openssh/sshd.c

   1 /*
   2  * Author: Tatu Ylonen <ylo@cs.hut.fi>
   3  * Copyright (c) 1995 Tatu Ylonen <ylo@cs.hut.fi>, Espoo, Finland
   4  *                    All rights reserved
   5  * This program is the ssh daemon.  It listens for connections from clients,
   6  * and performs authentication, executes use commands or shell, and forwards
   7  * information to/from the application to the user client over an encrypted
   8  * connection.  This can also handle forwarding of X11, TCP/IP, and
   9  * authentication agent connections.
  10  *
  11  * As far as I am concerned, the code I have written for this software
  12  * can be used freely for any purpose.  Any derived versions of this
  13  * software must be clearly marked as such, and if the derived work is
  14  * incompatible with the protocol description in the RFC file, it must be
  15  * called by a name other than "ssh" or "Secure Shell".
  16  *
  17  * SSH2 implementation:
  18  * Privilege Separation:
  19  *
  20  * Copyright (c) 2000, 2001, 2002 Markus Friedl.  All rights reserved.
  21  * Copyright (c) 2002 Niels Provos.  All rights reserved.
  22  *
  23  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  24  * modification, are permitted provided that the following conditions
  25  * are met:
  26  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  27  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  28  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  29  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  30  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  31  *
  32  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  33  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  34  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  35  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  36  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  37  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  38  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  39  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  40  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  41  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  42  */
  43
  44 #include "includes.h"
  45 RCSID("$OpenBSD: sshd.c,v 1.242 2002/05/15 15:47:49 mouring Exp $");
  46
  47 #include <openssl/dh.h>
  48 #include <openssl/bn.h>
  49 #include <openssl/md5.h>
  50 #include <openssl/rand.h>
  51 #ifdef HAVE_SECUREWARE
  52 #include <sys/security.h>
  53 #include <prot.h>
  54 #endif
  55
  56 #include "ssh.h"
  57 #include "ssh1.h"
  58 #include "ssh2.h"
  59 #include "xmalloc.h"
  60 #include "rsa.h"
  61 #include "sshpty.h"
  62 #include "packet.h"
  63 #include "mpaux.h"
  64 #include "log.h"
  65 #include "servconf.h"
  66 #include "uidswap.h"
  67 #include "compat.h"
  68 #include "buffer.h"
  69 #include "cipher.h"
  70 #include "kex.h"
  71 #include "key.h"
  72 #include "dh.h"
  73 #include "myproposal.h"
  74 #include "authfile.h"
  75 #include "pathnames.h"
  76 #include "atomicio.h"
  77 #include "canohost.h"
  78 #include "auth.h"
  79 #include "misc.h"
  80 #include "dispatch.h"
  81 #include "channels.h"
  82 #include "session.h"
  83 #include "monitor_mm.h"
  84 #include "monitor.h"
  85 #include "monitor_wrap.h"
  86 #include "monitor_fdpass.h"
  87
  88 #ifdef GSSAPI
  89 #include "ssh-gss.h"
  90 #endif
  91
  92 #ifdef LIBWRAP
  93 #include <tcpd.h>
  94 #include <syslog.h>
  95 int allow_severity = LOG_INFO;
  96 int deny_severity = LOG_WARNING;
  97 #endif /* LIBWRAP */
  98
  99 #ifndef O_NOCTTY
 100 #define O_NOCTTY        0
 101 #endif
 102
 103 #ifdef HAVE___PROGNAME
 104 extern char *__progname;
 105 #else
 106 char *__progname;
 107 #endif
 108
 109 /* Server configuration options. */
 110 ServerOptions options;
 111
 112 /* Name of the server configuration file. */
 113 char *config_file_name = _PATH_SERVER_CONFIG_FILE;
 114
 115 /*
 116  * Flag indicating whether IPv4 or IPv6.  This can be set on the command line.
 117  * Default value is AF_UNSPEC means both IPv4 and IPv6.
 118  */
 119 #ifdef IPV4_DEFAULT
 120 int IPv4or6 = AF_INET;
 121 #else
 122 int IPv4or6 = AF_UNSPEC;
 123 #endif
 124
 125 /*
 126  * Debug mode flag.  This can be set on the command line.  If debug
 127  * mode is enabled, extra debugging output will be sent to the system
 128  * log, the daemon will not go to background, and will exit after processing
 129  * the first connection.
 130  */
 131 int debug_flag = 0;
 132
 133 /* Flag indicating that the daemon should only test the configuration and keys. */
 134 int test_flag = 0;
 135
 136 /* Flag indicating that the daemon is being started from inetd. */
 137 int inetd_flag = 0;
 138
 139 /* Flag indicating that sshd should not detach and become a daemon. */
 140 int no_daemon_flag = 0;
 141
 142 /* debug goes to stderr unless inetd_flag is set */
 143 int log_stderr = 0;
 144
 145 /* Saved arguments to main(). */
 146 char **saved_argv;
 147 int saved_argc;
 148
 149 /*
 150  * The sockets that the server is listening; this is used in the SIGHUP
 151  * signal handler.
 152  */
 153 #define MAX_LISTEN_SOCKS        16
 154 int listen_socks[MAX_LISTEN_SOCKS];
 155 int num_listen_socks = 0;
 156
 157 /*
 158  * the client's version string, passed by sshd2 in compat mode. if != NULL,
 159  * sshd will skip the version-number exchange
 160  */
 161 char *client_version_string = NULL;
 162 char *server_version_string = NULL;
 163
 164 /* for rekeying XXX fixme */
 165 Kex *xxx_kex;
 166
 167 /*
 168  * Any really sensitive data in the application is contained in this
 169  * structure. The idea is that this structure could be locked into memory so
 170  * that the pages do not get written into swap.  However, there are some
 171  * problems. The private key contains BIGNUMs, and we do not (in principle)
 172  * have access to the internals of them, and locking just the structure is
 173  * not very useful.  Currently, memory locking is not implemented.
 174  */
 175 struct {
 176         Key     *server_key;            /* ephemeral server key */
 177         Key     *ssh1_host_key;         /* ssh1 host key */
 178         Key     **host_keys;            /* all private host keys */
 179         int     have_ssh1_key;
 180         int     have_ssh2_key;
 181         u_char  ssh1_cookie[SSH_SESSION_KEY_LENGTH];
 182 } sensitive_data;
 183
 184 /*
 185  * Flag indicating whether the RSA server key needs to be regenerated.
 186  * Is set in the SIGALRM handler and cleared when the key is regenerated.
 187  */
 188 static volatile sig_atomic_t key_do_regen = 0;
 189
 190 /* This is set to true when a signal is received. */
 191 static volatile sig_atomic_t received_sighup = 0;
 192 static volatile sig_atomic_t received_sigterm = 0;
 193
 194 /* session identifier, used by RSA-auth */
 195 u_char session_id[16];
 196
 197 /* same for ssh2 */
 198 u_char *session_id2 = NULL;
 199 int session_id2_len = 0;
 200
 201 /* record remote hostname or ip */
 202 u_int utmp_len = MAXHOSTNAMELEN;
 203
 204 /* options.max_startup sized array of fd ints */
 205 int *startup_pipes = NULL;
 206 int startup_pipe;               /* in child */
 207
 208 /* variables used for privilege separation */
 209 extern struct monitor *pmonitor;
 210 extern int use_privsep;
 211
 212 /* Prototypes for various functions defined later in this file. */
 213 void destroy_sensitive_data(void);
 214 void demote_sensitive_data(void);
 215
 216 static void do_ssh1_kex(void);
 217 static void do_ssh2_kex(void);
 218
 219 /*
 220  * Close all listening sockets
 221  */
 222 static void
 223 close_listen_socks(void)
 224 {
 225         int i;
 226         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
 227                 close(listen_socks[i]);
 228         num_listen_socks = -1;
 229 }
 230
 231 static void
 232 close_startup_pipes(void)
 233 {
 234         int i;
 235         if (startup_pipes)
 236                 for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
 237                         if (startup_pipes[i] != -1)
 238                                 close(startup_pipes[i]);
 239 }
 240
 241 /*
 242  * Signal handler for SIGHUP.  Sshd execs itself when it receives SIGHUP;
 243  * the effect is to reread the configuration file (and to regenerate
 244  * the server key).
 245  */
 246 static void
 247 sighup_handler(int sig)
 248 {
 249         int save_errno = errno;
 250
 251         received_sighup = 1;
 252         signal(SIGHUP, sighup_handler);
 253         errno = save_errno;
 254 }
 255
 256 /*
 257  * Called from the main program after receiving SIGHUP.
 258  * Restarts the server.
 259  */
 260 static void
 261 sighup_restart(void)
 262 {
 263         log("Received SIGHUP; restarting.");
 264         close_listen_socks();
 265         close_startup_pipes();
 266         execv(saved_argv[0], saved_argv);
 267         log("RESTART FAILED: av[0]='%.100s', error: %.100s.", saved_argv[0], strerror(errno));
 268         exit(1);
 269 }
 270
 271 /*
 272  * Generic signal handler for terminating signals in the master daemon.
 273  */
 274 static void
 275 sigterm_handler(int sig)
 276 {
 277         received_sigterm = sig;
 278 }
 279
 280 /*
 281  * SIGCHLD handler.  This is called whenever a child dies.  This will then
 282  * reap any zombies left by exited children.
 283  */
 284 static void
 285 main_sigchld_handler(int sig)
 286 {
 287         pid_t pid;
 288         int save_errno = errno;
 289         int status;
 290
 291         while ((pid = waitpid(-1, &status, WNOHANG)) > 0 ||
 292             (pid < 0 && errno == EINTR))
 293                 ;
 294
 295         signal(SIGCHLD, main_sigchld_handler);
 296         errno = save_errno;
 297 }
 298
 299 /*
 300  * Signal handler for the alarm after the login grace period has expired.
 301  */
 302 static void
 303 grace_alarm_handler(int sig)
 304 {
 305         /* XXX no idea how fix this signal handler */
 306
 307         /* Close the connection. */
 308         packet_close();
 309
 310         /* Log error and exit. */
 311         fatal("Timeout before authentication for %s.", get_remote_ipaddr());
 312 }
 313
 314 /*
 315  * Signal handler for the key regeneration alarm.  Note that this
 316  * alarm only occurs in the daemon waiting for connections, and it does not
 317  * do anything with the private key or random state before forking.
 318  * Thus there should be no concurrency control/asynchronous execution
 319  * problems.
 320  */
 321 static void
 322 generate_ephemeral_server_key(void)
 323 {
 324         u_int32_t rand = 0;
 325         int i;
 326
 327         verbose("Generating %s%d bit RSA key.",
 328             sensitive_data.server_key ? "new " : "", options.server_key_bits);
 329         if (sensitive_data.server_key != NULL)
 330                 key_free(sensitive_data.server_key);
 331         sensitive_data.server_key = key_generate(KEY_RSA1,
 332             options.server_key_bits);
 333         verbose("RSA key generation complete.");
 334
 335         for (i = 0; i < SSH_SESSION_KEY_LENGTH; i++) {
 336                 if (i % 4 == 0)
 337                         rand = arc4random();
 338                 sensitive_data.ssh1_cookie[i] = rand & 0xff;
 339                 rand >>= 8;
 340         }
 341         arc4random_stir();
 342 }
 343
 344 static void
 345 key_regeneration_alarm(int sig)
 346 {
 347         int save_errno = errno;
 348         signal(SIGALRM, SIG_DFL);
 349         errno = save_errno;
 350         key_do_regen = 1;
 351 }
 352
 353 static void
 354 sshd_exchange_identification(int sock_in, int sock_out)
 355 {
 356         int i, mismatch;
 357         int remote_major, remote_minor;
 358         int major, minor;
 359         char *s;
 360         char buf[256];                  /* Must not be larger than remote_version. */
 361         char remote_version[256];       /* Must be at least as big as buf. */
 362
 363         if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) &&
 364             (options.protocol & SSH_PROTO_2)) {
 365                 major = PROTOCOL_MAJOR_1;
 366                 minor = 99;
 367         } else if (options.protocol & SSH_PROTO_2) {
 368                 major = PROTOCOL_MAJOR_2;
 369                 minor = PROTOCOL_MINOR_2;
 370         } else {
 371                 major = PROTOCOL_MAJOR_1;
 372                 minor = PROTOCOL_MINOR_1;
 373         }
 374         snprintf(buf, sizeof buf, "SSH-%d.%d-%.100s\n", major, minor, SSH_VERSION);
 375         server_version_string = xstrdup(buf);
 376
 377         if (client_version_string == NULL) {
 378                 /* Send our protocol version identification. */
 379                 if (atomicio(write, sock_out, server_version_string, strlen(server_version_string))
 380                     != strlen(server_version_string)) {
 381                         log("Could not write ident string to %s", get_remote_ipaddr());
 382                         fatal_cleanup();
 383                 }
 384
 385                 /* Read other side's version identification. */
 386                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
 387                 for (i = 0; i < sizeof(buf) - 1; i++) {
 388                         if (atomicio(read, sock_in, &buf[i], 1) != 1) {
 389                                 log("Did not receive identification string from %s",
 390                                     get_remote_ipaddr());
 391                                 fatal_cleanup();
 392                         }
 393                         if (buf[i] == '\r') {
 394                                 buf[i] = 0;
 395                                 /* Kludge for F-Secure Macintosh < 1.0.2 */
 396                                 if (i == 12 &&
 397                                     strncmp(buf, "SSH-1.5-W1.0", 12) == 0)
 398                                         break;
 399                                 continue;
 400                         }
 401                         if (buf[i] == '\n') {
 402                                 buf[i] = 0;
 403                                 break;
 404                         }
 405                 }
 406                 buf[sizeof(buf) - 1] = 0;
 407                 client_version_string = xstrdup(buf);
 408         }
 409
 410         /*
 411          * Check that the versions match.  In future this might accept
 412          * several versions and set appropriate flags to handle them.
 413          */
 414         if (sscanf(client_version_string, "SSH-%d.%d-%[^\n]\n",
 415             &remote_major, &remote_minor, remote_version) != 3) {
 416                 s = "Protocol mismatch.\n";
 417                 (void) atomicio(write, sock_out, s, strlen(s));
 418                 close(sock_in);
 419                 close(sock_out);
 420                 log("Bad protocol version identification '%.100s' from %s",
 421                     client_version_string, get_remote_ipaddr());
 422                 fatal_cleanup();
 423         }
 424         debug("Client protocol version %d.%d; client software version %.100s",
 425             remote_major, remote_minor, remote_version);
 426
 427         compat_datafellows(remote_version);
 428
 429         if (datafellows & SSH_BUG_SCANNER) {
 430                 log("scanned from %s with %s.  Don't panic.",
 431                     get_remote_ipaddr(), client_version_string);
 432                 fatal_cleanup();
 433         }
 434
 435         mismatch = 0;
 436         switch (remote_major) {
 437         case 1:
 438                 if (remote_minor == 99) {
 439                         if (options.protocol & SSH_PROTO_2)
 440                                 enable_compat20();
 441                         else
 442                                 mismatch = 1;
 443                         break;
 444                 }
 445                 if (!(options.protocol & SSH_PROTO_1)) {
 446                         mismatch = 1;
 447                         break;
 448                 }
 449                 if (remote_minor < 3) {
 450                         packet_disconnect("Your ssh version is too old and "
 451                             "is no longer supported.  Please install a newer version.");
 452                 } else if (remote_minor == 3) {
 453                         /* note that this disables agent-forwarding */
 454                         enable_compat13();
 455                 }
 456                 break;
 457         case 2:
 458                 if (options.protocol & SSH_PROTO_2) {
 459                         enable_compat20();
 460                         break;
 461                 }
 462                 /* FALLTHROUGH */
 463         default:
 464                 mismatch = 1;
 465                 break;
 466         }
 467         chop(server_version_string);
 468         debug("Local version string %.200s", server_version_string);
 469
 470         if (mismatch) {
 471                 s = "Protocol major versions differ.\n";
 472                 (void) atomicio(write, sock_out, s, strlen(s));
 473                 close(sock_in);
 474                 close(sock_out);
 475                 log("Protocol major versions differ for %s: %.200s vs. %.200s",
 476                     get_remote_ipaddr(),
 477                     server_version_string, client_version_string);
 478                 fatal_cleanup();
 479         }
 480 }
 481
 482
 483 /* Destroy the host and server keys.  They will no longer be needed. */
 484 void
 485 destroy_sensitive_data(void)
 486 {
 487         int i;
 488
 489         if (sensitive_data.server_key) {
 490                 key_free(sensitive_data.server_key);
 491                 sensitive_data.server_key = NULL;
 492         }
 493         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 494                 if (sensitive_data.host_keys[i]) {
 495                         key_free(sensitive_data.host_keys[i]);
 496                         sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 497                 }
 498         }
 499         sensitive_data.ssh1_host_key = NULL;
 500         memset(sensitive_data.ssh1_cookie, 0, SSH_SESSION_KEY_LENGTH);
 501 }
 502
 503 /* Demote private to public keys for network child */
 504 void
 505 demote_sensitive_data(void)
 506 {
 507         Key *tmp;
 508         int i;
 509
 510         if (sensitive_data.server_key) {
 511                 tmp = key_demote(sensitive_data.server_key);
 512                 key_free(sensitive_data.server_key);
 513                 sensitive_data.server_key = tmp;
 514         }
 515
 516         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 517                 if (sensitive_data.host_keys[i]) {
 518                         tmp = key_demote(sensitive_data.host_keys[i]);
 519                         key_free(sensitive_data.host_keys[i]);
 520                         sensitive_data.host_keys[i] = tmp;
 521                         if (tmp->type == KEY_RSA1)
 522                                 sensitive_data.ssh1_host_key = tmp;
 523                 }
 524         }
 525
 526         /* We do not clear ssh1_host key and cookie.  XXX - Okay Niels? */
 527 }
 528
 529 static void
 530 privsep_preauth_child(void)
 531 {
 532         u_int32_t rand[256];
 533         int i;
 534         struct passwd *pw;
 535
 536         /* Enable challenge-response authentication for privilege separation */
 537         privsep_challenge_enable();
 538
 539         for (i = 0; i < 256; i++)
 540                 rand[i] = arc4random();
 541         RAND_seed(rand, sizeof(rand));
 542
 543         /* Demote the private keys to public keys. */
 544         demote_sensitive_data();
 545
 546         if ((pw = getpwnam(SSH_PRIVSEP_USER)) == NULL)
 547                 fatal("Privilege separation user %s does not exist",
 548                     SSH_PRIVSEP_USER);
 549         memset(pw->pw_passwd, 0, strlen(pw->pw_passwd));
 550         endpwent();
 551
 552         /* Change our root directory*/
 553         if (chroot(_PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR) == -1)
 554                 fatal("chroot(\"%s\"): %s", _PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR,
 555                     strerror(errno));
 556         if (chdir("/") == -1)
 557                 fatal("chdir(\"/\"): %s", strerror(errno));
 558
 559         /* Drop our privileges */
 560         debug3("privsep user:group %u:%u", (u_int)pw->pw_uid,
 561             (u_int)pw->pw_gid);
 562         do_setusercontext(pw);
 563 }
 564
 565 static Authctxt*
 566 privsep_preauth(void)
 567 {
 568         Authctxt *authctxt = NULL;
 569         int status;
 570         pid_t pid;
 571
 572         /* Set up unprivileged child process to deal with network data */
 573         pmonitor = monitor_init();
 574         /* Store a pointer to the kex for later rekeying */
 575         pmonitor->m_pkex = &xxx_kex;
 576
 577         pid = fork();
 578         if (pid == -1) {
 579                 fatal("fork of unprivileged child failed");
 580         } else if (pid != 0) {
 581                 debug2("Network child is on pid %d", pid);
 582
 583                 close(pmonitor->m_recvfd);
 584                 authctxt = monitor_child_preauth(pmonitor);
 585                 close(pmonitor->m_sendfd);
 586
 587                 /* Sync memory */
 588                 monitor_sync(pmonitor);
 589
 590                 /* Wait for the child's exit status */
 591                 while (waitpid(pid, &status, 0) < 0)
 592                         if (errno != EINTR)
 593                                 break;
 594                 return (authctxt);
 595         } else {
 596                 /* child */
 597
 598                 close(pmonitor->m_sendfd);
 599
 600                 /* Demote the child */
 601                 if (getuid() == 0 || geteuid() == 0)
 602                         privsep_preauth_child();
 603                 setproctitle("%s", "[net]");
 604         }
 605         return (NULL);
 606 }
 607
 608 static void
 609 privsep_postauth(Authctxt *authctxt)
 610 {
 611         extern Authctxt *x_authctxt;
 612
 613         /* XXX - Remote port forwarding */
 614         x_authctxt = authctxt;
 615
 616         if (authctxt->pw->pw_uid == 0 || options.use_login) {
 617                 /* File descriptor passing is broken or root login */
 618                 monitor_apply_keystate(pmonitor);
 619                 use_privsep = 0;
 620                 return;
 621         }
 622
 623         /* Authentication complete */
 624         alarm(0);
 625         if (startup_pipe != -1) {
 626                 close(startup_pipe);
 627                 startup_pipe = -1;
 628         }
 629
 630         /* New socket pair */
 631         monitor_reinit(pmonitor);
 632
 633         pmonitor->m_pid = fork();
 634         if (pmonitor->m_pid == -1)
 635                 fatal("fork of unprivileged child failed");
 636         else if (pmonitor->m_pid != 0) {
 637                 debug2("User child is on pid %d", pmonitor->m_pid);
 638                 close(pmonitor->m_recvfd);
 639                 monitor_child_postauth(pmonitor);
 640
 641                 /* NEVERREACHED */
 642                 exit(0);
 643         }
 644
 645         close(pmonitor->m_sendfd);
 646
 647         /* Demote the private keys to public keys. */
 648         demote_sensitive_data();
 649
 650         /* Drop privileges */
 651         do_setusercontext(authctxt->pw);
 652
 653         /* It is safe now to apply the key state */
 654         monitor_apply_keystate(pmonitor);
 655 }
 656
 657 static char *
 658 list_hostkey_types(void)
 659 {
 660         Buffer b;
 661         char *p;
 662         int i;
 663
 664         buffer_init(&b);
 665         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 666                 Key *key = sensitive_data.host_keys[i];
 667                 if (key == NULL)
 668                         continue;
 669                 switch (key->type) {
 670                 case KEY_RSA:
 671                 case KEY_DSA:
 672                         if (buffer_len(&b) > 0)
 673                                 buffer_append(&b, ",", 1);
 674                         p = key_ssh_name(key);
 675                         buffer_append(&b, p, strlen(p));
 676                         break;
 677                 }
 678         }
 679         buffer_append(&b, "\0", 1);
 680         p = xstrdup(buffer_ptr(&b));
 681         buffer_free(&b);
 682         debug("list_hostkey_types: %s", p);
 683         return p;
 684 }
 685
 686 Key *
 687 get_hostkey_by_type(int type)
 688 {
 689         int i;
 690         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 691                 Key *key = sensitive_data.host_keys[i];
 692                 if (key != NULL && key->type == type)
 693                         return key;
 694         }
 695         return NULL;
 696 }
 697
 698 Key *
 699 get_hostkey_by_index(int ind)
 700 {
 701         if (ind < 0 || ind >= options.num_host_key_files)
 702                 return (NULL);
 703         return (sensitive_data.host_keys[ind]);
 704 }
 705
 706 int
 707 get_hostkey_index(Key *key)
 708 {
 709         int i;
 710         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 711                 if (key == sensitive_data.host_keys[i])
 712                         return (i);
 713         }
 714         return (-1);
 715 }
 716
 717 /*
 718  * returns 1 if connection should be dropped, 0 otherwise.
 719  * dropping starts at connection #max_startups_begin with a probability
 720  * of (max_startups_rate/100). the probability increases linearly until
 721  * all connections are dropped for startups > max_startups
 722  */
 723 static int
 724 drop_connection(int startups)
 725 {
 726         double p, r;
 727
 728         if (startups < options.max_startups_begin)
 729                 return 0;
 730         if (startups >= options.max_startups)
 731                 return 1;
 732         if (options.max_startups_rate == 100)
 733                 return 1;
 734
 735         p  = 100 - options.max_startups_rate;
 736         p *= startups - options.max_startups_begin;
 737         p /= (double) (options.max_startups - options.max_startups_begin);
 738         p += options.max_startups_rate;
 739         p /= 100.0;
 740         r = arc4random() / (double) UINT_MAX;
 741
 742         debug("drop_connection: p %g, r %g", p, r);
 743         return (r < p) ? 1 : 0;
 744 }
 745
 746 static void
 747 usage(void)
 748 {
 749         fprintf(stderr, "sshd version %s\n", SSH_VERSION);
 750         fprintf(stderr, "Usage: %s [options]\n", __progname);
 751         fprintf(stderr, "Options:\n");
 752         fprintf(stderr, "  -f file    Configuration file (default %s)\n", _PATH_SERVER_CONFIG_FILE);
 753         fprintf(stderr, "  -d         Debugging mode (multiple -d means more debugging)\n");
 754         fprintf(stderr, "  -i         Started from inetd\n");
 755         fprintf(stderr, "  -D         Do not fork into daemon mode\n");
 756         fprintf(stderr, "  -t         Only test configuration file and keys\n");
 757         fprintf(stderr, "  -q         Quiet (no logging)\n");
 758         fprintf(stderr, "  -p port    Listen on the specified port (default: 22)\n");
 759         fprintf(stderr, "  -k seconds Regenerate server key every this many seconds (default: 3600)\n");
 760         fprintf(stderr, "  -g seconds Grace period for authentication (default: 600)\n");
 761         fprintf(stderr, "  -b bits    Size of server RSA key (default: 768 bits)\n");
 762         fprintf(stderr, "  -h file    File from which to read host key (default: %s)\n",
 763             _PATH_HOST_KEY_FILE);
 764         fprintf(stderr, "  -u len     Maximum hostname length for utmp recording\n");
 765         fprintf(stderr, "  -4         Use IPv4 only\n");
 766         fprintf(stderr, "  -6         Use IPv6 only\n");
 767         fprintf(stderr, "  -o option  Process the option as if it was read from a configuration file.\n");
 768         exit(1);
 769 }
 770
 771 /*
 772  * Main program for the daemon.
 773  */
 774 int
 775 main(int ac, char **av)
 776 {
 777         extern char *optarg;
 778         extern int optind;
 779         int opt, sock_in = 0, sock_out = 0, newsock, j, i, fdsetsz, on = 1;
 780         pid_t pid;
 781         socklen_t fromlen;
 782         fd_set *fdset;
 783         struct sockaddr_storage from;
 784         const char *remote_ip;
 785         int remote_port;
 786         FILE *f;
 787         struct linger linger;
 788         struct addrinfo *ai;
 789         char ntop[NI_MAXHOST], strport[NI_MAXSERV];
 790         int listen_sock, maxfd;
 791         int startup_p[2];
 792         int startups = 0;
 793         Authctxt *authctxt;
 794         Key *key;
 795         int ret, key_used = 0;
 796
 797 #ifdef HAVE_SECUREWARE
 798         (void)set_auth_parameters(ac, av);
 799 #endif
 800         __progname = get_progname(av[0]);
 801         init_rng();
 802
 803         /* Save argv. */
 804         saved_argc = ac;
 805         saved_argv = av;
 806
 807         /* Initialize configuration options to their default values. */
 808         initialize_server_options(&options);
 809
 810         /* Parse command-line arguments. */
 811         while ((opt = getopt(ac, av, "f:p:b:k:h:g:V:u:o:dDeiqtQ46")) != -1) {
 812                 switch (opt) {
 813                 case '4':
 814                         IPv4or6 = AF_INET;
 815                         break;
 816                 case '6':
 817                         IPv4or6 = AF_INET6;
 818                         break;
 819                 case 'f':
 820                         config_file_name = optarg;
 821                         break;
 822                 case 'd':
 823                         if (0 == debug_flag) {
 824                                 debug_flag = 1;
 825                                 options.log_level = SYSLOG_LEVEL_DEBUG1;
 826                         } else if (options.log_level < SYSLOG_LEVEL_DEBUG3) {
 827                                 options.log_level++;
 828                         } else {
 829                                 fprintf(stderr, "Too high debugging level.\n");
 830                                 exit(1);
 831                         }
 832                         break;
 833                 case 'D':
 834                         no_daemon_flag = 1;
 835                         break;
 836                 case 'e':
 837                         log_stderr = 1;
 838                         break;
 839                 case 'i':
 840                         inetd_flag = 1;
 841                         break;
 842                 case 'Q':
 843                         /* ignored */
 844                         break;
 845                 case 'q':
 846                         options.log_level = SYSLOG_LEVEL_QUIET;
 847                         break;
 848                 case 'b':
 849                         options.server_key_bits = atoi(optarg);
 850                         break;
 851                 case 'p':
 852                         options.ports_from_cmdline = 1;
 853                         if (options.num_ports >= MAX_PORTS) {
 854                                 fprintf(stderr, "too many ports.\n");
 855                                 exit(1);
 856                         }
 857                         options.ports[options.num_ports++] = a2port(optarg);
 858                         if (options.ports[options.num_ports-1] == 0) {
 859                                 fprintf(stderr, "Bad port number.\n");
 860                                 exit(1);
 861                         }
 862                         break;
 863                 case 'g':
 864                         if ((options.login_grace_time = convtime(optarg)) == -1) {
 865                                 fprintf(stderr, "Invalid login grace time.\n");
 866                                 exit(1);
 867                         }
 868                         break;
 869                 case 'k':
 870                         if ((options.key_regeneration_time = convtime(optarg)) == -1) {
 871                                 fprintf(stderr, "Invalid key regeneration interval.\n");
 872                                 exit(1);
 873                         }
 874                         break;
 875                 case 'h':
 876                         if (options.num_host_key_files >= MAX_HOSTKEYS) {
 877                                 fprintf(stderr, "too many host keys.\n");
 878                                 exit(1);
 879                         }
 880                         options.host_key_files[options.num_host_key_files++] = optarg;
 881                         break;
 882                 case 'V':
 883                         client_version_string = optarg;
 884                         /* only makes sense with inetd_flag, i.e. no listen() */
 885                         inetd_flag = 1;
 886                         break;
 887                 case 't':
 888                         test_flag = 1;
 889                         break;
 890                 case 'u':
 891                         utmp_len = atoi(optarg);
 892                         break;
 893                 case 'o':
 894                         if (process_server_config_line(&options, optarg,
 895                             "command-line", 0) != 0)
 896                                 exit(1);
 897                         break;
 898                 case '?':
 899                 default:
 900                         usage();
 901                         break;
 902                 }
 903         }
 904         SSLeay_add_all_algorithms();
 905         channel_set_af(IPv4or6);
 906
 907         /*
 908          * Force logging to stderr until we have loaded the private host
 909          * key (unless started from inetd)
 910          */
 911         log_init(__progname,
 912             options.log_level == SYSLOG_LEVEL_NOT_SET ?
 913             SYSLOG_LEVEL_INFO : options.log_level,
 914             options.log_facility == SYSLOG_FACILITY_NOT_SET ?
 915             SYSLOG_FACILITY_AUTH : options.log_facility,
 916             !inetd_flag);
 917
 918 #ifdef _CRAY
 919         /* Cray can define user privs drop all prives now!
 920          * Not needed on PRIV_SU systems!
 921          */
 922         drop_cray_privs();
 923 #endif
 924
 925         seed_rng();
 926
 927         /* Read server configuration options from the configuration file. */
 928         read_server_config(&options, config_file_name);
 929
 930         /* Fill in default values for those options not explicitly set. */
 931         fill_default_server_options(&options);
 932
 933         /* Check that there are no remaining arguments. */
 934         if (optind < ac) {
 935                 fprintf(stderr, "Extra argument %s.\n", av[optind]);
 936                 exit(1);
 937         }
 938
 939         debug("sshd version %.100s", SSH_VERSION);
 940
 941         /* load private host keys */
 942         sensitive_data.host_keys = xmalloc(options.num_host_key_files*sizeof(Key*));
 943         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++)
 944                 sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 945         sensitive_data.server_key = NULL;
 946         sensitive_data.ssh1_host_key = NULL;
 947         sensitive_data.have_ssh1_key = 0;
 948         sensitive_data.have_ssh2_key = 0;
 949
 950         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 951                 key = key_load_private(options.host_key_files[i], "", NULL);
 952                 sensitive_data.host_keys[i] = key;
 953                 if (key == NULL) {
 954                         error("Could not load host key: %s",
 955                             options.host_key_files[i]);
 956                         sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 957                         continue;
 958                 }
 959                 switch (key->type) {
 960                 case KEY_RSA1:
 961                         sensitive_data.ssh1_host_key = key;
 962                         sensitive_data.have_ssh1_key = 1;
 963                         break;
 964                 case KEY_RSA:
 965                 case KEY_DSA:
 966                         sensitive_data.have_ssh2_key = 1;
 967                         break;
 968                 }
 969                 debug("private host key: #%d type %d %s", i, key->type,
 970                     key_type(key));
 971         }
 972         if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) && !sensitive_data.have_ssh1_key) {
 973                 log("Disabling protocol version 1. Could not load host key");
 974                 options.protocol &= ~SSH_PROTO_1;
 975         }
 976 #ifndef GSSAPI
 977         /* The GSSAPI key exchange can run without a host key */
 978         if ((options.protocol & SSH_PROTO_2) && !sensitive_data.have_ssh2_key) {
 979                 log("Disabling protocol version 2. Could not load host key");
 980                 options.protocol &= ~SSH_PROTO_2;
 981         }
 982 #endif
 983         if (!(options.protocol & (SSH_PROTO_1|SSH_PROTO_2))) {
 984                 log("sshd: no hostkeys available -- exiting.");
 985                 exit(1);
 986         }
 987
 988         /* Check certain values for sanity. */
 989         if (options.protocol & SSH_PROTO_1) {
 990                 if (options.server_key_bits < 512 ||
 991                     options.server_key_bits > 32768) {
 992                         fprintf(stderr, "Bad server key size.\n");
 993                         exit(1);
 994                 }
 995                 /*
 996                  * Check that server and host key lengths differ sufficiently. This
 997                  * is necessary to make double encryption work with rsaref. Oh, I
 998                  * hate software patents. I dont know if this can go? Niels
 999                  */
1000                 if (options.server_key_bits >
1001                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) - SSH_KEY_BITS_RESERVED &&
1002                     options.server_key_bits <
1003                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1004                         options.server_key_bits =
1005                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED;
1006                         debug("Forcing server key to %d bits to make it differ from host key.",
1007                             options.server_key_bits);
1008                 }
1009         }
1010
1011         /* Configuration looks good, so exit if in test mode. */
1012         if (test_flag)
1013                 exit(0);
1014
1015 #ifndef HAVE_CYGWIN
1016         /*
1017          * Clear out any supplemental groups we may have inherited.  This
1018          * prevents inadvertent creation of files with bad modes (in the
1019          * portable version at least, it's certainly possible for PAM
1020          * to create a file, and we can't control the code in every
1021          * module which might be used).
1022          */
1023         if (setgroups(0, NULL) < 0)
1024                 debug("setgroups() failed: %.200s", strerror(errno));
1025 #endif /* !HAVE_CYGWIN */
1026
1027         /* Initialize the log (it is reinitialized below in case we forked). */
1028         if (debug_flag && !inetd_flag)
1029                 log_stderr = 1;
1030         log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
1031
1032         /*
1033          * If not in debugging mode, and not started from inetd, disconnect
1034          * from the controlling terminal, and fork.  The original process
1035          * exits.
1036          */
1037         if (!(debug_flag || inetd_flag || no_daemon_flag)) {
1038 #ifdef TIOCNOTTY
1039                 int fd;
1040 #endif /* TIOCNOTTY */
1041                 if (daemon(0, 0) < 0)
1042                         fatal("daemon() failed: %.200s", strerror(errno));
1043
1044                 /* Disconnect from the controlling tty. */
1045 #ifdef TIOCNOTTY
1046                 fd = open(_PATH_TTY, O_RDWR | O_NOCTTY);
1047                 if (fd >= 0) {
1048                         (void) ioctl(fd, TIOCNOTTY, NULL);
1049                         close(fd);
1050                 }
1051 #endif /* TIOCNOTTY */
1052         }
1053         /* Reinitialize the log (because of the fork above). */
1054         log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
1055
1056         /* Initialize the random number generator. */
1057         arc4random_stir();
1058
1059         /* Chdir to the root directory so that the current disk can be
1060            unmounted if desired. */
1061         chdir("/");
1062
1063         /* ignore SIGPIPE */
1064         signal(SIGPIPE, SIG_IGN);
1065
1066         /* Start listening for a socket, unless started from inetd. */
1067         if (inetd_flag) {
1068                 int s1;
1069                 s1 = dup(0);    /* Make sure descriptors 0, 1, and 2 are in use. */
1070                 dup(s1);
1071                 sock_in = dup(0);
1072                 sock_out = dup(1);
1073                 startup_pipe = -1;
1074                 /*
1075                  * We intentionally do not close the descriptors 0, 1, and 2
1076                  * as our code for setting the descriptors won\'t work if
1077                  * ttyfd happens to be one of those.
1078                  */
1079                 debug("inetd sockets after dupping: %d, %d", sock_in, sock_out);
1080                 if (options.protocol & SSH_PROTO_1)
1081                         generate_ephemeral_server_key();
1082         } else {
1083                 for (ai = options.listen_addrs; ai; ai = ai->ai_next) {
1084                         if (ai->ai_family != AF_INET && ai->ai_family != AF_INET6)
1085                                 continue;
1086                         if (num_listen_socks >= MAX_LISTEN_SOCKS)
1087                                 fatal("Too many listen sockets. "
1088                                     "Enlarge MAX_LISTEN_SOCKS");
1089                         if (getnameinfo(ai->ai_addr, ai->ai_addrlen,
1090                             ntop, sizeof(ntop), strport, sizeof(strport),
1091                             NI_NUMERICHOST|NI_NUMERICSERV) != 0) {
1092                                 error("getnameinfo failed");
1093                                 continue;
1094                         }
1095                         /* Create socket for listening. */
1096                         listen_sock = socket(ai->ai_family, SOCK_STREAM, 0);
1097                         if (listen_sock < 0) {
1098                                 /* kernel may not support ipv6 */
1099                                 verbose("socket: %.100s", strerror(errno));
1100                                 continue;
1101                         }
1102                         if (fcntl(listen_sock, F_SETFL, O_NONBLOCK) < 0) {
1103                                 error("listen_sock O_NONBLOCK: %s", strerror(errno));
1104                                 close(listen_sock);
1105                                 continue;
1106                         }
1107                         /*
1108                          * Set socket options.  We try to make the port
1109                          * reusable and have it close as fast as possible
1110                          * without waiting in unnecessary wait states on
1111                          * close.
1112                          */
1113                         setsockopt(listen_sock, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR,
1114                             &on, sizeof(on));
1115                         linger.l_onoff = 1;
1116                         linger.l_linger = 5;
1117                         setsockopt(listen_sock, SOL_SOCKET, SO_LINGER,
1118                             &linger, sizeof(linger));
1119
1120                         debug("Bind to port %s on %s.", strport, ntop);
1121
1122                         /* Bind the socket to the desired port. */
1123                         if (bind(listen_sock, ai->ai_addr, ai->ai_addrlen) < 0) {
1124                                 if (!ai->ai_next)
1125                                     error("Bind to port %s on %s failed: %.200s.",
1126                                             strport, ntop, strerror(errno));
1127                                 close(listen_sock);
1128                                 continue;
1129                         }
1130                         listen_socks[num_listen_socks] = listen_sock;
1131                         num_listen_socks++;
1132
1133                         /* Start listening on the port. */
1134                         log("Server listening on %s port %s.", ntop, strport);
1135                         if (listen(listen_sock, 5) < 0)
1136                                 fatal("listen: %.100s", strerror(errno));
1137
1138                 }
1139                 freeaddrinfo(options.listen_addrs);
1140
1141                 if (!num_listen_socks)
1142                         fatal("Cannot bind any address.");
1143
1144                 if (options.protocol & SSH_PROTO_1)
1145                         generate_ephemeral_server_key();
1146
1147                 /*
1148                  * Arrange to restart on SIGHUP.  The handler needs
1149                  * listen_sock.
1150                  */
1151                 signal(SIGHUP, sighup_handler);
1152
1153                 signal(SIGTERM, sigterm_handler);
1154                 signal(SIGQUIT, sigterm_handler);
1155
1156                 /* Arrange SIGCHLD to be caught. */
1157                 signal(SIGCHLD, main_sigchld_handler);
1158
1159                 /* Write out the pid file after the sigterm handler is setup */
1160                 if (!debug_flag) {
1161                         /*
1162                          * Record our pid in /var/run/sshd.pid to make it
1163                          * easier to kill the correct sshd.  We don't want to
1164                          * do this before the bind above because the bind will
1165                          * fail if there already is a daemon, and this will
1166                          * overwrite any old pid in the file.
1167                          */
1168                         f = fopen(options.pid_file, "wb");
1169                         if (f) {
1170                                 fprintf(f, "%u\n", (u_int) getpid());
1171                                 fclose(f);
1172                         }
1173                 }
1174
1175                 /* setup fd set for listen */
1176                 fdset = NULL;
1177                 maxfd = 0;
1178                 for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
1179                         if (listen_socks[i] > maxfd)
1180                                 maxfd = listen_socks[i];
1181                 /* pipes connected to unauthenticated childs */
1182                 startup_pipes = xmalloc(options.max_startups * sizeof(int));
1183                 for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
1184                         startup_pipes[i] = -1;
1185
1186                 /*
1187                  * Stay listening for connections until the system crashes or
1188                  * the daemon is killed with a signal.
1189                  */
1190                 for (;;) {
1191                         if (received_sighup)
1192                                 sighup_restart();
1193                         if (fdset != NULL)
1194                                 xfree(fdset);
1195                         fdsetsz = howmany(maxfd+1, NFDBITS) * sizeof(fd_mask);
1196                         fdset = (fd_set *)xmalloc(fdsetsz);
1197                         memset(fdset, 0, fdsetsz);
1198
1199                         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
1200                                 FD_SET(listen_socks[i], fdset);
1201                         for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
1202                                 if (startup_pipes[i] != -1)
1203                                         FD_SET(startup_pipes[i], fdset);
1204
1205                         /* Wait in select until there is a connection. */
1206                         ret = select(maxfd+1, fdset, NULL, NULL, NULL);
1207                         if (ret < 0 && errno != EINTR)
1208                                 error("select: %.100s", strerror(errno));
1209                         if (received_sigterm) {
1210                                 log("Received signal %d; terminating.",
1211                                     (int) received_sigterm);
1212                                 close_listen_socks();
1213                                 unlink(options.pid_file);
1214                                 exit(255);
1215                         }
1216                         if (key_used && key_do_regen) {
1217                                 generate_ephemeral_server_key();
1218                                 key_used = 0;
1219                                 key_do_regen = 0;
1220                         }
1221                         if (ret < 0)
1222                                 continue;
1223
1224                         for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
1225                                 if (startup_pipes[i] != -1 &&
1226                                     FD_ISSET(startup_pipes[i], fdset)) {
1227                                         /*
1228                                          * the read end of the pipe is ready
1229                                          * if the child has closed the pipe
1230                                          * after successful authentication
1231                                          * or if the child has died
1232                                          */
1233                                         close(startup_pipes[i]);
1234                                         startup_pipes[i] = -1;
1235                                         startups--;
1236                                 }
1237                         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++) {
1238                                 if (!FD_ISSET(listen_socks[i], fdset))
1239                                         continue;
1240                                 fromlen = sizeof(from);
1241                                 newsock = accept(listen_socks[i], (struct sockaddr *)&from,
1242                                     &fromlen);
1243                                 if (newsock < 0) {
1244                                         if (errno != EINTR && errno != EWOULDBLOCK)
1245                                                 error("accept: %.100s", strerror(errno));
1246                                         continue;
1247                                 }
1248                                 if (fcntl(newsock, F_SETFL, 0) < 0) {
1249                                         error("newsock del O_NONBLOCK: %s", strerror(errno));
1250                                         close(newsock);
1251                                         continue;
1252                                 }
1253                                 if (drop_connection(startups) == 1) {
1254                                         debug("drop connection #%d", startups);
1255                                         close(newsock);
1256                                         continue;
1257                                 }
1258                                 if (pipe(startup_p) == -1) {
1259                                         close(newsock);
1260                                         continue;
1261                                 }
1262
1263                                 for (j = 0; j < options.max_startups; j++)
1264                                         if (startup_pipes[j] == -1) {
1265                                                 startup_pipes[j] = startup_p[0];
1266                                                 if (maxfd < startup_p[0])
1267                                                         maxfd = startup_p[0];
1268                                                 startups++;
1269                                                 break;
1270                                         }
1271
1272                                 /*
1273                                  * Got connection.  Fork a child to handle it, unless
1274                                  * we are in debugging mode.
1275                                  */
1276                                 if (debug_flag) {
1277                                         /*
1278                                          * In debugging mode.  Close the listening
1279                                          * socket, and start processing the
1280                                          * connection without forking.
1281                                          */
1282                                         debug("Server will not fork when running in debugging mode.");
1283                                         close_listen_socks();
1284                                         sock_in = newsock;
1285                                         sock_out = newsock;
1286                                         startup_pipe = -1;
1287                                         pid = getpid();
1288                                         break;
1289                                 } else {
1290                                         /*
1291                                          * Normal production daemon.  Fork, and have
1292                                          * the child process the connection. The
1293                                          * parent continues listening.
1294                                          */
1295                                         if ((pid = fork()) == 0) {
1296                                                 /*
1297                                                  * Child.  Close the listening and max_startup
1298                                                  * sockets.  Start using the accepted socket.
1299                                                  * Reinitialize logging (since our pid has
1300                                                  * changed).  We break out of the loop to handle
1301                                                  * the connection.
1302                                                  */
1303                                                 startup_pipe = startup_p[1];
1304                                                 close_startup_pipes();
1305                                                 close_listen_socks();
1306                                                 sock_in = newsock;
1307                                                 sock_out = newsock;
1308                                                 log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
1309                                                 break;
1310                                         }
1311                                 }
1312
1313                                 /* Parent.  Stay in the loop. */
1314                                 if (pid < 0)
1315                                         error("fork: %.100s", strerror(errno));
1316                                 else
1317                                         debug("Forked child %d.", pid);
1318
1319                                 close(startup_p[1]);
1320
1321                                 /* Mark that the key has been used (it was "given" to the child). */
1322                                 if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) &&
1323                                     key_used == 0) {
1324                                         /* Schedule server key regeneration alarm. */
1325                                         signal(SIGALRM, key_regeneration_alarm);
1326                                         alarm(options.key_regeneration_time);
1327                                         key_used = 1;
1328                                 }
1329
1330                                 arc4random_stir();
1331
1332                                 /* Close the new socket (the child is now taking care of it). */
1333                                 close(newsock);
1334                         }
1335                         /* child process check (or debug mode) */
1336                         if (num_listen_socks < 0)
1337                                 break;
1338                 }
1339         }
1340
1341         /* This is the child processing a new connection. */
1342
1343         /*
1344          * Create a new session and process group since the 4.4BSD
1345          * setlogin() affects the entire process group.  We don't
1346          * want the child to be able to affect the parent.
1347          */
1348 #if 0
1349         /* XXX: this breaks Solaris */
1350         if (setsid() < 0)
1351                 error("setsid: %.100s", strerror(errno));
1352 #endif
1353
1354         /*
1355          * Disable the key regeneration alarm.  We will not regenerate the
1356          * key since we are no longer in a position to give it to anyone. We
1357          * will not restart on SIGHUP since it no longer makes sense.
1358          */
1359         alarm(0);
1360         signal(SIGALRM, SIG_DFL);
1361         signal(SIGHUP, SIG_DFL);
1362         signal(SIGTERM, SIG_DFL);
1363         signal(SIGQUIT, SIG_DFL);
1364         signal(SIGCHLD, SIG_DFL);
1365         signal(SIGINT, SIG_DFL);
1366
1367         /*
1368          * Set socket options for the connection.  We want the socket to
1369          * close as fast as possible without waiting for anything.  If the
1370          * connection is not a socket, these will do nothing.
1371          */
1372         /* setsockopt(sock_in, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (void *)&on, sizeof(on)); */
1373         linger.l_onoff = 1;
1374         linger.l_linger = 5;
1375         setsockopt(sock_in, SOL_SOCKET, SO_LINGER, &linger, sizeof(linger));
1376
1377         /* Set keepalives if requested. */
1378         if (options.keepalives &&
1379             setsockopt(sock_in, SOL_SOCKET, SO_KEEPALIVE, &on,
1380             sizeof(on)) < 0)
1381                 error("setsockopt SO_KEEPALIVE: %.100s", strerror(errno));
1382
1383         /*
1384          * Register our connection.  This turns encryption off because we do
1385          * not have a key.
1386          */
1387         packet_set_connection(sock_in, sock_out);
1388
1389         remote_port = get_remote_port();
1390         remote_ip = get_remote_ipaddr();
1391
1392 #ifdef LIBWRAP
1393         /* Check whether logins are denied from this host. */
1394         {
1395                 struct request_info req;
1396
1397                 request_init(&req, RQ_DAEMON, __progname, RQ_FILE, sock_in, 0);
1398                 fromhost(&req);
1399
1400                 if (!hosts_access(&req)) {
1401                         debug("Connection refused by tcp wrapper");
1402                         refuse(&req);
1403                         /* NOTREACHED */
1404                         fatal("libwrap refuse returns");
1405                 }
1406         }
1407 #endif /* LIBWRAP */
1408
1409         /* Log the connection. */
1410         verbose("Connection from %.500s port %d", remote_ip, remote_port);
1411
1412         /*
1413          * We don\'t want to listen forever unless the other side
1414          * successfully authenticates itself.  So we set up an alarm which is
1415          * cleared after successful authentication.  A limit of zero
1416          * indicates no limit. Note that we don\'t set the alarm in debugging
1417          * mode; it is just annoying to have the server exit just when you
1418          * are about to discover the bug.
1419          */
1420         signal(SIGALRM, grace_alarm_handler);
1421         if (!debug_flag)
1422                 alarm(options.login_grace_time);
1423
1424         sshd_exchange_identification(sock_in, sock_out);
1425         /*
1426          * Check that the connection comes from a privileged port.
1427          * Rhosts-Authentication only makes sense from priviledged
1428          * programs.  Of course, if the intruder has root access on his local
1429          * machine, he can connect from any port.  So do not use these
1430          * authentication methods from machines that you do not trust.
1431          */
1432         if (options.rhosts_authentication &&
1433             (remote_port >= IPPORT_RESERVED ||
1434             remote_port < IPPORT_RESERVED / 2)) {
1435                 debug("Rhosts Authentication disabled, "
1436                     "originating port %d not trusted.", remote_port);
1437                 options.rhosts_authentication = 0;
1438         }
1439 #if defined(KRB4) && !defined(KRB5)
1440         if (!packet_connection_is_ipv4() &&
1441             options.kerberos_authentication) {
1442                 debug("Kerberos Authentication disabled, only available for IPv4.");
1443                 options.kerberos_authentication = 0;
1444         }
1445 #endif /* KRB4 && !KRB5 */
1446 #ifdef AFS
1447         /* If machine has AFS, set process authentication group. */
1448         if (k_hasafs()) {
1449                 k_setpag();
1450                 k_unlog();
1451         }
1452 #endif /* AFS */
1453
1454         packet_set_nonblocking();
1455
1456         if (use_privsep)
1457                 if ((authctxt = privsep_preauth()) != NULL)
1458                         goto authenticated;
1459
1460         /* perform the key exchange */
1461         /* authenticate user and start session */
1462         if (compat20) {
1463                 do_ssh2_kex();
1464                 authctxt = do_authentication2();
1465         } else {
1466                 do_ssh1_kex();
1467                 authctxt = do_authentication();
1468         }
1469         /*
1470          * If we use privilege separation, the unprivileged child transfers
1471          * the current keystate and exits
1472          */
1473         if (use_privsep) {
1474                 mm_send_keystate(pmonitor);
1475                 exit(0);
1476         }
1477
1478  authenticated:
1479         /*
1480          * In privilege separation, we fork another child and prepare
1481          * file descriptor passing.
1482          */
1483         if (use_privsep) {
1484                 privsep_postauth(authctxt);
1485                 /* the monitor process [priv] will not return */
1486                 if (!compat20)
1487                         destroy_sensitive_data();
1488         }
1489
1490         /* Perform session preparation. */
1491         do_authenticated(authctxt);
1492
1493         /* The connection has been terminated. */
1494         verbose("Closing connection to %.100s", remote_ip);
1495
1496 #ifdef USE_PAM
1497         finish_pam();
1498 #endif /* USE_PAM */
1499
1500         packet_close();
1501
1502         if (use_privsep)
1503                 mm_terminate();
1504
1505         exit(0);
1506 }
1507
1508 /*
1509  * Decrypt session_key_int using our private server key and private host key
1510  * (key with larger modulus first).
1511  */
1512 int
1513 ssh1_session_key(BIGNUM *session_key_int)
1514 {
1515         int rsafail = 0;
1516
1517         if (BN_cmp(sensitive_data.server_key->rsa->n, sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) > 0) {
1518                 /* Server key has bigger modulus. */
1519                 if (BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n) <
1520                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1521                         fatal("do_connection: %s: server_key %d < host_key %d + SSH_KEY_BITS_RESERVED %d",
1522                             get_remote_ipaddr(),
1523                             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1524                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n),
1525                             SSH_KEY_BITS_RESERVED);
1526                 }
1527                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1528                     sensitive_data.server_key->rsa) <= 0)
1529                         rsafail++;
1530                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1531                     sensitive_data.ssh1_host_key->rsa) <= 0)
1532                         rsafail++;
1533         } else {
1534                 /* Host key has bigger modulus (or they are equal). */
1535                 if (BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) <
1536                     BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1537                         fatal("do_connection: %s: host_key %d < server_key %d + SSH_KEY_BITS_RESERVED %d",
1538                             get_remote_ipaddr(),
1539                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n),
1540                             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1541                             SSH_KEY_BITS_RESERVED);
1542                 }
1543                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1544                     sensitive_data.ssh1_host_key->rsa) < 0)
1545                         rsafail++;
1546                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1547                     sensitive_data.server_key->rsa) < 0)
1548                         rsafail++;
1549         }
1550         return (rsafail);
1551 }
1552 /*
1553  * SSH1 key exchange
1554  */
1555 static void
1556 do_ssh1_kex(void)
1557 {
1558         int i, len;
1559         int rsafail = 0;
1560         BIGNUM *session_key_int;
1561         u_char session_key[SSH_SESSION_KEY_LENGTH];
1562         u_char cookie[8];
1563         u_int cipher_type, auth_mask, protocol_flags;
1564         u_int32_t rand = 0;
1565
1566         /*
1567          * Generate check bytes that the client must send back in the user
1568          * packet in order for it to be accepted; this is used to defy ip
1569          * spoofing attacks.  Note that this only works against somebody
1570          * doing IP spoofing from a remote machine; any machine on the local
1571          * network can still see outgoing packets and catch the random
1572          * cookie.  This only affects rhosts authentication, and this is one
1573          * of the reasons why it is inherently insecure.
1574          */
1575         for (i = 0; i < 8; i++) {
1576                 if (i % 4 == 0)
1577                         rand = arc4random();
1578                 cookie[i] = rand & 0xff;
1579                 rand >>= 8;
1580         }
1581
1582         /*
1583          * Send our public key.  We include in the packet 64 bits of random
1584          * data that must be matched in the reply in order to prevent IP
1585          * spoofing.
1586          */
1587         packet_start(SSH_SMSG_PUBLIC_KEY);
1588         for (i = 0; i < 8; i++)
1589                 packet_put_char(cookie[i]);
1590
1591         /* Store our public server RSA key. */
1592         packet_put_int(BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n));
1593         packet_put_bignum(sensitive_data.server_key->rsa->e);
1594         packet_put_bignum(sensitive_data.server_key->rsa->n);
1595
1596         /* Store our public host RSA key. */
1597         packet_put_int(BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n));
1598         packet_put_bignum(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->e);
1599         packet_put_bignum(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n);
1600
1601         /* Put protocol flags. */
1602         packet_put_int(SSH_PROTOFLAG_HOST_IN_FWD_OPEN);
1603
1604         /* Declare which ciphers we support. */
1605         packet_put_int(cipher_mask_ssh1(0));
1606
1607         /* Declare supported authentication types. */
1608         auth_mask = 0;
1609         if (options.rhosts_authentication)
1610                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RHOSTS;
1611         if (options.rhosts_rsa_authentication)
1612                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RHOSTS_RSA;
1613         if (options.rsa_authentication)
1614                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RSA;
1615 #if defined(KRB4) || defined(KRB5)
1616         if (options.kerberos_authentication)
1617                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_KERBEROS;
1618 #endif
1619 #if defined(AFS) || defined(KRB5)
1620         if (options.kerberos_tgt_passing)
1621                 auth_mask |= 1 << SSH_PASS_KERBEROS_TGT;
1622 #endif
1623 #ifdef AFS
1624         if (options.afs_token_passing)
1625                 auth_mask |= 1 << SSH_PASS_AFS_TOKEN;
1626 #endif
1627         if (options.challenge_response_authentication == 1)
1628                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_TIS;
1629         if (options.password_authentication)
1630                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_PASSWORD;
1631         packet_put_int(auth_mask);
1632
1633         /* Send the packet and wait for it to be sent. */
1634         packet_send();
1635         packet_write_wait();
1636
1637         debug("Sent %d bit server key and %d bit host key.",
1638             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1639             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n));
1640
1641         /* Read clients reply (cipher type and session key). */
1642         packet_read_expect(SSH_CMSG_SESSION_KEY);
1643
1644         /* Get cipher type and check whether we accept this. */
1645         cipher_type = packet_get_char();
1646
1647         if (!(cipher_mask_ssh1(0) & (1 << cipher_type)))
1648                 packet_disconnect("Warning: client selects unsupported cipher.");
1649
1650         /* Get check bytes from the packet.  These must match those we
1651            sent earlier with the public key packet. */
1652         for (i = 0; i < 8; i++)
1653                 if (cookie[i] != packet_get_char())
1654                         packet_disconnect("IP Spoofing check bytes do not match.");
1655
1656         debug("Encryption type: %.200s", cipher_name(cipher_type));
1657
1658         /* Get the encrypted integer. */
1659         if ((session_key_int = BN_new()) == NULL)
1660                 fatal("do_ssh1_kex: BN_new failed");
1661         packet_get_bignum(session_key_int);
1662
1663         protocol_flags = packet_get_int();
1664         packet_set_protocol_flags(protocol_flags);
1665         packet_check_eom();
1666
1667         /* Decrypt session_key_int using host/server keys */
1668         rsafail = PRIVSEP(ssh1_session_key(session_key_int));
1669
1670         /*
1671          * Extract session key from the decrypted integer.  The key is in the
1672          * least significant 256 bits of the integer; the first byte of the
1673          * key is in the highest bits.
1674          */
1675         if (!rsafail) {
1676                 BN_mask_bits(session_key_int, sizeof(session_key) * 8);
1677                 len = BN_num_bytes(session_key_int);
1678                 if (len < 0 || len > sizeof(session_key)) {
1679                         error("do_connection: bad session key len from %s: "
1680                             "session_key_int %d > sizeof(session_key) %lu",
1681                             get_remote_ipaddr(), len, (u_long)sizeof(session_key));
1682                         rsafail++;
1683                 } else {
1684                         memset(session_key, 0, sizeof(session_key));
1685                         BN_bn2bin(session_key_int,
1686                             session_key + sizeof(session_key) - len);
1687
1688                         compute_session_id(session_id, cookie,
1689                             sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n,
1690                             sensitive_data.server_key->rsa->n);
1691                         /*
1692                          * Xor the first 16 bytes of the session key with the
1693                          * session id.
1694                          */
1695                         for (i = 0; i < 16; i++)
1696                                 session_key[i] ^= session_id[i];
1697                 }
1698         }
1699         if (rsafail) {
1700                 int bytes = BN_num_bytes(session_key_int);
1701                 u_char *buf = xmalloc(bytes);
1702                 MD5_CTX md;
1703
1704                 log("do_connection: generating a fake encryption key");
1705                 BN_bn2bin(session_key_int, buf);
1706                 MD5_Init(&md);
1707                 MD5_Update(&md, buf, bytes);
1708                 MD5_Update(&md, sensitive_data.ssh1_cookie, SSH_SESSION_KEY_LENGTH);
1709                 MD5_Final(session_key, &md);
1710                 MD5_Init(&md);
1711                 MD5_Update(&md, session_key, 16);
1712                 MD5_Update(&md, buf, bytes);
1713                 MD5_Update(&md, sensitive_data.ssh1_cookie, SSH_SESSION_KEY_LENGTH);
1714                 MD5_Final(session_key + 16, &md);
1715                 memset(buf, 0, bytes);
1716                 xfree(buf);
1717                 for (i = 0; i < 16; i++)
1718                         session_id[i] = session_key[i] ^ session_key[i + 16];
1719         }
1720         /* Destroy the private and public keys. No longer. */
1721         destroy_sensitive_data();
1722
1723         if (use_privsep)
1724                 mm_ssh1_session_id(session_id);
1725
1726         /* Destroy the decrypted integer.  It is no longer needed. */
1727         BN_clear_free(session_key_int);
1728
1729         /* Set the session key.  From this on all communications will be encrypted. */
1730         packet_set_encryption_key(session_key, SSH_SESSION_KEY_LENGTH, cipher_type);
1731
1732         /* Destroy our copy of the session key.  It is no longer needed. */
1733         memset(session_key, 0, sizeof(session_key));
1734
1735         debug("Received session key; encryption turned on.");
1736
1737         /* Send an acknowledgement packet.  Note that this packet is sent encrypted. */
1738         packet_start(SSH_SMSG_SUCCESS);
1739         packet_send();
1740         packet_write_wait();
1741 }
1742
1743 /*
1744  * SSH2 key exchange: diffie-hellman-group1-sha1
1745  */
1746 static void
1747 do_ssh2_kex(void)
1748 {
1749         Kex *kex;
1750
1751         if (options.ciphers != NULL) {
1752                 myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_CTOS] =
1753                 myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_STOC] = options.ciphers;
1754         }
1755         myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_CTOS] =
1756             compat_cipher_proposal(myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_CTOS]);
1757         myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_STOC] =
1758             compat_cipher_proposal(myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_STOC]);
1759
1760         if (options.macs != NULL) {
1761                 myproposal[PROPOSAL_MAC_ALGS_CTOS] =
1762                 myproposal[PROPOSAL_MAC_ALGS_STOC] = options.macs;
1763         }
1764         myproposal[PROPOSAL_SERVER_HOST_KEY_ALGS] = list_hostkey_types();
1765
1766 #ifdef GSSAPI
1767         {
1768         char *orig;
1769         char *gss = NULL;
1770         char *newstr = NULL;
1771         orig = myproposal[PROPOSAL_KEX_ALGS];
1772
1773         /* If we don't have a host key, then all of the algorithms
1774          * currently in myproposal are useless */
1775         if (strlen(myproposal[PROPOSAL_SERVER_HOST_KEY_ALGS])==0)
1776                 orig= NULL;
1777
1778         if (options.gss_keyex)
1779                 gss = ssh_gssapi_mechanisms(1,NULL);
1780         else
1781                 gss = NULL;
1782
1783         if (gss && orig) {
1784                 int len = strlen(orig) + strlen(gss) +2;
1785                 newstr=xmalloc(len);
1786                 snprintf(newstr,len,"%s,%s",gss,orig);
1787         } else if (gss) {
1788                 newstr=gss;
1789         } else if (orig) {
1790                 newstr=orig;
1791         }
1792         /* If we've got GSSAPI mechanisms, then we've also got the 'null'
1793            host key algorithm, but we're not allowed to advertise it, unless
1794            its the only host key algorithm we're supporting */
1795         if (gss && (strlen(myproposal[PROPOSAL_SERVER_HOST_KEY_ALGS])) == 0) {
1796                 myproposal[PROPOSAL_SERVER_HOST_KEY_ALGS]="null";
1797         }
1798         if (newstr)
1799                 myproposal[PROPOSAL_KEX_ALGS]=newstr;
1800         else
1801                 fatal("No supported key exchange algorithms");
1802         }
1803 #endif
1804
1805         /* start key exchange */
1806         kex = kex_setup(myproposal);
1807         kex->server = 1;
1808         kex->client_version_string=client_version_string;
1809         kex->server_version_string=server_version_string;
1810         kex->load_host_key=&get_hostkey_by_type;
1811         kex->host_key_index=&get_hostkey_index;
1812
1813         xxx_kex = kex;
1814
1815         dispatch_run(DISPATCH_BLOCK, &kex->done, kex);
1816
1817         session_id2 = kex->session_id;
1818         session_id2_len = kex->session_id_len;
1819
1820 #ifdef DEBUG_KEXDH
1821         /* send 1st encrypted/maced/compressed message */
1822         packet_start(SSH2_MSG_IGNORE);
1823         packet_put_cstring("markus");
1824         packet_send();
1825         packet_write_wait();
1826 #endif
1827         debug("KEX done");
1828 }