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  *
  19  * Copyright (c) 2000 Markus Friedl.  All rights reserved.
  20  *
  21  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  22  * modification, are permitted provided that the following conditions
  23  * are met:
  24  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  25  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  26  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  27  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  28  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  29  *
  30  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  31  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  32  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  33  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  34  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  35  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  36  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  37  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  38  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  39  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  40  */
  41
  42 #include "includes.h"
  43 RCSID("$OpenBSD: sshd.c,v 1.142 2000/12/20 19:37:22 markus Exp $");
  44
  45 #include "xmalloc.h"
  46 #include "rsa.h"
  47 #include "ssh.h"
  48 #include "pty.h"
  49 #include "packet.h"
  50 #include "mpaux.h"
  51 #include "servconf.h"
  52 #include "uidswap.h"
  53 #include "compat.h"
  54 #include "buffer.h"
  55
  56 #include "ssh2.h"
  57 #include <openssl/dh.h>
  58 #include <openssl/bn.h>
  59 #include <openssl/hmac.h>
  60 #include "kex.h"
  61 #include <openssl/dsa.h>
  62 #include <openssl/rsa.h>
  63 #include "key.h"
  64 #include "dh.h"
  65
  66 #include "auth.h"
  67 #include "myproposal.h"
  68 #include "authfile.h"
  69
  70 #ifdef LIBWRAP
  71 #include <tcpd.h>
  72 #include <syslog.h>
  73 int allow_severity = LOG_INFO;
  74 int deny_severity = LOG_WARNING;
  75 #endif /* LIBWRAP */
  76
  77 #ifndef O_NOCTTY
  78 #define O_NOCTTY        0
  79 #endif
  80
  81 #ifdef HAVE___PROGNAME
  82 extern char *__progname;
  83 #else
  84 char *__progname;
  85 #endif
  86
  87 /* Server configuration options. */
  88 ServerOptions options;
  89
  90 /* Name of the server configuration file. */
  91 char *config_file_name = SERVER_CONFIG_FILE;
  92
  93 /*
  94  * Flag indicating whether IPv4 or IPv6.  This can be set on the command line.
  95  * Default value is AF_UNSPEC means both IPv4 and IPv6.
  96  */
  97 #ifdef IPV4_DEFAULT
  98 int IPv4or6 = AF_INET;
  99 #else
 100 int IPv4or6 = AF_UNSPEC;
 101 #endif
 102
 103 /*
 104  * Debug mode flag.  This can be set on the command line.  If debug
 105  * mode is enabled, extra debugging output will be sent to the system
 106  * log, the daemon will not go to background, and will exit after processing
 107  * the first connection.
 108  */
 109 int debug_flag = 0;
 110
 111 /* Flag indicating that the daemon is being started from inetd. */
 112 int inetd_flag = 0;
 113
 114 /* Flag indicating that sshd should not detach and become a daemon. */
 115 int no_daemon_flag = 0;
 116
 117 /* debug goes to stderr unless inetd_flag is set */
 118 int log_stderr = 0;
 119
 120 /* Saved arguments to main(). */
 121 char **saved_argv;
 122 int saved_argc;
 123
 124 /*
 125  * The sockets that the server is listening; this is used in the SIGHUP
 126  * signal handler.
 127  */
 128 #define MAX_LISTEN_SOCKS        16
 129 int listen_socks[MAX_LISTEN_SOCKS];
 130 int num_listen_socks = 0;
 131
 132 /*
 133  * the client's version string, passed by sshd2 in compat mode. if != NULL,
 134  * sshd will skip the version-number exchange
 135  */
 136 char *client_version_string = NULL;
 137 char *server_version_string = NULL;
 138
 139 /*
 140  * Any really sensitive data in the application is contained in this
 141  * structure. The idea is that this structure could be locked into memory so
 142  * that the pages do not get written into swap.  However, there are some
 143  * problems. The private key contains BIGNUMs, and we do not (in principle)
 144  * have access to the internals of them, and locking just the structure is
 145  * not very useful.  Currently, memory locking is not implemented.
 146  */
 147 struct {
 148         Key     *server_key;            /* empheral server key */
 149         Key     *ssh1_host_key;         /* ssh1 host key */
 150         Key     **host_keys;            /* all private host keys */
 151         int     have_ssh1_key;
 152         int     have_ssh2_key;
 153 } sensitive_data;
 154
 155 /*
 156  * Flag indicating whether the current session key has been used.  This flag
 157  * is set whenever the key is used, and cleared when the key is regenerated.
 158  */
 159 int key_used = 0;
 160
 161 /* This is set to true when SIGHUP is received. */
 162 int received_sighup = 0;
 163
 164 /* session identifier, used by RSA-auth */
 165 u_char session_id[16];
 166
 167 /* same for ssh2 */
 168 u_char *session_id2 = NULL;
 169 int session_id2_len = 0;
 170
 171 /* record remote hostname or ip */
 172 u_int utmp_len = MAXHOSTNAMELEN;
 173
 174 /* Prototypes for various functions defined later in this file. */
 175 void do_ssh1_kex(void);
 176 void do_ssh2_kex(void);
 177
 178 void ssh_dh1_server(Kex *, Buffer *_kexinit, Buffer *);
 179 void ssh_dhgex_server(Kex *, Buffer *_kexinit, Buffer *);
 180
 181 /*
 182  * Close all listening sockets
 183  */
 184 void
 185 close_listen_socks(void)
 186 {
 187         int i;
 188         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
 189                 close(listen_socks[i]);
 190         num_listen_socks = -1;
 191 }
 192
 193 /*
 194  * Signal handler for SIGHUP.  Sshd execs itself when it receives SIGHUP;
 195  * the effect is to reread the configuration file (and to regenerate
 196  * the server key).
 197  */
 198 void
 199 sighup_handler(int sig)
 200 {
 201         received_sighup = 1;
 202         signal(SIGHUP, sighup_handler);
 203 }
 204
 205 /*
 206  * Called from the main program after receiving SIGHUP.
 207  * Restarts the server.
 208  */
 209 void
 210 sighup_restart()
 211 {
 212         log("Received SIGHUP; restarting.");
 213         close_listen_socks();
 214         execv(saved_argv[0], saved_argv);
 215         log("RESTART FAILED: av[0]='%.100s', error: %.100s.", saved_argv[0], strerror(errno));
 216         exit(1);
 217 }
 218
 219 /*
 220  * Generic signal handler for terminating signals in the master daemon.
 221  * These close the listen socket; not closing it seems to cause "Address
 222  * already in use" problems on some machines, which is inconvenient.
 223  */
 224 void
 225 sigterm_handler(int sig)
 226 {
 227         log("Received signal %d; terminating.", sig);
 228         close_listen_socks();
 229         unlink(options.pid_file);
 230         exit(255);
 231 }
 232
 233 /*
 234  * SIGCHLD handler.  This is called whenever a child dies.  This will then
 235  * reap any zombies left by exited c.
 236  */
 237 void
 238 main_sigchld_handler(int sig)
 239 {
 240         int save_errno = errno;
 241         int status;
 242
 243         while (waitpid(-1, &status, WNOHANG) > 0)
 244                 ;
 245
 246         signal(SIGCHLD, main_sigchld_handler);
 247         errno = save_errno;
 248 }
 249
 250 /*
 251  * Signal handler for the alarm after the login grace period has expired.
 252  */
 253 void
 254 grace_alarm_handler(int sig)
 255 {
 256         /* Close the connection. */
 257         packet_close();
 258
 259         /* Log error and exit. */
 260         fatal("Timeout before authentication for %s.", get_remote_ipaddr());
 261 }
 262
 263 /*
 264  * Signal handler for the key regeneration alarm.  Note that this
 265  * alarm only occurs in the daemon waiting for connections, and it does not
 266  * do anything with the private key or random state before forking.
 267  * Thus there should be no concurrency control/asynchronous execution
 268  * problems.
 269  */
 270 /* XXX do we really want this work to be done in a signal handler ? -m */
 271 void
 272 generate_empheral_server_key(void)
 273 {
 274         log("Generating %s%d bit RSA key.", sensitive_data.server_key ? "new " : "",
 275             options.server_key_bits);
 276         if (sensitive_data.server_key != NULL)
 277                 key_free(sensitive_data.server_key);
 278         sensitive_data.server_key = key_generate(KEY_RSA1, options.server_key_bits);
 279         arc4random_stir();
 280         log("RSA key generation complete.");
 281 }
 282 void
 283 key_regeneration_alarm(int sig)
 284 {
 285         int save_errno = errno;
 286
 287         /* Check if we should generate a new key. */
 288         if (key_used) {
 289                 /* This should really be done in the background. */
 290                 generate_empheral_server_key();
 291                 key_used = 0;
 292         }
 293         /* Reschedule the alarm. */
 294         signal(SIGALRM, key_regeneration_alarm);
 295         alarm(options.key_regeneration_time);
 296         errno = save_errno;
 297 }
 298
 299 void
 300 sshd_exchange_identification(int sock_in, int sock_out)
 301 {
 302         int i, mismatch;
 303         int remote_major, remote_minor;
 304         int major, minor;
 305         char *s;
 306         char buf[256];                  /* Must not be larger than remote_version. */
 307         char remote_version[256];       /* Must be at least as big as buf. */
 308
 309         if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) &&
 310             (options.protocol & SSH_PROTO_2)) {
 311                 major = PROTOCOL_MAJOR_1;
 312                 minor = 99;
 313         } else if (options.protocol & SSH_PROTO_2) {
 314                 major = PROTOCOL_MAJOR_2;
 315                 minor = PROTOCOL_MINOR_2;
 316         } else {
 317                 major = PROTOCOL_MAJOR_1;
 318                 minor = PROTOCOL_MINOR_1;
 319         }
 320         snprintf(buf, sizeof buf, "SSH-%d.%d-%.100s\n", major, minor, SSH_VERSION);
 321         server_version_string = xstrdup(buf);
 322
 323         if (client_version_string == NULL) {
 324                 /* Send our protocol version identification. */
 325                 if (atomicio(write, sock_out, server_version_string, strlen(server_version_string))
 326                     != strlen(server_version_string)) {
 327                         log("Could not write ident string to %s.", get_remote_ipaddr());
 328                         fatal_cleanup();
 329                 }
 330
 331                 /* Read other side\'s version identification. */
 332                 for (i = 0; i < sizeof(buf) - 1; i++) {
 333                         if (atomicio(read, sock_in, &buf[i], 1) != 1) {
 334                                 log("Did not receive ident string from %s.", get_remote_ipaddr());
 335                                 fatal_cleanup();
 336                         }
 337                         if (buf[i] == '\r') {
 338                                 buf[i] = '\n';
 339                                 buf[i + 1] = 0;
 340                                 /* Kludge for F-Secure Macintosh < 1.0.2 */
 341                                 if (i == 12 &&
 342                                     strncmp(buf, "SSH-1.5-W1.0", 12) == 0)
 343                                         break;
 344                                 continue;
 345                         }
 346                         if (buf[i] == '\n') {
 347                                 /* buf[i] == '\n' */
 348                                 buf[i + 1] = 0;
 349                                 break;
 350                         }
 351                 }
 352                 buf[sizeof(buf) - 1] = 0;
 353                 client_version_string = xstrdup(buf);
 354         }
 355
 356         /*
 357          * Check that the versions match.  In future this might accept
 358          * several versions and set appropriate flags to handle them.
 359          */
 360         if (sscanf(client_version_string, "SSH-%d.%d-%[^\n]\n",
 361             &remote_major, &remote_minor, remote_version) != 3) {
 362                 s = "Protocol mismatch.\n";
 363                 (void) atomicio(write, sock_out, s, strlen(s));
 364                 close(sock_in);
 365                 close(sock_out);
 366                 log("Bad protocol version identification '%.100s' from %s",
 367                     client_version_string, get_remote_ipaddr());
 368                 fatal_cleanup();
 369         }
 370         debug("Client protocol version %d.%d; client software version %.100s",
 371               remote_major, remote_minor, remote_version);
 372
 373         compat_datafellows(remote_version);
 374
 375         mismatch = 0;
 376         switch(remote_major) {
 377         case 1:
 378                 if (remote_minor == 99) {
 379                         if (options.protocol & SSH_PROTO_2)
 380                                 enable_compat20();
 381                         else
 382                                 mismatch = 1;
 383                         break;
 384                 }
 385                 if (!(options.protocol & SSH_PROTO_1)) {
 386                         mismatch = 1;
 387                         break;
 388                 }
 389                 if (remote_minor < 3) {
 390                         packet_disconnect("Your ssh version is too old and "
 391                             "is no longer supported.  Please install a newer version.");
 392                 } else if (remote_minor == 3) {
 393                         /* note that this disables agent-forwarding */
 394                         enable_compat13();
 395                 }
 396                 break;
 397         case 2:
 398                 if (options.protocol & SSH_PROTO_2) {
 399                         enable_compat20();
 400                         break;
 401                 }
 402                 /* FALLTHROUGH */
 403         default:
 404                 mismatch = 1;
 405                 break;
 406         }
 407         chop(server_version_string);
 408         chop(client_version_string);
 409         debug("Local version string %.200s", server_version_string);
 410
 411         if (mismatch) {
 412                 s = "Protocol major versions differ.\n";
 413                 (void) atomicio(write, sock_out, s, strlen(s));
 414                 close(sock_in);
 415                 close(sock_out);
 416                 log("Protocol major versions differ for %s: %.200s vs. %.200s",
 417                     get_remote_ipaddr(),
 418                     server_version_string, client_version_string);
 419                 fatal_cleanup();
 420         }
 421         if (compat20)
 422                 packet_set_ssh2_format();
 423 }
 424
 425
 426 /* Destroy the host and server keys.  They will no longer be needed. */
 427 void
 428 destroy_sensitive_data(void)
 429 {
 430         int i;
 431
 432         if (sensitive_data.server_key) {
 433                 key_free(sensitive_data.server_key);
 434                 sensitive_data.server_key = NULL;
 435         }
 436         for(i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 437                 if (sensitive_data.host_keys[i]) {
 438                         key_free(sensitive_data.host_keys[i]);
 439                         sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 440                 }
 441         }
 442         sensitive_data.ssh1_host_key = NULL;
 443 }
 444 Key *
 445 load_private_key_autodetect(const char *filename)
 446 {
 447         struct stat st;
 448         int type;
 449         Key *public, *private;
 450
 451         if (stat(filename, &st) < 0) {
 452                 perror(filename);
 453                 return NULL;
 454         }
 455         /*
 456          * try to load the public key. right now this only works for RSA1,
 457          * since SSH2 keys are fully encrypted
 458          */
 459         type = KEY_RSA1;
 460         public = key_new(type);
 461         if (!load_public_key(filename, public, NULL)) {
 462                 /* ok, so we will assume this is 'some' key */
 463                 type = KEY_UNSPEC;
 464         }
 465         key_free(public);
 466
 467         /* Ok, try key with empty passphrase */
 468         private = key_new(type);
 469         if (load_private_key(filename, "", private, NULL)) {
 470                 debug("load_private_key_autodetect: type %d %s",
 471                     private->type, key_type(private));
 472                 return private;
 473         }
 474         key_free(private);
 475         return NULL;
 476 }
 477
 478 char *
 479 list_hostkey_types(void)
 480 {
 481         static char buf[1024];
 482         int i;
 483         buf[0] = '\0';
 484         for(i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 485                 Key *key = sensitive_data.host_keys[i];
 486                 if (key == NULL)
 487                         continue;
 488                 switch(key->type) {
 489                 case KEY_RSA:
 490                 case KEY_DSA:
 491                         strlcat(buf, key_ssh_name(key), sizeof buf);
 492                         strlcat(buf, ",", sizeof buf);
 493                         break;
 494                 }
 495         }
 496         i = strlen(buf);
 497         if (i > 0 && buf[i-1] == ',')
 498                 buf[i-1] = '\0';
 499         debug("list_hostkey_types: %s", buf);
 500         return buf;
 501 }
 502
 503 Key *
 504 get_hostkey_by_type(int type)
 505 {
 506         int i;
 507         for(i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 508                 Key *key = sensitive_data.host_keys[i];
 509                 if (key != NULL && key->type == type)
 510                         return key;
 511         }
 512         return NULL;
 513 }
 514
 515 /*
 516  * returns 1 if connection should be dropped, 0 otherwise.
 517  * dropping starts at connection #max_startups_begin with a probability
 518  * of (max_startups_rate/100). the probability increases linearly until
 519  * all connections are dropped for startups > max_startups
 520  */
 521 int
 522 drop_connection(int startups)
 523 {
 524         double p, r;
 525
 526         if (startups < options.max_startups_begin)
 527                 return 0;
 528         if (startups >= options.max_startups)
 529                 return 1;
 530         if (options.max_startups_rate == 100)
 531                 return 1;
 532
 533         p  = 100 - options.max_startups_rate;
 534         p *= startups - options.max_startups_begin;
 535         p /= (double) (options.max_startups - options.max_startups_begin);
 536         p += options.max_startups_rate;
 537         p /= 100.0;
 538         r = arc4random() / (double) UINT_MAX;
 539
 540         debug("drop_connection: p %g, r %g", p, r);
 541         return (r < p) ? 1 : 0;
 542 }
 543
 544 int *startup_pipes = NULL;      /* options.max_startup sized array of fd ints */
 545 int startup_pipe;               /* in child */
 546
 547 /*
 548  * Main program for the daemon.
 549  */
 550 int
 551 main(int ac, char **av)
 552 {
 553         extern char *optarg;
 554         extern int optind;
 555         int opt, sock_in = 0, sock_out = 0, newsock, j, i, fdsetsz, on = 1;
 556         pid_t pid;
 557         socklen_t fromlen;
 558         int silent = 0;
 559         fd_set *fdset;
 560         struct sockaddr_storage from;
 561         const char *remote_ip;
 562         int remote_port;
 563         FILE *f;
 564         struct linger linger;
 565         struct addrinfo *ai;
 566         char ntop[NI_MAXHOST], strport[NI_MAXSERV];
 567         int listen_sock, maxfd;
 568         int startup_p[2];
 569         int startups = 0;
 570
 571         __progname = get_progname(av[0]);
 572         init_rng();
 573
 574         /* Save argv. */
 575         saved_argc = ac;
 576         saved_argv = av;
 577
 578         /* Initialize configuration options to their default values. */
 579         initialize_server_options(&options);
 580
 581         /* Parse command-line arguments. */
 582         while ((opt = getopt(ac, av, "f:p:b:k:h:g:V:u:dDiqQ46")) != EOF) {
 583                 switch (opt) {
 584                 case '4':
 585                         IPv4or6 = AF_INET;
 586                         break;
 587                 case '6':
 588                         IPv4or6 = AF_INET6;
 589                         break;
 590                 case 'f':
 591                         config_file_name = optarg;
 592                         break;
 593                 case 'd':
 594                         if (0 == debug_flag) {
 595                                 debug_flag = 1;
 596                                 options.log_level = SYSLOG_LEVEL_DEBUG1;
 597                         } else if (options.log_level < SYSLOG_LEVEL_DEBUG3) {
 598                                 options.log_level++;
 599                         } else {
 600                                 fprintf(stderr, "Too high debugging level.\n");
 601                                 exit(1);
 602                         }
 603                         break;
 604                 case 'D':
 605                         no_daemon_flag = 1;
 606                         break;
 607                 case 'i':
 608                         inetd_flag = 1;
 609                         break;
 610                 case 'Q':
 611                         silent = 1;
 612                         break;
 613                 case 'q':
 614                         options.log_level = SYSLOG_LEVEL_QUIET;
 615                         break;
 616                 case 'b':
 617                         options.server_key_bits = atoi(optarg);
 618                         break;
 619                 case 'p':
 620                         options.ports_from_cmdline = 1;
 621                         if (options.num_ports >= MAX_PORTS) {
 622                                 fprintf(stderr, "too many ports.\n");
 623                                 exit(1);
 624                         }
 625                         options.ports[options.num_ports++] = atoi(optarg);
 626                         break;
 627                 case 'g':
 628                         options.login_grace_time = atoi(optarg);
 629                         break;
 630                 case 'k':
 631                         options.key_regeneration_time = atoi(optarg);
 632                         break;
 633                 case 'h':
 634                         if (options.num_host_key_files >= MAX_HOSTKEYS) {
 635                                 fprintf(stderr, "too many host keys.\n");
 636                                 exit(1);
 637                         }
 638                         options.host_key_files[options.num_host_key_files++] = optarg;
 639                         break;
 640                 case 'V':
 641                         client_version_string = optarg;
 642                         /* only makes sense with inetd_flag, i.e. no listen() */
 643                         inetd_flag = 1;
 644                         break;
 645                 case 'u':
 646                         utmp_len = atoi(optarg);
 647                         break;
 648                 case '?':
 649                 default:
 650                         fprintf(stderr, "sshd version %s\n", SSH_VERSION);
 651                         fprintf(stderr, "Usage: %s [options]\n", __progname);
 652                         fprintf(stderr, "Options:\n");
 653                         fprintf(stderr, "  -f file    Configuration file (default %s)\n", SERVER_CONFIG_FILE);
 654                         fprintf(stderr, "  -d         Debugging mode (multiple -d means more debugging)\n");
 655                         fprintf(stderr, "  -i         Started from inetd\n");
 656                         fprintf(stderr, "  -q         Quiet (no logging)\n");
 657                         fprintf(stderr, "  -p port    Listen on the specified port (default: 22)\n");
 658                         fprintf(stderr, "  -k seconds Regenerate server key every this many seconds (default: 3600)\n");
 659                         fprintf(stderr, "  -g seconds Grace period for authentication (default: 300)\n");
 660                         fprintf(stderr, "  -b bits    Size of server RSA key (default: 768 bits)\n");
 661                         fprintf(stderr, "  -h file    File from which to read host key (default: %s)\n",
 662                             HOST_KEY_FILE);
 663                         fprintf(stderr, "  -u len     Maximum hostname length for utmp recording\n");
 664                         fprintf(stderr, "  -4         Use IPv4 only\n");
 665                         fprintf(stderr, "  -6         Use IPv6 only\n");
 666                         exit(1);
 667                 }
 668         }
 669
 670         /*
 671          * Force logging to stderr until we have loaded the private host
 672          * key (unless started from inetd)
 673          */
 674         log_init(__progname,
 675             options.log_level == -1 ? SYSLOG_LEVEL_INFO : options.log_level,
 676             options.log_facility == -1 ? SYSLOG_FACILITY_AUTH : options.log_facility,
 677             !silent && !inetd_flag);
 678
 679         /* Read server configuration options from the configuration file. */
 680         read_server_config(&options, config_file_name);
 681
 682         /* Fill in default values for those options not explicitly set. */
 683         fill_default_server_options(&options);
 684
 685         /* Check that there are no remaining arguments. */
 686         if (optind < ac) {
 687                 fprintf(stderr, "Extra argument %s.\n", av[optind]);
 688                 exit(1);
 689         }
 690
 691         debug("sshd version %.100s", SSH_VERSION);
 692
 693         /* load private host keys */
 694         sensitive_data.host_keys = xmalloc(options.num_host_key_files*sizeof(Key*));
 695         for(i = 0; i < options.num_host_key_files; i++)
 696                 sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 697         sensitive_data.server_key = NULL;
 698         sensitive_data.ssh1_host_key = NULL;
 699         sensitive_data.have_ssh1_key = 0;
 700         sensitive_data.have_ssh2_key = 0;
 701
 702         for(i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 703                 Key *key = load_private_key_autodetect(options.host_key_files[i]);
 704                 if (key == NULL) {
 705                         error("Could not load host key: %.200s: %.100s",
 706                             options.host_key_files[i], strerror(errno));
 707                         continue;
 708                 }
 709                 switch(key->type){
 710                 case KEY_RSA1:
 711                         sensitive_data.ssh1_host_key = key;
 712                         sensitive_data.have_ssh1_key = 1;
 713                         break;
 714                 case KEY_RSA:
 715                 case KEY_DSA:
 716                         sensitive_data.have_ssh2_key = 1;
 717                         break;
 718                 }
 719                 sensitive_data.host_keys[i] = key;
 720         }
 721         if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) && !sensitive_data.have_ssh1_key) {
 722                 log("Disabling protocol version 1. Could not load host key");
 723                 options.protocol &= ~SSH_PROTO_1;
 724         }
 725         if ((options.protocol & SSH_PROTO_2) && !sensitive_data.have_ssh2_key) {
 726                 log("Disabling protocol version 2. Could not load host key");
 727                 options.protocol &= ~SSH_PROTO_2;
 728         }
 729         if (! options.protocol & (SSH_PROTO_1|SSH_PROTO_2)) {
 730                 if (silent == 0)
 731                         fprintf(stderr, "sshd: no hostkeys available -- exiting.\n");
 732                 log("sshd: no hostkeys available -- exiting.\n");
 733                 exit(1);
 734         }
 735
 736         /* Check certain values for sanity. */
 737         if (options.protocol & SSH_PROTO_1) {
 738                 if (options.server_key_bits < 512 ||
 739                     options.server_key_bits > 32768) {
 740                         fprintf(stderr, "Bad server key size.\n");
 741                         exit(1);
 742                 }
 743                 /*
 744                  * Check that server and host key lengths differ sufficiently. This
 745                  * is necessary to make double encryption work with rsaref. Oh, I
 746                  * hate software patents. I dont know if this can go? Niels
 747                  */
 748                 if (options.server_key_bits >
 749                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) - SSH_KEY_BITS_RESERVED &&
 750                     options.server_key_bits <
 751                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
 752                         options.server_key_bits =
 753                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED;
 754                         debug("Forcing server key to %d bits to make it differ from host key.",
 755                             options.server_key_bits);
 756                 }
 757         }
 758
 759 #ifdef HAVE_SCO_PROTECTED_PW
 760         (void) set_auth_parameters(ac, av);
 761 #endif
 762
 763         /* Initialize the log (it is reinitialized below in case we forked). */
 764         if (debug_flag && !inetd_flag)
 765                 log_stderr = 1;
 766         log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
 767
 768         /*
 769          * If not in debugging mode, and not started from inetd, disconnect
 770          * from the controlling terminal, and fork.  The original process
 771          * exits.
 772          */
 773         if (!(debug_flag || inetd_flag || no_daemon_flag)) {
 774 #ifdef TIOCNOTTY
 775                 int fd;
 776 #endif /* TIOCNOTTY */
 777                 if (daemon(0, 0) < 0)
 778                         fatal("daemon() failed: %.200s", strerror(errno));
 779
 780                 /* Disconnect from the controlling tty. */
 781 #ifdef TIOCNOTTY
 782                 fd = open("/dev/tty", O_RDWR | O_NOCTTY);
 783                 if (fd >= 0) {
 784                         (void) ioctl(fd, TIOCNOTTY, NULL);
 785                         close(fd);
 786                 }
 787 #endif /* TIOCNOTTY */
 788         }
 789         /* Reinitialize the log (because of the fork above). */
 790         log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
 791
 792         /* Initialize the random number generator. */
 793         arc4random_stir();
 794
 795         /* Chdir to the root directory so that the current disk can be
 796            unmounted if desired. */
 797         chdir("/");
 798
 799         /* Start listening for a socket, unless started from inetd. */
 800         if (inetd_flag) {
 801                 int s1, s2;
 802                 s1 = dup(0);    /* Make sure descriptors 0, 1, and 2 are in use. */
 803                 s2 = dup(s1);
 804                 sock_in = dup(0);
 805                 sock_out = dup(1);
 806                 startup_pipe = -1;
 807                 /*
 808                  * We intentionally do not close the descriptors 0, 1, and 2
 809                  * as our code for setting the descriptors won\'t work if
 810                  * ttyfd happens to be one of those.
 811                  */
 812                 debug("inetd sockets after dupping: %d, %d", sock_in, sock_out);
 813                 if (options.protocol & SSH_PROTO_1)
 814                         generate_empheral_server_key();
 815         } else {
 816                 for (ai = options.listen_addrs; ai; ai = ai->ai_next) {
 817                         if (ai->ai_family != AF_INET && ai->ai_family != AF_INET6)
 818                                 continue;
 819                         if (num_listen_socks >= MAX_LISTEN_SOCKS)
 820                                 fatal("Too many listen sockets. "
 821                                     "Enlarge MAX_LISTEN_SOCKS");
 822                         if (getnameinfo(ai->ai_addr, ai->ai_addrlen,
 823                             ntop, sizeof(ntop), strport, sizeof(strport),
 824                             NI_NUMERICHOST|NI_NUMERICSERV) != 0) {
 825                                 error("getnameinfo failed");
 826                                 continue;
 827                         }
 828                         /* Create socket for listening. */
 829                         listen_sock = socket(ai->ai_family, SOCK_STREAM, 0);
 830                         if (listen_sock < 0) {
 831                                 /* kernel may not support ipv6 */
 832                                 verbose("socket: %.100s", strerror(errno));
 833                                 continue;
 834                         }
 835                         if (fcntl(listen_sock, F_SETFL, O_NONBLOCK) < 0) {
 836                                 error("listen_sock O_NONBLOCK: %s", strerror(errno));
 837                                 close(listen_sock);
 838                                 continue;
 839                         }
 840                         /*
 841                          * Set socket options.  We try to make the port
 842                          * reusable and have it close as fast as possible
 843                          * without waiting in unnecessary wait states on
 844                          * close.
 845                          */
 846                         setsockopt(listen_sock, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR,
 847                             (void *) &on, sizeof(on));
 848                         linger.l_onoff = 1;
 849                         linger.l_linger = 5;
 850                         setsockopt(listen_sock, SOL_SOCKET, SO_LINGER,
 851                             (void *) &linger, sizeof(linger));
 852
 853                         debug("Bind to port %s on %s.", strport, ntop);
 854
 855                         /* Bind the socket to the desired port. */
 856                         if ((bind(listen_sock, ai->ai_addr, ai->ai_addrlen) < 0) &&
 857                                  (!ai->ai_next)) {
 858                                 error("Bind to port %s on %s failed: %.200s.",
 859                                     strport, ntop, strerror(errno));
 860                                 close(listen_sock);
 861                                 continue;
 862                         }
 863                         listen_socks[num_listen_socks] = listen_sock;
 864                         num_listen_socks++;
 865
 866                         /* Start listening on the port. */
 867                         log("Server listening on %s port %s.", ntop, strport);
 868                         if (listen(listen_sock, 5) < 0)
 869                                 fatal("listen: %.100s", strerror(errno));
 870
 871                 }
 872                 freeaddrinfo(options.listen_addrs);
 873
 874                 if (!num_listen_socks)
 875                         fatal("Cannot bind any address.");
 876
 877                 if (!debug_flag) {
 878                         /*
 879                          * Record our pid in /var/run/sshd.pid to make it
 880                          * easier to kill the correct sshd.  We don't want to
 881                          * do this before the bind above because the bind will
 882                          * fail if there already is a daemon, and this will
 883                          * overwrite any old pid in the file.
 884                          */
 885                         f = fopen(options.pid_file, "wb");
 886                         if (f) {
 887                                 fprintf(f, "%u\n", (u_int) getpid());
 888                                 fclose(f);
 889                         }
 890                 }
 891                 if (options.protocol & SSH_PROTO_1) {
 892                         generate_empheral_server_key();
 893
 894                         /* Schedule server key regeneration alarm. */
 895                         signal(SIGALRM, key_regeneration_alarm);
 896                         alarm(options.key_regeneration_time);
 897                 }
 898
 899                 /* Arrange to restart on SIGHUP.  The handler needs listen_sock. */
 900                 signal(SIGHUP, sighup_handler);
 901
 902                 signal(SIGTERM, sigterm_handler);
 903                 signal(SIGQUIT, sigterm_handler);
 904
 905                 /* Arrange SIGCHLD to be caught. */
 906                 signal(SIGCHLD, main_sigchld_handler);
 907
 908                 /* setup fd set for listen */
 909                 fdset = NULL;
 910                 maxfd = 0;
 911                 for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
 912                         if (listen_socks[i] > maxfd)
 913                                 maxfd = listen_socks[i];
 914                 /* pipes connected to unauthenticated childs */
 915                 startup_pipes = xmalloc(options.max_startups * sizeof(int));
 916                 for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
 917                         startup_pipes[i] = -1;
 918
 919                 /*
 920                  * Stay listening for connections until the system crashes or
 921                  * the daemon is killed with a signal.
 922                  */
 923                 for (;;) {
 924                         if (received_sighup)
 925                                 sighup_restart();
 926                         if (fdset != NULL)
 927                                 xfree(fdset);
 928                         fdsetsz = howmany(maxfd, NFDBITS) * sizeof(fd_mask);
 929                         fdset = (fd_set *)xmalloc(fdsetsz);
 930                         memset(fdset, 0, fdsetsz);
 931
 932                         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
 933                                 FD_SET(listen_socks[i], fdset);
 934                         for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
 935                                 if (startup_pipes[i] != -1)
 936                                         FD_SET(startup_pipes[i], fdset);
 937
 938                         /* Wait in select until there is a connection. */
 939                         if (select(maxfd + 1, fdset, NULL, NULL, NULL) < 0) {
 940                                 if (errno != EINTR)
 941                                         error("select: %.100s", strerror(errno));
 942                                 continue;
 943                         }
 944                         for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
 945                                 if (startup_pipes[i] != -1 &&
 946                                     FD_ISSET(startup_pipes[i], fdset)) {
 947                                         /*
 948                                          * the read end of the pipe is ready
 949                                          * if the child has closed the pipe
 950                                          * after successfull authentication
 951                                          * or if the child has died
 952                                          */
 953                                         close(startup_pipes[i]);
 954                                         startup_pipes[i] = -1;
 955                                         startups--;
 956                                 }
 957                         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++) {
 958                                 if (!FD_ISSET(listen_socks[i], fdset))
 959                                         continue;
 960                                 fromlen = sizeof(from);
 961                                 newsock = accept(listen_socks[i], (struct sockaddr *)&from,
 962                                     &fromlen);
 963                                 if (newsock < 0) {
 964                                         if (errno != EINTR && errno != EWOULDBLOCK)
 965                                                 error("accept: %.100s", strerror(errno));
 966                                         continue;
 967                                 }
 968                                 if (fcntl(newsock, F_SETFL, 0) < 0) {
 969                                         error("newsock del O_NONBLOCK: %s", strerror(errno));
 970                                         continue;
 971                                 }
 972                                 if (drop_connection(startups) == 1) {
 973                                         debug("drop connection #%d", startups);
 974                                         close(newsock);
 975                                         continue;
 976                                 }
 977                                 if (pipe(startup_p) == -1) {
 978                                         close(newsock);
 979                                         continue;
 980                                 }
 981
 982                                 for (j = 0; j < options.max_startups; j++)
 983                                         if (startup_pipes[j] == -1) {
 984                                                 startup_pipes[j] = startup_p[0];
 985                                                 if (maxfd < startup_p[0])
 986                                                         maxfd = startup_p[0];
 987                                                 startups++;
 988                                                 break;
 989                                         }
 990
 991                                 /*
 992                                  * Got connection.  Fork a child to handle it, unless
 993                                  * we are in debugging mode.
 994                                  */
 995                                 if (debug_flag) {
 996                                         /*
 997                                          * In debugging mode.  Close the listening
 998                                          * socket, and start processing the
 999                                          * connection without forking.
1000                                          */
1001                                         debug("Server will not fork when running in debugging mode.");
1002                                         close_listen_socks();
1003                                         sock_in = newsock;
1004                                         sock_out = newsock;
1005                                         startup_pipe = -1;
1006                                         pid = getpid();
1007                                         break;
1008                                 } else {
1009                                         /*
1010                                          * Normal production daemon.  Fork, and have
1011                                          * the child process the connection. The
1012                                          * parent continues listening.
1013                                          */
1014                                         if ((pid = fork()) == 0) {
1015                                                 /*
1016                                                  * Child.  Close the listening and max_startup
1017                                                  * sockets.  Start using the accepted socket.
1018                                                  * Reinitialize logging (since our pid has
1019                                                  * changed).  We break out of the loop to handle
1020                                                  * the connection.
1021                                                  */
1022                                                 startup_pipe = startup_p[1];
1023                                                 for (j = 0; j < options.max_startups; j++)
1024                                                         if (startup_pipes[j] != -1)
1025                                                                 close(startup_pipes[j]);
1026                                                 close_listen_socks();
1027                                                 sock_in = newsock;
1028                                                 sock_out = newsock;
1029                                                 log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
1030                                                 break;
1031                                         }
1032                                 }
1033
1034                                 /* Parent.  Stay in the loop. */
1035                                 if (pid < 0)
1036                                         error("fork: %.100s", strerror(errno));
1037                                 else
1038                                         debug("Forked child %d.", pid);
1039
1040                                 close(startup_p[1]);
1041
1042                                 /* Mark that the key has been used (it was "given" to the child). */
1043                                 key_used = 1;
1044
1045                                 arc4random_stir();
1046
1047                                 /* Close the new socket (the child is now taking care of it). */
1048                                 close(newsock);
1049                         }
1050                         /* child process check (or debug mode) */
1051                         if (num_listen_socks < 0)
1052                                 break;
1053                 }
1054         }
1055
1056         /* This is the child processing a new connection. */
1057
1058         /*
1059          * Disable the key regeneration alarm.  We will not regenerate the
1060          * key since we are no longer in a position to give it to anyone. We
1061          * will not restart on SIGHUP since it no longer makes sense.
1062          */
1063         alarm(0);
1064         signal(SIGALRM, SIG_DFL);
1065         signal(SIGHUP, SIG_DFL);
1066         signal(SIGTERM, SIG_DFL);
1067         signal(SIGQUIT, SIG_DFL);
1068         signal(SIGCHLD, SIG_DFL);
1069         signal(SIGINT, SIG_DFL);
1070
1071         /*
1072          * Set socket options for the connection.  We want the socket to
1073          * close as fast as possible without waiting for anything.  If the
1074          * connection is not a socket, these will do nothing.
1075          */
1076         /* setsockopt(sock_in, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (void *)&on, sizeof(on)); */
1077         linger.l_onoff = 1;
1078         linger.l_linger = 5;
1079         setsockopt(sock_in, SOL_SOCKET, SO_LINGER, (void *) &linger, sizeof(linger));
1080
1081         /*
1082          * Register our connection.  This turns encryption off because we do
1083          * not have a key.
1084          */
1085         packet_set_connection(sock_in, sock_out);
1086
1087         remote_port = get_remote_port();
1088         remote_ip = get_remote_ipaddr();
1089
1090         /* Check whether logins are denied from this host. */
1091 #ifdef LIBWRAP
1092         /* XXX LIBWRAP noes not know about IPv6 */
1093         {
1094                 struct request_info req;
1095
1096                 request_init(&req, RQ_DAEMON, __progname, RQ_FILE, sock_in, NULL);
1097                 fromhost(&req);
1098
1099                 if (!hosts_access(&req)) {
1100                         close(sock_in);
1101                         close(sock_out);
1102                         refuse(&req);
1103                 }
1104 /*XXX IPv6 verbose("Connection from %.500s port %d", eval_client(&req), remote_port); */
1105         }
1106 #endif /* LIBWRAP */
1107         /* Log the connection. */
1108         verbose("Connection from %.500s port %d", remote_ip, remote_port);
1109
1110         /*
1111          * We don\'t want to listen forever unless the other side
1112          * successfully authenticates itself.  So we set up an alarm which is
1113          * cleared after successful authentication.  A limit of zero
1114          * indicates no limit. Note that we don\'t set the alarm in debugging
1115          * mode; it is just annoying to have the server exit just when you
1116          * are about to discover the bug.
1117          */
1118         signal(SIGALRM, grace_alarm_handler);
1119         if (!debug_flag)
1120                 alarm(options.login_grace_time);
1121
1122         sshd_exchange_identification(sock_in, sock_out);
1123         /*
1124          * Check that the connection comes from a privileged port.
1125          * Rhosts-Authentication only makes sense from priviledged
1126          * programs.  Of course, if the intruder has root access on his local
1127          * machine, he can connect from any port.  So do not use these
1128          * authentication methods from machines that you do not trust.
1129          */
1130         if (remote_port >= IPPORT_RESERVED ||
1131             remote_port < IPPORT_RESERVED / 2) {
1132                 debug("Rhosts Authentication disabled, "
1133                     "originating port not trusted.");
1134                 options.rhosts_authentication = 0;
1135         }
1136 #ifdef KRB4
1137         if (!packet_connection_is_ipv4() &&
1138             options.kerberos_authentication) {
1139                 debug("Kerberos Authentication disabled, only available for IPv4.");
1140                 options.kerberos_authentication = 0;
1141         }
1142 #endif /* KRB4 */
1143
1144         packet_set_nonblocking();
1145
1146         /* perform the key exchange */
1147         /* authenticate user and start session */
1148         if (compat20) {
1149                 do_ssh2_kex();
1150                 do_authentication2();
1151         } else {
1152                 do_ssh1_kex();
1153                 do_authentication();
1154         }
1155
1156 #ifdef KRB4
1157         /* Cleanup user's ticket cache file. */
1158         if (options.kerberos_ticket_cleanup)
1159                 (void) dest_tkt();
1160 #endif /* KRB4 */
1161
1162         /* The connection has been terminated. */
1163         verbose("Closing connection to %.100s", remote_ip);
1164
1165 #ifdef USE_PAM
1166         finish_pam();
1167 #endif /* USE_PAM */
1168
1169         packet_close();
1170         exit(0);
1171 }
1172
1173 /*
1174  * SSH1 key exchange
1175  */
1176 void
1177 do_ssh1_kex(void)
1178 {
1179         int i, len;
1180         int plen, slen;
1181         BIGNUM *session_key_int;
1182         u_char session_key[SSH_SESSION_KEY_LENGTH];
1183         u_char cookie[8];
1184         u_int cipher_type, auth_mask, protocol_flags;
1185         u_int32_t rand = 0;
1186
1187         /*
1188          * Generate check bytes that the client must send back in the user
1189          * packet in order for it to be accepted; this is used to defy ip
1190          * spoofing attacks.  Note that this only works against somebody
1191          * doing IP spoofing from a remote machine; any machine on the local
1192          * network can still see outgoing packets and catch the random
1193          * cookie.  This only affects rhosts authentication, and this is one
1194          * of the reasons why it is inherently insecure.
1195          */
1196         for (i = 0; i < 8; i++) {
1197                 if (i % 4 == 0)
1198                         rand = arc4random();
1199                 cookie[i] = rand & 0xff;
1200                 rand >>= 8;
1201         }
1202
1203         /*
1204          * Send our public key.  We include in the packet 64 bits of random
1205          * data that must be matched in the reply in order to prevent IP
1206          * spoofing.
1207          */
1208         packet_start(SSH_SMSG_PUBLIC_KEY);
1209         for (i = 0; i < 8; i++)
1210                 packet_put_char(cookie[i]);
1211
1212         /* Store our public server RSA key. */
1213         packet_put_int(BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n));
1214         packet_put_bignum(sensitive_data.server_key->rsa->e);
1215         packet_put_bignum(sensitive_data.server_key->rsa->n);
1216
1217         /* Store our public host RSA key. */
1218         packet_put_int(BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n));
1219         packet_put_bignum(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->e);
1220         packet_put_bignum(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n);
1221
1222         /* Put protocol flags. */
1223         packet_put_int(SSH_PROTOFLAG_HOST_IN_FWD_OPEN);
1224
1225         /* Declare which ciphers we support. */
1226         packet_put_int(cipher_mask_ssh1(0));
1227
1228         /* Declare supported authentication types. */
1229         auth_mask = 0;
1230         if (options.rhosts_authentication)
1231                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RHOSTS;
1232         if (options.rhosts_rsa_authentication)
1233                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RHOSTS_RSA;
1234         if (options.rsa_authentication)
1235                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RSA;
1236 #ifdef KRB4
1237         if (options.kerberos_authentication)
1238                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_KERBEROS;
1239 #endif
1240 #ifdef AFS
1241         if (options.kerberos_tgt_passing)
1242                 auth_mask |= 1 << SSH_PASS_KERBEROS_TGT;
1243         if (options.afs_token_passing)
1244                 auth_mask |= 1 << SSH_PASS_AFS_TOKEN;
1245 #endif
1246 #ifdef SKEY
1247         if (options.skey_authentication == 1)
1248                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_TIS;
1249 #endif
1250         if (options.password_authentication)
1251                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_PASSWORD;
1252         packet_put_int(auth_mask);
1253
1254         /* Send the packet and wait for it to be sent. */
1255         packet_send();
1256         packet_write_wait();
1257
1258         debug("Sent %d bit server key and %d bit host key.",
1259             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1260             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n));
1261
1262         /* Read clients reply (cipher type and session key). */
1263         packet_read_expect(&plen, SSH_CMSG_SESSION_KEY);
1264
1265         /* Get cipher type and check whether we accept this. */
1266         cipher_type = packet_get_char();
1267
1268         if (!(cipher_mask_ssh1(0) & (1 << cipher_type)))
1269                 packet_disconnect("Warning: client selects unsupported cipher.");
1270
1271         /* Get check bytes from the packet.  These must match those we
1272            sent earlier with the public key packet. */
1273         for (i = 0; i < 8; i++)
1274                 if (cookie[i] != packet_get_char())
1275                         packet_disconnect("IP Spoofing check bytes do not match.");
1276
1277         debug("Encryption type: %.200s", cipher_name(cipher_type));
1278
1279         /* Get the encrypted integer. */
1280         session_key_int = BN_new();
1281         packet_get_bignum(session_key_int, &slen);
1282
1283         protocol_flags = packet_get_int();
1284         packet_set_protocol_flags(protocol_flags);
1285
1286         packet_integrity_check(plen, 1 + 8 + slen + 4, SSH_CMSG_SESSION_KEY);
1287
1288         /*
1289          * Decrypt it using our private server key and private host key (key
1290          * with larger modulus first).
1291          */
1292         if (BN_cmp(sensitive_data.server_key->rsa->n, sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) > 0) {
1293                 /* Private key has bigger modulus. */
1294                 if (BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n) <
1295                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1296                         fatal("do_connection: %s: server_key %d < host_key %d + SSH_KEY_BITS_RESERVED %d",
1297                             get_remote_ipaddr(),
1298                             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1299                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n),
1300                             SSH_KEY_BITS_RESERVED);
1301                 }
1302                 rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1303                     sensitive_data.server_key->rsa);
1304                 rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1305                     sensitive_data.ssh1_host_key->rsa);
1306         } else {
1307                 /* Host key has bigger modulus (or they are equal). */
1308                 if (BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) <
1309                     BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1310                         fatal("do_connection: %s: host_key %d < server_key %d + SSH_KEY_BITS_RESERVED %d",
1311                             get_remote_ipaddr(),
1312                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n),
1313                             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1314                             SSH_KEY_BITS_RESERVED);
1315                 }
1316                 rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1317                     sensitive_data.ssh1_host_key->rsa);
1318                 rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1319                     sensitive_data.server_key->rsa);
1320         }
1321
1322         compute_session_id(session_id, cookie,
1323             sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n,
1324             sensitive_data.server_key->rsa->n);
1325
1326         /* Destroy the private and public keys.  They will no longer be needed. */
1327         destroy_sensitive_data();
1328
1329         /*
1330          * Extract session key from the decrypted integer.  The key is in the
1331          * least significant 256 bits of the integer; the first byte of the
1332          * key is in the highest bits.
1333          */
1334         BN_mask_bits(session_key_int, sizeof(session_key) * 8);
1335         len = BN_num_bytes(session_key_int);
1336         if (len < 0 || len > sizeof(session_key))
1337                 fatal("do_connection: bad len from %s: session_key_int %d > sizeof(session_key) %d",
1338                     get_remote_ipaddr(),
1339                     len, sizeof(session_key));
1340         memset(session_key, 0, sizeof(session_key));
1341         BN_bn2bin(session_key_int, session_key + sizeof(session_key) - len);
1342
1343         /* Destroy the decrypted integer.  It is no longer needed. */
1344         BN_clear_free(session_key_int);
1345
1346         /* Xor the first 16 bytes of the session key with the session id. */
1347         for (i = 0; i < 16; i++)
1348                 session_key[i] ^= session_id[i];
1349
1350         /* Set the session key.  From this on all communications will be encrypted. */
1351         packet_set_encryption_key(session_key, SSH_SESSION_KEY_LENGTH, cipher_type);
1352
1353         /* Destroy our copy of the session key.  It is no longer needed. */
1354         memset(session_key, 0, sizeof(session_key));
1355
1356         debug("Received session key; encryption turned on.");
1357
1358         /* Send an acknowledgement packet.  Note that this packet is sent encrypted. */
1359         packet_start(SSH_SMSG_SUCCESS);
1360         packet_send();
1361         packet_write_wait();
1362 }
1363
1364 /*
1365  * SSH2 key exchange: diffie-hellman-group1-sha1
1366  */
1367 void
1368 do_ssh2_kex(void)
1369 {
1370         Buffer *server_kexinit;
1371         Buffer *client_kexinit;
1372         int payload_len;
1373         int i;
1374         Kex *kex;
1375         char *cprop[PROPOSAL_MAX];
1376
1377 /* KEXINIT */
1378
1379         if (options.ciphers != NULL) {
1380                 myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_CTOS] =
1381                 myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_STOC] = options.ciphers;
1382         }
1383         myproposal[PROPOSAL_SERVER_HOST_KEY_ALGS] = list_hostkey_types();
1384
1385         server_kexinit = kex_init(myproposal);
1386         client_kexinit = xmalloc(sizeof(*client_kexinit));
1387         buffer_init(client_kexinit);
1388
1389         /* algorithm negotiation */
1390         kex_exchange_kexinit(server_kexinit, client_kexinit, cprop);
1391         kex = kex_choose_conf(cprop, myproposal, 1);
1392         for (i = 0; i < PROPOSAL_MAX; i++)
1393                 xfree(cprop[i]);
1394
1395         switch (kex->kex_type) {
1396         case DH_GRP1_SHA1:
1397                 ssh_dh1_server(kex, client_kexinit, server_kexinit);
1398                 break;
1399         case DH_GEX_SHA1:
1400                 ssh_dhgex_server(kex, client_kexinit, server_kexinit);
1401                 break;
1402         default:
1403                 fatal("Unsupported key exchange %d", kex->kex_type);
1404         }
1405
1406         debug("send SSH2_MSG_NEWKEYS.");
1407         packet_start(SSH2_MSG_NEWKEYS);
1408         packet_send();
1409         packet_write_wait();
1410         debug("done: send SSH2_MSG_NEWKEYS.");
1411
1412         debug("Wait SSH2_MSG_NEWKEYS.");
1413         packet_read_expect(&payload_len, SSH2_MSG_NEWKEYS);
1414         debug("GOT SSH2_MSG_NEWKEYS.");
1415
1416 #ifdef DEBUG_KEXDH
1417         /* send 1st encrypted/maced/compressed message */
1418         packet_start(SSH2_MSG_IGNORE);
1419         packet_put_cstring("markus");
1420         packet_send();
1421         packet_write_wait();
1422 #endif
1423
1424         debug("done: KEX2.");
1425 }
1426
1427 /*
1428  * SSH2 key exchange
1429  */
1430
1431 /* diffie-hellman-group1-sha1 */
1432
1433 void
1434 ssh_dh1_server(Kex *kex, Buffer *client_kexinit, Buffer *server_kexinit)
1435 {
1436 #ifdef DEBUG_KEXDH
1437         int i;
1438 #endif
1439         int payload_len, dlen;
1440         int slen;
1441         u_char *signature = NULL;
1442         u_char *server_host_key_blob = NULL;
1443         u_int sbloblen;
1444         u_int klen, kout;
1445         u_char *kbuf;
1446         u_char *hash;
1447         BIGNUM *shared_secret = 0;
1448         DH *dh;
1449         BIGNUM *dh_client_pub = 0;
1450         Key *hostkey;
1451
1452         hostkey = get_hostkey_by_type(kex->hostkey_type);
1453         if (hostkey == NULL)
1454                 fatal("Unsupported hostkey type %d", kex->hostkey_type);
1455
1456 /* KEXDH */
1457         /* generate DH key */
1458         dh = dh_new_group1();                   /* XXX depends on 'kex' */
1459         dh_gen_key(dh);
1460
1461         debug("Wait SSH2_MSG_KEXDH_INIT.");
1462         packet_read_expect(&payload_len, SSH2_MSG_KEXDH_INIT);
1463
1464         /* key, cert */
1465         dh_client_pub = BN_new();
1466         if (dh_client_pub == NULL)
1467                 fatal("dh_client_pub == NULL");
1468         packet_get_bignum2(dh_client_pub, &dlen);
1469
1470 #ifdef DEBUG_KEXDH
1471         fprintf(stderr, "\ndh_client_pub= ");
1472         BN_print_fp(stderr, dh_client_pub);
1473         fprintf(stderr, "\n");
1474         debug("bits %d", BN_num_bits(dh_client_pub));
1475 #endif
1476
1477 #ifdef DEBUG_KEXDH
1478         fprintf(stderr, "\np= ");
1479         BN_print_fp(stderr, dh->p);
1480         fprintf(stderr, "\ng= ");
1481         bn_print(dh->g);
1482         fprintf(stderr, "\npub= ");
1483         BN_print_fp(stderr, dh->pub_key);
1484         fprintf(stderr, "\n");
1485         DHparams_print_fp(stderr, dh);
1486 #endif
1487         if (!dh_pub_is_valid(dh, dh_client_pub))
1488                 packet_disconnect("bad client public DH value");
1489
1490         klen = DH_size(dh);
1491         kbuf = xmalloc(klen);
1492         kout = DH_compute_key(kbuf, dh_client_pub, dh);
1493
1494 #ifdef DEBUG_KEXDH
1495         debug("shared secret: len %d/%d", klen, kout);
1496         fprintf(stderr, "shared secret == ");
1497         for (i = 0; i< kout; i++)
1498                 fprintf(stderr, "%02x", (kbuf[i])&0xff);
1499         fprintf(stderr, "\n");
1500 #endif
1501         shared_secret = BN_new();
1502
1503         BN_bin2bn(kbuf, kout, shared_secret);
1504         memset(kbuf, 0, klen);
1505         xfree(kbuf);
1506
1507         /* XXX precompute? */
1508         key_to_blob(hostkey, &server_host_key_blob, &sbloblen);
1509
1510         /* calc H */                    /* XXX depends on 'kex' */
1511         hash = kex_hash(
1512             client_version_string,
1513             server_version_string,
1514             buffer_ptr(client_kexinit), buffer_len(client_kexinit),
1515             buffer_ptr(server_kexinit), buffer_len(server_kexinit),
1516             (char *)server_host_key_blob, sbloblen,
1517             dh_client_pub,
1518             dh->pub_key,
1519             shared_secret
1520         );
1521         buffer_free(client_kexinit);
1522         buffer_free(server_kexinit);
1523         xfree(client_kexinit);
1524         xfree(server_kexinit);
1525 #ifdef DEBUG_KEXDH
1526         fprintf(stderr, "hash == ");
1527         for (i = 0; i< 20; i++)
1528                 fprintf(stderr, "%02x", (hash[i])&0xff);
1529         fprintf(stderr, "\n");
1530 #endif
1531         /* save session id := H */
1532         /* XXX hashlen depends on KEX */
1533         session_id2_len = 20;
1534         session_id2 = xmalloc(session_id2_len);
1535         memcpy(session_id2, hash, session_id2_len);
1536
1537         /* sign H */
1538         /* XXX hashlen depends on KEX */
1539         key_sign(hostkey, &signature, &slen, hash, 20);
1540
1541         destroy_sensitive_data();
1542
1543         /* send server hostkey, DH pubkey 'f' and singed H */
1544         packet_start(SSH2_MSG_KEXDH_REPLY);
1545         packet_put_string((char *)server_host_key_blob, sbloblen);
1546         packet_put_bignum2(dh->pub_key);        /* f */
1547         packet_put_string((char *)signature, slen);
1548         packet_send();
1549         xfree(signature);
1550         xfree(server_host_key_blob);
1551         packet_write_wait();
1552
1553         kex_derive_keys(kex, hash, shared_secret);
1554         packet_set_kex(kex);
1555
1556         /* have keys, free DH */
1557         DH_free(dh);
1558 }
1559
1560 /* diffie-hellman-group-exchange-sha1 */
1561
1562 void
1563 ssh_dhgex_server(Kex *kex, Buffer *client_kexinit, Buffer *server_kexinit)
1564 {
1565 #ifdef DEBUG_KEXDH
1566         int i;
1567 #endif
1568         int payload_len, dlen;
1569         int slen, nbits;
1570         u_char *signature = NULL;
1571         u_char *server_host_key_blob = NULL;
1572         u_int sbloblen;
1573         u_int klen, kout;
1574         u_char *kbuf;
1575         u_char *hash;
1576         BIGNUM *shared_secret = 0;
1577         DH *dh;
1578         BIGNUM *dh_client_pub = 0;
1579         Key *hostkey;
1580
1581         hostkey = get_hostkey_by_type(kex->hostkey_type);
1582         if (hostkey == NULL)
1583                 fatal("Unsupported hostkey type %d", kex->hostkey_type);
1584
1585 /* KEXDHGEX */
1586         debug("Wait SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_REQUEST.");
1587         packet_read_expect(&payload_len, SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_REQUEST);
1588         nbits = packet_get_int();
1589         dh = choose_dh(nbits);
1590
1591         debug("Sending SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_GROUP.");
1592         packet_start(SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_GROUP);
1593         packet_put_bignum2(dh->p);
1594         packet_put_bignum2(dh->g);
1595         packet_send();
1596         packet_write_wait();
1597
1598         /* Compute our exchange value in parallel with the client */
1599
1600         dh_gen_key(dh);
1601
1602         debug("Wait SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_INIT.");
1603         packet_read_expect(&payload_len, SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_INIT);
1604
1605         /* key, cert */
1606         dh_client_pub = BN_new();
1607         if (dh_client_pub == NULL)
1608                 fatal("dh_client_pub == NULL");
1609         packet_get_bignum2(dh_client_pub, &dlen);
1610
1611 #ifdef DEBUG_KEXDH
1612         fprintf(stderr, "\ndh_client_pub= ");
1613         BN_print_fp(stderr, dh_client_pub);
1614         fprintf(stderr, "\n");
1615         debug("bits %d", BN_num_bits(dh_client_pub));
1616 #endif
1617
1618 #ifdef DEBUG_KEXDH
1619         fprintf(stderr, "\np= ");
1620         BN_print_fp(stderr, dh->p);
1621         fprintf(stderr, "\ng= ");
1622         bn_print(dh->g);
1623         fprintf(stderr, "\npub= ");
1624         BN_print_fp(stderr, dh->pub_key);
1625         fprintf(stderr, "\n");
1626         DHparams_print_fp(stderr, dh);
1627 #endif
1628         if (!dh_pub_is_valid(dh, dh_client_pub))
1629                 packet_disconnect("bad client public DH value");
1630
1631         klen = DH_size(dh);
1632         kbuf = xmalloc(klen);
1633         kout = DH_compute_key(kbuf, dh_client_pub, dh);
1634
1635 #ifdef DEBUG_KEXDH
1636         debug("shared secret: len %d/%d", klen, kout);
1637         fprintf(stderr, "shared secret == ");
1638         for (i = 0; i< kout; i++)
1639                 fprintf(stderr, "%02x", (kbuf[i])&0xff);
1640         fprintf(stderr, "\n");
1641 #endif
1642         shared_secret = BN_new();
1643
1644         BN_bin2bn(kbuf, kout, shared_secret);
1645         memset(kbuf, 0, klen);
1646         xfree(kbuf);
1647
1648         /* XXX precompute? */
1649         key_to_blob(hostkey, &server_host_key_blob, &sbloblen);
1650
1651         /* calc H */                    /* XXX depends on 'kex' */
1652         hash = kex_hash_gex(
1653             client_version_string,
1654             server_version_string,
1655             buffer_ptr(client_kexinit), buffer_len(client_kexinit),
1656             buffer_ptr(server_kexinit), buffer_len(server_kexinit),
1657             (char *)server_host_key_blob, sbloblen,
1658             nbits, dh->p, dh->g,
1659             dh_client_pub,
1660             dh->pub_key,
1661             shared_secret
1662         );
1663         buffer_free(client_kexinit);
1664         buffer_free(server_kexinit);
1665         xfree(client_kexinit);
1666         xfree(server_kexinit);
1667 #ifdef DEBUG_KEXDH
1668         fprintf(stderr, "hash == ");
1669         for (i = 0; i< 20; i++)
1670                 fprintf(stderr, "%02x", (hash[i])&0xff);
1671         fprintf(stderr, "\n");
1672 #endif
1673         /* save session id := H */
1674         /* XXX hashlen depends on KEX */
1675         session_id2_len = 20;
1676         session_id2 = xmalloc(session_id2_len);
1677         memcpy(session_id2, hash, session_id2_len);
1678
1679         /* sign H */
1680         /* XXX hashlen depends on KEX */
1681         key_sign(hostkey, &signature, &slen, hash, 20);
1682
1683         destroy_sensitive_data();
1684
1685         /* send server hostkey, DH pubkey 'f' and singed H */
1686         packet_start(SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_REPLY);
1687         packet_put_string((char *)server_host_key_blob, sbloblen);
1688         packet_put_bignum2(dh->pub_key);        /* f */
1689         packet_put_string((char *)signature, slen);
1690         packet_send();
1691         xfree(signature);
1692         xfree(server_host_key_blob);
1693         packet_write_wait();
1694
1695         kex_derive_keys(kex, hash, shared_secret);
1696         packet_set_kex(kex);
1697
1698         /* have keys, free DH */
1699         DH_free(dh);
1700 }