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 1.284 2003/12/09 21:53:37 markus 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 int IPv4or6 = AF_UNSPEC;
 116
 117 /*
 118  * Debug mode flag.  This can be set on the command line.  If debug
 119  * mode is enabled, extra debugging output will be sent to the system
 120  * log, the daemon will not go to background, and will exit after processing
 121  * the first connection.
 122  */
 123 int debug_flag = 0;
 124
 125 /* Flag indicating that the daemon should only test the configuration and keys. */
 126 int test_flag = 0;
 127
 128 /* Flag indicating that the daemon is being started from inetd. */
 129 int inetd_flag = 0;
 130
 131 /* Flag indicating that sshd should not detach and become a daemon. */
 132 int no_daemon_flag = 0;
 133
 134 /* debug goes to stderr unless inetd_flag is set */
 135 int log_stderr = 0;
 136
 137 /* Saved arguments to main(). */
 138 char **saved_argv;
 139 int saved_argc;
 140
 141 /*
 142  * The sockets that the server is listening; this is used in the SIGHUP
 143  * signal handler.
 144  */
 145 #define MAX_LISTEN_SOCKS        16
 146 int listen_socks[MAX_LISTEN_SOCKS];
 147 int num_listen_socks = 0;
 148
 149 /*
 150  * the client's version string, passed by sshd2 in compat mode. if != NULL,
 151  * sshd will skip the version-number exchange
 152  */
 153 char *client_version_string = NULL;
 154 char *server_version_string = NULL;
 155
 156 /* for rekeying XXX fixme */
 157 Kex *xxx_kex;
 158
 159 /*
 160  * Any really sensitive data in the application is contained in this
 161  * structure. The idea is that this structure could be locked into memory so
 162  * that the pages do not get written into swap.  However, there are some
 163  * problems. The private key contains BIGNUMs, and we do not (in principle)
 164  * have access to the internals of them, and locking just the structure is
 165  * not very useful.  Currently, memory locking is not implemented.
 166  */
 167 struct {
 168         Key     *server_key;            /* ephemeral server key */
 169         Key     *ssh1_host_key;         /* ssh1 host key */
 170         Key     **host_keys;            /* all private host keys */
 171         int     have_ssh1_key;
 172         int     have_ssh2_key;
 173         u_char  ssh1_cookie[SSH_SESSION_KEY_LENGTH];
 174 } sensitive_data;
 175
 176 /*
 177  * Flag indicating whether the RSA server key needs to be regenerated.
 178  * Is set in the SIGALRM handler and cleared when the key is regenerated.
 179  */
 180 static volatile sig_atomic_t key_do_regen = 0;
 181
 182 /* This is set to true when a signal is received. */
 183 static volatile sig_atomic_t received_sighup = 0;
 184 static volatile sig_atomic_t received_sigterm = 0;
 185
 186 /* session identifier, used by RSA-auth */
 187 u_char session_id[16];
 188
 189 /* same for ssh2 */
 190 u_char *session_id2 = NULL;
 191 u_int session_id2_len = 0;
 192
 193 /* record remote hostname or ip */
 194 u_int utmp_len = MAXHOSTNAMELEN;
 195
 196 /* options.max_startup sized array of fd ints */
 197 int *startup_pipes = NULL;
 198 int startup_pipe;               /* in child */
 199
 200 /* variables used for privilege separation */
 201 int use_privsep;
 202 struct monitor *pmonitor;
 203
 204 /* message to be displayed after login */
 205 Buffer loginmsg;
 206
 207 /* global authentication context */
 208 Authctxt *the_authctxt = NULL;
 209
 210 /* Prototypes for various functions defined later in this file. */
 211 void destroy_sensitive_data(void);
 212 void demote_sensitive_data(void);
 213
 214 static void do_ssh1_kex(void);
 215 static void do_ssh2_kex(void);
 216
 217 /*
 218  * Close all listening sockets
 219  */
 220 static void
 221 close_listen_socks(void)
 222 {
 223         int i;
 224
 225         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
 226                 close(listen_socks[i]);
 227         num_listen_socks = -1;
 228 }
 229
 230 static void
 231 close_startup_pipes(void)
 232 {
 233         int i;
 234
 235         if (startup_pipes)
 236                 for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
 237                         if (startup_pipes[i] != -1)
 238                                 close(startup_pipes[i]);
 239 }
 240
 241 /*
 242  * Signal handler for SIGHUP.  Sshd execs itself when it receives SIGHUP;
 243  * the effect is to reread the configuration file (and to regenerate
 244  * the server key).
 245  */
 246 static void
 247 sighup_handler(int sig)
 248 {
 249         int save_errno = errno;
 250
 251         received_sighup = 1;
 252         signal(SIGHUP, sighup_handler);
 253         errno = save_errno;
 254 }
 255
 256 /*
 257  * Called from the main program after receiving SIGHUP.
 258  * Restarts the server.
 259  */
 260 static void
 261 sighup_restart(void)
 262 {
 263         logit("Received SIGHUP; restarting.");
 264         close_listen_socks();
 265         close_startup_pipes();
 266         execv(saved_argv[0], saved_argv);
 267         logit("RESTART FAILED: av[0]='%.100s', error: %.100s.", saved_argv[0],
 268             strerror(errno));
 269         exit(1);
 270 }
 271
 272 /*
 273  * Generic signal handler for terminating signals in the master daemon.
 274  */
 275 static void
 276 sigterm_handler(int sig)
 277 {
 278         received_sigterm = sig;
 279 }
 280
 281 /*
 282  * SIGCHLD handler.  This is called whenever a child dies.  This will then
 283  * reap any zombies left by exited children.
 284  */
 285 static void
 286 main_sigchld_handler(int sig)
 287 {
 288         int save_errno = errno;
 289         pid_t pid;
 290         int status;
 291
 292         while ((pid = waitpid(-1, &status, WNOHANG)) > 0 ||
 293             (pid < 0 && errno == EINTR))
 294                 ;
 295
 296         signal(SIGCHLD, main_sigchld_handler);
 297         errno = save_errno;
 298 }
 299
 300 /*
 301  * Signal handler for the alarm after the login grace period has expired.
 302  */
 303 static void
 304 grace_alarm_handler(int sig)
 305 {
 306         /* XXX no idea how fix this signal handler */
 307
 308         /* Log error and exit. */
 309         fatal("Timeout before authentication for %s", get_remote_ipaddr());
 310 }
 311
 312 /*
 313  * Signal handler for the key regeneration alarm.  Note that this
 314  * alarm only occurs in the daemon waiting for connections, and it does not
 315  * do anything with the private key or random state before forking.
 316  * Thus there should be no concurrency control/asynchronous execution
 317  * problems.
 318  */
 319 static void
 320 generate_ephemeral_server_key(void)
 321 {
 322         u_int32_t rnd = 0;
 323         int i;
 324
 325         verbose("Generating %s%d bit RSA key.",
 326             sensitive_data.server_key ? "new " : "", options.server_key_bits);
 327         if (sensitive_data.server_key != NULL)
 328                 key_free(sensitive_data.server_key);
 329         sensitive_data.server_key = key_generate(KEY_RSA1,
 330             options.server_key_bits);
 331         verbose("RSA key generation complete.");
 332
 333         for (i = 0; i < SSH_SESSION_KEY_LENGTH; i++) {
 334                 if (i % 4 == 0)
 335                         rnd = arc4random();
 336                 sensitive_data.ssh1_cookie[i] = rnd & 0xff;
 337                 rnd >>= 8;
 338         }
 339         arc4random_stir();
 340 }
 341
 342 static void
 343 key_regeneration_alarm(int sig)
 344 {
 345         int save_errno = errno;
 346
 347         signal(SIGALRM, SIG_DFL);
 348         errno = save_errno;
 349         key_do_regen = 1;
 350 }
 351
 352 static void
 353 sshd_exchange_identification(int sock_in, int sock_out)
 354 {
 355         int i, mismatch;
 356         int remote_major, remote_minor;
 357         int major, minor;
 358         char *s;
 359         char buf[256];                  /* Must not be larger than remote_version. */
 360         char remote_version[256];       /* Must be at least as big as buf. */
 361
 362         if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) &&
 363             (options.protocol & SSH_PROTO_2)) {
 364                 major = PROTOCOL_MAJOR_1;
 365                 minor = 99;
 366         } else if (options.protocol & SSH_PROTO_2) {
 367                 major = PROTOCOL_MAJOR_2;
 368                 minor = PROTOCOL_MINOR_2;
 369         } else {
 370                 major = PROTOCOL_MAJOR_1;
 371                 minor = PROTOCOL_MINOR_1;
 372         }
 373         snprintf(buf, sizeof buf, "SSH-%d.%d-%.100s\n", major, minor, SSH_VERSION);
 374         server_version_string = xstrdup(buf);
 375
 376         /* Send our protocol version identification. */
 377         if (atomicio(vwrite, sock_out, server_version_string,
 378             strlen(server_version_string))
 379             != strlen(server_version_string)) {
 380                 logit("Could not write ident string to %s", get_remote_ipaddr());
 381                 cleanup_exit(255);
 382         }
 383
 384         /* Read other sides version identification. */
 385         memset(buf, 0, sizeof(buf));
 386         for (i = 0; i < sizeof(buf) - 1; i++) {
 387                 if (atomicio(read, sock_in, &buf[i], 1) != 1) {
 388                         logit("Did not receive identification string from %s",
 389                             get_remote_ipaddr());
 390                         cleanup_exit(255);
 391                 }
 392                 if (buf[i] == '\r') {
 393                         buf[i] = 0;
 394                         /* Kludge for F-Secure Macintosh < 1.0.2 */
 395                         if (i == 12 &&
 396                             strncmp(buf, "SSH-1.5-W1.0", 12) == 0)
 397                                 break;
 398                         continue;
 399                 }
 400                 if (buf[i] == '\n') {
 401                         buf[i] = 0;
 402                         break;
 403                 }
 404         }
 405         buf[sizeof(buf) - 1] = 0;
 406         client_version_string = xstrdup(buf);
 407
 408         /*
 409          * Check that the versions match.  In future this might accept
 410          * several versions and set appropriate flags to handle them.
 411          */
 412         if (sscanf(client_version_string, "SSH-%d.%d-%[^\n]\n",
 413             &remote_major, &remote_minor, remote_version) != 3) {
 414                 s = "Protocol mismatch.\n";
 415                 (void) atomicio(vwrite, sock_out, s, strlen(s));
 416                 close(sock_in);
 417                 close(sock_out);
 418                 logit("Bad protocol version identification '%.100s' from %s",
 419                     client_version_string, get_remote_ipaddr());
 420                 cleanup_exit(255);
 421         }
 422         debug("Client protocol version %d.%d; client software version %.100s",
 423             remote_major, remote_minor, remote_version);
 424
 425         compat_datafellows(remote_version);
 426
 427         if (datafellows & SSH_BUG_PROBE) {
 428                 logit("probed from %s with %s.  Don't panic.",
 429                     get_remote_ipaddr(), client_version_string);
 430                 cleanup_exit(255);
 431         }
 432
 433         if (datafellows & SSH_BUG_SCANNER) {
 434                 logit("scanned from %s with %s.  Don't panic.",
 435                     get_remote_ipaddr(), client_version_string);
 436                 cleanup_exit(255);
 437         }
 438
 439         mismatch = 0;
 440         switch (remote_major) {
 441         case 1:
 442                 if (remote_minor == 99) {
 443                         if (options.protocol & SSH_PROTO_2)
 444                                 enable_compat20();
 445                         else
 446                                 mismatch = 1;
 447                         break;
 448                 }
 449                 if (!(options.protocol & SSH_PROTO_1)) {
 450                         mismatch = 1;
 451                         break;
 452                 }
 453                 if (remote_minor < 3) {
 454                         packet_disconnect("Your ssh version is too old and "
 455                             "is no longer supported.  Please install a newer version.");
 456                 } else if (remote_minor == 3) {
 457                         /* note that this disables agent-forwarding */
 458                         enable_compat13();
 459                 }
 460                 break;
 461         case 2:
 462                 if (options.protocol & SSH_PROTO_2) {
 463                         enable_compat20();
 464                         break;
 465                 }
 466                 /* FALLTHROUGH */
 467         default:
 468                 mismatch = 1;
 469                 break;
 470         }
 471         chop(server_version_string);
 472         debug("Local version string %.200s", server_version_string);
 473
 474         if (mismatch) {
 475                 s = "Protocol major versions differ.\n";
 476                 (void) atomicio(vwrite, sock_out, s, strlen(s));
 477                 close(sock_in);
 478                 close(sock_out);
 479                 logit("Protocol major versions differ for %s: %.200s vs. %.200s",
 480                     get_remote_ipaddr(),
 481                     server_version_string, client_version_string);
 482                 cleanup_exit(255);
 483         }
 484 }
 485
 486 /* Destroy the host and server keys.  They will no longer be needed. */
 487 void
 488 destroy_sensitive_data(void)
 489 {
 490         int i;
 491
 492         if (sensitive_data.server_key) {
 493                 key_free(sensitive_data.server_key);
 494                 sensitive_data.server_key = NULL;
 495         }
 496         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 497                 if (sensitive_data.host_keys[i]) {
 498                         key_free(sensitive_data.host_keys[i]);
 499                         sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 500                 }
 501         }
 502         sensitive_data.ssh1_host_key = NULL;
 503         memset(sensitive_data.ssh1_cookie, 0, SSH_SESSION_KEY_LENGTH);
 504 }
 505
 506 /* Demote private to public keys for network child */
 507 void
 508 demote_sensitive_data(void)
 509 {
 510         Key *tmp;
 511         int i;
 512
 513         if (sensitive_data.server_key) {
 514                 tmp = key_demote(sensitive_data.server_key);
 515                 key_free(sensitive_data.server_key);
 516                 sensitive_data.server_key = tmp;
 517         }
 518
 519         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 520                 if (sensitive_data.host_keys[i]) {
 521                         tmp = key_demote(sensitive_data.host_keys[i]);
 522                         key_free(sensitive_data.host_keys[i]);
 523                         sensitive_data.host_keys[i] = tmp;
 524                         if (tmp->type == KEY_RSA1)
 525                                 sensitive_data.ssh1_host_key = tmp;
 526                 }
 527         }
 528
 529         /* We do not clear ssh1_host key and cookie.  XXX - Okay Niels? */
 530 }
 531
 532 static void
 533 privsep_preauth_child(void)
 534 {
 535         u_int32_t rnd[256];
 536         gid_t gidset[1];
 537         struct passwd *pw;
 538         int i;
 539
 540         /* Enable challenge-response authentication for privilege separation */
 541         privsep_challenge_enable();
 542
 543         for (i = 0; i < 256; i++)
 544                 rnd[i] = arc4random();
 545         RAND_seed(rnd, sizeof(rnd));
 546
 547         /* Demote the private keys to public keys. */
 548         demote_sensitive_data();
 549
 550         if ((pw = getpwnam(SSH_PRIVSEP_USER)) == NULL)
 551                 fatal("Privilege separation user %s does not exist",
 552                     SSH_PRIVSEP_USER);
 553         memset(pw->pw_passwd, 0, strlen(pw->pw_passwd));
 554         endpwent();
 555
 556         /* Change our root directory */
 557         if (chroot(_PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR) == -1)
 558                 fatal("chroot(\"%s\"): %s", _PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR,
 559                     strerror(errno));
 560         if (chdir("/") == -1)
 561                 fatal("chdir(\"/\"): %s", strerror(errno));
 562
 563         /* Drop our privileges */
 564         debug3("privsep user:group %u:%u", (u_int)pw->pw_uid,
 565             (u_int)pw->pw_gid);
 566 #if 0
 567         /* XXX not ready, to heavy after chroot */
 568         do_setusercontext(pw);
 569 #else
 570         gidset[0] = pw->pw_gid;
 571         if (setgroups(1, gidset) < 0)
 572                 fatal("setgroups: %.100s", strerror(errno));
 573         permanently_set_uid(pw);
 574 #endif
 575 }
 576
 577 static int
 578 privsep_preauth(Authctxt *authctxt)
 579 {
 580         int status;
 581         pid_t pid;
 582
 583         /* Set up unprivileged child process to deal with network data */
 584         pmonitor = monitor_init();
 585         /* Store a pointer to the kex for later rekeying */
 586         pmonitor->m_pkex = &xxx_kex;
 587
 588         pid = fork();
 589         if (pid == -1) {
 590                 fatal("fork of unprivileged child failed");
 591         } else if (pid != 0) {
 592                 debug2("Network child is on pid %ld", (long)pid);
 593
 594                 close(pmonitor->m_recvfd);
 595                 monitor_child_preauth(authctxt, pmonitor);
 596                 close(pmonitor->m_sendfd);
 597
 598                 /* Sync memory */
 599                 monitor_sync(pmonitor);
 600
 601                 /* Wait for the child's exit status */
 602                 while (waitpid(pid, &status, 0) < 0)
 603                         if (errno != EINTR)
 604                                 break;
 605                 return (1);
 606         } else {
 607                 /* child */
 608
 609                 close(pmonitor->m_sendfd);
 610
 611                 /* Demote the child */
 612                 if (getuid() == 0 || geteuid() == 0)
 613                         privsep_preauth_child();
 614                 setproctitle("%s", "[net]");
 615         }
 616         return (0);
 617 }
 618
 619 static void
 620 privsep_postauth(Authctxt *authctxt)
 621 {
 622 #ifdef DISABLE_FD_PASSING
 623         if (1) {
 624 #else
 625         if (authctxt->pw->pw_uid == 0 || options.use_login) {
 626 #endif
 627                 /* File descriptor passing is broken or root login */
 628                 monitor_apply_keystate(pmonitor);
 629                 use_privsep = 0;
 630                 return;
 631         }
 632
 633         /* Authentication complete */
 634         alarm(0);
 635         if (startup_pipe != -1) {
 636                 close(startup_pipe);
 637                 startup_pipe = -1;
 638         }
 639
 640         /* New socket pair */
 641         monitor_reinit(pmonitor);
 642
 643         pmonitor->m_pid = fork();
 644         if (pmonitor->m_pid == -1)
 645                 fatal("fork of unprivileged child failed");
 646         else if (pmonitor->m_pid != 0) {
 647                 debug2("User child is on pid %ld", (long)pmonitor->m_pid);
 648                 close(pmonitor->m_recvfd);
 649                 monitor_child_postauth(pmonitor);
 650
 651                 /* NEVERREACHED */
 652                 exit(0);
 653         }
 654
 655         close(pmonitor->m_sendfd);
 656
 657         /* Demote the private keys to public keys. */
 658         demote_sensitive_data();
 659
 660         /* Drop privileges */
 661         do_setusercontext(authctxt->pw);
 662
 663         /* It is safe now to apply the key state */
 664         monitor_apply_keystate(pmonitor);
 665 }
 666
 667 static char *
 668 list_hostkey_types(void)
 669 {
 670         Buffer b;
 671         const char *p;
 672         char *ret;
 673         int i;
 674
 675         buffer_init(&b);
 676         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 677                 Key *key = sensitive_data.host_keys[i];
 678                 if (key == NULL)
 679                         continue;
 680                 switch (key->type) {
 681                 case KEY_RSA:
 682                 case KEY_DSA:
 683                         if (buffer_len(&b) > 0)
 684                                 buffer_append(&b, ",", 1);
 685                         p = key_ssh_name(key);
 686                         buffer_append(&b, p, strlen(p));
 687                         break;
 688                 }
 689         }
 690         buffer_append(&b, "\0", 1);
 691         ret = xstrdup(buffer_ptr(&b));
 692         buffer_free(&b);
 693         debug("list_hostkey_types: %s", ret);
 694         return ret;
 695 }
 696
 697 Key *
 698 get_hostkey_by_type(int type)
 699 {
 700         int i;
 701
 702         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 703                 Key *key = sensitive_data.host_keys[i];
 704                 if (key != NULL && key->type == type)
 705                         return key;
 706         }
 707         return NULL;
 708 }
 709
 710 Key *
 711 get_hostkey_by_index(int ind)
 712 {
 713         if (ind < 0 || ind >= options.num_host_key_files)
 714                 return (NULL);
 715         return (sensitive_data.host_keys[ind]);
 716 }
 717
 718 int
 719 get_hostkey_index(Key *key)
 720 {
 721         int i;
 722
 723         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 724                 if (key == sensitive_data.host_keys[i])
 725                         return (i);
 726         }
 727         return (-1);
 728 }
 729
 730 /*
 731  * returns 1 if connection should be dropped, 0 otherwise.
 732  * dropping starts at connection #max_startups_begin with a probability
 733  * of (max_startups_rate/100). the probability increases linearly until
 734  * all connections are dropped for startups > max_startups
 735  */
 736 static int
 737 drop_connection(int startups)
 738 {
 739         double p, r;
 740
 741         if (startups < options.max_startups_begin)
 742                 return 0;
 743         if (startups >= options.max_startups)
 744                 return 1;
 745         if (options.max_startups_rate == 100)
 746                 return 1;
 747
 748         p  = 100 - options.max_startups_rate;
 749         p *= startups - options.max_startups_begin;
 750         p /= (double) (options.max_startups - options.max_startups_begin);
 751         p += options.max_startups_rate;
 752         p /= 100.0;
 753         r = arc4random() / (double) UINT_MAX;
 754
 755         debug("drop_connection: p %g, r %g", p, r);
 756         return (r < p) ? 1 : 0;
 757 }
 758
 759 static void
 760 usage(void)
 761 {
 762         fprintf(stderr, "sshd version %s, %s\n",
 763             SSH_VERSION, SSLeay_version(SSLEAY_VERSION));
 764         fprintf(stderr, "Usage: %s [options]\n", __progname);
 765         fprintf(stderr, "Options:\n");
 766         fprintf(stderr, "  -f file    Configuration file (default %s)\n", _PATH_SERVER_CONFIG_FILE);
 767         fprintf(stderr, "  -d         Debugging mode (multiple -d means more debugging)\n");
 768         fprintf(stderr, "  -i         Started from inetd\n");
 769         fprintf(stderr, "  -D         Do not fork into daemon mode\n");
 770         fprintf(stderr, "  -t         Only test configuration file and keys\n");
 771         fprintf(stderr, "  -q         Quiet (no logging)\n");
 772         fprintf(stderr, "  -p port    Listen on the specified port (default: 22)\n");
 773         fprintf(stderr, "  -k seconds Regenerate server key every this many seconds (default: 3600)\n");
 774         fprintf(stderr, "  -g seconds Grace period for authentication (default: 600)\n");
 775         fprintf(stderr, "  -b bits    Size of server RSA key (default: 768 bits)\n");
 776         fprintf(stderr, "  -h file    File from which to read host key (default: %s)\n",
 777             _PATH_HOST_KEY_FILE);
 778         fprintf(stderr, "  -u len     Maximum hostname length for utmp recording\n");
 779         fprintf(stderr, "  -4         Use IPv4 only\n");
 780         fprintf(stderr, "  -6         Use IPv6 only\n");
 781         fprintf(stderr, "  -o option  Process the option as if it was read from a configuration file.\n");
 782         exit(1);
 783 }
 784
 785 /*
 786  * Main program for the daemon.
 787  */
 788 int
 789 main(int ac, char **av)
 790 {
 791         extern char *optarg;
 792         extern int optind;
 793         int opt, sock_in = 0, sock_out = 0, newsock, j, i, fdsetsz, on = 1;
 794         pid_t pid;
 795         socklen_t fromlen;
 796         fd_set *fdset;
 797         struct sockaddr_storage from;
 798         const char *remote_ip;
 799         int remote_port;
 800         FILE *f;
 801         struct addrinfo *ai;
 802         char ntop[NI_MAXHOST], strport[NI_MAXSERV];
 803         char *line;
 804         int listen_sock, maxfd;
 805         int startup_p[2];
 806         int startups = 0;
 807         Key *key;
 808         Authctxt *authctxt;
 809         int ret, key_used = 0;
 810
 811 #ifdef HAVE_SECUREWARE
 812         (void)set_auth_parameters(ac, av);
 813 #endif
 814         __progname = ssh_get_progname(av[0]);
 815         init_rng();
 816
 817         /* Save argv. Duplicate so setproctitle emulation doesn't clobber it */
 818         saved_argc = ac;
 819         saved_argv = xmalloc(sizeof(*saved_argv) * (ac + 1));
 820         for (i = 0; i < ac; i++)
 821                 saved_argv[i] = xstrdup(av[i]);
 822         saved_argv[i] = NULL;
 823
 824 #ifndef HAVE_SETPROCTITLE
 825         /* Prepare for later setproctitle emulation */
 826         compat_init_setproctitle(ac, av);
 827         av = saved_argv;
 828 #endif
 829
 830         /* Initialize configuration options to their default values. */
 831         initialize_server_options(&options);
 832
 833         /* Parse command-line arguments. */
 834         while ((opt = getopt(ac, av, "f:p:b:k:h:g:u:o:dDeiqtQ46")) != -1) {
 835                 switch (opt) {
 836                 case '4':
 837                         IPv4or6 = AF_INET;
 838                         break;
 839                 case '6':
 840                         IPv4or6 = AF_INET6;
 841                         break;
 842                 case 'f':
 843                         config_file_name = optarg;
 844                         break;
 845                 case 'd':
 846                         if (debug_flag == 0) {
 847                                 debug_flag = 1;
 848                                 options.log_level = SYSLOG_LEVEL_DEBUG1;
 849                         } else if (options.log_level < SYSLOG_LEVEL_DEBUG3)
 850                                 options.log_level++;
 851                         break;
 852                 case 'D':
 853                         no_daemon_flag = 1;
 854                         break;
 855                 case 'e':
 856                         log_stderr = 1;
 857                         break;
 858                 case 'i':
 859                         inetd_flag = 1;
 860                         break;
 861                 case 'Q':
 862                         /* ignored */
 863                         break;
 864                 case 'q':
 865                         options.log_level = SYSLOG_LEVEL_QUIET;
 866                         break;
 867                 case 'b':
 868                         options.server_key_bits = atoi(optarg);
 869                         break;
 870                 case 'p':
 871                         options.ports_from_cmdline = 1;
 872                         if (options.num_ports >= MAX_PORTS) {
 873                                 fprintf(stderr, "too many ports.\n");
 874                                 exit(1);
 875                         }
 876                         options.ports[options.num_ports++] = a2port(optarg);
 877                         if (options.ports[options.num_ports-1] == 0) {
 878                                 fprintf(stderr, "Bad port number.\n");
 879                                 exit(1);
 880                         }
 881                         break;
 882                 case 'g':
 883                         if ((options.login_grace_time = convtime(optarg)) == -1) {
 884                                 fprintf(stderr, "Invalid login grace time.\n");
 885                                 exit(1);
 886                         }
 887                         break;
 888                 case 'k':
 889                         if ((options.key_regeneration_time = convtime(optarg)) == -1) {
 890                                 fprintf(stderr, "Invalid key regeneration interval.\n");
 891                                 exit(1);
 892                         }
 893                         break;
 894                 case 'h':
 895                         if (options.num_host_key_files >= MAX_HOSTKEYS) {
 896                                 fprintf(stderr, "too many host keys.\n");
 897                                 exit(1);
 898                         }
 899                         options.host_key_files[options.num_host_key_files++] = optarg;
 900                         break;
 901                 case 't':
 902                         test_flag = 1;
 903                         break;
 904                 case 'u':
 905                         utmp_len = atoi(optarg);
 906                         if (utmp_len > MAXHOSTNAMELEN) {
 907                                 fprintf(stderr, "Invalid utmp length.\n");
 908                                 exit(1);
 909                         }
 910                         break;
 911                 case 'o':
 912                         line = xstrdup(optarg);
 913                         if (process_server_config_line(&options, line,
 914                             "command-line", 0) != 0)
 915                                 exit(1);
 916                         xfree(line);
 917                         break;
 918                 case '?':
 919                 default:
 920                         usage();
 921                         break;
 922                 }
 923         }
 924         SSLeay_add_all_algorithms();
 925         channel_set_af(IPv4or6);
 926
 927         /*
 928          * Force logging to stderr until we have loaded the private host
 929          * key (unless started from inetd)
 930          */
 931         log_init(__progname,
 932             options.log_level == SYSLOG_LEVEL_NOT_SET ?
 933             SYSLOG_LEVEL_INFO : options.log_level,
 934             options.log_facility == SYSLOG_FACILITY_NOT_SET ?
 935             SYSLOG_FACILITY_AUTH : options.log_facility,
 936             log_stderr || !inetd_flag);
 937
 938 #ifdef _UNICOS
 939         /* Cray can define user privs drop all prives now!
 940          * Not needed on PRIV_SU systems!
 941          */
 942         drop_cray_privs();
 943 #endif
 944
 945         seed_rng();
 946
 947         /* Read server configuration options from the configuration file. */
 948         read_server_config(&options, config_file_name);
 949
 950         /* Fill in default values for those options not explicitly set. */
 951         fill_default_server_options(&options);
 952
 953         /* Check that there are no remaining arguments. */
 954         if (optind < ac) {
 955                 fprintf(stderr, "Extra argument %s.\n", av[optind]);
 956                 exit(1);
 957         }
 958
 959         debug("sshd version %.100s", SSH_VERSION);
 960
 961         /* load private host keys */
 962         sensitive_data.host_keys = xmalloc(options.num_host_key_files *
 963             sizeof(Key *));
 964         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++)
 965                 sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 966         sensitive_data.server_key = NULL;
 967         sensitive_data.ssh1_host_key = NULL;
 968         sensitive_data.have_ssh1_key = 0;
 969         sensitive_data.have_ssh2_key = 0;
 970
 971         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 972                 key = key_load_private(options.host_key_files[i], "", NULL);
 973                 sensitive_data.host_keys[i] = key;
 974                 if (key == NULL) {
 975                         error("Could not load host key: %s",
 976                             options.host_key_files[i]);
 977                         sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 978                         continue;
 979                 }
 980                 switch (key->type) {
 981                 case KEY_RSA1:
 982                         sensitive_data.ssh1_host_key = key;
 983                         sensitive_data.have_ssh1_key = 1;
 984                         break;
 985                 case KEY_RSA:
 986                 case KEY_DSA:
 987                         sensitive_data.have_ssh2_key = 1;
 988                         break;
 989                 }
 990                 debug("private host key: #%d type %d %s", i, key->type,
 991                     key_type(key));
 992         }
 993         if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) && !sensitive_data.have_ssh1_key) {
 994                 logit("Disabling protocol version 1. Could not load host key");
 995                 options.protocol &= ~SSH_PROTO_1;
 996         }
 997         if ((options.protocol & SSH_PROTO_2) && !sensitive_data.have_ssh2_key) {
 998                 logit("Disabling protocol version 2. Could not load host key");
 999                 options.protocol &= ~SSH_PROTO_2;
1000         }
1001         if (!(options.protocol & (SSH_PROTO_1|SSH_PROTO_2))) {
1002                 logit("sshd: no hostkeys available -- exiting.");
1003                 exit(1);
1004         }
1005
1006         /* Check certain values for sanity. */
1007         if (options.protocol & SSH_PROTO_1) {
1008                 if (options.server_key_bits < 512 ||
1009                     options.server_key_bits > 32768) {
1010                         fprintf(stderr, "Bad server key size.\n");
1011                         exit(1);
1012                 }
1013                 /*
1014                  * Check that server and host key lengths differ sufficiently. This
1015                  * is necessary to make double encryption work with rsaref. Oh, I
1016                  * hate software patents. I dont know if this can go? Niels
1017                  */
1018                 if (options.server_key_bits >
1019                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) -
1020                     SSH_KEY_BITS_RESERVED && options.server_key_bits <
1021                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) +
1022                     SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1023                         options.server_key_bits =
1024                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) +
1025                             SSH_KEY_BITS_RESERVED;
1026                         debug("Forcing server key to %d bits to make it differ from host key.",
1027                             options.server_key_bits);
1028                 }
1029         }
1030
1031         if (use_privsep) {
1032                 struct passwd *pw;
1033                 struct stat st;
1034
1035                 if ((pw = getpwnam(SSH_PRIVSEP_USER)) == NULL)
1036                         fatal("Privilege separation user %s does not exist",
1037                             SSH_PRIVSEP_USER);
1038                 if ((stat(_PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR, &st) == -1) ||
1039                     (S_ISDIR(st.st_mode) == 0))
1040                         fatal("Missing privilege separation directory: %s",
1041                             _PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR);
1042
1043 #ifdef HAVE_CYGWIN
1044                 if (check_ntsec(_PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR) &&
1045                     (st.st_uid != getuid () ||
1046                     (st.st_mode & (S_IWGRP|S_IWOTH)) != 0))
1047 #else
1048                 if (st.st_uid != 0 || (st.st_mode & (S_IWGRP|S_IWOTH)) != 0)
1049 #endif
1050                         fatal("%s must be owned by root and not group or "
1051                             "world-writable.", _PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR);
1052         }
1053
1054         /* Configuration looks good, so exit if in test mode. */
1055         if (test_flag)
1056                 exit(0);
1057
1058         /*
1059          * Clear out any supplemental groups we may have inherited.  This
1060          * prevents inadvertent creation of files with bad modes (in the
1061          * portable version at least, it's certainly possible for PAM
1062          * to create a file, and we can't control the code in every
1063          * module which might be used).
1064          */
1065         if (setgroups(0, NULL) < 0)
1066                 debug("setgroups() failed: %.200s", strerror(errno));
1067
1068         /* Initialize the log (it is reinitialized below in case we forked). */
1069         if (debug_flag && !inetd_flag)
1070                 log_stderr = 1;
1071         log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
1072
1073         /*
1074          * If not in debugging mode, and not started from inetd, disconnect
1075          * from the controlling terminal, and fork.  The original process
1076          * exits.
1077          */
1078         if (!(debug_flag || inetd_flag || no_daemon_flag)) {
1079 #ifdef TIOCNOTTY
1080                 int fd;
1081 #endif /* TIOCNOTTY */
1082                 if (daemon(0, 0) < 0)
1083                         fatal("daemon() failed: %.200s", strerror(errno));
1084
1085                 /* Disconnect from the controlling tty. */
1086 #ifdef TIOCNOTTY
1087                 fd = open(_PATH_TTY, O_RDWR | O_NOCTTY);
1088                 if (fd >= 0) {
1089                         (void) ioctl(fd, TIOCNOTTY, NULL);
1090                         close(fd);
1091                 }
1092 #endif /* TIOCNOTTY */
1093         }
1094         /* Reinitialize the log (because of the fork above). */
1095         log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
1096
1097         /* Initialize the random number generator. */
1098         arc4random_stir();
1099
1100         /* Chdir to the root directory so that the current disk can be
1101            unmounted if desired. */
1102         chdir("/");
1103
1104         /* ignore SIGPIPE */
1105         signal(SIGPIPE, SIG_IGN);
1106
1107         /* Start listening for a socket, unless started from inetd. */
1108         if (inetd_flag) {
1109                 int s1;
1110                 s1 = dup(0);    /* Make sure descriptors 0, 1, and 2 are in use. */
1111                 dup(s1);
1112                 sock_in = dup(0);
1113                 sock_out = dup(1);
1114                 startup_pipe = -1;
1115                 /*
1116                  * We intentionally do not close the descriptors 0, 1, and 2
1117                  * as our code for setting the descriptors won\'t work if
1118                  * ttyfd happens to be one of those.
1119                  */
1120                 debug("inetd sockets after dupping: %d, %d", sock_in, sock_out);
1121                 if (options.protocol & SSH_PROTO_1)
1122                         generate_ephemeral_server_key();
1123         } else {
1124                 for (ai = options.listen_addrs; ai; ai = ai->ai_next) {
1125                         if (ai->ai_family != AF_INET && ai->ai_family != AF_INET6)
1126                                 continue;
1127                         if (num_listen_socks >= MAX_LISTEN_SOCKS)
1128                                 fatal("Too many listen sockets. "
1129                                     "Enlarge MAX_LISTEN_SOCKS");
1130                         if (getnameinfo(ai->ai_addr, ai->ai_addrlen,
1131                             ntop, sizeof(ntop), strport, sizeof(strport),
1132                             NI_NUMERICHOST|NI_NUMERICSERV) != 0) {
1133                                 error("getnameinfo failed");
1134                                 continue;
1135                         }
1136                         /* Create socket for listening. */
1137                         listen_sock = socket(ai->ai_family, ai->ai_socktype,
1138                             ai->ai_protocol);
1139                         if (listen_sock < 0) {
1140                                 /* kernel may not support ipv6 */
1141                                 verbose("socket: %.100s", strerror(errno));
1142                                 continue;
1143                         }
1144                         /*
1145                          * Set socket options.
1146                          * Allow local port reuse in TIME_WAIT.
1147                          */
1148                         if (setsockopt(listen_sock, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR,
1149                             &on, sizeof(on)) == -1)
1150                                 error("setsockopt SO_REUSEADDR: %s", strerror(errno));
1151
1152                         debug("Bind to port %s on %s.", strport, ntop);
1153
1154                         /* Bind the socket to the desired port. */
1155                         if (bind(listen_sock, ai->ai_addr, ai->ai_addrlen) < 0) {
1156                                 if (!ai->ai_next)
1157                                     error("Bind to port %s on %s failed: %.200s.",
1158                                             strport, ntop, strerror(errno));
1159                                 close(listen_sock);
1160                                 continue;
1161                         }
1162                         listen_socks[num_listen_socks] = listen_sock;
1163                         num_listen_socks++;
1164
1165                         /* Start listening on the port. */
1166                         logit("Server listening on %s port %s.", ntop, strport);
1167                         if (listen(listen_sock, SSH_LISTEN_BACKLOG) < 0)
1168                                 fatal("listen: %.100s", strerror(errno));
1169
1170                 }
1171                 freeaddrinfo(options.listen_addrs);
1172
1173                 if (!num_listen_socks)
1174                         fatal("Cannot bind any address.");
1175
1176                 if (options.protocol & SSH_PROTO_1)
1177                         generate_ephemeral_server_key();
1178
1179                 /*
1180                  * Arrange to restart on SIGHUP.  The handler needs
1181                  * listen_sock.
1182                  */
1183                 signal(SIGHUP, sighup_handler);
1184
1185                 signal(SIGTERM, sigterm_handler);
1186                 signal(SIGQUIT, sigterm_handler);
1187
1188                 /* Arrange SIGCHLD to be caught. */
1189                 signal(SIGCHLD, main_sigchld_handler);
1190
1191                 /* Write out the pid file after the sigterm handler is setup */
1192                 if (!debug_flag) {
1193                         /*
1194                          * Record our pid in /var/run/sshd.pid to make it
1195                          * easier to kill the correct sshd.  We don't want to
1196                          * do this before the bind above because the bind will
1197                          * fail if there already is a daemon, and this will
1198                          * overwrite any old pid in the file.
1199                          */
1200                         f = fopen(options.pid_file, "wb");
1201                         if (f == NULL) {
1202                                 error("Couldn't create pid file \"%s\": %s",
1203                                     options.pid_file, strerror(errno));
1204                         } else {
1205                                 fprintf(f, "%ld\n", (long) getpid());
1206                                 fclose(f);
1207                         }
1208                 }
1209
1210                 /* setup fd set for listen */
1211                 fdset = NULL;
1212                 maxfd = 0;
1213                 for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
1214                         if (listen_socks[i] > maxfd)
1215                                 maxfd = listen_socks[i];
1216                 /* pipes connected to unauthenticated childs */
1217                 startup_pipes = xmalloc(options.max_startups * sizeof(int));
1218                 for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
1219                         startup_pipes[i] = -1;
1220
1221                 /*
1222                  * Stay listening for connections until the system crashes or
1223                  * the daemon is killed with a signal.
1224                  */
1225                 for (;;) {
1226                         if (received_sighup)
1227                                 sighup_restart();
1228                         if (fdset != NULL)
1229                                 xfree(fdset);
1230                         fdsetsz = howmany(maxfd+1, NFDBITS) * sizeof(fd_mask);
1231                         fdset = (fd_set *)xmalloc(fdsetsz);
1232                         memset(fdset, 0, fdsetsz);
1233
1234                         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
1235                                 FD_SET(listen_socks[i], fdset);
1236                         for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
1237                                 if (startup_pipes[i] != -1)
1238                                         FD_SET(startup_pipes[i], fdset);
1239
1240                         /* Wait in select until there is a connection. */
1241                         ret = select(maxfd+1, fdset, NULL, NULL, NULL);
1242                         if (ret < 0 && errno != EINTR)
1243                                 error("select: %.100s", strerror(errno));
1244                         if (received_sigterm) {
1245                                 logit("Received signal %d; terminating.",
1246                                     (int) received_sigterm);
1247                                 close_listen_socks();
1248                                 unlink(options.pid_file);
1249                                 exit(255);
1250                         }
1251                         if (key_used && key_do_regen) {
1252                                 generate_ephemeral_server_key();
1253                                 key_used = 0;
1254                                 key_do_regen = 0;
1255                         }
1256                         if (ret < 0)
1257                                 continue;
1258
1259                         for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
1260                                 if (startup_pipes[i] != -1 &&
1261                                     FD_ISSET(startup_pipes[i], fdset)) {
1262                                         /*
1263                                          * the read end of the pipe is ready
1264                                          * if the child has closed the pipe
1265                                          * after successful authentication
1266                                          * or if the child has died
1267                                          */
1268                                         close(startup_pipes[i]);
1269                                         startup_pipes[i] = -1;
1270                                         startups--;
1271                                 }
1272                         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++) {
1273                                 if (!FD_ISSET(listen_socks[i], fdset))
1274                                         continue;
1275                                 fromlen = sizeof(from);
1276                                 newsock = accept(listen_socks[i], (struct sockaddr *)&from,
1277                                     &fromlen);
1278                                 if (newsock < 0) {
1279                                         if (errno != EINTR && errno != EWOULDBLOCK)
1280                                                 error("accept: %.100s", strerror(errno));
1281                                         continue;
1282                                 }
1283                                 if (drop_connection(startups) == 1) {
1284                                         debug("drop connection #%d", startups);
1285                                         close(newsock);
1286                                         continue;
1287                                 }
1288                                 if (pipe(startup_p) == -1) {
1289                                         close(newsock);
1290                                         continue;
1291                                 }
1292
1293                                 for (j = 0; j < options.max_startups; j++)
1294                                         if (startup_pipes[j] == -1) {
1295                                                 startup_pipes[j] = startup_p[0];
1296                                                 if (maxfd < startup_p[0])
1297                                                         maxfd = startup_p[0];
1298                                                 startups++;
1299                                                 break;
1300                                         }
1301
1302                                 /*
1303                                  * Got connection.  Fork a child to handle it, unless
1304                                  * we are in debugging mode.
1305                                  */
1306                                 if (debug_flag) {
1307                                         /*
1308                                          * In debugging mode.  Close the listening
1309                                          * socket, and start processing the
1310                                          * connection without forking.
1311                                          */
1312                                         debug("Server will not fork when running in debugging mode.");
1313                                         close_listen_socks();
1314                                         sock_in = newsock;
1315                                         sock_out = newsock;
1316                                         startup_pipe = -1;
1317                                         pid = getpid();
1318                                         break;
1319                                 } else {
1320                                         /*
1321                                          * Normal production daemon.  Fork, and have
1322                                          * the child process the connection. The
1323                                          * parent continues listening.
1324                                          */
1325                                         if ((pid = fork()) == 0) {
1326                                                 /*
1327                                                  * Child.  Close the listening and max_startup
1328                                                  * sockets.  Start using the accepted socket.
1329                                                  * Reinitialize logging (since our pid has
1330                                                  * changed).  We break out of the loop to handle
1331                                                  * the connection.
1332                                                  */
1333                                                 startup_pipe = startup_p[1];
1334                                                 close_startup_pipes();
1335                                                 close_listen_socks();
1336                                                 sock_in = newsock;
1337                                                 sock_out = newsock;
1338                                                 log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
1339                                                 break;
1340                                         }
1341                                 }
1342
1343                                 /* Parent.  Stay in the loop. */
1344                                 if (pid < 0)
1345                                         error("fork: %.100s", strerror(errno));
1346                                 else
1347                                         debug("Forked child %ld.", (long)pid);
1348
1349                                 close(startup_p[1]);
1350
1351                                 /* Mark that the key has been used (it was "given" to the child). */
1352                                 if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) &&
1353                                     key_used == 0) {
1354                                         /* Schedule server key regeneration alarm. */
1355                                         signal(SIGALRM, key_regeneration_alarm);
1356                                         alarm(options.key_regeneration_time);
1357                                         key_used = 1;
1358                                 }
1359
1360                                 arc4random_stir();
1361
1362                                 /* Close the new socket (the child is now taking care of it). */
1363                                 close(newsock);
1364                         }
1365                         /* child process check (or debug mode) */
1366                         if (num_listen_socks < 0)
1367                                 break;
1368                 }
1369         }
1370
1371         /* This is the child processing a new connection. */
1372
1373         /*
1374          * Create a new session and process group since the 4.4BSD
1375          * setlogin() affects the entire process group.  We don't
1376          * want the child to be able to affect the parent.
1377          */
1378 #if !defined(SSHD_ACQUIRES_CTTY)
1379         /*
1380          * If setsid is called, on some platforms sshd will later acquire a
1381          * controlling terminal which will result in "could not set
1382          * controlling tty" errors.
1383          */
1384         if (!debug_flag && !inetd_flag && setsid() < 0)
1385                 error("setsid: %.100s", strerror(errno));
1386 #endif
1387
1388         /*
1389          * Disable the key regeneration alarm.  We will not regenerate the
1390          * key since we are no longer in a position to give it to anyone. We
1391          * will not restart on SIGHUP since it no longer makes sense.
1392          */
1393         alarm(0);
1394         signal(SIGALRM, SIG_DFL);
1395         signal(SIGHUP, SIG_DFL);
1396         signal(SIGTERM, SIG_DFL);
1397         signal(SIGQUIT, SIG_DFL);
1398         signal(SIGCHLD, SIG_DFL);
1399         signal(SIGINT, SIG_DFL);
1400
1401         /* Set SO_KEEPALIVE if requested. */
1402         if (options.tcp_keep_alive &&
1403             setsockopt(sock_in, SOL_SOCKET, SO_KEEPALIVE, &on,
1404             sizeof(on)) < 0)
1405                 error("setsockopt SO_KEEPALIVE: %.100s", strerror(errno));
1406
1407         /*
1408          * Register our connection.  This turns encryption off because we do
1409          * not have a key.
1410          */
1411         packet_set_connection(sock_in, sock_out);
1412
1413         remote_port = get_remote_port();
1414         remote_ip = get_remote_ipaddr();
1415
1416 #ifdef LIBWRAP
1417         /* Check whether logins are denied from this host. */
1418         {
1419                 struct request_info req;
1420
1421                 request_init(&req, RQ_DAEMON, __progname, RQ_FILE, sock_in, 0);
1422                 fromhost(&req);
1423
1424                 if (!hosts_access(&req)) {
1425                         debug("Connection refused by tcp wrapper");
1426                         refuse(&req);
1427                         /* NOTREACHED */
1428                         fatal("libwrap refuse returns");
1429                 }
1430         }
1431 #endif /* LIBWRAP */
1432
1433         /* Log the connection. */
1434         verbose("Connection from %.500s port %d", remote_ip, remote_port);
1435
1436         /*
1437          * We don\'t want to listen forever unless the other side
1438          * successfully authenticates itself.  So we set up an alarm which is
1439          * cleared after successful authentication.  A limit of zero
1440          * indicates no limit. Note that we don\'t set the alarm in debugging
1441          * mode; it is just annoying to have the server exit just when you
1442          * are about to discover the bug.
1443          */
1444         signal(SIGALRM, grace_alarm_handler);
1445         if (!debug_flag)
1446                 alarm(options.login_grace_time);
1447
1448         sshd_exchange_identification(sock_in, sock_out);
1449
1450         packet_set_nonblocking();
1451
1452         /* prepare buffers to collect authentication messages */
1453         buffer_init(&loginmsg);
1454
1455         /* allocate authentication context */
1456         authctxt = xmalloc(sizeof(*authctxt));
1457         memset(authctxt, 0, sizeof(*authctxt));
1458
1459         /* XXX global for cleanup, access from other modules */
1460         the_authctxt = authctxt;
1461
1462         if (use_privsep)
1463                 if (privsep_preauth(authctxt) == 1)
1464                         goto authenticated;
1465
1466         /* perform the key exchange */
1467         /* authenticate user and start session */
1468         if (compat20) {
1469                 do_ssh2_kex();
1470                 do_authentication2(authctxt);
1471         } else {
1472                 do_ssh1_kex();
1473                 do_authentication(authctxt);
1474         }
1475         /*
1476          * If we use privilege separation, the unprivileged child transfers
1477          * the current keystate and exits
1478          */
1479         if (use_privsep) {
1480                 mm_send_keystate(pmonitor);
1481                 exit(0);
1482         }
1483
1484  authenticated:
1485         /*
1486          * In privilege separation, we fork another child and prepare
1487          * file descriptor passing.
1488          */
1489         if (use_privsep) {
1490                 privsep_postauth(authctxt);
1491                 /* the monitor process [priv] will not return */
1492                 if (!compat20)
1493                         destroy_sensitive_data();
1494         }
1495
1496         /* Start session. */
1497         do_authenticated(authctxt);
1498
1499         /* The connection has been terminated. */
1500         verbose("Closing connection to %.100s", remote_ip);
1501
1502 #ifdef USE_PAM
1503         if (options.use_pam)
1504                 finish_pam();
1505 #endif /* USE_PAM */
1506
1507         packet_close();
1508
1509         if (use_privsep)
1510                 mm_terminate();
1511
1512         exit(0);
1513 }
1514
1515 /*
1516  * Decrypt session_key_int using our private server key and private host key
1517  * (key with larger modulus first).
1518  */
1519 int
1520 ssh1_session_key(BIGNUM *session_key_int)
1521 {
1522         int rsafail = 0;
1523
1524         if (BN_cmp(sensitive_data.server_key->rsa->n, sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) > 0) {
1525                 /* Server key has bigger modulus. */
1526                 if (BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n) <
1527                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1528                         fatal("do_connection: %s: server_key %d < host_key %d + SSH_KEY_BITS_RESERVED %d",
1529                             get_remote_ipaddr(),
1530                             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1531                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n),
1532                             SSH_KEY_BITS_RESERVED);
1533                 }
1534                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1535                     sensitive_data.server_key->rsa) <= 0)
1536                         rsafail++;
1537                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1538                     sensitive_data.ssh1_host_key->rsa) <= 0)
1539                         rsafail++;
1540         } else {
1541                 /* Host key has bigger modulus (or they are equal). */
1542                 if (BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) <
1543                     BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1544                         fatal("do_connection: %s: host_key %d < server_key %d + SSH_KEY_BITS_RESERVED %d",
1545                             get_remote_ipaddr(),
1546                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n),
1547                             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1548                             SSH_KEY_BITS_RESERVED);
1549                 }
1550                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1551                     sensitive_data.ssh1_host_key->rsa) < 0)
1552                         rsafail++;
1553                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1554                     sensitive_data.server_key->rsa) < 0)
1555                         rsafail++;
1556         }
1557         return (rsafail);
1558 }
1559 /*
1560  * SSH1 key exchange
1561  */
1562 static void
1563 do_ssh1_kex(void)
1564 {
1565         int i, len;
1566         int rsafail = 0;
1567         BIGNUM *session_key_int;
1568         u_char session_key[SSH_SESSION_KEY_LENGTH];
1569         u_char cookie[8];
1570         u_int cipher_type, auth_mask, protocol_flags;
1571         u_int32_t rnd = 0;
1572
1573         /*
1574          * Generate check bytes that the client must send back in the user
1575          * packet in order for it to be accepted; this is used to defy ip
1576          * spoofing attacks.  Note that this only works against somebody
1577          * doing IP spoofing from a remote machine; any machine on the local
1578          * network can still see outgoing packets and catch the random
1579          * cookie.  This only affects rhosts authentication, and this is one
1580          * of the reasons why it is inherently insecure.
1581          */
1582         for (i = 0; i < 8; i++) {
1583                 if (i % 4 == 0)
1584                         rnd = arc4random();
1585                 cookie[i] = rnd & 0xff;
1586                 rnd >>= 8;
1587         }
1588
1589         /*
1590          * Send our public key.  We include in the packet 64 bits of random
1591          * data that must be matched in the reply in order to prevent IP
1592          * spoofing.
1593          */
1594         packet_start(SSH_SMSG_PUBLIC_KEY);
1595         for (i = 0; i < 8; i++)
1596                 packet_put_char(cookie[i]);
1597
1598         /* Store our public server RSA key. */
1599         packet_put_int(BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n));
1600         packet_put_bignum(sensitive_data.server_key->rsa->e);
1601         packet_put_bignum(sensitive_data.server_key->rsa->n);
1602
1603         /* Store our public host RSA key. */
1604         packet_put_int(BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n));
1605         packet_put_bignum(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->e);
1606         packet_put_bignum(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n);
1607
1608         /* Put protocol flags. */
1609         packet_put_int(SSH_PROTOFLAG_HOST_IN_FWD_OPEN);
1610
1611         /* Declare which ciphers we support. */
1612         packet_put_int(cipher_mask_ssh1(0));
1613
1614         /* Declare supported authentication types. */
1615         auth_mask = 0;
1616         if (options.rhosts_rsa_authentication)
1617                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RHOSTS_RSA;
1618         if (options.rsa_authentication)
1619                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RSA;
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                 logit("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 acknowledgment 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         if (!options.compression) {
1758                 myproposal[PROPOSAL_COMP_ALGS_CTOS] =
1759                 myproposal[PROPOSAL_COMP_ALGS_STOC] = "none";
1760         }
1761         myproposal[PROPOSAL_SERVER_HOST_KEY_ALGS] = list_hostkey_types();
1762
1763         /* start key exchange */
1764         kex = kex_setup(myproposal);
1765         kex->kex[KEX_DH_GRP1_SHA1] = kexdh_server;
1766         kex->kex[KEX_DH_GEX_SHA1] = kexgex_server;
1767         kex->server = 1;
1768         kex->client_version_string=client_version_string;
1769         kex->server_version_string=server_version_string;
1770         kex->load_host_key=&get_hostkey_by_type;
1771         kex->host_key_index=&get_hostkey_index;
1772
1773         xxx_kex = kex;
1774
1775         dispatch_run(DISPATCH_BLOCK, &kex->done, kex);
1776
1777         session_id2 = kex->session_id;
1778         session_id2_len = kex->session_id_len;
1779
1780 #ifdef DEBUG_KEXDH
1781         /* send 1st encrypted/maced/compressed message */
1782         packet_start(SSH2_MSG_IGNORE);
1783         packet_put_cstring("markus");
1784         packet_send();
1785         packet_write_wait();
1786 #endif
1787         debug("KEX done");
1788 }
1789
1790 /* server specific fatal cleanup */
1791 void
1792 cleanup_exit(int i)
1793 {
1794         if (the_authctxt)
1795                 do_cleanup(the_authctxt);
1796         _exit(i);
1797 }