authfd.c

   1 /* $OpenBSD: authfd.c,v 1.80 2006/08/03 03:34:41 deraadt Exp $ */
   2 /*
   3  * Author: Tatu Ylonen <ylo@cs.hut.fi>
   4  * Copyright (c) 1995 Tatu Ylonen <ylo@cs.hut.fi>, Espoo, Finland
   5  *                    All rights reserved
   6  * Functions for connecting the local authentication agent.
   7  *
   8  * As far as I am concerned, the code I have written for this software
   9  * can be used freely for any purpose.  Any derived versions of this
  10  * software must be clearly marked as such, and if the derived work is
  11  * incompatible with the protocol description in the RFC file, it must be
  12  * called by a name other than "ssh" or "Secure Shell".
  13  *
  14  * SSH2 implementation,
  15  * Copyright (c) 2000 Markus Friedl.  All rights reserved.
  16  *
  17  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  18  * modification, are permitted provided that the following conditions
  19  * are met:
  20  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  21  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  22  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  23  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  24  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  25  *
  26  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  27  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  28  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  29  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  30  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  31  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  32  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  33  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  34  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  35  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  36  */
  37
  38 #include "includes.h"
  39
  40 #include <sys/types.h>
  41 #include <sys/un.h>
  42 #include <sys/socket.h>
  43
  44 #include <openssl/evp.h>
  45
  46 #include <openssl/crypto.h>
  47 #include <fcntl.h>
  48 #include <stdlib.h>
  49 #include <signal.h>
  50 #include <string.h>
  51 #include <unistd.h>
  52
  53 #include "xmalloc.h"
  54 #include "ssh.h"
  55 #include "rsa.h"
  56 #include "buffer.h"
  57 #include "key.h"
  58 #include "authfd.h"
  59 #include "cipher.h"
  60 #include "kex.h"
  61 #include "compat.h"
  62 #include "log.h"
  63 #include "atomicio.h"
  64 #include "misc.h"
  65
  66 static int agent_present = 0;
  67
  68 /* helper */
  69 int     decode_reply(int type);
  70
  71 /* macro to check for "agent failure" message */
  72 #define agent_failed(x) \
  73     ((x == SSH_AGENT_FAILURE) || (x == SSH_COM_AGENT2_FAILURE) || \
  74     (x == SSH2_AGENT_FAILURE))
  75
  76 int
  77 ssh_agent_present(void)
  78 {
  79         int authfd;
  80
  81         if (agent_present)
  82                 return 1;
  83         if ((authfd = ssh_get_authentication_socket()) == -1)
  84                 return 0;
  85         else {
  86                 ssh_close_authentication_socket(authfd);
  87                 return 1;
  88         }
  89 }
  90
  91 /* Returns the number of the authentication fd, or -1 if there is none. */
  92
  93 int
  94 ssh_get_authentication_socket(void)
  95 {
  96         const char *authsocket;
  97         int sock;
  98         struct sockaddr_un sunaddr;
  99
 100         authsocket = getenv(SSH_AUTHSOCKET_ENV_NAME);
 101         if (!authsocket)
 102                 return -1;
 103
 104         sunaddr.sun_family = AF_UNIX;
 105         strlcpy(sunaddr.sun_path, authsocket, sizeof(sunaddr.sun_path));
 106
 107         sock = socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0);
 108         if (sock < 0)
 109                 return -1;
 110
 111         /* close on exec */
 112         if (fcntl(sock, F_SETFD, 1) == -1) {
 113                 close(sock);
 114                 return -1;
 115         }
 116         if (connect(sock, (struct sockaddr *)&sunaddr, sizeof sunaddr) < 0) {
 117                 close(sock);
 118                 return -1;
 119         }
 120         agent_present = 1;
 121         return sock;
 122 }
 123
 124 static int
 125 ssh_request_reply(AuthenticationConnection *auth, Buffer *request, Buffer *reply)
 126 {
 127         u_int l, len;
 128         char buf[1024];
 129
 130         /* Get the length of the message, and format it in the buffer. */
 131         len = buffer_len(request);
 132         put_u32(buf, len);
 133
 134         /* Send the length and then the packet to the agent. */
 135         if (atomicio(vwrite, auth->fd, buf, 4) != 4 ||
 136             atomicio(vwrite, auth->fd, buffer_ptr(request),
 137             buffer_len(request)) != buffer_len(request)) {
 138                 error("Error writing to authentication socket.");
 139                 return 0;
 140         }
 141         /*
 142          * Wait for response from the agent.  First read the length of the
 143          * response packet.
 144          */
 145         if (atomicio(read, auth->fd, buf, 4) != 4) {
 146             error("Error reading response length from authentication socket.");
 147             return 0;
 148         }
 149
 150         /* Extract the length, and check it for sanity. */
 151         len = get_u32(buf);
 152         if (len > 256 * 1024)
 153                 fatal("Authentication response too long: %u", len);
 154
 155         /* Read the rest of the response in to the buffer. */
 156         buffer_clear(reply);
 157         while (len > 0) {
 158                 l = len;
 159                 if (l > sizeof(buf))
 160                         l = sizeof(buf);
 161                 if (atomicio(read, auth->fd, buf, l) != l) {
 162                         error("Error reading response from authentication socket.");
 163                         return 0;
 164                 }
 165                 buffer_append(reply, buf, l);
 166                 len -= l;
 167         }
 168         return 1;
 169 }
 170
 171 /*
 172  * Closes the agent socket if it should be closed (depends on how it was
 173  * obtained).  The argument must have been returned by
 174  * ssh_get_authentication_socket().
 175  */
 176
 177 void
 178 ssh_close_authentication_socket(int sock)
 179 {
 180         if (getenv(SSH_AUTHSOCKET_ENV_NAME))
 181                 close(sock);
 182 }
 183
 184 /*
 185  * Opens and connects a private socket for communication with the
 186  * authentication agent.  Returns the file descriptor (which must be
 187  * shut down and closed by the caller when no longer needed).
 188  * Returns NULL if an error occurred and the connection could not be
 189  * opened.
 190  */
 191
 192 AuthenticationConnection *
 193 ssh_get_authentication_connection(void)
 194 {
 195         AuthenticationConnection *auth;
 196         int sock;
 197
 198         sock = ssh_get_authentication_socket();
 199
 200         /*
 201          * Fail if we couldn't obtain a connection.  This happens if we
 202          * exited due to a timeout.
 203          */
 204         if (sock < 0)
 205                 return NULL;
 206
 207         auth = xmalloc(sizeof(*auth));
 208         auth->fd = sock;
 209         buffer_init(&auth->identities);
 210         auth->howmany = 0;
 211
 212         return auth;
 213 }
 214
 215 /*
 216  * Closes the connection to the authentication agent and frees any associated
 217  * memory.
 218  */
 219
 220 void
 221 ssh_close_authentication_connection(AuthenticationConnection *auth)
 222 {
 223         buffer_free(&auth->identities);
 224         close(auth->fd);
 225         xfree(auth);
 226 }
 227
 228 /* Lock/unlock agent */
 229 int
 230 ssh_lock_agent(AuthenticationConnection *auth, int lock, const char *password)
 231 {
 232         int type;
 233         Buffer msg;
 234
 235         buffer_init(&msg);
 236         buffer_put_char(&msg, lock ? SSH_AGENTC_LOCK : SSH_AGENTC_UNLOCK);
 237         buffer_put_cstring(&msg, password);
 238
 239         if (ssh_request_reply(auth, &msg, &msg) == 0) {
 240                 buffer_free(&msg);
 241                 return 0;
 242         }
 243         type = buffer_get_char(&msg);
 244         buffer_free(&msg);
 245         return decode_reply(type);
 246 }
 247
 248 /*
 249  * Returns the first authentication identity held by the agent.
 250  */
 251
 252 int
 253 ssh_get_num_identities(AuthenticationConnection *auth, int version)
 254 {
 255         int type, code1 = 0, code2 = 0;
 256         Buffer request;
 257
 258         switch (version) {
 259         case 1:
 260                 code1 = SSH_AGENTC_REQUEST_RSA_IDENTITIES;
 261                 code2 = SSH_AGENT_RSA_IDENTITIES_ANSWER;
 262                 break;
 263         case 2:
 264                 code1 = SSH2_AGENTC_REQUEST_IDENTITIES;
 265                 code2 = SSH2_AGENT_IDENTITIES_ANSWER;
 266                 break;
 267         default:
 268                 return 0;
 269         }
 270
 271         /*
 272          * Send a message to the agent requesting for a list of the
 273          * identities it can represent.
 274          */
 275         buffer_init(&request);
 276         buffer_put_char(&request, code1);
 277
 278         buffer_clear(&auth->identities);
 279         if (ssh_request_reply(auth, &request, &auth->identities) == 0) {
 280                 buffer_free(&request);
 281                 return 0;
 282         }
 283         buffer_free(&request);
 284
 285         /* Get message type, and verify that we got a proper answer. */
 286         type = buffer_get_char(&auth->identities);
 287         if (agent_failed(type)) {
 288                 return 0;
 289         } else if (type != code2) {
 290                 fatal("Bad authentication reply message type: %d", type);
 291         }
 292
 293         /* Get the number of entries in the response and check it for sanity. */
 294         auth->howmany = buffer_get_int(&auth->identities);
 295         if ((u_int)auth->howmany > 1024)
 296                 fatal("Too many identities in authentication reply: %d",
 297                     auth->howmany);
 298
 299         return auth->howmany;
 300 }
 301
 302 Key *
 303 ssh_get_first_identity(AuthenticationConnection *auth, char **comment, int version)
 304 {
 305         /* get number of identities and return the first entry (if any). */
 306         if (ssh_get_num_identities(auth, version) > 0)
 307                 return ssh_get_next_identity(auth, comment, version);
 308         return NULL;
 309 }
 310
 311 Key *
 312 ssh_get_next_identity(AuthenticationConnection *auth, char **comment, int version)
 313 {
 314         int keybits;
 315         u_int bits;
 316         u_char *blob;
 317         u_int blen;
 318         Key *key = NULL;
 319
 320         /* Return failure if no more entries. */
 321         if (auth->howmany <= 0)
 322                 return NULL;
 323
 324         /*
 325          * Get the next entry from the packet.  These will abort with a fatal
 326          * error if the packet is too short or contains corrupt data.
 327          */
 328         switch (version) {
 329         case 1:
 330                 key = key_new(KEY_RSA1);
 331                 bits = buffer_get_int(&auth->identities);
 332                 buffer_get_bignum(&auth->identities, key->rsa->e);
 333                 buffer_get_bignum(&auth->identities, key->rsa->n);
 334                 *comment = buffer_get_string(&auth->identities, NULL);
 335                 keybits = BN_num_bits(key->rsa->n);
 336                 if (keybits < 0 || bits != (u_int)keybits)
 337                         logit("Warning: identity keysize mismatch: actual %d, announced %u",
 338                             BN_num_bits(key->rsa->n), bits);
 339                 break;
 340         case 2:
 341                 blob = buffer_get_string(&auth->identities, &blen);
 342                 *comment = buffer_get_string(&auth->identities, NULL);
 343                 key = key_from_blob(blob, blen);
 344                 xfree(blob);
 345                 break;
 346         default:
 347                 return NULL;
 348         }
 349         /* Decrement the number of remaining entries. */
 350         auth->howmany--;
 351         return key;
 352 }
 353
 354 /*
 355  * Generates a random challenge, sends it to the agent, and waits for
 356  * response from the agent.  Returns true (non-zero) if the agent gave the
 357  * correct answer, zero otherwise.  Response type selects the style of
 358  * response desired, with 0 corresponding to protocol version 1.0 (no longer
 359  * supported) and 1 corresponding to protocol version 1.1.
 360  */
 361
 362 int
 363 ssh_decrypt_challenge(AuthenticationConnection *auth,
 364     Key* key, BIGNUM *challenge,
 365     u_char session_id[16],
 366     u_int response_type,
 367     u_char response[16])
 368 {
 369         Buffer buffer;
 370         int success = 0;
 371         int i;
 372         int type;
 373
 374         if (key->type != KEY_RSA1)
 375                 return 0;
 376         if (response_type == 0) {
 377                 logit("Compatibility with ssh protocol version 1.0 no longer supported.");
 378                 return 0;
 379         }
 380         buffer_init(&buffer);
 381         buffer_put_char(&buffer, SSH_AGENTC_RSA_CHALLENGE);
 382         buffer_put_int(&buffer, BN_num_bits(key->rsa->n));
 383         buffer_put_bignum(&buffer, key->rsa->e);
 384         buffer_put_bignum(&buffer, key->rsa->n);
 385         buffer_put_bignum(&buffer, challenge);
 386         buffer_append(&buffer, session_id, 16);
 387         buffer_put_int(&buffer, response_type);
 388
 389         if (ssh_request_reply(auth, &buffer, &buffer) == 0) {
 390                 buffer_free(&buffer);
 391                 return 0;
 392         }
 393         type = buffer_get_char(&buffer);
 394
 395         if (agent_failed(type)) {
 396                 logit("Agent admitted failure to authenticate using the key.");
 397         } else if (type != SSH_AGENT_RSA_RESPONSE) {
 398                 fatal("Bad authentication response: %d", type);
 399         } else {
 400                 success = 1;
 401                 /*
 402                  * Get the response from the packet.  This will abort with a
 403                  * fatal error if the packet is corrupt.
 404                  */
 405                 for (i = 0; i < 16; i++)
 406                         response[i] = (u_char)buffer_get_char(&buffer);
 407         }
 408         buffer_free(&buffer);
 409         return success;
 410 }
 411
 412 /* ask agent to sign data, returns -1 on error, 0 on success */
 413 int
 414 ssh_agent_sign(AuthenticationConnection *auth,
 415     Key *key,
 416     u_char **sigp, u_int *lenp,
 417     u_char *data, u_int datalen)
 418 {
 419         extern int datafellows;
 420         Buffer msg;
 421         u_char *blob;
 422         u_int blen;
 423         int type, flags = 0;
 424         int ret = -1;
 425
 426         if (key_to_blob(key, &blob, &blen) == 0)
 427                 return -1;
 428
 429         if (datafellows & SSH_BUG_SIGBLOB)
 430                 flags = SSH_AGENT_OLD_SIGNATURE;
 431
 432         buffer_init(&msg);
 433         buffer_put_char(&msg, SSH2_AGENTC_SIGN_REQUEST);
 434         buffer_put_string(&msg, blob, blen);
 435         buffer_put_string(&msg, data, datalen);
 436         buffer_put_int(&msg, flags);
 437         xfree(blob);
 438
 439         if (ssh_request_reply(auth, &msg, &msg) == 0) {
 440                 buffer_free(&msg);
 441                 return -1;
 442         }
 443         type = buffer_get_char(&msg);
 444         if (agent_failed(type)) {
 445                 logit("Agent admitted failure to sign using the key.");
 446         } else if (type != SSH2_AGENT_SIGN_RESPONSE) {
 447                 fatal("Bad authentication response: %d", type);
 448         } else {
 449                 ret = 0;
 450                 *sigp = buffer_get_string(&msg, lenp);
 451         }
 452         buffer_free(&msg);
 453         return ret;
 454 }
 455
 456 /* Encode key for a message to the agent. */
 457
 458 static void
 459 ssh_encode_identity_rsa1(Buffer *b, RSA *key, const char *comment)
 460 {
 461         buffer_put_int(b, BN_num_bits(key->n));
 462         buffer_put_bignum(b, key->n);
 463         buffer_put_bignum(b, key->e);
 464         buffer_put_bignum(b, key->d);
 465         /* To keep within the protocol: p < q for ssh. in SSL p > q */
 466         buffer_put_bignum(b, key->iqmp);        /* ssh key->u */
 467         buffer_put_bignum(b, key->q);   /* ssh key->p, SSL key->q */
 468         buffer_put_bignum(b, key->p);   /* ssh key->q, SSL key->p */
 469         buffer_put_cstring(b, comment);
 470 }
 471
 472 static void
 473 ssh_encode_identity_ssh2(Buffer *b, Key *key, const char *comment)
 474 {
 475         buffer_put_cstring(b, key_ssh_name(key));
 476         switch (key->type) {
 477         case KEY_RSA:
 478                 buffer_put_bignum2(b, key->rsa->n);
 479                 buffer_put_bignum2(b, key->rsa->e);
 480                 buffer_put_bignum2(b, key->rsa->d);
 481                 buffer_put_bignum2(b, key->rsa->iqmp);
 482                 buffer_put_bignum2(b, key->rsa->p);
 483                 buffer_put_bignum2(b, key->rsa->q);
 484                 break;
 485         case KEY_DSA:
 486                 buffer_put_bignum2(b, key->dsa->p);
 487                 buffer_put_bignum2(b, key->dsa->q);
 488                 buffer_put_bignum2(b, key->dsa->g);
 489                 buffer_put_bignum2(b, key->dsa->pub_key);
 490                 buffer_put_bignum2(b, key->dsa->priv_key);
 491                 break;
 492         }
 493         buffer_put_cstring(b, comment);
 494 }
 495
 496 /*
 497  * Adds an identity to the authentication server.  This call is not meant to
 498  * be used by normal applications.
 499  */
 500
 501 int
 502 ssh_add_identity_constrained(AuthenticationConnection *auth, Key *key,
 503     const char *comment, u_int life, u_int confirm)
 504 {
 505         Buffer msg;
 506         int type, constrained = (life || confirm);
 507
 508         buffer_init(&msg);
 509
 510         switch (key->type) {
 511         case KEY_RSA1:
 512                 type = constrained ?
 513                     SSH_AGENTC_ADD_RSA_ID_CONSTRAINED :
 514                     SSH_AGENTC_ADD_RSA_IDENTITY;
 515                 buffer_put_char(&msg, type);
 516                 ssh_encode_identity_rsa1(&msg, key->rsa, comment);
 517                 break;
 518         case KEY_RSA:
 519         case KEY_DSA:
 520                 type = constrained ?
 521                     SSH2_AGENTC_ADD_ID_CONSTRAINED :
 522                     SSH2_AGENTC_ADD_IDENTITY;
 523                 buffer_put_char(&msg, type);
 524                 ssh_encode_identity_ssh2(&msg, key, comment);
 525                 break;
 526         default:
 527                 buffer_free(&msg);
 528                 return 0;
 529         }
 530         if (constrained) {
 531                 if (life != 0) {
 532                         buffer_put_char(&msg, SSH_AGENT_CONSTRAIN_LIFETIME);
 533                         buffer_put_int(&msg, life);
 534                 }
 535                 if (confirm != 0)
 536                         buffer_put_char(&msg, SSH_AGENT_CONSTRAIN_CONFIRM);
 537         }
 538         if (ssh_request_reply(auth, &msg, &msg) == 0) {
 539                 buffer_free(&msg);
 540                 return 0;
 541         }
 542         type = buffer_get_char(&msg);
 543         buffer_free(&msg);
 544         return decode_reply(type);
 545 }
 546
 547 int
 548 ssh_add_identity(AuthenticationConnection *auth, Key *key, const char *comment)
 549 {
 550         return ssh_add_identity_constrained(auth, key, comment, 0, 0);
 551 }
 552
 553 /*
 554  * Removes an identity from the authentication server.  This call is not
 555  * meant to be used by normal applications.
 556  */
 557
 558 int
 559 ssh_remove_identity(AuthenticationConnection *auth, Key *key)
 560 {
 561         Buffer msg;
 562         int type;
 563         u_char *blob;
 564         u_int blen;
 565
 566         buffer_init(&msg);
 567
 568         if (key->type == KEY_RSA1) {
 569                 buffer_put_char(&msg, SSH_AGENTC_REMOVE_RSA_IDENTITY);
 570                 buffer_put_int(&msg, BN_num_bits(key->rsa->n));
 571                 buffer_put_bignum(&msg, key->rsa->e);
 572                 buffer_put_bignum(&msg, key->rsa->n);
 573         } else if (key->type == KEY_DSA || key->type == KEY_RSA) {
 574                 key_to_blob(key, &blob, &blen);
 575                 buffer_put_char(&msg, SSH2_AGENTC_REMOVE_IDENTITY);
 576                 buffer_put_string(&msg, blob, blen);
 577                 xfree(blob);
 578         } else {
 579                 buffer_free(&msg);
 580                 return 0;
 581         }
 582         if (ssh_request_reply(auth, &msg, &msg) == 0) {
 583                 buffer_free(&msg);
 584                 return 0;
 585         }
 586         type = buffer_get_char(&msg);
 587         buffer_free(&msg);
 588         return decode_reply(type);
 589 }
 590
 591 int
 592 ssh_update_card(AuthenticationConnection *auth, int add,
 593     const char *reader_id, const char *pin, u_int life, u_int confirm)
 594 {
 595         Buffer msg;
 596         int type, constrained = (life || confirm);
 597
 598         if (add) {
 599                 type = constrained ?
 600                     SSH_AGENTC_ADD_SMARTCARD_KEY_CONSTRAINED :
 601                     SSH_AGENTC_ADD_SMARTCARD_KEY;
 602         } else
 603                 type = SSH_AGENTC_REMOVE_SMARTCARD_KEY;
 604
 605         buffer_init(&msg);
 606         buffer_put_char(&msg, type);
 607         buffer_put_cstring(&msg, reader_id);
 608         buffer_put_cstring(&msg, pin);
 609
 610         if (constrained) {
 611                 if (life != 0) {
 612                         buffer_put_char(&msg, SSH_AGENT_CONSTRAIN_LIFETIME);
 613                         buffer_put_int(&msg, life);
 614                 }
 615                 if (confirm != 0)
 616                         buffer_put_char(&msg, SSH_AGENT_CONSTRAIN_CONFIRM);
 617         }
 618
 619         if (ssh_request_reply(auth, &msg, &msg) == 0) {
 620                 buffer_free(&msg);
 621                 return 0;
 622         }
 623         type = buffer_get_char(&msg);
 624         buffer_free(&msg);
 625         return decode_reply(type);
 626 }
 627
 628 /*
 629  * Removes all identities from the agent.  This call is not meant to be used
 630  * by normal applications.
 631  */
 632
 633 int
 634 ssh_remove_all_identities(AuthenticationConnection *auth, int version)
 635 {
 636         Buffer msg;
 637         int type;
 638         int code = (version==1) ?
 639                 SSH_AGENTC_REMOVE_ALL_RSA_IDENTITIES :
 640                 SSH2_AGENTC_REMOVE_ALL_IDENTITIES;
 641
 642         buffer_init(&msg);
 643         buffer_put_char(&msg, code);
 644
 645         if (ssh_request_reply(auth, &msg, &msg) == 0) {
 646                 buffer_free(&msg);
 647                 return 0;
 648         }
 649         type = buffer_get_char(&msg);
 650         buffer_free(&msg);
 651         return decode_reply(type);
 652 }
 653
 654 int
 655 decode_reply(int type)
 656 {
 657         switch (type) {
 658         case SSH_AGENT_FAILURE:
 659         case SSH_COM_AGENT2_FAILURE:
 660         case SSH2_AGENT_FAILURE:
 661                 logit("SSH_AGENT_FAILURE");
 662                 return 0;
 663         case SSH_AGENT_SUCCESS:
 664                 return 1;
 665         default:
 666                 fatal("Bad response from authentication agent: %d", type);
 667         }
 668         /* NOTREACHED */
 669         return 0;
 670 }