]> andersk Git - gssapi-openssh.git/blob - openssh/kex.c
The man2html from jbasney on pkilab2 works whereas the standard one doesn't.
[gssapi-openssh.git] / openssh / kex.c
1 /* $OpenBSD: kex.c,v 1.81 2009/05/27 06:34:36 andreas Exp $ */
2 /*
3  * Copyright (c) 2000, 2001 Markus Friedl.  All rights reserved.
4  *
5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
6  * modification, are permitted provided that the following conditions
7  * are met:
8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
13  *
14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
15  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
16  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
17  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
18  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
19  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
20  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
21  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
22  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
23  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
24  */
25
26 #include "includes.h"
27
28 #include <sys/param.h>
29
30 #include <signal.h>
31 #include <stdarg.h>
32 #include <stdio.h>
33 #include <stdlib.h>
34 #include <string.h>
35
36 #include <openssl/crypto.h>
37
38 #include "xmalloc.h"
39 #include "ssh2.h"
40 #include "buffer.h"
41 #include "packet.h"
42 #include "compat.h"
43 #include "cipher.h"
44 #include "key.h"
45 #include "kex.h"
46 #include "log.h"
47 #include "mac.h"
48 #include "match.h"
49 #include "dispatch.h"
50 #include "monitor.h"
51 #include "canohost.h"
52
53 #ifdef GSSAPI
54 #include "ssh-gss.h"
55 #endif
56
57 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x00907000L
58 # if defined(HAVE_EVP_SHA256)
59 # define evp_ssh_sha256 EVP_sha256
60 # else
61 extern const EVP_MD *evp_ssh_sha256(void);
62 # endif
63 #endif
64
65 /* prototype */
66 static void kex_kexinit_finish(Kex *);
67 static void kex_choose_conf(Kex *);
68
69 /* put algorithm proposal into buffer */
70 /* used in sshconnect.c as well as kex.c */
71 void
72 kex_prop2buf(Buffer *b, char *proposal[PROPOSAL_MAX])
73 {
74         u_int i;
75
76         buffer_clear(b);
77         /*
78          * add a dummy cookie, the cookie will be overwritten by
79          * kex_send_kexinit(), each time a kexinit is set
80          */
81         for (i = 0; i < KEX_COOKIE_LEN; i++)
82                 buffer_put_char(b, 0);
83         for (i = 0; i < PROPOSAL_MAX; i++)
84                 buffer_put_cstring(b, proposal[i]);
85         buffer_put_char(b, 0);                  /* first_kex_packet_follows */
86         buffer_put_int(b, 0);                   /* uint32 reserved */
87 }
88
89 /* parse buffer and return algorithm proposal */
90 static char **
91 kex_buf2prop(Buffer *raw, int *first_kex_follows)
92 {
93         Buffer b;
94         u_int i;
95         char **proposal;
96
97         proposal = xcalloc(PROPOSAL_MAX, sizeof(char *));
98
99         buffer_init(&b);
100         buffer_append(&b, buffer_ptr(raw), buffer_len(raw));
101         /* skip cookie */
102         for (i = 0; i < KEX_COOKIE_LEN; i++)
103                 buffer_get_char(&b);
104         /* extract kex init proposal strings */
105         for (i = 0; i < PROPOSAL_MAX; i++) {
106                 proposal[i] = buffer_get_string(&b,NULL);
107                 debug2("kex_parse_kexinit: %s", proposal[i]);
108         }
109         /* first kex follows / reserved */
110         i = buffer_get_char(&b);
111         if (first_kex_follows != NULL)
112                 *first_kex_follows = i;
113         debug2("kex_parse_kexinit: first_kex_follows %d ", i);
114         i = buffer_get_int(&b);
115         debug2("kex_parse_kexinit: reserved %u ", i);
116         buffer_free(&b);
117         return proposal;
118 }
119
120 static void
121 kex_prop_free(char **proposal)
122 {
123         u_int i;
124
125         for (i = 0; i < PROPOSAL_MAX; i++)
126                 xfree(proposal[i]);
127         xfree(proposal);
128 }
129
130 /* ARGSUSED */
131 static void
132 kex_protocol_error(int type, u_int32_t seq, void *ctxt)
133 {
134         error("Hm, kex protocol error: type %d seq %u", type, seq);
135 }
136
137 static void
138 kex_reset_dispatch(void)
139 {
140         dispatch_range(SSH2_MSG_TRANSPORT_MIN,
141             SSH2_MSG_TRANSPORT_MAX, &kex_protocol_error);
142         dispatch_set(SSH2_MSG_KEXINIT, &kex_input_kexinit);
143 }
144
145 void
146 kex_finish(Kex *kex)
147 {
148         kex_reset_dispatch();
149
150         packet_start(SSH2_MSG_NEWKEYS);
151         packet_send();
152         /* packet_write_wait(); */
153         debug("SSH2_MSG_NEWKEYS sent");
154
155         debug("expecting SSH2_MSG_NEWKEYS");
156         packet_read_expect(SSH2_MSG_NEWKEYS);
157         packet_check_eom();
158         debug("SSH2_MSG_NEWKEYS received");
159
160         kex->done = 1;
161         buffer_clear(&kex->peer);
162         /* buffer_clear(&kex->my); */
163         kex->flags &= ~KEX_INIT_SENT;
164         xfree(kex->name);
165         kex->name = NULL;
166 }
167
168 void
169 kex_send_kexinit(Kex *kex)
170 {
171         u_int32_t rnd = 0;
172         u_char *cookie;
173         u_int i;
174
175         if (kex == NULL) {
176                 error("kex_send_kexinit: no kex, cannot rekey");
177                 return;
178         }
179         if (kex->flags & KEX_INIT_SENT) {
180                 debug("KEX_INIT_SENT");
181                 return;
182         }
183         kex->done = 0;
184
185         /* generate a random cookie */
186         if (buffer_len(&kex->my) < KEX_COOKIE_LEN)
187                 fatal("kex_send_kexinit: kex proposal too short");
188         cookie = buffer_ptr(&kex->my);
189         for (i = 0; i < KEX_COOKIE_LEN; i++) {
190                 if (i % 4 == 0)
191                         rnd = arc4random();
192                 cookie[i] = rnd;
193                 rnd >>= 8;
194         }
195         packet_start(SSH2_MSG_KEXINIT);
196         packet_put_raw(buffer_ptr(&kex->my), buffer_len(&kex->my));
197         packet_send();
198         debug("SSH2_MSG_KEXINIT sent");
199         kex->flags |= KEX_INIT_SENT;
200 }
201
202 /* ARGSUSED */
203 void
204 kex_input_kexinit(int type, u_int32_t seq, void *ctxt)
205 {
206         char *ptr;
207         u_int i, dlen;
208         Kex *kex = (Kex *)ctxt;
209
210         debug("SSH2_MSG_KEXINIT received");
211         if (kex == NULL)
212                 fatal("kex_input_kexinit: no kex, cannot rekey");
213
214         ptr = packet_get_raw(&dlen);
215         buffer_append(&kex->peer, ptr, dlen);
216
217         /* discard packet */
218         for (i = 0; i < KEX_COOKIE_LEN; i++)
219                 packet_get_char();
220         for (i = 0; i < PROPOSAL_MAX; i++)
221                 xfree(packet_get_string(NULL));
222         (void) packet_get_char();
223         (void) packet_get_int();
224         packet_check_eom();
225
226         kex_kexinit_finish(kex);
227 }
228
229 Kex *
230 kex_setup(char *proposal[PROPOSAL_MAX])
231 {
232         Kex *kex;
233
234         kex = xcalloc(1, sizeof(*kex));
235         buffer_init(&kex->peer);
236         buffer_init(&kex->my);
237         kex_prop2buf(&kex->my, proposal);
238         kex->done = 0;
239
240         kex_send_kexinit(kex);                                  /* we start */
241         kex_reset_dispatch();
242
243         return kex;
244 }
245
246 static void
247 kex_kexinit_finish(Kex *kex)
248 {
249         if (!(kex->flags & KEX_INIT_SENT))
250                 kex_send_kexinit(kex);
251
252         kex_choose_conf(kex);
253
254         if (kex->kex_type >= 0 && kex->kex_type < KEX_MAX &&
255             kex->kex[kex->kex_type] != NULL) {
256                 (kex->kex[kex->kex_type])(kex);
257         } else {
258                 fatal("Unsupported key exchange %d", kex->kex_type);
259         }
260 }
261
262 static void
263 choose_enc(Enc *enc, char *client, char *server)
264 {
265         char *name = match_list(client, server, NULL);
266         if (name == NULL)
267                 fatal("no matching cipher found: client %s server %s",
268                     client, server);
269         if ((enc->cipher = cipher_by_name(name)) == NULL)
270                 fatal("matching cipher is not supported: %s", name);
271         enc->name = name;
272         enc->enabled = 0;
273         enc->iv = NULL;
274         enc->key = NULL;
275         enc->key_len = cipher_keylen(enc->cipher);
276         enc->block_size = cipher_blocksize(enc->cipher);
277 }
278
279 static void
280 choose_mac(Mac *mac, char *client, char *server)
281 {
282         char *name = match_list(client, server, NULL);
283         if (name == NULL)
284                 fatal("no matching mac found: client %s server %s",
285                     client, server);
286         if (mac_setup(mac, name) < 0)
287                 fatal("unsupported mac %s", name);
288         /* truncate the key */
289         if (datafellows & SSH_BUG_HMAC)
290                 mac->key_len = 16;
291         mac->name = name;
292         mac->key = NULL;
293         mac->enabled = 0;
294 }
295
296 static void
297 choose_comp(Comp *comp, char *client, char *server)
298 {
299         char *name = match_list(client, server, NULL);
300         if (name == NULL)
301                 fatal("no matching comp found: client %s server %s", client, server);
302         if (strcmp(name, "zlib@openssh.com") == 0) {
303                 comp->type = COMP_DELAYED;
304         } else if (strcmp(name, "zlib") == 0) {
305                 comp->type = COMP_ZLIB;
306         } else if (strcmp(name, "none") == 0) {
307                 comp->type = COMP_NONE;
308         } else {
309                 fatal("unsupported comp %s", name);
310         }
311         comp->name = name;
312 }
313
314 static void
315 choose_kex(Kex *k, char *client, char *server)
316 {
317         k->name = match_list(client, server, NULL);
318         if (k->name == NULL)
319                 fatal("Unable to negotiate a key exchange method");
320         if (strcmp(k->name, KEX_DH1) == 0) {
321                 k->kex_type = KEX_DH_GRP1_SHA1;
322                 k->evp_md = EVP_sha1();
323         } else if (strcmp(k->name, KEX_DH14) == 0) {
324                 k->kex_type = KEX_DH_GRP14_SHA1;
325                 k->evp_md = EVP_sha1();
326         } else if (strcmp(k->name, KEX_DHGEX_SHA1) == 0) {
327                 k->kex_type = KEX_DH_GEX_SHA1;
328                 k->evp_md = EVP_sha1();
329 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x00907000L
330         } else if (strcmp(k->name, KEX_DHGEX_SHA256) == 0) {
331                 k->kex_type = KEX_DH_GEX_SHA256;
332                 k->evp_md = evp_ssh_sha256();
333 #endif
334 #ifdef GSSAPI
335         } else if (strncmp(k->name, KEX_GSS_GEX_SHA1_ID,
336             sizeof(KEX_GSS_GEX_SHA1_ID) - 1) == 0) {
337                 k->kex_type = KEX_GSS_GEX_SHA1;
338                 k->evp_md = EVP_sha1();
339         } else if (strncmp(k->name, KEX_GSS_GRP1_SHA1_ID,
340             sizeof(KEX_GSS_GRP1_SHA1_ID) - 1) == 0) {
341                 k->kex_type = KEX_GSS_GRP1_SHA1;
342                 k->evp_md = EVP_sha1();
343         } else if (strncmp(k->name, KEX_GSS_GRP14_SHA1_ID,
344             sizeof(KEX_GSS_GRP14_SHA1_ID) - 1) == 0) {
345                 k->kex_type = KEX_GSS_GRP14_SHA1;
346                 k->evp_md = EVP_sha1();
347 #endif
348         } else
349                 fatal("bad kex alg %s", k->name);
350 }
351
352 static void
353 choose_hostkeyalg(Kex *k, char *client, char *server)
354 {
355         char *hostkeyalg = match_list(client, server, NULL);
356         if (hostkeyalg == NULL)
357                 fatal("no hostkey alg");
358         k->hostkey_type = key_type_from_name(hostkeyalg);
359         if (k->hostkey_type == KEY_UNSPEC)
360                 fatal("bad hostkey alg '%s'", hostkeyalg);
361         xfree(hostkeyalg);
362 }
363
364 static int
365 proposals_match(char *my[PROPOSAL_MAX], char *peer[PROPOSAL_MAX])
366 {
367         static int check[] = {
368                 PROPOSAL_KEX_ALGS, PROPOSAL_SERVER_HOST_KEY_ALGS, -1
369         };
370         int *idx;
371         char *p;
372
373         for (idx = &check[0]; *idx != -1; idx++) {
374                 if ((p = strchr(my[*idx], ',')) != NULL)
375                         *p = '\0';
376                 if ((p = strchr(peer[*idx], ',')) != NULL)
377                         *p = '\0';
378                 if (strcmp(my[*idx], peer[*idx]) != 0) {
379                         debug2("proposal mismatch: my %s peer %s",
380                             my[*idx], peer[*idx]);
381                         return (0);
382                 }
383         }
384         debug2("proposals match");
385         return (1);
386 }
387
388 static void
389 kex_choose_conf(Kex *kex)
390 {
391         Newkeys *newkeys;
392         char **my, **peer;
393         char **cprop, **sprop;
394         int nenc, nmac, ncomp;
395         u_int mode, ctos, need;
396         int first_kex_follows, type;
397         int log_flag = 0;
398
399         int auth_flag;
400
401         auth_flag = packet_authentication_state();
402
403         debug ("AUTH STATE IS %d", auth_flag);
404
405         my   = kex_buf2prop(&kex->my, NULL);
406         peer = kex_buf2prop(&kex->peer, &first_kex_follows);
407
408         if (kex->server) {
409                 cprop=peer;
410                 sprop=my;
411         } else {
412                 cprop=my;
413                 sprop=peer;
414         }
415
416         /* Algorithm Negotiation */
417         for (mode = 0; mode < MODE_MAX; mode++) {
418                 newkeys = xcalloc(1, sizeof(*newkeys));
419                 kex->newkeys[mode] = newkeys;
420                 ctos = (!kex->server && mode == MODE_OUT) ||
421                     (kex->server && mode == MODE_IN);
422                 nenc  = ctos ? PROPOSAL_ENC_ALGS_CTOS  : PROPOSAL_ENC_ALGS_STOC;
423                 nmac  = ctos ? PROPOSAL_MAC_ALGS_CTOS  : PROPOSAL_MAC_ALGS_STOC;
424                 ncomp = ctos ? PROPOSAL_COMP_ALGS_CTOS : PROPOSAL_COMP_ALGS_STOC;
425                 choose_enc (&newkeys->enc,  cprop[nenc],  sprop[nenc]);
426                 choose_mac (&newkeys->mac,  cprop[nmac],  sprop[nmac]);
427                 choose_comp(&newkeys->comp, cprop[ncomp], sprop[ncomp]);
428                 debug("REQUESTED ENC.NAME is '%s'", newkeys->enc.name);
429                 if (strcmp(newkeys->enc.name, "none") == 0) {
430                                 debug("Requesting NONE. Authflag is %d", auth_flag);                    
431                         if (auth_flag == 1) {
432                                 debug("None requested post authentication.");
433                         } else {
434                                 fatal("Pre-authentication none cipher requests are not allowed.");
435                         }
436                 } 
437                 debug("kex: %s %s %s %s",
438                     ctos ? "client->server" : "server->client",
439                     newkeys->enc.name,
440                     newkeys->mac.name,
441                     newkeys->comp.name);
442                 /* client starts withctos = 0 && log flag = 0 and no log*/
443                 /* 2nd client pass ctos=1 and flag = 1 so no log*/
444                 /* server starts with ctos =1 && log_flag = 0 so log */
445                 /* 2nd sever pass ctos = 1 && log flag = 1 so no log*/
446                 /* -cjr*/
447                 if (ctos && !log_flag) {
448                         logit("SSH: Server;Ltype: Kex;Remote: %s-%d;Enc: %s;MAC: %s;Comp: %s",
449                               get_remote_ipaddr(),
450                               get_remote_port(),
451                               newkeys->enc.name,
452                               newkeys->mac.name,
453                               newkeys->comp.name);
454                 }
455                 log_flag = 1;
456         }
457         choose_kex(kex, cprop[PROPOSAL_KEX_ALGS], sprop[PROPOSAL_KEX_ALGS]);
458         choose_hostkeyalg(kex, cprop[PROPOSAL_SERVER_HOST_KEY_ALGS],
459             sprop[PROPOSAL_SERVER_HOST_KEY_ALGS]);
460         need = 0;
461         for (mode = 0; mode < MODE_MAX; mode++) {
462                 newkeys = kex->newkeys[mode];
463                 if (need < newkeys->enc.key_len)
464                         need = newkeys->enc.key_len;
465                 if (need < newkeys->enc.block_size)
466                         need = newkeys->enc.block_size;
467                 if (need < newkeys->mac.key_len)
468                         need = newkeys->mac.key_len;
469         }
470         /* XXX need runden? */
471         kex->we_need = need;
472
473         /* ignore the next message if the proposals do not match */
474         if (first_kex_follows && !proposals_match(my, peer) &&
475             !(datafellows & SSH_BUG_FIRSTKEX)) {
476                 type = packet_read();
477                 debug2("skipping next packet (type %u)", type);
478         }
479
480         kex_prop_free(my);
481         kex_prop_free(peer);
482 }
483
484 static u_char *
485 derive_key(Kex *kex, int id, u_int need, u_char *hash, u_int hashlen,
486     BIGNUM *shared_secret)
487 {
488         Buffer b;
489         EVP_MD_CTX md;
490         char c = id;
491         u_int have;
492         int mdsz;
493         u_char *digest;
494
495         if ((mdsz = EVP_MD_size(kex->evp_md)) <= 0)
496                 fatal("bad kex md size %d", mdsz);
497         digest = xmalloc(roundup(need, mdsz));
498
499         buffer_init(&b);
500         buffer_put_bignum2(&b, shared_secret);
501
502         /* K1 = HASH(K || H || "A" || session_id) */
503         EVP_DigestInit(&md, kex->evp_md);
504         if (!(datafellows & SSH_BUG_DERIVEKEY))
505                 EVP_DigestUpdate(&md, buffer_ptr(&b), buffer_len(&b));
506         EVP_DigestUpdate(&md, hash, hashlen);
507         EVP_DigestUpdate(&md, &c, 1);
508         EVP_DigestUpdate(&md, kex->session_id, kex->session_id_len);
509         EVP_DigestFinal(&md, digest, NULL);
510
511         /*
512          * expand key:
513          * Kn = HASH(K || H || K1 || K2 || ... || Kn-1)
514          * Key = K1 || K2 || ... || Kn
515          */
516         for (have = mdsz; need > have; have += mdsz) {
517                 EVP_DigestInit(&md, kex->evp_md);
518                 if (!(datafellows & SSH_BUG_DERIVEKEY))
519                         EVP_DigestUpdate(&md, buffer_ptr(&b), buffer_len(&b));
520                 EVP_DigestUpdate(&md, hash, hashlen);
521                 EVP_DigestUpdate(&md, digest, have);
522                 EVP_DigestFinal(&md, digest + have, NULL);
523         }
524         buffer_free(&b);
525 #ifdef DEBUG_KEX
526         fprintf(stderr, "key '%c'== ", c);
527         dump_digest("key", digest, need);
528 #endif
529         return digest;
530 }
531
532 Newkeys *current_keys[MODE_MAX];
533
534 #define NKEYS   6
535 void
536 kex_derive_keys(Kex *kex, u_char *hash, u_int hashlen, BIGNUM *shared_secret)
537 {
538         u_char *keys[NKEYS];
539         u_int i, mode, ctos;
540
541         for (i = 0; i < NKEYS; i++) {
542                 keys[i] = derive_key(kex, 'A'+i, kex->we_need, hash, hashlen,
543                     shared_secret);
544         }
545
546         debug2("kex_derive_keys");
547         for (mode = 0; mode < MODE_MAX; mode++) {
548                 current_keys[mode] = kex->newkeys[mode];
549                 kex->newkeys[mode] = NULL;
550                 ctos = (!kex->server && mode == MODE_OUT) ||
551                     (kex->server && mode == MODE_IN);
552                 current_keys[mode]->enc.iv  = keys[ctos ? 0 : 1];
553                 current_keys[mode]->enc.key = keys[ctos ? 2 : 3];
554                 current_keys[mode]->mac.key = keys[ctos ? 4 : 5];
555         }
556 }
557
558 Newkeys *
559 kex_get_newkeys(int mode)
560 {
561         Newkeys *ret;
562
563         ret = current_keys[mode];
564         current_keys[mode] = NULL;
565         return ret;
566 }
567
568 void
569 derive_ssh1_session_id(BIGNUM *host_modulus, BIGNUM *server_modulus,
570     u_int8_t cookie[8], u_int8_t id[16])
571 {
572         const EVP_MD *evp_md = EVP_md5();
573         EVP_MD_CTX md;
574         u_int8_t nbuf[2048], obuf[EVP_MAX_MD_SIZE];
575         int len;
576
577         EVP_DigestInit(&md, evp_md);
578
579         len = BN_num_bytes(host_modulus);
580         if (len < (512 / 8) || (u_int)len > sizeof(nbuf))
581                 fatal("%s: bad host modulus (len %d)", __func__, len);
582         BN_bn2bin(host_modulus, nbuf);
583         EVP_DigestUpdate(&md, nbuf, len);
584
585         len = BN_num_bytes(server_modulus);
586         if (len < (512 / 8) || (u_int)len > sizeof(nbuf))
587                 fatal("%s: bad server modulus (len %d)", __func__, len);
588         BN_bn2bin(server_modulus, nbuf);
589         EVP_DigestUpdate(&md, nbuf, len);
590
591         EVP_DigestUpdate(&md, cookie, 8);
592
593         EVP_DigestFinal(&md, obuf, NULL);
594         memcpy(id, obuf, 16);
595
596         memset(nbuf, 0, sizeof(nbuf));
597         memset(obuf, 0, sizeof(obuf));
598         memset(&md, 0, sizeof(md));
599 }
600
601 #if defined(DEBUG_KEX) || defined(DEBUG_KEXDH)
602 void
603 dump_digest(char *msg, u_char *digest, int len)
604 {
605         u_int i;
606
607         fprintf(stderr, "%s\n", msg);
608         for (i = 0; i < len; i++) {
609                 fprintf(stderr, "%02x", digest[i]);
610                 if (i%32 == 31)
611                         fprintf(stderr, "\n");
612                 else if (i%8 == 7)
613                         fprintf(stderr, " ");
614         }
615         fprintf(stderr, "\n");
616 }
617 #endif
This page took 0.091806 seconds and 5 git commands to generate.