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