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 1.251 2002/06/25 18:51:04 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 GSSAPI
  89 #include "ssh-gss.h"
  90 #endif
  91
  92 #ifdef GSSAPI
  93 #include <openssl/md5.h>
  94 #include "bufaux.h"
  95 #endif /* GSSAPI */
  96
  97 #ifdef LIBWRAP
  98 #include <tcpd.h>
  99 #include <syslog.h>
 100 int allow_severity = LOG_INFO;
 101 int deny_severity = LOG_WARNING;
 102 #endif /* LIBWRAP */
 103
 104 #ifndef O_NOCTTY
 105 #define O_NOCTTY        0
 106 #endif
 107
 108 #ifdef HAVE___PROGNAME
 109 extern char *__progname;
 110 #else
 111 char *__progname;
 112 #endif
 113
 114 /* Server configuration options. */
 115 ServerOptions options;
 116
 117 /* Name of the server configuration file. */
 118 char *config_file_name = _PATH_SERVER_CONFIG_FILE;
 119
 120 /*
 121  * Flag indicating whether IPv4 or IPv6.  This can be set on the command line.
 122  * Default value is AF_UNSPEC means both IPv4 and IPv6.
 123  */
 124 #ifdef IPV4_DEFAULT
 125 int IPv4or6 = AF_INET;
 126 #else
 127 int IPv4or6 = AF_UNSPEC;
 128 #endif
 129
 130 /*
 131  * Debug mode flag.  This can be set on the command line.  If debug
 132  * mode is enabled, extra debugging output will be sent to the system
 133  * log, the daemon will not go to background, and will exit after processing
 134  * the first connection.
 135  */
 136 int debug_flag = 0;
 137
 138 /* Flag indicating that the daemon should only test the configuration and keys. */
 139 int test_flag = 0;
 140
 141 /* Flag indicating that the daemon is being started from inetd. */
 142 int inetd_flag = 0;
 143
 144 /* Flag indicating that sshd should not detach and become a daemon. */
 145 int no_daemon_flag = 0;
 146
 147 /* debug goes to stderr unless inetd_flag is set */
 148 int log_stderr = 0;
 149
 150 /* Saved arguments to main(). */
 151 char **saved_argv;
 152 int saved_argc;
 153
 154 /*
 155  * The sockets that the server is listening; this is used in the SIGHUP
 156  * signal handler.
 157  */
 158 #define MAX_LISTEN_SOCKS        16
 159 int listen_socks[MAX_LISTEN_SOCKS];
 160 int num_listen_socks = 0;
 161
 162 /*
 163  * the client's version string, passed by sshd2 in compat mode. if != NULL,
 164  * sshd will skip the version-number exchange
 165  */
 166 char *client_version_string = NULL;
 167 char *server_version_string = NULL;
 168
 169 /* for rekeying XXX fixme */
 170 Kex *xxx_kex;
 171
 172 /*
 173  * Any really sensitive data in the application is contained in this
 174  * structure. The idea is that this structure could be locked into memory so
 175  * that the pages do not get written into swap.  However, there are some
 176  * problems. The private key contains BIGNUMs, and we do not (in principle)
 177  * have access to the internals of them, and locking just the structure is
 178  * not very useful.  Currently, memory locking is not implemented.
 179  */
 180 struct {
 181         Key     *server_key;            /* ephemeral server key */
 182         Key     *ssh1_host_key;         /* ssh1 host key */
 183         Key     **host_keys;            /* all private host keys */
 184         int     have_ssh1_key;
 185         int     have_ssh2_key;
 186         u_char  ssh1_cookie[SSH_SESSION_KEY_LENGTH];
 187 } sensitive_data;
 188
 189 /*
 190  * Flag indicating whether the RSA server key needs to be regenerated.
 191  * Is set in the SIGALRM handler and cleared when the key is regenerated.
 192  */
 193 static volatile sig_atomic_t key_do_regen = 0;
 194
 195 /* This is set to true when a signal is received. */
 196 static volatile sig_atomic_t received_sighup = 0;
 197 static volatile sig_atomic_t received_sigterm = 0;
 198
 199 /* session identifier, used by RSA-auth */
 200 u_char session_id[16];
 201
 202 /* same for ssh2 */
 203 u_char *session_id2 = NULL;
 204 int session_id2_len = 0;
 205
 206 /* record remote hostname or ip */
 207 u_int utmp_len = MAXHOSTNAMELEN;
 208
 209 /* options.max_startup sized array of fd ints */
 210 int *startup_pipes = NULL;
 211 int startup_pipe;               /* in child */
 212
 213 /* variables used for privilege separation */
 214 extern struct monitor *pmonitor;
 215 extern int use_privsep;
 216
 217 /* Prototypes for various functions defined later in this file. */
 218 void destroy_sensitive_data(void);
 219 void demote_sensitive_data(void);
 220
 221 static void do_ssh1_kex(void);
 222 static void do_ssh2_kex(void);
 223
 224 /*
 225  * Close all listening sockets
 226  */
 227 static void
 228 close_listen_socks(void)
 229 {
 230         int i;
 231
 232         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
 233                 close(listen_socks[i]);
 234         num_listen_socks = -1;
 235 }
 236
 237 static void
 238 close_startup_pipes(void)
 239 {
 240         int i;
 241
 242         if (startup_pipes)
 243                 for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
 244                         if (startup_pipes[i] != -1)
 245                                 close(startup_pipes[i]);
 246 }
 247
 248 /*
 249  * Signal handler for SIGHUP.  Sshd execs itself when it receives SIGHUP;
 250  * the effect is to reread the configuration file (and to regenerate
 251  * the server key).
 252  */
 253 static void
 254 sighup_handler(int sig)
 255 {
 256         int save_errno = errno;
 257
 258         received_sighup = 1;
 259         signal(SIGHUP, sighup_handler);
 260         errno = save_errno;
 261 }
 262
 263 /*
 264  * Called from the main program after receiving SIGHUP.
 265  * Restarts the server.
 266  */
 267 static void
 268 sighup_restart(void)
 269 {
 270         log("Received SIGHUP; restarting.");
 271         close_listen_socks();
 272         close_startup_pipes();
 273         execv(saved_argv[0], saved_argv);
 274         log("RESTART FAILED: av[0]='%.100s', error: %.100s.", saved_argv[0],
 275             strerror(errno));
 276         exit(1);
 277 }
 278
 279 /*
 280  * Generic signal handler for terminating signals in the master daemon.
 281  */
 282 static void
 283 sigterm_handler(int sig)
 284 {
 285         received_sigterm = sig;
 286 }
 287
 288 /*
 289  * SIGCHLD handler.  This is called whenever a child dies.  This will then
 290  * reap any zombies left by exited children.
 291  */
 292 static void
 293 main_sigchld_handler(int sig)
 294 {
 295         int save_errno = errno;
 296         pid_t pid;
 297         int status;
 298
 299         while ((pid = waitpid(-1, &status, WNOHANG)) > 0 ||
 300             (pid < 0 && errno == EINTR))
 301                 ;
 302
 303         signal(SIGCHLD, main_sigchld_handler);
 304         errno = save_errno;
 305 }
 306
 307 /*
 308  * Signal handler for the alarm after the login grace period has expired.
 309  */
 310 static void
 311 grace_alarm_handler(int sig)
 312 {
 313         /* XXX no idea how fix this signal handler */
 314
 315         /* Close the connection. */
 316         packet_close();
 317
 318         /* Log error and exit. */
 319         fatal("Timeout before authentication for %s.", get_remote_ipaddr());
 320 }
 321
 322 /*
 323  * Signal handler for the key regeneration alarm.  Note that this
 324  * alarm only occurs in the daemon waiting for connections, and it does not
 325  * do anything with the private key or random state before forking.
 326  * Thus there should be no concurrency control/asynchronous execution
 327  * problems.
 328  */
 329 static void
 330 generate_ephemeral_server_key(void)
 331 {
 332         u_int32_t rand = 0;
 333         int i;
 334
 335         verbose("Generating %s%d bit RSA key.",
 336             sensitive_data.server_key ? "new " : "", options.server_key_bits);
 337         if (sensitive_data.server_key != NULL)
 338                 key_free(sensitive_data.server_key);
 339         sensitive_data.server_key = key_generate(KEY_RSA1,
 340             options.server_key_bits);
 341         verbose("RSA key generation complete.");
 342
 343         for (i = 0; i < SSH_SESSION_KEY_LENGTH; i++) {
 344                 if (i % 4 == 0)
 345                         rand = arc4random();
 346                 sensitive_data.ssh1_cookie[i] = rand & 0xff;
 347                 rand >>= 8;
 348         }
 349         arc4random_stir();
 350 }
 351
 352 static void
 353 key_regeneration_alarm(int sig)
 354 {
 355         int save_errno = errno;
 356
 357         signal(SIGALRM, SIG_DFL);
 358         errno = save_errno;
 359         key_do_regen = 1;
 360 }
 361
 362 static void
 363 sshd_exchange_identification(int sock_in, int sock_out)
 364 {
 365         int i, mismatch;
 366         int remote_major, remote_minor;
 367         int major, minor;
 368         char *s;
 369         char buf[256];                  /* Must not be larger than remote_version. */
 370         char remote_version[256];       /* Must be at least as big as buf. */
 371
 372         if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) &&
 373             (options.protocol & SSH_PROTO_2)) {
 374                 major = PROTOCOL_MAJOR_1;
 375                 minor = 99;
 376         } else if (options.protocol & SSH_PROTO_2) {
 377                 major = PROTOCOL_MAJOR_2;
 378                 minor = PROTOCOL_MINOR_2;
 379         } else {
 380                 major = PROTOCOL_MAJOR_1;
 381                 minor = PROTOCOL_MINOR_1;
 382         }
 383         snprintf(buf, sizeof buf, "SSH-%d.%d-%.100s\n", major, minor, SSH_VERSION);
 384         server_version_string = xstrdup(buf);
 385
 386         if (client_version_string == NULL) {
 387                 /* Send our protocol version identification. */
 388                 if (atomicio(write, sock_out, server_version_string,
 389                     strlen(server_version_string))
 390                     != strlen(server_version_string)) {
 391                         log("Could not write ident string to %s", get_remote_ipaddr());
 392                         fatal_cleanup();
 393                 }
 394
 395                 /* Read other sides version identification. */
 396                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
 397                 for (i = 0; i < sizeof(buf) - 1; i++) {
 398                         if (atomicio(read, sock_in, &buf[i], 1) != 1) {
 399                                 log("Did not receive identification string from %s",
 400                                     get_remote_ipaddr());
 401                                 fatal_cleanup();
 402                         }
 403                         if (buf[i] == '\r') {
 404                                 buf[i] = 0;
 405                                 /* Kludge for F-Secure Macintosh < 1.0.2 */
 406                                 if (i == 12 &&
 407                                     strncmp(buf, "SSH-1.5-W1.0", 12) == 0)
 408                                         break;
 409                                 continue;
 410                         }
 411                         if (buf[i] == '\n') {
 412                                 buf[i] = 0;
 413                                 break;
 414                         }
 415                 }
 416                 buf[sizeof(buf) - 1] = 0;
 417                 client_version_string = xstrdup(buf);
 418         }
 419
 420         /*
 421          * Check that the versions match.  In future this might accept
 422          * several versions and set appropriate flags to handle them.
 423          */
 424         if (sscanf(client_version_string, "SSH-%d.%d-%[^\n]\n",
 425             &remote_major, &remote_minor, remote_version) != 3) {
 426                 s = "Protocol mismatch.\n";
 427                 (void) atomicio(write, sock_out, s, strlen(s));
 428                 close(sock_in);
 429                 close(sock_out);
 430                 log("Bad protocol version identification '%.100s' from %s",
 431                     client_version_string, get_remote_ipaddr());
 432                 fatal_cleanup();
 433         }
 434         debug("Client protocol version %d.%d; client software version %.100s",
 435             remote_major, remote_minor, remote_version);
 436
 437         compat_datafellows(remote_version);
 438
 439         if (datafellows & SSH_BUG_SCANNER) {
 440                 log("scanned from %s with %s.  Don't panic.",
 441                     get_remote_ipaddr(), client_version_string);
 442                 fatal_cleanup();
 443         }
 444
 445         mismatch = 0;
 446         switch (remote_major) {
 447         case 1:
 448                 if (remote_minor == 99) {
 449                         if (options.protocol & SSH_PROTO_2)
 450                                 enable_compat20();
 451                         else
 452                                 mismatch = 1;
 453                         break;
 454                 }
 455                 if (!(options.protocol & SSH_PROTO_1)) {
 456                         mismatch = 1;
 457                         break;
 458                 }
 459                 if (remote_minor < 3) {
 460                         packet_disconnect("Your ssh version is too old and "
 461                             "is no longer supported.  Please install a newer version.");
 462                 } else if (remote_minor == 3) {
 463                         /* note that this disables agent-forwarding */
 464                         enable_compat13();
 465                 }
 466                 break;
 467         case 2:
 468                 if (options.protocol & SSH_PROTO_2) {
 469                         enable_compat20();
 470                         break;
 471                 }
 472                 /* FALLTHROUGH */
 473         default:
 474                 mismatch = 1;
 475                 break;
 476         }
 477         chop(server_version_string);
 478         debug("Local version string %.200s", server_version_string);
 479
 480         if (mismatch) {
 481                 s = "Protocol major versions differ.\n";
 482                 (void) atomicio(write, sock_out, s, strlen(s));
 483                 close(sock_in);
 484                 close(sock_out);
 485                 log("Protocol major versions differ for %s: %.200s vs. %.200s",
 486                     get_remote_ipaddr(),
 487                     server_version_string, client_version_string);
 488                 fatal_cleanup();
 489         }
 490 }
 491
 492 /* Destroy the host and server keys.  They will no longer be needed. */
 493 void
 494 destroy_sensitive_data(void)
 495 {
 496         int i;
 497
 498         if (sensitive_data.server_key) {
 499                 key_free(sensitive_data.server_key);
 500                 sensitive_data.server_key = NULL;
 501         }
 502         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 503                 if (sensitive_data.host_keys[i]) {
 504                         key_free(sensitive_data.host_keys[i]);
 505                         sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 506                 }
 507         }
 508         sensitive_data.ssh1_host_key = NULL;
 509         memset(sensitive_data.ssh1_cookie, 0, SSH_SESSION_KEY_LENGTH);
 510 }
 511
 512 /* Demote private to public keys for network child */
 513 void
 514 demote_sensitive_data(void)
 515 {
 516         Key *tmp;
 517         int i;
 518
 519         if (sensitive_data.server_key) {
 520                 tmp = key_demote(sensitive_data.server_key);
 521                 key_free(sensitive_data.server_key);
 522                 sensitive_data.server_key = tmp;
 523         }
 524
 525         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 526                 if (sensitive_data.host_keys[i]) {
 527                         tmp = key_demote(sensitive_data.host_keys[i]);
 528                         key_free(sensitive_data.host_keys[i]);
 529                         sensitive_data.host_keys[i] = tmp;
 530                         if (tmp->type == KEY_RSA1)
 531                                 sensitive_data.ssh1_host_key = tmp;
 532                 }
 533         }
 534
 535         /* We do not clear ssh1_host key and cookie.  XXX - Okay Niels? */
 536 }
 537
 538 static void
 539 privsep_preauth_child(void)
 540 {
 541         u_int32_t rand[256];
 542         gid_t gidset[2];
 543         struct passwd *pw;
 544         int i;
 545
 546         /* Enable challenge-response authentication for privilege separation */
 547         privsep_challenge_enable();
 548
 549         for (i = 0; i < 256; i++)
 550                 rand[i] = arc4random();
 551         RAND_seed(rand, sizeof(rand));
 552
 553         /* Demote the private keys to public keys. */
 554         demote_sensitive_data();
 555
 556         if ((pw = getpwnam(SSH_PRIVSEP_USER)) == NULL)
 557                 fatal("Privilege separation user %s does not exist",
 558                     SSH_PRIVSEP_USER);
 559         memset(pw->pw_passwd, 0, strlen(pw->pw_passwd));
 560         endpwent();
 561
 562         /* Change our root directory*/
 563         if (chroot(_PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR) == -1)
 564                 fatal("chroot(\"%s\"): %s", _PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR,
 565                     strerror(errno));
 566         if (chdir("/") == -1)
 567                 fatal("chdir(\"/\"): %s", strerror(errno));
 568
 569         /* Drop our privileges */
 570         debug3("privsep user:group %u:%u", (u_int)pw->pw_uid,
 571             (u_int)pw->pw_gid);
 572 #if 0
 573         /* XXX not ready, to heavy after chroot */
 574         do_setusercontext(pw);
 575 #else
 576         gidset[0] = pw->pw_gid;
 577         if (setgid(pw->pw_gid) < 0)
 578                 fatal("setgid failed for %u", pw->pw_gid );
 579         if (setgroups(1, gidset) < 0)
 580                 fatal("setgroups: %.100s", strerror(errno));
 581         permanently_set_uid(pw);
 582 #endif
 583 }
 584
 585 static Authctxt*
 586 privsep_preauth(void)
 587 {
 588         Authctxt *authctxt = NULL;
 589         int status;
 590         pid_t pid;
 591
 592         /* Set up unprivileged child process to deal with network data */
 593         pmonitor = monitor_init();
 594         /* Store a pointer to the kex for later rekeying */
 595         pmonitor->m_pkex = &xxx_kex;
 596
 597         pid = fork();
 598         if (pid == -1) {
 599                 fatal("fork of unprivileged child failed");
 600         } else if (pid != 0) {
 601                 debug2("Network child is on pid %ld", (long)pid);
 602
 603                 close(pmonitor->m_recvfd);
 604                 authctxt = monitor_child_preauth(pmonitor);
 605                 close(pmonitor->m_sendfd);
 606
 607                 /* Sync memory */
 608                 monitor_sync(pmonitor);
 609
 610                 /* Wait for the child's exit status */
 611                 while (waitpid(pid, &status, 0) < 0)
 612                         if (errno != EINTR)
 613                                 break;
 614                 return (authctxt);
 615         } else {
 616                 /* child */
 617
 618                 close(pmonitor->m_sendfd);
 619
 620                 /* Demote the child */
 621                 if (getuid() == 0 || geteuid() == 0)
 622                         privsep_preauth_child();
 623                 setproctitle("%s", "[net]");
 624         }
 625         return (NULL);
 626 }
 627
 628 static void
 629 privsep_postauth(Authctxt *authctxt)
 630 {
 631         extern Authctxt *x_authctxt;
 632
 633         /* XXX - Remote port forwarding */
 634         x_authctxt = authctxt;
 635
 636 #ifdef BROKEN_FD_PASSING
 637         if (1) {
 638 #else
 639         if (authctxt->pw->pw_uid == 0 || options.use_login) {
 640 #endif
 641                 /* File descriptor passing is broken or root login */
 642                 monitor_apply_keystate(pmonitor);
 643                 use_privsep = 0;
 644                 return;
 645         }
 646
 647         /* Authentication complete */
 648         alarm(0);
 649         if (startup_pipe != -1) {
 650                 close(startup_pipe);
 651                 startup_pipe = -1;
 652         }
 653
 654         /* New socket pair */
 655         monitor_reinit(pmonitor);
 656
 657         pmonitor->m_pid = fork();
 658         if (pmonitor->m_pid == -1)
 659                 fatal("fork of unprivileged child failed");
 660         else if (pmonitor->m_pid != 0) {
 661                 debug2("User child is on pid %ld", (long)pmonitor->m_pid);
 662                 close(pmonitor->m_recvfd);
 663                 monitor_child_postauth(pmonitor);
 664
 665                 /* NEVERREACHED */
 666                 exit(0);
 667         }
 668
 669         close(pmonitor->m_sendfd);
 670
 671         /* Demote the private keys to public keys. */
 672         demote_sensitive_data();
 673
 674         /* Drop privileges */
 675         do_setusercontext(authctxt->pw);
 676
 677         /* It is safe now to apply the key state */
 678         monitor_apply_keystate(pmonitor);
 679 }
 680
 681 static char *
 682 list_hostkey_types(void)
 683 {
 684         Buffer b;
 685         char *p;
 686         int i;
 687
 688         buffer_init(&b);
 689         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 690                 Key *key = sensitive_data.host_keys[i];
 691                 if (key == NULL)
 692                         continue;
 693                 switch (key->type) {
 694                 case KEY_RSA:
 695                 case KEY_DSA:
 696                         if (buffer_len(&b) > 0)
 697                                 buffer_append(&b, ",", 1);
 698                         p = key_ssh_name(key);
 699                         buffer_append(&b, p, strlen(p));
 700                         break;
 701                 }
 702         }
 703         buffer_append(&b, "\0", 1);
 704         p = xstrdup(buffer_ptr(&b));
 705         buffer_free(&b);
 706         debug("list_hostkey_types: %s", p);
 707         return p;
 708 }
 709
 710 Key *
 711 get_hostkey_by_type(int type)
 712 {
 713         int i;
 714
 715         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 716                 Key *key = sensitive_data.host_keys[i];
 717                 if (key != NULL && key->type == type)
 718                         return key;
 719         }
 720         return NULL;
 721 }
 722
 723 Key *
 724 get_hostkey_by_index(int ind)
 725 {
 726         if (ind < 0 || ind >= options.num_host_key_files)
 727                 return (NULL);
 728         return (sensitive_data.host_keys[ind]);
 729 }
 730
 731 int
 732 get_hostkey_index(Key *key)
 733 {
 734         int i;
 735
 736         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 737                 if (key == sensitive_data.host_keys[i])
 738                         return (i);
 739         }
 740         return (-1);
 741 }
 742
 743 /*
 744  * returns 1 if connection should be dropped, 0 otherwise.
 745  * dropping starts at connection #max_startups_begin with a probability
 746  * of (max_startups_rate/100). the probability increases linearly until
 747  * all connections are dropped for startups > max_startups
 748  */
 749 static int
 750 drop_connection(int startups)
 751 {
 752         double p, r;
 753
 754         if (startups < options.max_startups_begin)
 755                 return 0;
 756         if (startups >= options.max_startups)
 757                 return 1;
 758         if (options.max_startups_rate == 100)
 759                 return 1;
 760
 761         p  = 100 - options.max_startups_rate;
 762         p *= startups - options.max_startups_begin;
 763         p /= (double) (options.max_startups - options.max_startups_begin);
 764         p += options.max_startups_rate;
 765         p /= 100.0;
 766         r = arc4random() / (double) UINT_MAX;
 767
 768         debug("drop_connection: p %g, r %g", p, r);
 769         return (r < p) ? 1 : 0;
 770 }
 771
 772 static void
 773 usage(void)
 774 {
 775         fprintf(stderr, "sshd version %s\n", SSH_VERSION);
 776         fprintf(stderr, "Usage: %s [options]\n", __progname);
 777         fprintf(stderr, "Options:\n");
 778         fprintf(stderr, "  -f file    Configuration file (default %s)\n", _PATH_SERVER_CONFIG_FILE);
 779         fprintf(stderr, "  -d         Debugging mode (multiple -d means more debugging)\n");
 780         fprintf(stderr, "  -i         Started from inetd\n");
 781         fprintf(stderr, "  -D         Do not fork into daemon mode\n");
 782         fprintf(stderr, "  -t         Only test configuration file and keys\n");
 783         fprintf(stderr, "  -q         Quiet (no logging)\n");
 784         fprintf(stderr, "  -p port    Listen on the specified port (default: 22)\n");
 785         fprintf(stderr, "  -k seconds Regenerate server key every this many seconds (default: 3600)\n");
 786         fprintf(stderr, "  -g seconds Grace period for authentication (default: 600)\n");
 787         fprintf(stderr, "  -b bits    Size of server RSA key (default: 768 bits)\n");
 788         fprintf(stderr, "  -h file    File from which to read host key (default: %s)\n",
 789             _PATH_HOST_KEY_FILE);
 790         fprintf(stderr, "  -u len     Maximum hostname length for utmp recording\n");
 791         fprintf(stderr, "  -4         Use IPv4 only\n");
 792         fprintf(stderr, "  -6         Use IPv6 only\n");
 793         fprintf(stderr, "  -o option  Process the option as if it was read from a configuration file.\n");
 794         exit(1);
 795 }
 796
 797 /*
 798  * Main program for the daemon.
 799  */
 800 int
 801 main(int ac, char **av)
 802 {
 803         extern char *optarg;
 804         extern int optind;
 805         int opt, sock_in = 0, sock_out = 0, newsock, j, i, fdsetsz, on = 1;
 806         pid_t pid;
 807         socklen_t fromlen;
 808         fd_set *fdset;
 809         struct sockaddr_storage from;
 810         const char *remote_ip;
 811         int remote_port;
 812         FILE *f;
 813         struct linger linger;
 814         struct addrinfo *ai;
 815         char ntop[NI_MAXHOST], strport[NI_MAXSERV];
 816         int listen_sock, maxfd;
 817         int startup_p[2];
 818         int startups = 0;
 819         Authctxt *authctxt;
 820         Key *key;
 821         int ret, key_used = 0;
 822
 823 #ifdef HAVE_SECUREWARE
 824         (void)set_auth_parameters(ac, av);
 825 #endif
 826         __progname = get_progname(av[0]);
 827         init_rng();
 828
 829         /* Save argv. */
 830         saved_argc = ac;
 831         saved_argv = av;
 832
 833         /* Initialize configuration options to their default values. */
 834         initialize_server_options(&options);
 835
 836         /* Parse command-line arguments. */
 837         while ((opt = getopt(ac, av, "f:p:b:k:h:g:V:u:o:dDeiqtQ46")) != -1) {
 838                 switch (opt) {
 839                 case '4':
 840                         IPv4or6 = AF_INET;
 841                         break;
 842                 case '6':
 843                         IPv4or6 = AF_INET6;
 844                         break;
 845                 case 'f':
 846                         config_file_name = optarg;
 847                         break;
 848                 case 'd':
 849                         if (0 == debug_flag) {
 850                                 debug_flag = 1;
 851                                 options.log_level = SYSLOG_LEVEL_DEBUG1;
 852                         } else if (options.log_level < SYSLOG_LEVEL_DEBUG3) {
 853                                 options.log_level++;
 854                         } else {
 855                                 fprintf(stderr, "Too high debugging level.\n");
 856                                 exit(1);
 857                         }
 858                         break;
 859                 case 'D':
 860                         no_daemon_flag = 1;
 861                         break;
 862                 case 'e':
 863                         log_stderr = 1;
 864                         break;
 865                 case 'i':
 866                         inetd_flag = 1;
 867                         break;
 868                 case 'Q':
 869                         /* ignored */
 870                         break;
 871                 case 'q':
 872                         options.log_level = SYSLOG_LEVEL_QUIET;
 873                         break;
 874                 case 'b':
 875                         options.server_key_bits = atoi(optarg);
 876                         break;
 877                 case 'p':
 878                         options.ports_from_cmdline = 1;
 879                         if (options.num_ports >= MAX_PORTS) {
 880                                 fprintf(stderr, "too many ports.\n");
 881                                 exit(1);
 882                         }
 883                         options.ports[options.num_ports++] = a2port(optarg);
 884                         if (options.ports[options.num_ports-1] == 0) {
 885                                 fprintf(stderr, "Bad port number.\n");
 886                                 exit(1);
 887                         }
 888                         break;
 889                 case 'g':
 890                         if ((options.login_grace_time = convtime(optarg)) == -1) {
 891                                 fprintf(stderr, "Invalid login grace time.\n");
 892                                 exit(1);
 893                         }
 894                         break;
 895                 case 'k':
 896                         if ((options.key_regeneration_time = convtime(optarg)) == -1) {
 897                                 fprintf(stderr, "Invalid key regeneration interval.\n");
 898                                 exit(1);
 899                         }
 900                         break;
 901                 case 'h':
 902                         if (options.num_host_key_files >= MAX_HOSTKEYS) {
 903                                 fprintf(stderr, "too many host keys.\n");
 904                                 exit(1);
 905                         }
 906                         options.host_key_files[options.num_host_key_files++] = optarg;
 907                         break;
 908                 case 'V':
 909                         client_version_string = optarg;
 910                         /* only makes sense with inetd_flag, i.e. no listen() */
 911                         inetd_flag = 1;
 912                         break;
 913                 case 't':
 914                         test_flag = 1;
 915                         break;
 916                 case 'u':
 917                         utmp_len = atoi(optarg);
 918                         break;
 919                 case 'o':
 920                         if (process_server_config_line(&options, optarg,
 921                             "command-line", 0) != 0)
 922                                 exit(1);
 923                         break;
 924                 case '?':
 925                 default:
 926                         usage();
 927                         break;
 928                 }
 929         }
 930         SSLeay_add_all_algorithms();
 931         channel_set_af(IPv4or6);
 932
 933         /*
 934          * Force logging to stderr until we have loaded the private host
 935          * key (unless started from inetd)
 936          */
 937         log_init(__progname,
 938             options.log_level == SYSLOG_LEVEL_NOT_SET ?
 939             SYSLOG_LEVEL_INFO : options.log_level,
 940             options.log_facility == SYSLOG_FACILITY_NOT_SET ?
 941             SYSLOG_FACILITY_AUTH : options.log_facility,
 942             !inetd_flag);
 943
 944 #ifdef _CRAY
 945         /* Cray can define user privs drop all prives now!
 946          * Not needed on PRIV_SU systems!
 947          */
 948         drop_cray_privs();
 949 #endif
 950
 951         seed_rng();
 952
 953         /* Read server configuration options from the configuration file. */
 954         read_server_config(&options, config_file_name);
 955
 956         /* Fill in default values for those options not explicitly set. */
 957         fill_default_server_options(&options);
 958
 959         /* Check that there are no remaining arguments. */
 960         if (optind < ac) {
 961                 fprintf(stderr, "Extra argument %s.\n", av[optind]);
 962                 exit(1);
 963         }
 964
 965         debug("sshd version %.100s", SSH_VERSION);
 966
 967         /* load private host keys */
 968         sensitive_data.host_keys = xmalloc(options.num_host_key_files*sizeof(Key*));
 969         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++)
 970                 sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 971         sensitive_data.server_key = NULL;
 972         sensitive_data.ssh1_host_key = NULL;
 973         sensitive_data.have_ssh1_key = 0;
 974         sensitive_data.have_ssh2_key = 0;
 975
 976         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 977                 key = key_load_private(options.host_key_files[i], "", NULL);
 978                 sensitive_data.host_keys[i] = key;
 979                 if (key == NULL) {
 980                         error("Could not load host key: %s",
 981                             options.host_key_files[i]);
 982                         sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 983                         continue;
 984                 }
 985                 switch (key->type) {
 986                 case KEY_RSA1:
 987                         sensitive_data.ssh1_host_key = key;
 988                         sensitive_data.have_ssh1_key = 1;
 989                         break;
 990                 case KEY_RSA:
 991                 case KEY_DSA:
 992                         sensitive_data.have_ssh2_key = 1;
 993                         break;
 994                 }
 995                 debug("private host key: #%d type %d %s", i, key->type,
 996                     key_type(key));
 997         }
 998         if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) && !sensitive_data.have_ssh1_key) {
 999                 log("Disabling protocol version 1. Could not load host key");
1000                 options.protocol &= ~SSH_PROTO_1;
1001         }
1002 #ifndef GSSAPI
1003         /* The GSSAPI key exchange can run without a host key */
1004         if ((options.protocol & SSH_PROTO_2) && !sensitive_data.have_ssh2_key) {
1005                 log("Disabling protocol version 2. Could not load host key");
1006                 options.protocol &= ~SSH_PROTO_2;
1007         }
1008 #endif
1009         if (!(options.protocol & (SSH_PROTO_1|SSH_PROTO_2))) {
1010                 log("sshd: no hostkeys available -- exiting.");
1011                 exit(1);
1012         }
1013
1014         /* Check certain values for sanity. */
1015         if (options.protocol & SSH_PROTO_1) {
1016                 if (options.server_key_bits < 512 ||
1017                     options.server_key_bits > 32768) {
1018                         fprintf(stderr, "Bad server key size.\n");
1019                         exit(1);
1020                 }
1021                 /*
1022                  * Check that server and host key lengths differ sufficiently. This
1023                  * is necessary to make double encryption work with rsaref. Oh, I
1024                  * hate software patents. I dont know if this can go? Niels
1025                  */
1026                 if (options.server_key_bits >
1027                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) -
1028                     SSH_KEY_BITS_RESERVED && options.server_key_bits <
1029                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) +
1030                     SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1031                         options.server_key_bits =
1032                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) +
1033                             SSH_KEY_BITS_RESERVED;
1034                         debug("Forcing server key to %d bits to make it differ from host key.",
1035                             options.server_key_bits);
1036                 }
1037         }
1038
1039         if (use_privsep) {
1040                 struct passwd *pw;
1041                 struct stat st;
1042
1043                 if ((pw = getpwnam(SSH_PRIVSEP_USER)) == NULL)
1044                         fatal("Privilege separation user %s does not exist",
1045                             SSH_PRIVSEP_USER);
1046                 if ((stat(_PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR, &st) == -1) ||
1047                     (S_ISDIR(st.st_mode) == 0))
1048                         fatal("Missing privilege separation directory: %s",
1049                             _PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR);
1050                 if (st.st_uid != 0 || (st.st_mode & (S_IWGRP|S_IWOTH)) != 0)
1051                         fatal("Bad owner or mode for %s",
1052                             _PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR);
1053         }
1054
1055         /* Configuration looks good, so exit if in test mode. */
1056         if (test_flag)
1057                 exit(0);
1058
1059 #ifdef GSSAPI
1060         ssh_gssapi_clean_env();
1061 #endif /* GSSAPI */
1062
1063 #ifdef MECHGLUE
1064         gss_initialize();
1065 #endif /* MECHGLUE */
1066
1067         /*
1068          * Clear out any supplemental groups we may have inherited.  This
1069          * prevents inadvertent creation of files with bad modes (in the
1070          * portable version at least, it's certainly possible for PAM
1071          * to create a file, and we can't control the code in every
1072          * module which might be used).
1073          */
1074         if (setgroups(0, NULL) < 0)
1075                 debug("setgroups() failed: %.200s", strerror(errno));
1076
1077         /* Initialize the log (it is reinitialized below in case we forked). */
1078         if (debug_flag && !inetd_flag)
1079                 log_stderr = 1;
1080         log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
1081
1082         /*
1083          * If not in debugging mode, and not started from inetd, disconnect
1084          * from the controlling terminal, and fork.  The original process
1085          * exits.
1086          */
1087         if (!(debug_flag || inetd_flag || no_daemon_flag)) {
1088 #ifdef TIOCNOTTY
1089                 int fd;
1090 #endif /* TIOCNOTTY */
1091                 if (daemon(0, 0) < 0)
1092                         fatal("daemon() failed: %.200s", strerror(errno));
1093
1094                 /* Disconnect from the controlling tty. */
1095 #ifdef TIOCNOTTY
1096                 fd = open(_PATH_TTY, O_RDWR | O_NOCTTY);
1097                 if (fd >= 0) {
1098                         (void) ioctl(fd, TIOCNOTTY, NULL);
1099                         close(fd);
1100                 }
1101 #endif /* TIOCNOTTY */
1102         }
1103         /* Reinitialize the log (because of the fork above). */
1104         log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
1105
1106         /* Initialize the random number generator. */
1107         arc4random_stir();
1108
1109         /* Chdir to the root directory so that the current disk can be
1110            unmounted if desired. */
1111         chdir("/");
1112
1113         /* ignore SIGPIPE */
1114         signal(SIGPIPE, SIG_IGN);
1115
1116         /* Start listening for a socket, unless started from inetd. */
1117         if (inetd_flag) {
1118                 int s1;
1119                 s1 = dup(0);    /* Make sure descriptors 0, 1, and 2 are in use. */
1120                 dup(s1);
1121                 sock_in = dup(0);
1122                 sock_out = dup(1);
1123                 startup_pipe = -1;
1124                 /*
1125                  * We intentionally do not close the descriptors 0, 1, and 2
1126                  * as our code for setting the descriptors won\'t work if
1127                  * ttyfd happens to be one of those.
1128                  */
1129                 debug("inetd sockets after dupping: %d, %d", sock_in, sock_out);
1130                 if (options.protocol & SSH_PROTO_1)
1131                         generate_ephemeral_server_key();
1132         } else {
1133                 for (ai = options.listen_addrs; ai; ai = ai->ai_next) {
1134                         if (ai->ai_family != AF_INET && ai->ai_family != AF_INET6)
1135                                 continue;
1136                         if (num_listen_socks >= MAX_LISTEN_SOCKS)
1137                                 fatal("Too many listen sockets. "
1138                                     "Enlarge MAX_LISTEN_SOCKS");
1139                         if (getnameinfo(ai->ai_addr, ai->ai_addrlen,
1140                             ntop, sizeof(ntop), strport, sizeof(strport),
1141                             NI_NUMERICHOST|NI_NUMERICSERV) != 0) {
1142                                 error("getnameinfo failed");
1143                                 continue;
1144                         }
1145                         /* Create socket for listening. */
1146                         listen_sock = socket(ai->ai_family, SOCK_STREAM, 0);
1147                         if (listen_sock < 0) {
1148                                 /* kernel may not support ipv6 */
1149                                 verbose("socket: %.100s", strerror(errno));
1150                                 continue;
1151                         }
1152                         if (fcntl(listen_sock, F_SETFL, O_NONBLOCK) < 0) {
1153                                 error("listen_sock O_NONBLOCK: %s", strerror(errno));
1154                                 close(listen_sock);
1155                                 continue;
1156                         }
1157                         /*
1158                          * Set socket options.  We try to make the port
1159                          * reusable and have it close as fast as possible
1160                          * without waiting in unnecessary wait states on
1161                          * close.
1162                          */
1163                         setsockopt(listen_sock, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR,
1164                             &on, sizeof(on));
1165                         linger.l_onoff = 1;
1166                         linger.l_linger = 5;
1167                         setsockopt(listen_sock, SOL_SOCKET, SO_LINGER,
1168                             &linger, sizeof(linger));
1169
1170                         debug("Bind to port %s on %s.", strport, ntop);
1171
1172                         /* Bind the socket to the desired port. */
1173                         if (bind(listen_sock, ai->ai_addr, ai->ai_addrlen) < 0) {
1174                                 if (!ai->ai_next)
1175                                     error("Bind to port %s on %s failed: %.200s.",
1176                                             strport, ntop, strerror(errno));
1177                                 close(listen_sock);
1178                                 continue;
1179                         }
1180                         listen_socks[num_listen_socks] = listen_sock;
1181                         num_listen_socks++;
1182
1183                         /* Start listening on the port. */
1184                         log("Server listening on %s port %s.", ntop, strport);
1185                         if (listen(listen_sock, 5) < 0)
1186                                 fatal("listen: %.100s", strerror(errno));
1187
1188                 }
1189                 freeaddrinfo(options.listen_addrs);
1190
1191                 if (!num_listen_socks)
1192                         fatal("Cannot bind any address.");
1193
1194                 if (options.protocol & SSH_PROTO_1)
1195                         generate_ephemeral_server_key();
1196
1197                 /*
1198                  * Arrange to restart on SIGHUP.  The handler needs
1199                  * listen_sock.
1200                  */
1201                 signal(SIGHUP, sighup_handler);
1202
1203                 signal(SIGTERM, sigterm_handler);
1204                 signal(SIGQUIT, sigterm_handler);
1205
1206                 /* Arrange SIGCHLD to be caught. */
1207                 signal(SIGCHLD, main_sigchld_handler);
1208
1209                 /* Write out the pid file after the sigterm handler is setup */
1210                 if (!debug_flag) {
1211                         /*
1212                          * Record our pid in /var/run/sshd.pid to make it
1213                          * easier to kill the correct sshd.  We don't want to
1214                          * do this before the bind above because the bind will
1215                          * fail if there already is a daemon, and this will
1216                          * overwrite any old pid in the file.
1217                          */
1218                         f = fopen(options.pid_file, "wb");
1219                         if (f) {
1220                                 fprintf(f, "%ld\n", (long) getpid());
1221                                 fclose(f);
1222                         }
1223                 }
1224
1225                 /* setup fd set for listen */
1226                 fdset = NULL;
1227                 maxfd = 0;
1228                 for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
1229                         if (listen_socks[i] > maxfd)
1230                                 maxfd = listen_socks[i];
1231                 /* pipes connected to unauthenticated childs */
1232                 startup_pipes = xmalloc(options.max_startups * sizeof(int));
1233                 for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
1234                         startup_pipes[i] = -1;
1235
1236                 /*
1237                  * Stay listening for connections until the system crashes or
1238                  * the daemon is killed with a signal.
1239                  */
1240                 for (;;) {
1241                         if (received_sighup)
1242                                 sighup_restart();
1243                         if (fdset != NULL)
1244                                 xfree(fdset);
1245                         fdsetsz = howmany(maxfd+1, NFDBITS) * sizeof(fd_mask);
1246                         fdset = (fd_set *)xmalloc(fdsetsz);
1247                         memset(fdset, 0, fdsetsz);
1248
1249                         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
1250                                 FD_SET(listen_socks[i], fdset);
1251                         for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
1252                                 if (startup_pipes[i] != -1)
1253                                         FD_SET(startup_pipes[i], fdset);
1254
1255                         /* Wait in select until there is a connection. */
1256                         ret = select(maxfd+1, fdset, NULL, NULL, NULL);
1257                         if (ret < 0 && errno != EINTR)
1258                                 error("select: %.100s", strerror(errno));
1259                         if (received_sigterm) {
1260                                 log("Received signal %d; terminating.",
1261                                     (int) received_sigterm);
1262                                 close_listen_socks();
1263                                 unlink(options.pid_file);
1264                                 exit(255);
1265                         }
1266                         if (key_used && key_do_regen) {
1267                                 generate_ephemeral_server_key();
1268                                 key_used = 0;
1269                                 key_do_regen = 0;
1270                         }
1271                         if (ret < 0)
1272                                 continue;
1273
1274                         for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
1275                                 if (startup_pipes[i] != -1 &&
1276                                     FD_ISSET(startup_pipes[i], fdset)) {
1277                                         /*
1278                                          * the read end of the pipe is ready
1279                                          * if the child has closed the pipe
1280                                          * after successful authentication
1281                                          * or if the child has died
1282                                          */
1283                                         close(startup_pipes[i]);
1284                                         startup_pipes[i] = -1;
1285                                         startups--;
1286                                 }
1287                         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++) {
1288                                 if (!FD_ISSET(listen_socks[i], fdset))
1289                                         continue;
1290                                 fromlen = sizeof(from);
1291                                 newsock = accept(listen_socks[i], (struct sockaddr *)&from,
1292                                     &fromlen);
1293                                 if (newsock < 0) {
1294                                         if (errno != EINTR && errno != EWOULDBLOCK)
1295                                                 error("accept: %.100s", strerror(errno));
1296                                         continue;
1297                                 }
1298                                 if (fcntl(newsock, F_SETFL, 0) < 0) {
1299                                         error("newsock del O_NONBLOCK: %s", strerror(errno));
1300                                         close(newsock);
1301                                         continue;
1302                                 }
1303                                 if (drop_connection(startups) == 1) {
1304                                         debug("drop connection #%d", startups);
1305                                         close(newsock);
1306                                         continue;
1307                                 }
1308                                 if (pipe(startup_p) == -1) {
1309                                         close(newsock);
1310                                         continue;
1311                                 }
1312
1313                                 for (j = 0; j < options.max_startups; j++)
1314                                         if (startup_pipes[j] == -1) {
1315                                                 startup_pipes[j] = startup_p[0];
1316                                                 if (maxfd < startup_p[0])
1317                                                         maxfd = startup_p[0];
1318                                                 startups++;
1319                                                 break;
1320                                         }
1321
1322                                 /*
1323                                  * Got connection.  Fork a child to handle it, unless
1324                                  * we are in debugging mode.
1325                                  */
1326                                 if (debug_flag) {
1327                                         /*
1328                                          * In debugging mode.  Close the listening
1329                                          * socket, and start processing the
1330                                          * connection without forking.
1331                                          */
1332                                         debug("Server will not fork when running in debugging mode.");
1333                                         close_listen_socks();
1334                                         sock_in = newsock;
1335                                         sock_out = newsock;
1336                                         startup_pipe = -1;
1337                                         pid = getpid();
1338                                         break;
1339                                 } else {
1340                                         /*
1341                                          * Normal production daemon.  Fork, and have
1342                                          * the child process the connection. The
1343                                          * parent continues listening.
1344                                          */
1345                                         if ((pid = fork()) == 0) {
1346                                                 /*
1347                                                  * Child.  Close the listening and max_startup
1348                                                  * sockets.  Start using the accepted socket.
1349                                                  * Reinitialize logging (since our pid has
1350                                                  * changed).  We break out of the loop to handle
1351                                                  * the connection.
1352                                                  */
1353                                                 startup_pipe = startup_p[1];
1354                                                 close_startup_pipes();
1355                                                 close_listen_socks();
1356                                                 sock_in = newsock;
1357                                                 sock_out = newsock;
1358                                                 log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
1359                                                 break;
1360                                         }
1361                                 }
1362
1363                                 /* Parent.  Stay in the loop. */
1364                                 if (pid < 0)
1365                                         error("fork: %.100s", strerror(errno));
1366                                 else
1367                                         debug("Forked child %ld.", (long)pid);
1368
1369                                 close(startup_p[1]);
1370
1371                                 /* Mark that the key has been used (it was "given" to the child). */
1372                                 if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) &&
1373                                     key_used == 0) {
1374                                         /* Schedule server key regeneration alarm. */
1375                                         signal(SIGALRM, key_regeneration_alarm);
1376                                         alarm(options.key_regeneration_time);
1377                                         key_used = 1;
1378                                 }
1379
1380                                 arc4random_stir();
1381
1382                                 /* Close the new socket (the child is now taking care of it). */
1383                                 close(newsock);
1384                         }
1385                         /* child process check (or debug mode) */
1386                         if (num_listen_socks < 0)
1387                                 break;
1388                 }
1389         }
1390
1391         /* This is the child processing a new connection. */
1392
1393         /*
1394          * Create a new session and process group since the 4.4BSD
1395          * setlogin() affects the entire process group.  We don't
1396          * want the child to be able to affect the parent.
1397          */
1398 #if 0
1399         /* XXX: this breaks Solaris */
1400         if (!debug_flag && !inetd_flag && setsid() < 0)
1401                 error("setsid: %.100s", strerror(errno));
1402 #endif
1403
1404         /*
1405          * Disable the key regeneration alarm.  We will not regenerate the
1406          * key since we are no longer in a position to give it to anyone. We
1407          * will not restart on SIGHUP since it no longer makes sense.
1408          */
1409         alarm(0);
1410         signal(SIGALRM, SIG_DFL);
1411         signal(SIGHUP, SIG_DFL);
1412         signal(SIGTERM, SIG_DFL);
1413         signal(SIGQUIT, SIG_DFL);
1414         signal(SIGCHLD, SIG_DFL);
1415         signal(SIGINT, SIG_DFL);
1416
1417         /*
1418          * Set socket options for the connection.  We want the socket to
1419          * close as fast as possible without waiting for anything.  If the
1420          * connection is not a socket, these will do nothing.
1421          */
1422         /* setsockopt(sock_in, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (void *)&on, sizeof(on)); */
1423         linger.l_onoff = 1;
1424         linger.l_linger = 5;
1425         setsockopt(sock_in, SOL_SOCKET, SO_LINGER, &linger, sizeof(linger));
1426
1427         /* Set keepalives if requested. */
1428         if (options.keepalives &&
1429             setsockopt(sock_in, SOL_SOCKET, SO_KEEPALIVE, &on,
1430             sizeof(on)) < 0)
1431                 error("setsockopt SO_KEEPALIVE: %.100s", strerror(errno));
1432
1433         /*
1434          * Register our connection.  This turns encryption off because we do
1435          * not have a key.
1436          */
1437         packet_set_connection(sock_in, sock_out);
1438
1439         remote_port = get_remote_port();
1440         remote_ip = get_remote_ipaddr();
1441
1442 #ifdef LIBWRAP
1443         /* Check whether logins are denied from this host. */
1444         {
1445                 struct request_info req;
1446
1447                 request_init(&req, RQ_DAEMON, __progname, RQ_FILE, sock_in, 0);
1448                 fromhost(&req);
1449
1450                 if (!hosts_access(&req)) {
1451                         debug("Connection refused by tcp wrapper");
1452                         refuse(&req);
1453                         /* NOTREACHED */
1454                         fatal("libwrap refuse returns");
1455                 }
1456         }
1457 #endif /* LIBWRAP */
1458
1459         /* Log the connection. */
1460         verbose("Connection from %.500s port %d", remote_ip, remote_port);
1461
1462         /*
1463          * We don\'t want to listen forever unless the other side
1464          * successfully authenticates itself.  So we set up an alarm which is
1465          * cleared after successful authentication.  A limit of zero
1466          * indicates no limit. Note that we don\'t set the alarm in debugging
1467          * mode; it is just annoying to have the server exit just when you
1468          * are about to discover the bug.
1469          */
1470         signal(SIGALRM, grace_alarm_handler);
1471         if (!debug_flag)
1472                 alarm(options.login_grace_time);
1473
1474         sshd_exchange_identification(sock_in, sock_out);
1475         /*
1476          * Check that the connection comes from a privileged port.
1477          * Rhosts-Authentication only makes sense from privileged
1478          * programs.  Of course, if the intruder has root access on his local
1479          * machine, he can connect from any port.  So do not use these
1480          * authentication methods from machines that you do not trust.
1481          */
1482         if (options.rhosts_authentication &&
1483             (remote_port >= IPPORT_RESERVED ||
1484             remote_port < IPPORT_RESERVED / 2)) {
1485                 debug("Rhosts Authentication disabled, "
1486                     "originating port %d not trusted.", remote_port);
1487                 options.rhosts_authentication = 0;
1488         }
1489 #if defined(KRB4) && !defined(KRB5)
1490         if (!packet_connection_is_ipv4() &&
1491             options.kerberos_authentication) {
1492                 debug("Kerberos Authentication disabled, only available for IPv4.");
1493                 options.kerberos_authentication = 0;
1494         }
1495 #endif /* KRB4 && !KRB5 */
1496 #ifdef AFS
1497         /* If machine has AFS, set process authentication group. */
1498         if (k_hasafs()) {
1499                 k_setpag();
1500                 k_unlog();
1501         }
1502 #endif /* AFS */
1503
1504         packet_set_nonblocking();
1505
1506         if (use_privsep)
1507                 if ((authctxt = privsep_preauth()) != NULL)
1508                         goto authenticated;
1509
1510         /* perform the key exchange */
1511         /* authenticate user and start session */
1512         if (compat20) {
1513                 do_ssh2_kex();
1514                 authctxt = do_authentication2();
1515         } else {
1516                 do_ssh1_kex();
1517                 authctxt = do_authentication();
1518         }
1519         /*
1520          * If we use privilege separation, the unprivileged child transfers
1521          * the current keystate and exits
1522          */
1523         if (use_privsep) {
1524                 mm_send_keystate(pmonitor);
1525                 exit(0);
1526         }
1527
1528  authenticated:
1529         /*
1530          * In privilege separation, we fork another child and prepare
1531          * file descriptor passing.
1532          */
1533         if (use_privsep) {
1534                 privsep_postauth(authctxt);
1535                 /* the monitor process [priv] will not return */
1536                 if (!compat20)
1537                         destroy_sensitive_data();
1538         }
1539
1540         /* Perform session preparation. */
1541         do_authenticated(authctxt);
1542
1543         /* The connection has been terminated. */
1544         verbose("Closing connection to %.100s", remote_ip);
1545
1546 #ifdef USE_PAM
1547         finish_pam();
1548 #endif /* USE_PAM */
1549
1550         packet_close();
1551
1552         if (use_privsep)
1553                 mm_terminate();
1554
1555         exit(0);
1556 }
1557
1558 /*
1559  * Decrypt session_key_int using our private server key and private host key
1560  * (key with larger modulus first).
1561  */
1562 int
1563 ssh1_session_key(BIGNUM *session_key_int)
1564 {
1565         int rsafail = 0;
1566
1567         if (BN_cmp(sensitive_data.server_key->rsa->n, sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) > 0) {
1568                 /* Server key has bigger modulus. */
1569                 if (BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n) <
1570                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1571                         fatal("do_connection: %s: server_key %d < host_key %d + SSH_KEY_BITS_RESERVED %d",
1572                             get_remote_ipaddr(),
1573                             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1574                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n),
1575                             SSH_KEY_BITS_RESERVED);
1576                 }
1577                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1578                     sensitive_data.server_key->rsa) <= 0)
1579                         rsafail++;
1580                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1581                     sensitive_data.ssh1_host_key->rsa) <= 0)
1582                         rsafail++;
1583         } else {
1584                 /* Host key has bigger modulus (or they are equal). */
1585                 if (BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) <
1586                     BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1587                         fatal("do_connection: %s: host_key %d < server_key %d + SSH_KEY_BITS_RESERVED %d",
1588                             get_remote_ipaddr(),
1589                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n),
1590                             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1591                             SSH_KEY_BITS_RESERVED);
1592                 }
1593                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1594                     sensitive_data.ssh1_host_key->rsa) < 0)
1595                         rsafail++;
1596                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1597                     sensitive_data.server_key->rsa) < 0)
1598                         rsafail++;
1599         }
1600         return (rsafail);
1601 }
1602 /*
1603  * SSH1 key exchange
1604  */
1605 static void
1606 do_ssh1_kex(void)
1607 {
1608         int i, len;
1609         int rsafail = 0;
1610         BIGNUM *session_key_int;
1611         u_char session_key[SSH_SESSION_KEY_LENGTH];
1612         u_char cookie[8];
1613         u_int cipher_type, auth_mask, protocol_flags;
1614         u_int32_t rand = 0;
1615
1616         /*
1617          * Generate check bytes that the client must send back in the user
1618          * packet in order for it to be accepted; this is used to defy ip
1619          * spoofing attacks.  Note that this only works against somebody
1620          * doing IP spoofing from a remote machine; any machine on the local
1621          * network can still see outgoing packets and catch the random
1622          * cookie.  This only affects rhosts authentication, and this is one
1623          * of the reasons why it is inherently insecure.
1624          */
1625         for (i = 0; i < 8; i++) {
1626                 if (i % 4 == 0)
1627                         rand = arc4random();
1628                 cookie[i] = rand & 0xff;
1629                 rand >>= 8;
1630         }
1631
1632         /*
1633          * Send our public key.  We include in the packet 64 bits of random
1634          * data that must be matched in the reply in order to prevent IP
1635          * spoofing.
1636          */
1637         packet_start(SSH_SMSG_PUBLIC_KEY);
1638         for (i = 0; i < 8; i++)
1639                 packet_put_char(cookie[i]);
1640
1641         /* Store our public server RSA key. */
1642         packet_put_int(BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n));
1643         packet_put_bignum(sensitive_data.server_key->rsa->e);
1644         packet_put_bignum(sensitive_data.server_key->rsa->n);
1645
1646         /* Store our public host RSA key. */
1647         packet_put_int(BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n));
1648         packet_put_bignum(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->e);
1649         packet_put_bignum(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n);
1650
1651         /* Put protocol flags. */
1652         packet_put_int(SSH_PROTOFLAG_HOST_IN_FWD_OPEN);
1653
1654         /* Declare which ciphers we support. */
1655         packet_put_int(cipher_mask_ssh1(0));
1656
1657         /* Declare supported authentication types. */
1658         auth_mask = 0;
1659         if (options.rhosts_authentication)
1660                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RHOSTS;
1661         if (options.rhosts_rsa_authentication)
1662                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RHOSTS_RSA;
1663         if (options.rsa_authentication)
1664                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RSA;
1665 #if defined(KRB4) || defined(KRB5)
1666         if (options.kerberos_authentication)
1667                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_KERBEROS;
1668 #endif
1669 #if defined(AFS) || defined(KRB5)
1670         if (options.kerberos_tgt_passing)
1671                 auth_mask |= 1 << SSH_PASS_KERBEROS_TGT;
1672 #endif
1673 #ifdef AFS
1674         if (options.afs_token_passing)
1675                 auth_mask |= 1 << SSH_PASS_AFS_TOKEN;
1676 #endif
1677 #ifdef GSSAPI
1678         if (options.gss_authentication)
1679                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_GSSAPI;
1680 #endif
1681         if (options.challenge_response_authentication == 1)
1682                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_TIS;
1683         if (options.password_authentication)
1684                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_PASSWORD;
1685         packet_put_int(auth_mask);
1686
1687         /* Send the packet and wait for it to be sent. */
1688         packet_send();
1689         packet_write_wait();
1690
1691         debug("Sent %d bit server key and %d bit host key.",
1692             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1693             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n));
1694
1695         /* Read clients reply (cipher type and session key). */
1696         packet_read_expect(SSH_CMSG_SESSION_KEY);
1697
1698         /* Get cipher type and check whether we accept this. */
1699         cipher_type = packet_get_char();
1700
1701         if (!(cipher_mask_ssh1(0) & (1 << cipher_type)))
1702                 packet_disconnect("Warning: client selects unsupported cipher.");
1703
1704         /* Get check bytes from the packet.  These must match those we
1705            sent earlier with the public key packet. */
1706         for (i = 0; i < 8; i++)
1707                 if (cookie[i] != packet_get_char())
1708                         packet_disconnect("IP Spoofing check bytes do not match.");
1709
1710         debug("Encryption type: %.200s", cipher_name(cipher_type));
1711
1712         /* Get the encrypted integer. */
1713         if ((session_key_int = BN_new()) == NULL)
1714                 fatal("do_ssh1_kex: BN_new failed");
1715         packet_get_bignum(session_key_int);
1716
1717         protocol_flags = packet_get_int();
1718         packet_set_protocol_flags(protocol_flags);
1719         packet_check_eom();
1720
1721         /* Decrypt session_key_int using host/server keys */
1722         rsafail = PRIVSEP(ssh1_session_key(session_key_int));
1723
1724         /*
1725          * Extract session key from the decrypted integer.  The key is in the
1726          * least significant 256 bits of the integer; the first byte of the
1727          * key is in the highest bits.
1728          */
1729         if (!rsafail) {
1730                 BN_mask_bits(session_key_int, sizeof(session_key) * 8);
1731                 len = BN_num_bytes(session_key_int);
1732                 if (len < 0 || len > sizeof(session_key)) {
1733                         error("do_connection: bad session key len from %s: "
1734                             "session_key_int %d > sizeof(session_key) %lu",
1735                             get_remote_ipaddr(), len, (u_long)sizeof(session_key));
1736                         rsafail++;
1737                 } else {
1738                         memset(session_key, 0, sizeof(session_key));
1739                         BN_bn2bin(session_key_int,
1740                             session_key + sizeof(session_key) - len);
1741
1742                         compute_session_id(session_id, cookie,
1743                             sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n,
1744                             sensitive_data.server_key->rsa->n);
1745                         /*
1746                          * Xor the first 16 bytes of the session key with the
1747                          * session id.
1748                          */
1749                         for (i = 0; i < 16; i++)
1750                                 session_key[i] ^= session_id[i];
1751                 }
1752         }
1753         if (rsafail) {
1754                 int bytes = BN_num_bytes(session_key_int);
1755                 u_char *buf = xmalloc(bytes);
1756                 MD5_CTX md;
1757
1758                 log("do_connection: generating a fake encryption key");
1759                 BN_bn2bin(session_key_int, buf);
1760                 MD5_Init(&md);
1761                 MD5_Update(&md, buf, bytes);
1762                 MD5_Update(&md, sensitive_data.ssh1_cookie, SSH_SESSION_KEY_LENGTH);
1763                 MD5_Final(session_key, &md);
1764                 MD5_Init(&md);
1765                 MD5_Update(&md, session_key, 16);
1766                 MD5_Update(&md, buf, bytes);
1767                 MD5_Update(&md, sensitive_data.ssh1_cookie, SSH_SESSION_KEY_LENGTH);
1768                 MD5_Final(session_key + 16, &md);
1769                 memset(buf, 0, bytes);
1770                 xfree(buf);
1771                 for (i = 0; i < 16; i++)
1772                         session_id[i] = session_key[i] ^ session_key[i + 16];
1773         }
1774
1775 #ifdef GSSAPI
1776   /*
1777    * Before we destroy the host and server keys, hash them so we can
1778    * send the hash over to the client via a secure channel so that it
1779    * can verify them.
1780    */
1781   {
1782     MD5_CTX md5context;
1783     Buffer buf;
1784     unsigned char *data;
1785     unsigned int data_len;
1786     extern unsigned char ssh1_key_digest[16];   /* in gss-genr.c */
1787
1788
1789     debug("Calculating MD5 hash of server and host keys...");
1790
1791     /* Write all the keys to a temporary buffer */
1792     buffer_init(&buf);
1793
1794     /* Server key */
1795     buffer_put_bignum(&buf, sensitive_data.server_key->rsa->e);
1796     buffer_put_bignum(&buf, sensitive_data.server_key->rsa->n);
1797
1798     /* Host key */
1799     buffer_put_bignum(&buf, sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->e);
1800     buffer_put_bignum(&buf, sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n);
1801
1802     /* Get the resulting data */
1803     data = (unsigned char *) buffer_ptr(&buf);
1804     data_len = buffer_len(&buf);
1805
1806     /* And hash it */
1807     MD5_Init(&md5context);
1808     MD5_Update(&md5context, data, data_len);
1809     MD5_Final(ssh1_key_digest, &md5context);
1810
1811     /* Clean up */
1812     buffer_clear(&buf);
1813     buffer_free(&buf);
1814   }
1815 #endif /* GSSAPI */
1816
1817         /* Destroy the private and public keys. No longer. */
1818         destroy_sensitive_data();
1819
1820         if (use_privsep)
1821                 mm_ssh1_session_id(session_id);
1822
1823         /* Destroy the decrypted integer.  It is no longer needed. */
1824         BN_clear_free(session_key_int);
1825
1826         /* Set the session key.  From this on all communications will be encrypted. */
1827         packet_set_encryption_key(session_key, SSH_SESSION_KEY_LENGTH, cipher_type);
1828
1829         /* Destroy our copy of the session key.  It is no longer needed. */
1830         memset(session_key, 0, sizeof(session_key));
1831
1832         debug("Received session key; encryption turned on.");
1833
1834         /* Send an acknowledgment packet.  Note that this packet is sent encrypted. */
1835         packet_start(SSH_SMSG_SUCCESS);
1836         packet_send();
1837         packet_write_wait();
1838 }
1839
1840 /*
1841  * SSH2 key exchange: diffie-hellman-group1-sha1
1842  */
1843 static void
1844 do_ssh2_kex(void)
1845 {
1846         Kex *kex;
1847
1848         if (options.ciphers != NULL) {
1849                 myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_CTOS] =
1850                 myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_STOC] = options.ciphers;
1851         }
1852         myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_CTOS] =
1853             compat_cipher_proposal(myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_CTOS]);
1854         myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_STOC] =
1855             compat_cipher_proposal(myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_STOC]);
1856
1857         if (options.macs != NULL) {
1858                 myproposal[PROPOSAL_MAC_ALGS_CTOS] =
1859                 myproposal[PROPOSAL_MAC_ALGS_STOC] = options.macs;
1860         }
1861         if (!options.compression) {
1862                 myproposal[PROPOSAL_COMP_ALGS_CTOS] =
1863                 myproposal[PROPOSAL_COMP_ALGS_STOC] = "none";
1864         }
1865         myproposal[PROPOSAL_SERVER_HOST_KEY_ALGS] = list_hostkey_types();
1866
1867 #ifdef GSSAPI
1868         {
1869         char *orig;
1870         char *gss = NULL;
1871         char *newstr = NULL;
1872         orig = myproposal[PROPOSAL_KEX_ALGS];
1873
1874         /* If we don't have a host key, then all of the algorithms
1875          * currently in myproposal are useless */
1876         if (strlen(myproposal[PROPOSAL_SERVER_HOST_KEY_ALGS])==0)
1877                 orig= NULL;
1878
1879         if (options.gss_keyex)
1880                 gss = ssh_gssapi_mechanisms(1,NULL);
1881         else
1882                 gss = NULL;
1883
1884         if (gss && orig) {
1885                 int len = strlen(orig) + strlen(gss) +2;
1886                 newstr=xmalloc(len);
1887                 snprintf(newstr,len,"%s,%s",gss,orig);
1888         } else if (gss) {
1889                 newstr=gss;
1890         } else if (orig) {
1891                 newstr=orig;
1892         }
1893         /* If we've got GSSAPI mechanisms, then we've also got the 'null'
1894            host key algorithm, but we're not allowed to advertise it, unless
1895            its the only host key algorithm we're supporting */
1896         if (gss && (strlen(myproposal[PROPOSAL_SERVER_HOST_KEY_ALGS])) == 0) {
1897                 myproposal[PROPOSAL_SERVER_HOST_KEY_ALGS]="null";
1898         }
1899         if (newstr)
1900                 myproposal[PROPOSAL_KEX_ALGS]=newstr;
1901         else
1902                 fatal("No supported key exchange algorithms");
1903         }
1904 #endif
1905
1906         /* start key exchange */
1907         kex = kex_setup(myproposal);
1908         kex->server = 1;
1909         kex->client_version_string=client_version_string;
1910         kex->server_version_string=server_version_string;
1911         kex->load_host_key=&get_hostkey_by_type;
1912         kex->host_key_index=&get_hostkey_index;
1913
1914         xxx_kex = kex;
1915
1916         dispatch_run(DISPATCH_BLOCK, &kex->done, kex);
1917
1918         session_id2 = kex->session_id;
1919         session_id2_len = kex->session_id_len;
1920
1921 #ifdef DEBUG_KEXDH
1922         /* send 1st encrypted/maced/compressed message */
1923         packet_start(SSH2_MSG_IGNORE);
1924         packet_put_cstring("markus");
1925         packet_send();
1926         packet_write_wait();
1927 #endif
1928         debug("KEX done");
1929 }