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