auth-rsa.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  * RSA-based authentication.  This code determines whether to admit a login
   6  * based on RSA authentication.  This file also contains functions to check
   7  * validity of the host key.
   8  *
   9  * As far as I am concerned, the code I have written for this software
  10  * can be used freely for any purpose.  Any derived versions of this
  11  * software must be clearly marked as such, and if the derived work is
  12  * incompatible with the protocol description in the RFC file, it must be
  13  * called by a name other than "ssh" or "Secure Shell".
  14  */
  15
  16 #include "includes.h"
  17 RCSID("$OpenBSD: auth-rsa.c,v 1.38 2001/01/21 19:05:42 markus Exp $");
  18
  19 #include <openssl/rsa.h>
  20 #include <openssl/md5.h>
  21
  22 #include "rsa.h"
  23 #include "packet.h"
  24 #include "xmalloc.h"
  25 #include "ssh1.h"
  26 #include "mpaux.h"
  27 #include "uidswap.h"
  28 #include "match.h"
  29 #include "auth-options.h"
  30 #include "pathnames.h"
  31 #include "log.h"
  32 #include "servconf.h"
  33 #include "auth.h"
  34
  35 /* import */
  36 extern ServerOptions options;
  37
  38 /*
  39  * Session identifier that is used to bind key exchange and authentication
  40  * responses to a particular session.
  41  */
  42 extern u_char session_id[16];
  43
  44 /*
  45  * The .ssh/authorized_keys file contains public keys, one per line, in the
  46  * following format:
  47  *   options bits e n comment
  48  * where bits, e and n are decimal numbers,
  49  * and comment is any string of characters up to newline.  The maximum
  50  * length of a line is 8000 characters.  See the documentation for a
  51  * description of the options.
  52  */
  53
  54 /*
  55  * Performs the RSA authentication challenge-response dialog with the client,
  56  * and returns true (non-zero) if the client gave the correct answer to
  57  * our challenge; returns zero if the client gives a wrong answer.
  58  */
  59
  60 int
  61 auth_rsa_challenge_dialog(RSA *pk)
  62 {
  63         BIGNUM *challenge, *encrypted_challenge;
  64         BN_CTX *ctx;
  65         u_char buf[32], mdbuf[16], response[16];
  66         MD5_CTX md;
  67         u_int i;
  68         int plen, len;
  69
  70         encrypted_challenge = BN_new();
  71         challenge = BN_new();
  72
  73         /* Generate a random challenge. */
  74         BN_rand(challenge, 256, 0, 0);
  75         ctx = BN_CTX_new();
  76         BN_mod(challenge, challenge, pk->n, ctx);
  77         BN_CTX_free(ctx);
  78
  79         /* Encrypt the challenge with the public key. */
  80         rsa_public_encrypt(encrypted_challenge, challenge, pk);
  81
  82         /* Send the encrypted challenge to the client. */
  83         packet_start(SSH_SMSG_AUTH_RSA_CHALLENGE);
  84         packet_put_bignum(encrypted_challenge);
  85         packet_send();
  86         BN_clear_free(encrypted_challenge);
  87         packet_write_wait();
  88
  89         /* Wait for a response. */
  90         packet_read_expect(&plen, SSH_CMSG_AUTH_RSA_RESPONSE);
  91         packet_integrity_check(plen, 16, SSH_CMSG_AUTH_RSA_RESPONSE);
  92         for (i = 0; i < 16; i++)
  93                 response[i] = packet_get_char();
  94
  95         /* The response is MD5 of decrypted challenge plus session id. */
  96         len = BN_num_bytes(challenge);
  97         if (len <= 0 || len > 32)
  98                 fatal("auth_rsa_challenge_dialog: bad challenge length %d", len);
  99         memset(buf, 0, 32);
 100         BN_bn2bin(challenge, buf + 32 - len);
 101         MD5_Init(&md);
 102         MD5_Update(&md, buf, 32);
 103         MD5_Update(&md, session_id, 16);
 104         MD5_Final(mdbuf, &md);
 105         BN_clear_free(challenge);
 106
 107         /* Verify that the response is the original challenge. */
 108         if (memcmp(response, mdbuf, 16) != 0) {
 109                 /* Wrong answer. */
 110                 return 0;
 111         }
 112         /* Correct answer. */
 113         return 1;
 114 }
 115
 116 /*
 117  * Performs the RSA authentication dialog with the client.  This returns
 118  * 0 if the client could not be authenticated, and 1 if authentication was
 119  * successful.  This may exit if there is a serious protocol violation.
 120  */
 121
 122 int
 123 auth_rsa(struct passwd *pw, BIGNUM *client_n)
 124 {
 125         char line[8192], file[MAXPATHLEN];
 126         int authenticated;
 127         u_int bits;
 128         FILE *f;
 129         u_long linenum = 0;
 130         struct stat st;
 131         RSA *pk;
 132
 133         /* no user given */
 134         if (pw == NULL)
 135                 return 0;
 136
 137         /* Temporarily use the user's uid. */
 138         temporarily_use_uid(pw->pw_uid);
 139
 140         /* The authorized keys. */
 141         snprintf(file, sizeof file, "%.500s/%.100s", pw->pw_dir,
 142                  _PATH_SSH_USER_PERMITTED_KEYS);
 143
 144         /* Fail quietly if file does not exist */
 145         if (stat(file, &st) < 0) {
 146                 /* Restore the privileged uid. */
 147                 restore_uid();
 148                 return 0;
 149         }
 150         /* Open the file containing the authorized keys. */
 151         f = fopen(file, "r");
 152         if (!f) {
 153                 /* Restore the privileged uid. */
 154                 restore_uid();
 155                 packet_send_debug("Could not open %.900s for reading.", file);
 156                 packet_send_debug("If your home is on an NFS volume, it may need to be world-readable.");
 157                 return 0;
 158         }
 159         if (options.strict_modes) {
 160                 int fail = 0;
 161                 char buf[1024];
 162                 /* Check open file in order to avoid open/stat races */
 163                 if (fstat(fileno(f), &st) < 0 ||
 164                     (st.st_uid != 0 && st.st_uid != pw->pw_uid) ||
 165                     (st.st_mode & 022) != 0) {
 166                         snprintf(buf, sizeof buf, "RSA authentication refused for %.100s: "
 167                                  "bad ownership or modes for '%s'.", pw->pw_name, file);
 168                         fail = 1;
 169                 } else {
 170                         /* Check path to _PATH_SSH_USER_PERMITTED_KEYS */
 171                         int i;
 172                         static const char *check[] = {
 173                                 "", _PATH_SSH_USER_DIR, NULL
 174                         };
 175                         for (i = 0; check[i]; i++) {
 176                                 snprintf(line, sizeof line, "%.500s/%.100s", pw->pw_dir, check[i]);
 177                                 if (stat(line, &st) < 0 ||
 178                                     (st.st_uid != 0 && st.st_uid != pw->pw_uid) ||
 179                                     (st.st_mode & 022) != 0) {
 180                                         snprintf(buf, sizeof buf, "RSA authentication refused for %.100s: "
 181                                                  "bad ownership or modes for '%s'.", pw->pw_name, line);
 182                                         fail = 1;
 183                                         break;
 184                                 }
 185                         }
 186                 }
 187                 if (fail) {
 188                         fclose(f);
 189                         log("%s",buf);
 190                         packet_send_debug("%s",buf);
 191                         restore_uid();
 192                         return 0;
 193                 }
 194         }
 195         /* Flag indicating whether authentication has succeeded. */
 196         authenticated = 0;
 197
 198         pk = RSA_new();
 199         pk->e = BN_new();
 200         pk->n = BN_new();
 201
 202         /*
 203          * Go though the accepted keys, looking for the current key.  If
 204          * found, perform a challenge-response dialog to verify that the
 205          * user really has the corresponding private key.
 206          */
 207         while (fgets(line, sizeof(line), f)) {
 208                 char *cp;
 209                 char *options;
 210
 211                 linenum++;
 212
 213                 /* Skip leading whitespace, empty and comment lines. */
 214                 for (cp = line; *cp == ' ' || *cp == '\t'; cp++)
 215                         ;
 216                 if (!*cp || *cp == '\n' || *cp == '#')
 217                         continue;
 218
 219                 /*
 220                  * Check if there are options for this key, and if so,
 221                  * save their starting address and skip the option part
 222                  * for now.  If there are no options, set the starting
 223                  * address to NULL.
 224                  */
 225                 if (*cp < '0' || *cp > '9') {
 226                         int quoted = 0;
 227                         options = cp;
 228                         for (; *cp && (quoted || (*cp != ' ' && *cp != '\t')); cp++) {
 229                                 if (*cp == '\\' && cp[1] == '"')
 230                                         cp++;   /* Skip both */
 231                                 else if (*cp == '"')
 232                                         quoted = !quoted;
 233                         }
 234                 } else
 235                         options = NULL;
 236
 237                 /* Parse the key from the line. */
 238                 if (!auth_rsa_read_key(&cp, &bits, pk->e, pk->n)) {
 239                         debug("%.100s, line %lu: bad key syntax",
 240                             file, linenum);
 241                         packet_send_debug("%.100s, line %lu: bad key syntax",
 242                             file, linenum);
 243                         continue;
 244                 }
 245                 /* cp now points to the comment part. */
 246
 247                 /* Check if the we have found the desired key (identified by its modulus). */
 248                 if (BN_cmp(pk->n, client_n) != 0)
 249                         continue;
 250
 251                 /* check the real bits  */
 252                 if (bits != BN_num_bits(pk->n))
 253                         log("Warning: %s, line %ld: keysize mismatch: "
 254                             "actual %d vs. announced %d.",
 255                             file, linenum, BN_num_bits(pk->n), bits);
 256
 257                 /* We have found the desired key. */
 258                 /*
 259                  * If our options do not allow this key to be used,
 260                  * do not send challenge.
 261                  */
 262                 if (!auth_parse_options(pw, options, file, linenum))
 263                         continue;
 264
 265                 /* Perform the challenge-response dialog for this key. */
 266                 if (!auth_rsa_challenge_dialog(pk)) {
 267                         /* Wrong response. */
 268                         verbose("Wrong response to RSA authentication challenge.");
 269                         packet_send_debug("Wrong response to RSA authentication challenge.");
 270                         continue;
 271                 }
 272                 /*
 273                  * Correct response.  The client has been successfully
 274                  * authenticated. Note that we have not yet processed the
 275                  * options; this will be reset if the options cause the
 276                  * authentication to be rejected.
 277                  * Break out of the loop if authentication was successful;
 278                  * otherwise continue searching.
 279                  */
 280                 authenticated = 1;
 281                 break;
 282         }
 283
 284         /* Restore the privileged uid. */
 285         restore_uid();
 286
 287         /* Close the file. */
 288         fclose(f);
 289
 290         RSA_free(pk);
 291
 292         if (authenticated)
 293                 packet_send_debug("RSA authentication accepted.");
 294         else
 295                 auth_clear_options();
 296
 297         /* Return authentication result. */
 298         return authenticated;
 299 }