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 1.175 2001/03/18 23:30:55 deraadt Exp $");
  44
  45 #include <openssl/dh.h>
  46 #include <openssl/bn.h>
  47 #include <openssl/hmac.h>
  48
  49 #include "ssh.h"
  50 #include "ssh1.h"
  51 #include "ssh2.h"
  52 #include "xmalloc.h"
  53 #include "rsa.h"
  54 #include "sshpty.h"
  55 #include "packet.h"
  56 #include "mpaux.h"
  57 #include "log.h"
  58 #include "servconf.h"
  59 #include "uidswap.h"
  60 #include "compat.h"
  61 #include "buffer.h"
  62 #include "cipher.h"
  63 #include "kex.h"
  64 #include "key.h"
  65 #include "dh.h"
  66 #include "myproposal.h"
  67 #include "authfile.h"
  68 #include "pathnames.h"
  69 #include "atomicio.h"
  70 #include "canohost.h"
  71 #include "auth.h"
  72 #include "misc.h"
  73
  74 #ifdef LIBWRAP
  75 #include <tcpd.h>
  76 #include <syslog.h>
  77 int allow_severity = LOG_INFO;
  78 int deny_severity = LOG_WARNING;
  79 #endif /* LIBWRAP */
  80
  81 #ifndef O_NOCTTY
  82 #define O_NOCTTY        0
  83 #endif
  84
  85 #ifdef HAVE___PROGNAME
  86 extern char *__progname;
  87 #else
  88 char *__progname;
  89 #endif
  90
  91 /* Server configuration options. */
  92 ServerOptions options;
  93
  94 /* Name of the server configuration file. */
  95 char *config_file_name = _PATH_SERVER_CONFIG_FILE;
  96
  97 /*
  98  * Flag indicating whether IPv4 or IPv6.  This can be set on the command line.
  99  * Default value is AF_UNSPEC means both IPv4 and IPv6.
 100  */
 101 #ifdef IPV4_DEFAULT
 102 int IPv4or6 = AF_INET;
 103 #else
 104 int IPv4or6 = AF_UNSPEC;
 105 #endif
 106
 107 /*
 108  * Debug mode flag.  This can be set on the command line.  If debug
 109  * mode is enabled, extra debugging output will be sent to the system
 110  * log, the daemon will not go to background, and will exit after processing
 111  * the first connection.
 112  */
 113 int debug_flag = 0;
 114
 115 /* Flag indicating that the daemon is being started from inetd. */
 116 int inetd_flag = 0;
 117
 118 /* Flag indicating that sshd should not detach and become a daemon. */
 119 int no_daemon_flag = 0;
 120
 121 /* debug goes to stderr unless inetd_flag is set */
 122 int log_stderr = 0;
 123
 124 /* Saved arguments to main(). */
 125 char **saved_argv;
 126 int saved_argc;
 127
 128 /*
 129  * The sockets that the server is listening; this is used in the SIGHUP
 130  * signal handler.
 131  */
 132 #define MAX_LISTEN_SOCKS        16
 133 int listen_socks[MAX_LISTEN_SOCKS];
 134 int num_listen_socks = 0;
 135
 136 /*
 137  * the client's version string, passed by sshd2 in compat mode. if != NULL,
 138  * sshd will skip the version-number exchange
 139  */
 140 char *client_version_string = NULL;
 141 char *server_version_string = NULL;
 142
 143 /*
 144  * Any really sensitive data in the application is contained in this
 145  * structure. The idea is that this structure could be locked into memory so
 146  * that the pages do not get written into swap.  However, there are some
 147  * problems. The private key contains BIGNUMs, and we do not (in principle)
 148  * have access to the internals of them, and locking just the structure is
 149  * not very useful.  Currently, memory locking is not implemented.
 150  */
 151 struct {
 152         Key     *server_key;            /* ephemeral server key */
 153         Key     *ssh1_host_key;         /* ssh1 host key */
 154         Key     **host_keys;            /* all private host keys */
 155         int     have_ssh1_key;
 156         int     have_ssh2_key;
 157         u_char  ssh1_cookie[SSH_SESSION_KEY_LENGTH];
 158 } sensitive_data;
 159
 160 /*
 161  * Flag indicating whether the RSA server key needs to be regenerated.
 162  * Is set in the SIGALRM handler and cleared when the key is regenerated.
 163  */
 164 int key_do_regen = 0;
 165
 166 /* This is set to true when SIGHUP is received. */
 167 int received_sighup = 0;
 168
 169 /* session identifier, used by RSA-auth */
 170 u_char session_id[16];
 171
 172 /* same for ssh2 */
 173 u_char *session_id2 = NULL;
 174 int session_id2_len = 0;
 175
 176 /* record remote hostname or ip */
 177 u_int utmp_len = MAXHOSTNAMELEN;
 178
 179 /* Prototypes for various functions defined later in this file. */
 180 void do_ssh1_kex(void);
 181 void do_ssh2_kex(void);
 182
 183 void ssh_dh1_server(Kex *, Buffer *_kexinit, Buffer *);
 184 void ssh_dhgex_server(Kex *, Buffer *_kexinit, Buffer *);
 185
 186 /*
 187  * Close all listening sockets
 188  */
 189 void
 190 close_listen_socks(void)
 191 {
 192         int i;
 193         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
 194                 close(listen_socks[i]);
 195         num_listen_socks = -1;
 196 }
 197
 198 /*
 199  * Signal handler for SIGHUP.  Sshd execs itself when it receives SIGHUP;
 200  * the effect is to reread the configuration file (and to regenerate
 201  * the server key).
 202  */
 203 void
 204 sighup_handler(int sig)
 205 {
 206         received_sighup = 1;
 207         signal(SIGHUP, sighup_handler);
 208 }
 209
 210 /*
 211  * Called from the main program after receiving SIGHUP.
 212  * Restarts the server.
 213  */
 214 void
 215 sighup_restart(void)
 216 {
 217         log("Received SIGHUP; restarting.");
 218         close_listen_socks();
 219         execv(saved_argv[0], saved_argv);
 220         log("RESTART FAILED: av[0]='%.100s', error: %.100s.", saved_argv[0], strerror(errno));
 221         exit(1);
 222 }
 223
 224 /*
 225  * Generic signal handler for terminating signals in the master daemon.
 226  * These close the listen socket; not closing it seems to cause "Address
 227  * already in use" problems on some machines, which is inconvenient.
 228  */
 229 void
 230 sigterm_handler(int sig)
 231 {
 232         log("Received signal %d; terminating.", sig);
 233         close_listen_socks();
 234         unlink(options.pid_file);
 235         exit(255);
 236 }
 237
 238 /*
 239  * SIGCHLD handler.  This is called whenever a child dies.  This will then
 240  * reap any zombies left by exited c.
 241  */
 242 void
 243 main_sigchld_handler(int sig)
 244 {
 245         int save_errno = errno;
 246         int status;
 247
 248         while (waitpid(-1, &status, WNOHANG) > 0)
 249                 ;
 250
 251         signal(SIGCHLD, main_sigchld_handler);
 252         errno = save_errno;
 253 }
 254
 255 /*
 256  * Signal handler for the alarm after the login grace period has expired.
 257  */
 258 void
 259 grace_alarm_handler(int sig)
 260 {
 261         /* Close the connection. */
 262         packet_close();
 263
 264         /* Log error and exit. */
 265         fatal("Timeout before authentication for %s.", get_remote_ipaddr());
 266 }
 267
 268 /*
 269  * Signal handler for the key regeneration alarm.  Note that this
 270  * alarm only occurs in the daemon waiting for connections, and it does not
 271  * do anything with the private key or random state before forking.
 272  * Thus there should be no concurrency control/asynchronous execution
 273  * problems.
 274  */
 275 void
 276 generate_ephemeral_server_key(void)
 277 {
 278         u_int32_t rand = 0;
 279         int i;
 280
 281         log("Generating %s%d bit RSA key.", sensitive_data.server_key ? "new " : "",
 282             options.server_key_bits);
 283         if (sensitive_data.server_key != NULL)
 284                 key_free(sensitive_data.server_key);
 285         sensitive_data.server_key = key_generate(KEY_RSA1, options.server_key_bits);
 286         log("RSA key generation complete.");
 287
 288         for (i = 0; i < SSH_SESSION_KEY_LENGTH; i++) {
 289                 if (i % 4 == 0)
 290                         rand = arc4random();
 291                 sensitive_data.ssh1_cookie[i] = rand & 0xff;
 292                 rand >>= 8;
 293         }
 294         arc4random_stir();
 295 }
 296
 297 void
 298 key_regeneration_alarm(int sig)
 299 {
 300         int save_errno = errno;
 301         signal(SIGALRM, SIG_DFL);
 302         errno = save_errno;
 303         key_do_regen = 1;
 304 }
 305
 306 void
 307 sshd_exchange_identification(int sock_in, int sock_out)
 308 {
 309         int i, mismatch;
 310         int remote_major, remote_minor;
 311         int major, minor;
 312         char *s;
 313         char buf[256];                  /* Must not be larger than remote_version. */
 314         char remote_version[256];       /* Must be at least as big as buf. */
 315
 316         if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) &&
 317             (options.protocol & SSH_PROTO_2)) {
 318                 major = PROTOCOL_MAJOR_1;
 319                 minor = 99;
 320         } else if (options.protocol & SSH_PROTO_2) {
 321                 major = PROTOCOL_MAJOR_2;
 322                 minor = PROTOCOL_MINOR_2;
 323         } else {
 324                 major = PROTOCOL_MAJOR_1;
 325                 minor = PROTOCOL_MINOR_1;
 326         }
 327         snprintf(buf, sizeof buf, "SSH-%d.%d-%.100s\n", major, minor, SSH_VERSION);
 328         server_version_string = xstrdup(buf);
 329
 330         if (client_version_string == NULL) {
 331                 /* Send our protocol version identification. */
 332                 if (atomicio(write, sock_out, server_version_string, strlen(server_version_string))
 333                     != strlen(server_version_string)) {
 334                         log("Could not write ident string to %s.", get_remote_ipaddr());
 335                         fatal_cleanup();
 336                 }
 337
 338                 /* Read other side's version identification. */
 339                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
 340                 for (i = 0; i < sizeof(buf) - 1; i++) {
 341                         if (atomicio(read, sock_in, &buf[i], 1) != 1) {
 342                                 log("Did not receive identification string from %s.",
 343                                     get_remote_ipaddr());
 344                                 fatal_cleanup();
 345                         }
 346                         if (buf[i] == '\r') {
 347                                 buf[i] = '\n';
 348                                 buf[i + 1] = 0;
 349                                 /* Kludge for F-Secure Macintosh < 1.0.2 */
 350                                 if (i == 12 &&
 351                                     strncmp(buf, "SSH-1.5-W1.0", 12) == 0)
 352                                         break;
 353                                 continue;
 354                         }
 355                         if (buf[i] == '\n') {
 356                                 /* buf[i] == '\n' */
 357                                 buf[i + 1] = 0;
 358                                 break;
 359                         }
 360                 }
 361                 buf[sizeof(buf) - 1] = 0;
 362                 client_version_string = xstrdup(buf);
 363         }
 364
 365         /*
 366          * Check that the versions match.  In future this might accept
 367          * several versions and set appropriate flags to handle them.
 368          */
 369         if (sscanf(client_version_string, "SSH-%d.%d-%[^\n]\n",
 370             &remote_major, &remote_minor, remote_version) != 3) {
 371                 s = "Protocol mismatch.\n";
 372                 (void) atomicio(write, sock_out, s, strlen(s));
 373                 close(sock_in);
 374                 close(sock_out);
 375                 log("Bad protocol version identification '%.100s' from %s",
 376                     client_version_string, get_remote_ipaddr());
 377                 fatal_cleanup();
 378         }
 379         debug("Client protocol version %d.%d; client software version %.100s",
 380               remote_major, remote_minor, remote_version);
 381
 382         compat_datafellows(remote_version);
 383
 384         if (datafellows & SSH_BUG_SCANNER) {
 385                 log("scanned from %s with %s.  Don't panic.",
 386                     get_remote_ipaddr(), client_version_string);
 387                 fatal_cleanup();
 388         }
 389
 390         mismatch = 0;
 391         switch(remote_major) {
 392         case 1:
 393                 if (remote_minor == 99) {
 394                         if (options.protocol & SSH_PROTO_2)
 395                                 enable_compat20();
 396                         else
 397                                 mismatch = 1;
 398                         break;
 399                 }
 400                 if (!(options.protocol & SSH_PROTO_1)) {
 401                         mismatch = 1;
 402                         break;
 403                 }
 404                 if (remote_minor < 3) {
 405                         packet_disconnect("Your ssh version is too old and "
 406                             "is no longer supported.  Please install a newer version.");
 407                 } else if (remote_minor == 3) {
 408                         /* note that this disables agent-forwarding */
 409                         enable_compat13();
 410                 }
 411                 break;
 412         case 2:
 413                 if (options.protocol & SSH_PROTO_2) {
 414                         enable_compat20();
 415                         break;
 416                 }
 417                 /* FALLTHROUGH */
 418         default:
 419                 mismatch = 1;
 420                 break;
 421         }
 422         chop(server_version_string);
 423         chop(client_version_string);
 424         debug("Local version string %.200s", server_version_string);
 425
 426         if (mismatch) {
 427                 s = "Protocol major versions differ.\n";
 428                 (void) atomicio(write, sock_out, s, strlen(s));
 429                 close(sock_in);
 430                 close(sock_out);
 431                 log("Protocol major versions differ for %s: %.200s vs. %.200s",
 432                     get_remote_ipaddr(),
 433                     server_version_string, client_version_string);
 434                 fatal_cleanup();
 435         }
 436         if (compat20)
 437                 packet_set_ssh2_format();
 438 }
 439
 440
 441 /* Destroy the host and server keys.  They will no longer be needed. */
 442 void
 443 destroy_sensitive_data(void)
 444 {
 445         int i;
 446
 447         if (sensitive_data.server_key) {
 448                 key_free(sensitive_data.server_key);
 449                 sensitive_data.server_key = NULL;
 450         }
 451         for(i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 452                 if (sensitive_data.host_keys[i]) {
 453                         key_free(sensitive_data.host_keys[i]);
 454                         sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 455                 }
 456         }
 457         sensitive_data.ssh1_host_key = NULL;
 458         memset(sensitive_data.ssh1_cookie, 0, SSH_SESSION_KEY_LENGTH);
 459 }
 460 Key *
 461 load_private_key_autodetect(const char *filename)
 462 {
 463         struct stat st;
 464         int type;
 465         Key *public, *private;
 466
 467         if (stat(filename, &st) < 0) {
 468                 perror(filename);
 469                 return NULL;
 470         }
 471         /*
 472          * try to load the public key. right now this only works for RSA1,
 473          * since SSH2 keys are fully encrypted
 474          */
 475         type = KEY_RSA1;
 476         public = key_new(type);
 477         if (!load_public_key(filename, public, NULL)) {
 478                 /* ok, so we will assume this is 'some' key */
 479                 type = KEY_UNSPEC;
 480         }
 481         key_free(public);
 482
 483         /* Ok, try key with empty passphrase */
 484         private = key_new(type);
 485         if (load_private_key(filename, "", private, NULL)) {
 486                 debug("load_private_key_autodetect: type %d %s",
 487                     private->type, key_type(private));
 488                 return private;
 489         }
 490         key_free(private);
 491         return NULL;
 492 }
 493
 494 char *
 495 list_hostkey_types(void)
 496 {
 497         static char buf[1024];
 498         int i;
 499         buf[0] = '\0';
 500         for(i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 501                 Key *key = sensitive_data.host_keys[i];
 502                 if (key == NULL)
 503                         continue;
 504                 switch(key->type) {
 505                 case KEY_RSA:
 506                 case KEY_DSA:
 507                         strlcat(buf, key_ssh_name(key), sizeof buf);
 508                         strlcat(buf, ",", sizeof buf);
 509                         break;
 510                 }
 511         }
 512         i = strlen(buf);
 513         if (i > 0 && buf[i-1] == ',')
 514                 buf[i-1] = '\0';
 515         debug("list_hostkey_types: %s", buf);
 516         return buf;
 517 }
 518
 519 Key *
 520 get_hostkey_by_type(int type)
 521 {
 522         int i;
 523         for(i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 524                 Key *key = sensitive_data.host_keys[i];
 525                 if (key != NULL && key->type == type)
 526                         return key;
 527         }
 528         return NULL;
 529 }
 530
 531 /*
 532  * returns 1 if connection should be dropped, 0 otherwise.
 533  * dropping starts at connection #max_startups_begin with a probability
 534  * of (max_startups_rate/100). the probability increases linearly until
 535  * all connections are dropped for startups > max_startups
 536  */
 537 int
 538 drop_connection(int startups)
 539 {
 540         double p, r;
 541
 542         if (startups < options.max_startups_begin)
 543                 return 0;
 544         if (startups >= options.max_startups)
 545                 return 1;
 546         if (options.max_startups_rate == 100)
 547                 return 1;
 548
 549         p  = 100 - options.max_startups_rate;
 550         p *= startups - options.max_startups_begin;
 551         p /= (double) (options.max_startups - options.max_startups_begin);
 552         p += options.max_startups_rate;
 553         p /= 100.0;
 554         r = arc4random() / (double) UINT_MAX;
 555
 556         debug("drop_connection: p %g, r %g", p, r);
 557         return (r < p) ? 1 : 0;
 558 }
 559
 560 int *startup_pipes = NULL;      /* options.max_startup sized array of fd ints */
 561 int startup_pipe;               /* in child */
 562
 563 /*
 564  * Main program for the daemon.
 565  */
 566 int
 567 main(int ac, char **av)
 568 {
 569         extern char *optarg;
 570         extern int optind;
 571         int opt, sock_in = 0, sock_out = 0, newsock, j, i, fdsetsz, on = 1;
 572         pid_t pid;
 573         socklen_t fromlen;
 574         fd_set *fdset;
 575         struct sockaddr_storage from;
 576         const char *remote_ip;
 577         int remote_port;
 578         FILE *f;
 579         struct linger linger;
 580         struct addrinfo *ai;
 581         char ntop[NI_MAXHOST], strport[NI_MAXSERV];
 582         int listen_sock, maxfd;
 583         int startup_p[2];
 584         int startups = 0;
 585         int ret, key_used = 0;
 586
 587         __progname = get_progname(av[0]);
 588         init_rng();
 589
 590         /* Save argv. */
 591         saved_argc = ac;
 592         saved_argv = av;
 593
 594         /* Initialize configuration options to their default values. */
 595         initialize_server_options(&options);
 596
 597         /* Parse command-line arguments. */
 598         while ((opt = getopt(ac, av, "f:p:b:k:h:g:V:u:dDiqQ46")) != -1) {
 599                 switch (opt) {
 600                 case '4':
 601                         IPv4or6 = AF_INET;
 602                         break;
 603                 case '6':
 604                         IPv4or6 = AF_INET6;
 605                         break;
 606                 case 'f':
 607                         config_file_name = optarg;
 608                         break;
 609                 case 'd':
 610                         if (0 == debug_flag) {
 611                                 debug_flag = 1;
 612                                 options.log_level = SYSLOG_LEVEL_DEBUG1;
 613                         } else if (options.log_level < SYSLOG_LEVEL_DEBUG3) {
 614                                 options.log_level++;
 615                         } else {
 616                                 fprintf(stderr, "Too high debugging level.\n");
 617                                 exit(1);
 618                         }
 619                         break;
 620                 case 'D':
 621                         no_daemon_flag = 1;
 622                         break;
 623                 case 'i':
 624                         inetd_flag = 1;
 625                         break;
 626                 case 'Q':
 627                         /* ignored */
 628                         break;
 629                 case 'q':
 630                         options.log_level = SYSLOG_LEVEL_QUIET;
 631                         break;
 632                 case 'b':
 633                         options.server_key_bits = atoi(optarg);
 634                         break;
 635                 case 'p':
 636                         options.ports_from_cmdline = 1;
 637                         if (options.num_ports >= MAX_PORTS) {
 638                                 fprintf(stderr, "too many ports.\n");
 639                                 exit(1);
 640                         }
 641                         options.ports[options.num_ports++] = atoi(optarg);
 642                         break;
 643                 case 'g':
 644                         options.login_grace_time = atoi(optarg);
 645                         break;
 646                 case 'k':
 647                         options.key_regeneration_time = atoi(optarg);
 648                         break;
 649                 case 'h':
 650                         if (options.num_host_key_files >= MAX_HOSTKEYS) {
 651                                 fprintf(stderr, "too many host keys.\n");
 652                                 exit(1);
 653                         }
 654                         options.host_key_files[options.num_host_key_files++] = optarg;
 655                         break;
 656                 case 'V':
 657                         client_version_string = optarg;
 658                         /* only makes sense with inetd_flag, i.e. no listen() */
 659                         inetd_flag = 1;
 660                         break;
 661                 case 'u':
 662                         utmp_len = atoi(optarg);
 663                         break;
 664                 case '?':
 665                 default:
 666                         fprintf(stderr, "sshd version %s\n", SSH_VERSION);
 667                         fprintf(stderr, "Usage: %s [options]\n", __progname);
 668                         fprintf(stderr, "Options:\n");
 669                         fprintf(stderr, "  -f file    Configuration file (default %s)\n", _PATH_SERVER_CONFIG_FILE);
 670                         fprintf(stderr, "  -d         Debugging mode (multiple -d means more debugging)\n");
 671                         fprintf(stderr, "  -i         Started from inetd\n");
 672                         fprintf(stderr, "  -D         Do not fork into daemon mode\n");
 673                         fprintf(stderr, "  -q         Quiet (no logging)\n");
 674                         fprintf(stderr, "  -p port    Listen on the specified port (default: 22)\n");
 675                         fprintf(stderr, "  -k seconds Regenerate server key every this many seconds (default: 3600)\n");
 676                         fprintf(stderr, "  -g seconds Grace period for authentication (default: 600)\n");
 677                         fprintf(stderr, "  -b bits    Size of server RSA key (default: 768 bits)\n");
 678                         fprintf(stderr, "  -h file    File from which to read host key (default: %s)\n",
 679                             _PATH_HOST_KEY_FILE);
 680                         fprintf(stderr, "  -u len     Maximum hostname length for utmp recording\n");
 681                         fprintf(stderr, "  -4         Use IPv4 only\n");
 682                         fprintf(stderr, "  -6         Use IPv6 only\n");
 683                         exit(1);
 684                 }
 685         }
 686
 687         /*
 688          * Force logging to stderr until we have loaded the private host
 689          * key (unless started from inetd)
 690          */
 691         log_init(__progname,
 692             options.log_level == -1 ? SYSLOG_LEVEL_INFO : options.log_level,
 693             options.log_facility == -1 ? SYSLOG_FACILITY_AUTH : options.log_facility,
 694             !inetd_flag);
 695
 696         seed_rng();
 697
 698         /* Read server configuration options from the configuration file. */
 699         read_server_config(&options, config_file_name);
 700
 701         /* Fill in default values for those options not explicitly set. */
 702         fill_default_server_options(&options);
 703
 704         /* Check that there are no remaining arguments. */
 705         if (optind < ac) {
 706                 fprintf(stderr, "Extra argument %s.\n", av[optind]);
 707                 exit(1);
 708         }
 709
 710         debug("sshd version %.100s", SSH_VERSION);
 711
 712         /* load private host keys */
 713         sensitive_data.host_keys = xmalloc(options.num_host_key_files*sizeof(Key*));
 714         for(i = 0; i < options.num_host_key_files; i++)
 715                 sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 716         sensitive_data.server_key = NULL;
 717         sensitive_data.ssh1_host_key = NULL;
 718         sensitive_data.have_ssh1_key = 0;
 719         sensitive_data.have_ssh2_key = 0;
 720
 721         for(i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 722                 Key *key = load_private_key_autodetect(options.host_key_files[i]);
 723                 if (key == NULL) {
 724                         error("Could not load host key: %.200s: %.100s",
 725                             options.host_key_files[i], strerror(errno));
 726                         continue;
 727                 }
 728                 switch(key->type){
 729                 case KEY_RSA1:
 730                         sensitive_data.ssh1_host_key = key;
 731                         sensitive_data.have_ssh1_key = 1;
 732                         break;
 733                 case KEY_RSA:
 734                 case KEY_DSA:
 735                         sensitive_data.have_ssh2_key = 1;
 736                         break;
 737                 }
 738                 sensitive_data.host_keys[i] = key;
 739         }
 740         if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) && !sensitive_data.have_ssh1_key) {
 741                 log("Disabling protocol version 1. Could not load host key");
 742                 options.protocol &= ~SSH_PROTO_1;
 743         }
 744         if ((options.protocol & SSH_PROTO_2) && !sensitive_data.have_ssh2_key) {
 745                 log("Disabling protocol version 2. Could not load host key");
 746                 options.protocol &= ~SSH_PROTO_2;
 747         }
 748         if (!(options.protocol & (SSH_PROTO_1|SSH_PROTO_2))) {
 749                 log("sshd: no hostkeys available -- exiting.");
 750                 exit(1);
 751         }
 752
 753         /* Check certain values for sanity. */
 754         if (options.protocol & SSH_PROTO_1) {
 755                 if (options.server_key_bits < 512 ||
 756                     options.server_key_bits > 32768) {
 757                         fprintf(stderr, "Bad server key size.\n");
 758                         exit(1);
 759                 }
 760                 /*
 761                  * Check that server and host key lengths differ sufficiently. This
 762                  * is necessary to make double encryption work with rsaref. Oh, I
 763                  * hate software patents. I dont know if this can go? Niels
 764                  */
 765                 if (options.server_key_bits >
 766                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) - SSH_KEY_BITS_RESERVED &&
 767                     options.server_key_bits <
 768                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
 769                         options.server_key_bits =
 770                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED;
 771                         debug("Forcing server key to %d bits to make it differ from host key.",
 772                             options.server_key_bits);
 773                 }
 774         }
 775
 776 #ifdef HAVE_SCO_PROTECTED_PW
 777         (void) set_auth_parameters(ac, av);
 778 #endif
 779
 780         /* Initialize the log (it is reinitialized below in case we forked). */
 781         if (debug_flag && !inetd_flag)
 782                 log_stderr = 1;
 783         log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
 784
 785         /*
 786          * If not in debugging mode, and not started from inetd, disconnect
 787          * from the controlling terminal, and fork.  The original process
 788          * exits.
 789          */
 790         if (!(debug_flag || inetd_flag || no_daemon_flag)) {
 791 #ifdef TIOCNOTTY
 792                 int fd;
 793 #endif /* TIOCNOTTY */
 794                 if (daemon(0, 0) < 0)
 795                         fatal("daemon() failed: %.200s", strerror(errno));
 796
 797                 /* Disconnect from the controlling tty. */
 798 #ifdef TIOCNOTTY
 799                 fd = open(_PATH_TTY, O_RDWR | O_NOCTTY);
 800                 if (fd >= 0) {
 801                         (void) ioctl(fd, TIOCNOTTY, NULL);
 802                         close(fd);
 803                 }
 804 #endif /* TIOCNOTTY */
 805         }
 806         /* Reinitialize the log (because of the fork above). */
 807         log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
 808
 809         /* Initialize the random number generator. */
 810         arc4random_stir();
 811
 812         /* Chdir to the root directory so that the current disk can be
 813            unmounted if desired. */
 814         chdir("/");
 815
 816         /* Start listening for a socket, unless started from inetd. */
 817         if (inetd_flag) {
 818                 int s1, s2;
 819                 s1 = dup(0);    /* Make sure descriptors 0, 1, and 2 are in use. */
 820                 s2 = dup(s1);
 821                 sock_in = dup(0);
 822                 sock_out = dup(1);
 823                 startup_pipe = -1;
 824                 /*
 825                  * We intentionally do not close the descriptors 0, 1, and 2
 826                  * as our code for setting the descriptors won\'t work if
 827                  * ttyfd happens to be one of those.
 828                  */
 829                 debug("inetd sockets after dupping: %d, %d", sock_in, sock_out);
 830                 if (options.protocol & SSH_PROTO_1)
 831                         generate_ephemeral_server_key();
 832         } else {
 833                 for (ai = options.listen_addrs; ai; ai = ai->ai_next) {
 834                         if (ai->ai_family != AF_INET && ai->ai_family != AF_INET6)
 835                                 continue;
 836                         if (num_listen_socks >= MAX_LISTEN_SOCKS)
 837                                 fatal("Too many listen sockets. "
 838                                     "Enlarge MAX_LISTEN_SOCKS");
 839                         if (getnameinfo(ai->ai_addr, ai->ai_addrlen,
 840                             ntop, sizeof(ntop), strport, sizeof(strport),
 841                             NI_NUMERICHOST|NI_NUMERICSERV) != 0) {
 842                                 error("getnameinfo failed");
 843                                 continue;
 844                         }
 845                         /* Create socket for listening. */
 846                         listen_sock = socket(ai->ai_family, SOCK_STREAM, 0);
 847                         if (listen_sock < 0) {
 848                                 /* kernel may not support ipv6 */
 849                                 verbose("socket: %.100s", strerror(errno));
 850                                 continue;
 851                         }
 852                         if (fcntl(listen_sock, F_SETFL, O_NONBLOCK) < 0) {
 853                                 error("listen_sock O_NONBLOCK: %s", strerror(errno));
 854                                 close(listen_sock);
 855                                 continue;
 856                         }
 857                         /*
 858                          * Set socket options.  We try to make the port
 859                          * reusable and have it close as fast as possible
 860                          * without waiting in unnecessary wait states on
 861                          * close.
 862                          */
 863                         setsockopt(listen_sock, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR,
 864                             (void *) &on, sizeof(on));
 865                         linger.l_onoff = 1;
 866                         linger.l_linger = 5;
 867                         setsockopt(listen_sock, SOL_SOCKET, SO_LINGER,
 868                             (void *) &linger, sizeof(linger));
 869
 870                         debug("Bind to port %s on %s.", strport, ntop);
 871
 872                         /* Bind the socket to the desired port. */
 873                         if (bind(listen_sock, ai->ai_addr, ai->ai_addrlen) < 0) {
 874                                 if (!ai->ai_next)
 875                                     error("Bind to port %s on %s failed: %.200s.",
 876                                             strport, ntop, strerror(errno));
 877                                 close(listen_sock);
 878                                 continue;
 879                         }
 880                         listen_socks[num_listen_socks] = listen_sock;
 881                         num_listen_socks++;
 882
 883                         /* Start listening on the port. */
 884                         log("Server listening on %s port %s.", ntop, strport);
 885                         if (listen(listen_sock, 5) < 0)
 886                                 fatal("listen: %.100s", strerror(errno));
 887
 888                 }
 889                 freeaddrinfo(options.listen_addrs);
 890
 891                 if (!num_listen_socks)
 892                         fatal("Cannot bind any address.");
 893
 894                 if (!debug_flag) {
 895                         /*
 896                          * Record our pid in /var/run/sshd.pid to make it
 897                          * easier to kill the correct sshd.  We don't want to
 898                          * do this before the bind above because the bind will
 899                          * fail if there already is a daemon, and this will
 900                          * overwrite any old pid in the file.
 901                          */
 902                         f = fopen(options.pid_file, "wb");
 903                         if (f) {
 904                                 fprintf(f, "%u\n", (u_int) getpid());
 905                                 fclose(f);
 906                         }
 907                 }
 908                 if (options.protocol & SSH_PROTO_1)
 909                         generate_ephemeral_server_key();
 910
 911                 /* Arrange to restart on SIGHUP.  The handler needs listen_sock. */
 912                 signal(SIGHUP, sighup_handler);
 913
 914                 signal(SIGTERM, sigterm_handler);
 915                 signal(SIGQUIT, sigterm_handler);
 916
 917                 /* Arrange SIGCHLD to be caught. */
 918                 signal(SIGCHLD, main_sigchld_handler);
 919
 920                 /* setup fd set for listen */
 921                 fdset = NULL;
 922                 maxfd = 0;
 923                 for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
 924                         if (listen_socks[i] > maxfd)
 925                                 maxfd = listen_socks[i];
 926                 /* pipes connected to unauthenticated childs */
 927                 startup_pipes = xmalloc(options.max_startups * sizeof(int));
 928                 for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
 929                         startup_pipes[i] = -1;
 930
 931                 /*
 932                  * Stay listening for connections until the system crashes or
 933                  * the daemon is killed with a signal.
 934                  */
 935                 for (;;) {
 936                         if (received_sighup)
 937                                 sighup_restart();
 938                         if (fdset != NULL)
 939                                 xfree(fdset);
 940                         fdsetsz = howmany(maxfd+1, NFDBITS) * sizeof(fd_mask);
 941                         fdset = (fd_set *)xmalloc(fdsetsz);
 942                         memset(fdset, 0, fdsetsz);
 943
 944                         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
 945                                 FD_SET(listen_socks[i], fdset);
 946                         for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
 947                                 if (startup_pipes[i] != -1)
 948                                         FD_SET(startup_pipes[i], fdset);
 949
 950                         /* Wait in select until there is a connection. */
 951                         ret = select(maxfd+1, fdset, NULL, NULL, NULL);
 952                         if (ret < 0 && errno != EINTR)
 953                                 error("select: %.100s", strerror(errno));
 954                         if (key_used && key_do_regen) {
 955                                 generate_ephemeral_server_key();
 956                                 key_used = 0;
 957                                 key_do_regen = 0;
 958                         }
 959                         if (ret < 0)
 960                                 continue;
 961
 962                         for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
 963                                 if (startup_pipes[i] != -1 &&
 964                                     FD_ISSET(startup_pipes[i], fdset)) {
 965                                         /*
 966                                          * the read end of the pipe is ready
 967                                          * if the child has closed the pipe
 968                                          * after successful authentication
 969                                          * or if the child has died
 970                                          */
 971                                         close(startup_pipes[i]);
 972                                         startup_pipes[i] = -1;
 973                                         startups--;
 974                                 }
 975                         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++) {
 976                                 if (!FD_ISSET(listen_socks[i], fdset))
 977                                         continue;
 978                                 fromlen = sizeof(from);
 979                                 newsock = accept(listen_socks[i], (struct sockaddr *)&from,
 980                                     &fromlen);
 981                                 if (newsock < 0) {
 982                                         if (errno != EINTR && errno != EWOULDBLOCK)
 983                                                 error("accept: %.100s", strerror(errno));
 984                                         continue;
 985                                 }
 986                                 if (fcntl(newsock, F_SETFL, 0) < 0) {
 987                                         error("newsock del O_NONBLOCK: %s", strerror(errno));
 988                                         continue;
 989                                 }
 990                                 if (drop_connection(startups) == 1) {
 991                                         debug("drop connection #%d", startups);
 992                                         close(newsock);
 993                                         continue;
 994                                 }
 995                                 if (pipe(startup_p) == -1) {
 996                                         close(newsock);
 997                                         continue;
 998                                 }
 999
1000                                 for (j = 0; j < options.max_startups; j++)
1001                                         if (startup_pipes[j] == -1) {
1002                                                 startup_pipes[j] = startup_p[0];
1003                                                 if (maxfd < startup_p[0])
1004                                                         maxfd = startup_p[0];
1005                                                 startups++;
1006                                                 break;
1007                                         }
1008
1009                                 /*
1010                                  * Got connection.  Fork a child to handle it, unless
1011                                  * we are in debugging mode.
1012                                  */
1013                                 if (debug_flag) {
1014                                         /*
1015                                          * In debugging mode.  Close the listening
1016                                          * socket, and start processing the
1017                                          * connection without forking.
1018                                          */
1019                                         debug("Server will not fork when running in debugging mode.");
1020                                         close_listen_socks();
1021                                         sock_in = newsock;
1022                                         sock_out = newsock;
1023                                         startup_pipe = -1;
1024                                         pid = getpid();
1025                                         break;
1026                                 } else {
1027                                         /*
1028                                          * Normal production daemon.  Fork, and have
1029                                          * the child process the connection. The
1030                                          * parent continues listening.
1031                                          */
1032                                         if ((pid = fork()) == 0) {
1033                                                 /*
1034                                                  * Child.  Close the listening and max_startup
1035                                                  * sockets.  Start using the accepted socket.
1036                                                  * Reinitialize logging (since our pid has
1037                                                  * changed).  We break out of the loop to handle
1038                                                  * the connection.
1039                                                  */
1040                                                 startup_pipe = startup_p[1];
1041                                                 for (j = 0; j < options.max_startups; j++)
1042                                                         if (startup_pipes[j] != -1)
1043                                                                 close(startup_pipes[j]);
1044                                                 close_listen_socks();
1045                                                 sock_in = newsock;
1046                                                 sock_out = newsock;
1047                                                 log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
1048                                                 break;
1049                                         }
1050                                 }
1051
1052                                 /* Parent.  Stay in the loop. */
1053                                 if (pid < 0)
1054                                         error("fork: %.100s", strerror(errno));
1055                                 else
1056                                         debug("Forked child %d.", pid);
1057
1058                                 close(startup_p[1]);
1059
1060                                 /* Mark that the key has been used (it was "given" to the child). */
1061                                 if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) &&
1062                                     key_used == 0) {
1063                                         /* Schedule server key regeneration alarm. */
1064                                         signal(SIGALRM, key_regeneration_alarm);
1065                                         alarm(options.key_regeneration_time);
1066                                         key_used = 1;
1067                                 }
1068
1069                                 arc4random_stir();
1070
1071                                 /* Close the new socket (the child is now taking care of it). */
1072                                 close(newsock);
1073                         }
1074                         /* child process check (or debug mode) */
1075                         if (num_listen_socks < 0)
1076                                 break;
1077                 }
1078         }
1079
1080         /* This is the child processing a new connection. */
1081
1082         /*
1083          * Disable the key regeneration alarm.  We will not regenerate the
1084          * key since we are no longer in a position to give it to anyone. We
1085          * will not restart on SIGHUP since it no longer makes sense.
1086          */
1087         alarm(0);
1088         signal(SIGALRM, SIG_DFL);
1089         signal(SIGHUP, SIG_DFL);
1090         signal(SIGTERM, SIG_DFL);
1091         signal(SIGQUIT, SIG_DFL);
1092         signal(SIGCHLD, SIG_DFL);
1093         signal(SIGINT, SIG_DFL);
1094
1095         /*
1096          * Set socket options for the connection.  We want the socket to
1097          * close as fast as possible without waiting for anything.  If the
1098          * connection is not a socket, these will do nothing.
1099          */
1100         /* setsockopt(sock_in, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (void *)&on, sizeof(on)); */
1101         linger.l_onoff = 1;
1102         linger.l_linger = 5;
1103         setsockopt(sock_in, SOL_SOCKET, SO_LINGER, (void *) &linger, sizeof(linger));
1104
1105         /* Set keepalives if requested. */
1106         if (options.keepalives &&
1107             setsockopt(sock_in, SOL_SOCKET, SO_KEEPALIVE, (void *)&on,
1108             sizeof(on)) < 0)
1109                 error("setsockopt SO_KEEPALIVE: %.100s", strerror(errno));
1110
1111         /*
1112          * Register our connection.  This turns encryption off because we do
1113          * not have a key.
1114          */
1115         packet_set_connection(sock_in, sock_out);
1116
1117         remote_port = get_remote_port();
1118         remote_ip = get_remote_ipaddr();
1119
1120         /* Check whether logins are denied from this host. */
1121 #ifdef LIBWRAP
1122         /* XXX LIBWRAP noes not know about IPv6 */
1123         {
1124                 struct request_info req;
1125
1126                 request_init(&req, RQ_DAEMON, __progname, RQ_FILE, sock_in, NULL);
1127                 fromhost(&req);
1128
1129                 if (!hosts_access(&req)) {
1130                         close(sock_in);
1131                         close(sock_out);
1132                         refuse(&req);
1133                 }
1134 /*XXX IPv6 verbose("Connection from %.500s port %d", eval_client(&req), remote_port); */
1135         }
1136 #endif /* LIBWRAP */
1137         /* Log the connection. */
1138         verbose("Connection from %.500s port %d", remote_ip, remote_port);
1139
1140         /*
1141          * We don\'t want to listen forever unless the other side
1142          * successfully authenticates itself.  So we set up an alarm which is
1143          * cleared after successful authentication.  A limit of zero
1144          * indicates no limit. Note that we don\'t set the alarm in debugging
1145          * mode; it is just annoying to have the server exit just when you
1146          * are about to discover the bug.
1147          */
1148         signal(SIGALRM, grace_alarm_handler);
1149         if (!debug_flag)
1150                 alarm(options.login_grace_time);
1151
1152         sshd_exchange_identification(sock_in, sock_out);
1153         /*
1154          * Check that the connection comes from a privileged port.
1155          * Rhosts-Authentication only makes sense from priviledged
1156          * programs.  Of course, if the intruder has root access on his local
1157          * machine, he can connect from any port.  So do not use these
1158          * authentication methods from machines that you do not trust.
1159          */
1160         if (remote_port >= IPPORT_RESERVED ||
1161             remote_port < IPPORT_RESERVED / 2) {
1162                 debug("Rhosts Authentication disabled, "
1163                     "originating port not trusted.");
1164                 options.rhosts_authentication = 0;
1165         }
1166 #ifdef KRB4
1167         if (!packet_connection_is_ipv4() &&
1168             options.kerberos_authentication) {
1169                 debug("Kerberos Authentication disabled, only available for IPv4.");
1170                 options.kerberos_authentication = 0;
1171         }
1172 #endif /* KRB4 */
1173 #ifdef AFS
1174         /* If machine has AFS, set process authentication group. */
1175         if (k_hasafs()) {
1176                 k_setpag();
1177                 k_unlog();
1178         }
1179 #endif /* AFS */
1180
1181         packet_set_nonblocking();
1182
1183         /* perform the key exchange */
1184         /* authenticate user and start session */
1185         if (compat20) {
1186                 do_ssh2_kex();
1187                 do_authentication2();
1188         } else {
1189                 do_ssh1_kex();
1190                 do_authentication();
1191         }
1192
1193 #ifdef KRB4
1194         /* Cleanup user's ticket cache file. */
1195         if (options.kerberos_ticket_cleanup)
1196                 (void) dest_tkt();
1197 #endif /* KRB4 */
1198
1199         /* The connection has been terminated. */
1200         verbose("Closing connection to %.100s", remote_ip);
1201
1202 #ifdef USE_PAM
1203         finish_pam();
1204 #endif /* USE_PAM */
1205
1206         packet_close();
1207         exit(0);
1208 }
1209
1210 /*
1211  * SSH1 key exchange
1212  */
1213 void
1214 do_ssh1_kex(void)
1215 {
1216         int i, len;
1217         int plen, slen;
1218         int rsafail = 0;
1219         BIGNUM *session_key_int;
1220         u_char session_key[SSH_SESSION_KEY_LENGTH];
1221         u_char cookie[8];
1222         u_int cipher_type, auth_mask, protocol_flags;
1223         u_int32_t rand = 0;
1224
1225         /*
1226          * Generate check bytes that the client must send back in the user
1227          * packet in order for it to be accepted; this is used to defy ip
1228          * spoofing attacks.  Note that this only works against somebody
1229          * doing IP spoofing from a remote machine; any machine on the local
1230          * network can still see outgoing packets and catch the random
1231          * cookie.  This only affects rhosts authentication, and this is one
1232          * of the reasons why it is inherently insecure.
1233          */
1234         for (i = 0; i < 8; i++) {
1235                 if (i % 4 == 0)
1236                         rand = arc4random();
1237                 cookie[i] = rand & 0xff;
1238                 rand >>= 8;
1239         }
1240
1241         /*
1242          * Send our public key.  We include in the packet 64 bits of random
1243          * data that must be matched in the reply in order to prevent IP
1244          * spoofing.
1245          */
1246         packet_start(SSH_SMSG_PUBLIC_KEY);
1247         for (i = 0; i < 8; i++)
1248                 packet_put_char(cookie[i]);
1249
1250         /* Store our public server RSA key. */
1251         packet_put_int(BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n));
1252         packet_put_bignum(sensitive_data.server_key->rsa->e);
1253         packet_put_bignum(sensitive_data.server_key->rsa->n);
1254
1255         /* Store our public host RSA key. */
1256         packet_put_int(BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n));
1257         packet_put_bignum(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->e);
1258         packet_put_bignum(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n);
1259
1260         /* Put protocol flags. */
1261         packet_put_int(SSH_PROTOFLAG_HOST_IN_FWD_OPEN);
1262
1263         /* Declare which ciphers we support. */
1264         packet_put_int(cipher_mask_ssh1(0));
1265
1266         /* Declare supported authentication types. */
1267         auth_mask = 0;
1268         if (options.rhosts_authentication)
1269                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RHOSTS;
1270         if (options.rhosts_rsa_authentication)
1271                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RHOSTS_RSA;
1272         if (options.rsa_authentication)
1273                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RSA;
1274 #ifdef KRB4
1275         if (options.kerberos_authentication)
1276                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_KERBEROS;
1277 #endif
1278 #ifdef AFS
1279         if (options.kerberos_tgt_passing)
1280                 auth_mask |= 1 << SSH_PASS_KERBEROS_TGT;
1281         if (options.afs_token_passing)
1282                 auth_mask |= 1 << SSH_PASS_AFS_TOKEN;
1283 #endif
1284         if (options.challenge_reponse_authentication == 1)
1285                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_TIS;
1286         if (options.password_authentication)
1287                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_PASSWORD;
1288         packet_put_int(auth_mask);
1289
1290         /* Send the packet and wait for it to be sent. */
1291         packet_send();
1292         packet_write_wait();
1293
1294         debug("Sent %d bit server key and %d bit host key.",
1295             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1296             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n));
1297
1298         /* Read clients reply (cipher type and session key). */
1299         packet_read_expect(&plen, SSH_CMSG_SESSION_KEY);
1300
1301         /* Get cipher type and check whether we accept this. */
1302         cipher_type = packet_get_char();
1303
1304         if (!(cipher_mask_ssh1(0) & (1 << cipher_type)))
1305                 packet_disconnect("Warning: client selects unsupported cipher.");
1306
1307         /* Get check bytes from the packet.  These must match those we
1308            sent earlier with the public key packet. */
1309         for (i = 0; i < 8; i++)
1310                 if (cookie[i] != packet_get_char())
1311                         packet_disconnect("IP Spoofing check bytes do not match.");
1312
1313         debug("Encryption type: %.200s", cipher_name(cipher_type));
1314
1315         /* Get the encrypted integer. */
1316         session_key_int = BN_new();
1317         packet_get_bignum(session_key_int, &slen);
1318
1319         protocol_flags = packet_get_int();
1320         packet_set_protocol_flags(protocol_flags);
1321
1322         packet_integrity_check(plen, 1 + 8 + slen + 4, SSH_CMSG_SESSION_KEY);
1323
1324         /*
1325          * Decrypt it using our private server key and private host key (key
1326          * with larger modulus first).
1327          */
1328         if (BN_cmp(sensitive_data.server_key->rsa->n, sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) > 0) {
1329                 /* Server key has bigger modulus. */
1330                 if (BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n) <
1331                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1332                         fatal("do_connection: %s: server_key %d < host_key %d + SSH_KEY_BITS_RESERVED %d",
1333                             get_remote_ipaddr(),
1334                             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1335                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n),
1336                             SSH_KEY_BITS_RESERVED);
1337                 }
1338                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1339                     sensitive_data.server_key->rsa) <= 0)
1340                         rsafail++;
1341                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1342                     sensitive_data.ssh1_host_key->rsa) <= 0)
1343                         rsafail++;
1344         } else {
1345                 /* Host key has bigger modulus (or they are equal). */
1346                 if (BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) <
1347                     BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1348                         fatal("do_connection: %s: host_key %d < server_key %d + SSH_KEY_BITS_RESERVED %d",
1349                             get_remote_ipaddr(),
1350                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n),
1351                             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1352                             SSH_KEY_BITS_RESERVED);
1353                 }
1354                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1355                     sensitive_data.ssh1_host_key->rsa) < 0)
1356                         rsafail++;
1357                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1358                     sensitive_data.server_key->rsa) < 0)
1359                         rsafail++;
1360         }
1361         /*
1362          * Extract session key from the decrypted integer.  The key is in the
1363          * least significant 256 bits of the integer; the first byte of the
1364          * key is in the highest bits.
1365          */
1366         if (!rsafail) {
1367                 BN_mask_bits(session_key_int, sizeof(session_key) * 8);
1368                 len = BN_num_bytes(session_key_int);
1369                 if (len < 0 || len > sizeof(session_key)) {
1370                         error("do_connection: bad session key len from %s: "
1371                             "session_key_int %d > sizeof(session_key) %lu",
1372                             get_remote_ipaddr(), len, (u_long)sizeof(session_key));
1373                         rsafail++;
1374                 } else {
1375                         memset(session_key, 0, sizeof(session_key));
1376                         BN_bn2bin(session_key_int,
1377                             session_key + sizeof(session_key) - len);
1378
1379                         compute_session_id(session_id, cookie,
1380                             sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n,
1381                             sensitive_data.server_key->rsa->n);
1382                         /*
1383                          * Xor the first 16 bytes of the session key with the
1384                          * session id.
1385                          */
1386                         for (i = 0; i < 16; i++)
1387                                 session_key[i] ^= session_id[i];
1388                 }
1389         }
1390         if (rsafail) {
1391                 int bytes = BN_num_bytes(session_key_int);
1392                 char *buf = xmalloc(bytes);
1393                 MD5_CTX md;
1394
1395                 log("do_connection: generating a fake encryption key");
1396                 BN_bn2bin(session_key_int, buf);
1397                 MD5_Init(&md);
1398                 MD5_Update(&md, buf, bytes);
1399                 MD5_Update(&md, sensitive_data.ssh1_cookie, SSH_SESSION_KEY_LENGTH);
1400                 MD5_Final(session_key, &md);
1401                 MD5_Init(&md);
1402                 MD5_Update(&md, session_key, 16);
1403                 MD5_Update(&md, buf, bytes);
1404                 MD5_Update(&md, sensitive_data.ssh1_cookie, SSH_SESSION_KEY_LENGTH);
1405                 MD5_Final(session_key + 16, &md);
1406                 memset(buf, 0, bytes);
1407                 xfree(buf);
1408                 for (i = 0; i < 16; i++)
1409                         session_id[i] = session_key[i] ^ session_key[i + 16];
1410         }
1411         /* Destroy the private and public keys.  They will no longer be needed. */
1412         destroy_sensitive_data();
1413
1414         /* Destroy the decrypted integer.  It is no longer needed. */
1415         BN_clear_free(session_key_int);
1416
1417         /* Set the session key.  From this on all communications will be encrypted. */
1418         packet_set_encryption_key(session_key, SSH_SESSION_KEY_LENGTH, cipher_type);
1419
1420         /* Destroy our copy of the session key.  It is no longer needed. */
1421         memset(session_key, 0, sizeof(session_key));
1422
1423         debug("Received session key; encryption turned on.");
1424
1425         /* Send an acknowledgement packet.  Note that this packet is sent encrypted. */
1426         packet_start(SSH_SMSG_SUCCESS);
1427         packet_send();
1428         packet_write_wait();
1429 }
1430
1431 /*
1432  * SSH2 key exchange: diffie-hellman-group1-sha1
1433  */
1434 void
1435 do_ssh2_kex(void)
1436 {
1437         Buffer *server_kexinit;
1438         Buffer *client_kexinit;
1439         int payload_len;
1440         int i;
1441         Kex *kex;
1442         char *cprop[PROPOSAL_MAX];
1443
1444 /* KEXINIT */
1445
1446         if (options.ciphers != NULL) {
1447                 myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_CTOS] =
1448                 myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_STOC] = options.ciphers;
1449         }
1450         if (options.macs != NULL) {
1451                 myproposal[PROPOSAL_MAC_ALGS_CTOS] =
1452                 myproposal[PROPOSAL_MAC_ALGS_STOC] = options.macs;
1453         }
1454         myproposal[PROPOSAL_SERVER_HOST_KEY_ALGS] = list_hostkey_types();
1455
1456         server_kexinit = kex_init(myproposal);
1457         client_kexinit = xmalloc(sizeof(*client_kexinit));
1458         buffer_init(client_kexinit);
1459
1460         /* algorithm negotiation */
1461         kex_exchange_kexinit(server_kexinit, client_kexinit, cprop);
1462         kex = kex_choose_conf(cprop, myproposal, 1);
1463         for (i = 0; i < PROPOSAL_MAX; i++)
1464                 xfree(cprop[i]);
1465
1466         switch (kex->kex_type) {
1467         case DH_GRP1_SHA1:
1468                 ssh_dh1_server(kex, client_kexinit, server_kexinit);
1469                 break;
1470         case DH_GEX_SHA1:
1471                 ssh_dhgex_server(kex, client_kexinit, server_kexinit);
1472                 break;
1473         default:
1474                 fatal("Unsupported key exchange %d", kex->kex_type);
1475         }
1476
1477         debug("send SSH2_MSG_NEWKEYS.");
1478         packet_start(SSH2_MSG_NEWKEYS);
1479         packet_send();
1480         packet_write_wait();
1481         debug("done: send SSH2_MSG_NEWKEYS.");
1482
1483         debug("Wait SSH2_MSG_NEWKEYS.");
1484         packet_read_expect(&payload_len, SSH2_MSG_NEWKEYS);
1485         debug("GOT SSH2_MSG_NEWKEYS.");
1486
1487 #ifdef DEBUG_KEXDH
1488         /* send 1st encrypted/maced/compressed message */
1489         packet_start(SSH2_MSG_IGNORE);
1490         packet_put_cstring("markus");
1491         packet_send();
1492         packet_write_wait();
1493 #endif
1494
1495         debug("done: KEX2.");
1496 }
1497
1498 /*
1499  * SSH2 key exchange
1500  */
1501
1502 /* diffie-hellman-group1-sha1 */
1503
1504 void
1505 ssh_dh1_server(Kex *kex, Buffer *client_kexinit, Buffer *server_kexinit)
1506 {
1507 #ifdef DEBUG_KEXDH
1508         int i;
1509 #endif
1510         int payload_len, dlen;
1511         int slen;
1512         u_char *signature = NULL;
1513         u_char *server_host_key_blob = NULL;
1514         u_int sbloblen;
1515         u_int klen, kout;
1516         u_char *kbuf;
1517         u_char *hash;
1518         BIGNUM *shared_secret = 0;
1519         DH *dh;
1520         BIGNUM *dh_client_pub = 0;
1521         Key *hostkey;
1522
1523         hostkey = get_hostkey_by_type(kex->hostkey_type);
1524         if (hostkey == NULL)
1525                 fatal("Unsupported hostkey type %d", kex->hostkey_type);
1526
1527 /* KEXDH */
1528         /* generate DH key */
1529         dh = dh_new_group1();                   /* XXX depends on 'kex' */
1530         dh_gen_key(dh, kex->we_need * 8);
1531
1532         debug("Wait SSH2_MSG_KEXDH_INIT.");
1533         packet_read_expect(&payload_len, SSH2_MSG_KEXDH_INIT);
1534
1535         /* key, cert */
1536         dh_client_pub = BN_new();
1537         if (dh_client_pub == NULL)
1538                 fatal("dh_client_pub == NULL");
1539         packet_get_bignum2(dh_client_pub, &dlen);
1540
1541 #ifdef DEBUG_KEXDH
1542         fprintf(stderr, "\ndh_client_pub= ");
1543         BN_print_fp(stderr, dh_client_pub);
1544         fprintf(stderr, "\n");
1545         debug("bits %d", BN_num_bits(dh_client_pub));
1546 #endif
1547
1548 #ifdef DEBUG_KEXDH
1549         fprintf(stderr, "\np= ");
1550         BN_print_fp(stderr, dh->p);
1551         fprintf(stderr, "\ng= ");
1552         bn_print(dh->g);
1553         fprintf(stderr, "\npub= ");
1554         BN_print_fp(stderr, dh->pub_key);
1555         fprintf(stderr, "\n");
1556         DHparams_print_fp(stderr, dh);
1557 #endif
1558         if (!dh_pub_is_valid(dh, dh_client_pub))
1559                 packet_disconnect("bad client public DH value");
1560
1561         klen = DH_size(dh);
1562         kbuf = xmalloc(klen);
1563         kout = DH_compute_key(kbuf, dh_client_pub, dh);
1564
1565 #ifdef DEBUG_KEXDH
1566         debug("shared secret: len %d/%d", klen, kout);
1567         fprintf(stderr, "shared secret == ");
1568         for (i = 0; i< kout; i++)
1569                 fprintf(stderr, "%02x", (kbuf[i])&0xff);
1570         fprintf(stderr, "\n");
1571 #endif
1572         shared_secret = BN_new();
1573
1574         BN_bin2bn(kbuf, kout, shared_secret);
1575         memset(kbuf, 0, klen);
1576         xfree(kbuf);
1577
1578         /* XXX precompute? */
1579         key_to_blob(hostkey, &server_host_key_blob, &sbloblen);
1580
1581         /* calc H */                    /* XXX depends on 'kex' */
1582         hash = kex_hash(
1583             client_version_string,
1584             server_version_string,
1585             buffer_ptr(client_kexinit), buffer_len(client_kexinit),
1586             buffer_ptr(server_kexinit), buffer_len(server_kexinit),
1587             (char *)server_host_key_blob, sbloblen,
1588             dh_client_pub,
1589             dh->pub_key,
1590             shared_secret
1591         );
1592         buffer_free(client_kexinit);
1593         buffer_free(server_kexinit);
1594         xfree(client_kexinit);
1595         xfree(server_kexinit);
1596         BN_free(dh_client_pub);
1597 #ifdef DEBUG_KEXDH
1598         fprintf(stderr, "hash == ");
1599         for (i = 0; i< 20; i++)
1600                 fprintf(stderr, "%02x", (hash[i])&0xff);
1601         fprintf(stderr, "\n");
1602 #endif
1603         /* save session id := H */
1604         /* XXX hashlen depends on KEX */
1605         session_id2_len = 20;
1606         session_id2 = xmalloc(session_id2_len);
1607         memcpy(session_id2, hash, session_id2_len);
1608
1609         /* sign H */
1610         /* XXX hashlen depends on KEX */
1611         key_sign(hostkey, &signature, &slen, hash, 20);
1612
1613         destroy_sensitive_data();
1614
1615         /* send server hostkey, DH pubkey 'f' and singed H */
1616         packet_start(SSH2_MSG_KEXDH_REPLY);
1617         packet_put_string((char *)server_host_key_blob, sbloblen);
1618         packet_put_bignum2(dh->pub_key);        /* f */
1619         packet_put_string((char *)signature, slen);
1620         packet_send();
1621         xfree(signature);
1622         xfree(server_host_key_blob);
1623         packet_write_wait();
1624
1625         kex_derive_keys(kex, hash, shared_secret);
1626         BN_clear_free(shared_secret);
1627         packet_set_kex(kex);
1628
1629         /* have keys, free DH */
1630         DH_free(dh);
1631 }
1632
1633 /* diffie-hellman-group-exchange-sha1 */
1634
1635 void
1636 ssh_dhgex_server(Kex *kex, Buffer *client_kexinit, Buffer *server_kexinit)
1637 {
1638 #ifdef DEBUG_KEXDH
1639         int i;
1640 #endif
1641         int payload_len, dlen;
1642         int slen, nbits;
1643         u_char *signature = NULL;
1644         u_char *server_host_key_blob = NULL;
1645         u_int sbloblen;
1646         u_int klen, kout;
1647         u_char *kbuf;
1648         u_char *hash;
1649         BIGNUM *shared_secret = 0;
1650         DH *dh;
1651         BIGNUM *dh_client_pub = 0;
1652         Key *hostkey;
1653
1654         hostkey = get_hostkey_by_type(kex->hostkey_type);
1655         if (hostkey == NULL)
1656                 fatal("Unsupported hostkey type %d", kex->hostkey_type);
1657
1658 /* KEXDHGEX */
1659         debug("Wait SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_REQUEST.");
1660         packet_read_expect(&payload_len, SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_REQUEST);
1661         nbits = packet_get_int();
1662         dh = choose_dh(nbits);
1663
1664         debug("Sending SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_GROUP.");
1665         packet_start(SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_GROUP);
1666         packet_put_bignum2(dh->p);
1667         packet_put_bignum2(dh->g);
1668         packet_send();
1669         packet_write_wait();
1670
1671         /* Compute our exchange value in parallel with the client */
1672
1673         dh_gen_key(dh, kex->we_need * 8);
1674
1675         debug("Wait SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_INIT.");
1676         packet_read_expect(&payload_len, SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_INIT);
1677
1678         /* key, cert */
1679         dh_client_pub = BN_new();
1680         if (dh_client_pub == NULL)
1681                 fatal("dh_client_pub == NULL");
1682         packet_get_bignum2(dh_client_pub, &dlen);
1683
1684 #ifdef DEBUG_KEXDH
1685         fprintf(stderr, "\ndh_client_pub= ");
1686         BN_print_fp(stderr, dh_client_pub);
1687         fprintf(stderr, "\n");
1688         debug("bits %d", BN_num_bits(dh_client_pub));
1689 #endif
1690
1691 #ifdef DEBUG_KEXDH
1692         fprintf(stderr, "\np= ");
1693         BN_print_fp(stderr, dh->p);
1694         fprintf(stderr, "\ng= ");
1695         bn_print(dh->g);
1696         fprintf(stderr, "\npub= ");
1697         BN_print_fp(stderr, dh->pub_key);
1698         fprintf(stderr, "\n");
1699         DHparams_print_fp(stderr, dh);
1700 #endif
1701         if (!dh_pub_is_valid(dh, dh_client_pub))
1702                 packet_disconnect("bad client public DH value");
1703
1704         klen = DH_size(dh);
1705         kbuf = xmalloc(klen);
1706         kout = DH_compute_key(kbuf, dh_client_pub, dh);
1707
1708 #ifdef DEBUG_KEXDH
1709         debug("shared secret: len %d/%d", klen, kout);
1710         fprintf(stderr, "shared secret == ");
1711         for (i = 0; i< kout; i++)
1712                 fprintf(stderr, "%02x", (kbuf[i])&0xff);
1713         fprintf(stderr, "\n");
1714 #endif
1715         shared_secret = BN_new();
1716
1717         BN_bin2bn(kbuf, kout, shared_secret);
1718         memset(kbuf, 0, klen);
1719         xfree(kbuf);
1720
1721         /* XXX precompute? */
1722         key_to_blob(hostkey, &server_host_key_blob, &sbloblen);
1723
1724         /* calc H */                    /* XXX depends on 'kex' */
1725         hash = kex_hash_gex(
1726             client_version_string,
1727             server_version_string,
1728             buffer_ptr(client_kexinit), buffer_len(client_kexinit),
1729             buffer_ptr(server_kexinit), buffer_len(server_kexinit),
1730             (char *)server_host_key_blob, sbloblen,
1731             nbits, dh->p, dh->g,
1732             dh_client_pub,
1733             dh->pub_key,
1734             shared_secret
1735         );
1736         buffer_free(client_kexinit);
1737         buffer_free(server_kexinit);
1738         xfree(client_kexinit);
1739         xfree(server_kexinit);
1740         BN_free(dh_client_pub);
1741 #ifdef DEBUG_KEXDH
1742         fprintf(stderr, "hash == ");
1743         for (i = 0; i< 20; i++)
1744                 fprintf(stderr, "%02x", (hash[i])&0xff);
1745         fprintf(stderr, "\n");
1746 #endif
1747         /* save session id := H */
1748         /* XXX hashlen depends on KEX */
1749         session_id2_len = 20;
1750         session_id2 = xmalloc(session_id2_len);
1751         memcpy(session_id2, hash, session_id2_len);
1752
1753         /* sign H */
1754         /* XXX hashlen depends on KEX */
1755         key_sign(hostkey, &signature, &slen, hash, 20);
1756
1757         destroy_sensitive_data();
1758
1759         /* send server hostkey, DH pubkey 'f' and singed H */
1760         packet_start(SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_REPLY);
1761         packet_put_string((char *)server_host_key_blob, sbloblen);
1762         packet_put_bignum2(dh->pub_key);        /* f */
1763         packet_put_string((char *)signature, slen);
1764         packet_send();
1765         xfree(signature);
1766         xfree(server_host_key_blob);
1767         packet_write_wait();
1768
1769         kex_derive_keys(kex, hash, shared_secret);
1770         BN_clear_free(shared_secret);
1771         packet_set_kex(kex);
1772
1773         /* have keys, free DH */
1774         DH_free(dh);
1775 }