the CMS structure the encoding
473 remains DER.
474
475 If the B<-decrypt> option is used without a recipient certificate then an
476 attempt is made to locate the recipient by trying each potential recipient
477 in turn using the supplied private key. To thwart the MMA attack
478 (Bleichenbacher's attack on PKCS #1 v1.5 RSA padding) all recipients are
479 tried whether they succeed or not and if no recipients match the message
480 is "decrypted" using a random key which will typically output garbage. 
481 The B<-debug_decrypt> option can be used to disable the MMA attack protection
482 and return an error if no recipient can be found: this option should be used
483 with caution. For a fuller description see L<CMS_decrypt(3)|CMS_decrypt(3)>).
484
485 =head1 EXIT CODES
486
487 =over 4
488
489 =item Z<>0
490
491 the operation was completely successfully.
492
493 =item Z<>1
494
495 an error occurred parsing the command options.
496
497 =item Z<>2
498
499 one of the input files could not be read.
500
501 =item Z<>3
502
503 an error occurred creating the CMS file or when reading the MIME
504 message.
505
506 =item Z<>4
507
508 an error occurred decrypting or verifying the message.
509
510 =item Z<>5
511
512 the message was verified correctly but an error occurred writing out
513 the signers certificates.
514
515 =back
516
517 =head1 COMPATIBILITY WITH PKCS#7 format.
518
519 The B<smime> utility can only process the older B<PKCS#7> format. The B<cms>
520 utility supports Cryptographic Message Syntax format. Use of some features
521 will result in messages which cannot be processed by applications which only
522 support the older format. These are detailed below.
523
524 The use of the B<-keyid> option with B<-sign> or B<-encrypt>.
525
526 The B<-outform PEM> option uses different headers.
527
528 The B<-compress> option.
529
530 The B<-secretkey> option when used with B<-encrypt>.
531
532 The use of PSS with B<-sign>.
533
534 The use of OAEP or non-RSA keys with B<-encrypt>.
535
536 Additionally the B<-EncryptedData_create> and B<-data_create> type cannot
537 be processed by the older B<smime> command.
538
539 =head1 EXAMPLES
540
541 Create a cleartext signed message:
542
543  openssl cms -sign -in message.txt -text -out mail.msg \
544         -signer mycert.pem
545
546 Create an opaque signed message
547
548  openssl cms -sign -in message.txt -text -out mail.msg -nodetach \
549         -signer mycert.pem
550
551 Create a signed message, include some additional certificates and
552 read the private key from another file:
553
554  openssl cms -sign -in in.txt -text -out mail.msg \
555         -signer mycert.pem -inkey mykey.pem -certfile mycerts.pem
556
557 Create a signed message with two signers, use key identifier:
558
559  openssl cms -sign -in message.txt -text -out mail.msg \
560         -signer mycert.pem -signer othercert.pem -keyid
561
562 Send a signed message under Unix directly to sendmail, including headers:
563
564  openssl cms -sign -in in.txt -text -signer mycert.pem \
565         -from steve@openssl.org -to someone@somewhere \
566         -subject "Signed message" | sendmail someone@somewhere
567
568 Verify a message and extract the signer's certificate if successful:
569
570  openssl cms -verify -in mail.msg -signer user.pem -out signedtext.txt
571
572 Send encrypted mail using triple DES:
573
574  openssl cms -encrypt -in in.txt -from steve@openssl.org \
575         -to someone@somewhere -subject "Encrypted message" \
576         -des3 user.pem -out mail.msg
577
578 Sign and encrypt mail:
579
580  openssl cms -sign -in ml.txt -signer my.pem -text \
581         | openssl cms -encrypt -out mail.msg \
582         -from steve@openssl.org -to someone@somewhere \
583         -subject "Signed and Encrypted message" -des3 user.pem
584
585 Note: the encryption command does not include the B<-text> option because the
586 message being encrypted already has MIME headers.
587
588 Decrypt mail:
589
590  openssl cms -decrypt -in mail.msg -recip mycert.pem -inkey key.pem
591
592 The output from Netscape form signing is a PKCS#7 structure with the
593 detached signature format. You can use this program to verify the
594 signature by line wrapping the base64 encoded structure and surrounding
595 it with:
596
597  -----BEGIN PKCS7-----
598  -----END PKCS7-----
599
600 and using the command, 
601
602  openssl cms -verify -inform PEM -in signature.pem -content content.txt
603
604 alternatively you can base64 decode the signature and use
605
606  openssl cms -verify -inform DER -in signature.der -content content.txt
607
608 Create an encrypted message using 128 bit Camellia:
609
610  openssl cms -encrypt -in plain.txt -camellia128 -out mail.msg cert.pem
611
612 Add a signer to an existing message:
613
614  openssl cms -resign -in mail.msg -signer newsign.pem -out mail2.msg
615
616 Sign mail using RSA-PSS:
617
618  openssl cms -sign -in message.txt -text -out mail.msg \
619         -signer mycert.pem -keyopt rsa_padding_mode:pss
620
621 Create encrypted mail using RSA-OAEP:
622
623  openssl cms -encrypt -in plain.txt -out mail.msg \
624         -recip cert.pem -keyopt rsa_padding_mode:oaep
625
626 Use SHA256 KDF with an ECDH certificate:
627
628  openssl cms -encrypt -in plain.txt -out mail.msg \
629         -recip ecdhcert.pem -keyopt ecdh_kdf_md:sha256
630
631 =head1 BUGS
632
633 The MIME parser isn't very clever: it seems to handle most messages that I've
634 thrown at it but it may choke on others.
635
636 The code currently will only write out the signer's certificate to a file: if
637 the signer has a separate encryption certificate this must be manually
638 extracted. There should be some heuristic that determines the correct
639 encryption certificate.
640
641 Ideally a database should be maintained of a certificates for each email
642 address.
643
644 The code doesn't currently take note of the permitted symmetric encryption
645 algorithms as supplied in the SMIMECapabilities signed attribute. this means the
646 user has to manually include the correct encryption algorithm. It should store
647 the list of permitted ciphers in a database and only use those.
648
649 No revocation checking is done on the signer's certificate.
650
651 =head1 HISTORY
652
653 The use of multiple B<-signer> options and the B<-resign> command were first
654 added in OpenSSL 1.0.0.
655
656 The B<keyopt> option was first added in OpenSSL 1.0.2.
657
658 Support for RSA-OAEP and RSA-PSS was first added to OpenSSL 1.0.2.
659
660 The use of non-RSA keys with B<-encrypt> and B<-decrypt> was first added
661 to OpenSSL 1.0.2.
662
663 The -no_alt_chains options was first added to OpenSSL 1.0.2b.
664
665 =cut