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 1.128 2000/09/17 15:38:59 markus Exp $");
  44
  45 #include "xmalloc.h"
  46 #include "rsa.h"
  47 #include "ssh.h"
  48 #include "pty.h"
  49 #include "packet.h"
  50 #include "cipher.h"
  51 #include "mpaux.h"
  52 #include "servconf.h"
  53 #include "uidswap.h"
  54 #include "compat.h"
  55 #include "buffer.h"
  56
  57 #include "ssh2.h"
  58 #include <openssl/dh.h>
  59 #include <openssl/bn.h>
  60 #include <openssl/hmac.h>
  61 #include "kex.h"
  62 #include <openssl/dsa.h>
  63 #include <openssl/rsa.h>
  64 #include "key.h"
  65 #include "dsa.h"
  66
  67 #include "auth.h"
  68 #include "myproposal.h"
  69 #include "authfile.h"
  70
  71 #ifdef LIBWRAP
  72 #include <tcpd.h>
  73 #include <syslog.h>
  74 int allow_severity = LOG_INFO;
  75 int deny_severity = LOG_WARNING;
  76 #endif /* LIBWRAP */
  77
  78 #ifndef O_NOCTTY
  79 #define O_NOCTTY        0
  80 #endif
  81
  82 /* Server configuration options. */
  83 ServerOptions options;
  84
  85 /* Name of the server configuration file. */
  86 char *config_file_name = SERVER_CONFIG_FILE;
  87
  88 /*
  89  * Flag indicating whether IPv4 or IPv6.  This can be set on the command line.
  90  * Default value is AF_UNSPEC means both IPv4 and IPv6.
  91  */
  92 #ifdef IPV4_DEFAULT
  93 int IPv4or6 = AF_INET;
  94 #else
  95 int IPv4or6 = AF_UNSPEC;
  96 #endif
  97
  98 /*
  99  * Debug mode flag.  This can be set on the command line.  If debug
 100  * mode is enabled, extra debugging output will be sent to the system
 101  * log, the daemon will not go to background, and will exit after processing
 102  * the first connection.
 103  */
 104 int debug_flag = 0;
 105
 106 /* Flag indicating that the daemon is being started from inetd. */
 107 int inetd_flag = 0;
 108
 109 /* debug goes to stderr unless inetd_flag is set */
 110 int log_stderr = 0;
 111
 112 /* argv[0] without path. */
 113 char *av0;
 114
 115 /* Saved arguments to main(). */
 116 char **saved_argv;
 117 int saved_argc;
 118
 119 /*
 120  * The sockets that the server is listening; this is used in the SIGHUP
 121  * signal handler.
 122  */
 123 #define MAX_LISTEN_SOCKS        16
 124 int listen_socks[MAX_LISTEN_SOCKS];
 125 int num_listen_socks = 0;
 126
 127 /*
 128  * the client's version string, passed by sshd2 in compat mode. if != NULL,
 129  * sshd will skip the version-number exchange
 130  */
 131 char *client_version_string = NULL;
 132 char *server_version_string = NULL;
 133
 134 /*
 135  * Any really sensitive data in the application is contained in this
 136  * structure. The idea is that this structure could be locked into memory so
 137  * that the pages do not get written into swap.  However, there are some
 138  * problems. The private key contains BIGNUMs, and we do not (in principle)
 139  * have access to the internals of them, and locking just the structure is
 140  * not very useful.  Currently, memory locking is not implemented.
 141  */
 142 struct {
 143         RSA *private_key;        /* Private part of empheral server key. */
 144         RSA *host_key;           /* Private part of host key. */
 145         Key *dsa_host_key;       /* Private DSA host key. */
 146 } sensitive_data;
 147
 148 /*
 149  * Flag indicating whether the current session key has been used.  This flag
 150  * is set whenever the key is used, and cleared when the key is regenerated.
 151  */
 152 int key_used = 0;
 153
 154 /* This is set to true when SIGHUP is received. */
 155 int received_sighup = 0;
 156
 157 /* Public side of the server key.  This value is regenerated regularly with
 158    the private key. */
 159 RSA *public_key;
 160
 161 /* session identifier, used by RSA-auth */
 162 unsigned char session_id[16];
 163
 164 /* same for ssh2 */
 165 unsigned char *session_id2 = NULL;
 166 int session_id2_len = 0;
 167
 168 /* record remote hostname or ip */
 169 unsigned int utmp_len = MAXHOSTNAMELEN;
 170
 171 /* Prototypes for various functions defined later in this file. */
 172 void do_ssh1_kex();
 173 void do_ssh2_kex();
 174
 175 /*
 176  * Close all listening sockets
 177  */
 178 void
 179 close_listen_socks(void)
 180 {
 181         int i;
 182         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
 183                 close(listen_socks[i]);
 184         num_listen_socks = -1;
 185 }
 186
 187 /*
 188  * Signal handler for SIGHUP.  Sshd execs itself when it receives SIGHUP;
 189  * the effect is to reread the configuration file (and to regenerate
 190  * the server key).
 191  */
 192 void
 193 sighup_handler(int sig)
 194 {
 195         received_sighup = 1;
 196         signal(SIGHUP, sighup_handler);
 197 }
 198
 199 /*
 200  * Called from the main program after receiving SIGHUP.
 201  * Restarts the server.
 202  */
 203 void
 204 sighup_restart()
 205 {
 206         log("Received SIGHUP; restarting.");
 207         close_listen_socks();
 208         execv(saved_argv[0], saved_argv);
 209         log("RESTART FAILED: av0='%s', error: %s.", av0, strerror(errno));
 210         exit(1);
 211 }
 212
 213 /*
 214  * Generic signal handler for terminating signals in the master daemon.
 215  * These close the listen socket; not closing it seems to cause "Address
 216  * already in use" problems on some machines, which is inconvenient.
 217  */
 218 void
 219 sigterm_handler(int sig)
 220 {
 221         log("Received signal %d; terminating.", sig);
 222         close_listen_socks();
 223         unlink(options.pid_file);
 224         exit(255);
 225 }
 226
 227 /*
 228  * SIGCHLD handler.  This is called whenever a child dies.  This will then
 229  * reap any zombies left by exited c.
 230  */
 231 void
 232 main_sigchld_handler(int sig)
 233 {
 234         int save_errno = errno;
 235         int status;
 236
 237         while (waitpid(-1, &status, WNOHANG) > 0)
 238                 ;
 239
 240         signal(SIGCHLD, main_sigchld_handler);
 241         errno = save_errno;
 242 }
 243
 244 /*
 245  * Signal handler for the alarm after the login grace period has expired.
 246  */
 247 void
 248 grace_alarm_handler(int sig)
 249 {
 250         /* Close the connection. */
 251         packet_close();
 252
 253         /* Log error and exit. */
 254         fatal("Timeout before authentication for %s.", get_remote_ipaddr());
 255 }
 256
 257 /*
 258  * Signal handler for the key regeneration alarm.  Note that this
 259  * alarm only occurs in the daemon waiting for connections, and it does not
 260  * do anything with the private key or random state before forking.
 261  * Thus there should be no concurrency control/asynchronous execution
 262  * problems.
 263  */
 264 /* XXX do we really want this work to be done in a signal handler ? -m */
 265 void
 266 key_regeneration_alarm(int sig)
 267 {
 268         int save_errno = errno;
 269
 270         /* Check if we should generate a new key. */
 271         if (key_used) {
 272                 /* This should really be done in the background. */
 273                 log("Generating new %d bit RSA key.", options.server_key_bits);
 274
 275                 if (sensitive_data.private_key != NULL)
 276                         RSA_free(sensitive_data.private_key);
 277                 sensitive_data.private_key = RSA_new();
 278
 279                 if (public_key != NULL)
 280                         RSA_free(public_key);
 281                 public_key = RSA_new();
 282
 283                 rsa_generate_key(sensitive_data.private_key, public_key,
 284                                  options.server_key_bits);
 285                 arc4random_stir();
 286                 key_used = 0;
 287                 log("RSA key generation complete.");
 288         }
 289         /* Reschedule the alarm. */
 290         signal(SIGALRM, key_regeneration_alarm);
 291         alarm(options.key_regeneration_time);
 292         errno = save_errno;
 293 }
 294
 295 void
 296 sshd_exchange_identification(int sock_in, int sock_out)
 297 {
 298         int i, mismatch;
 299         int remote_major, remote_minor;
 300         int major, minor;
 301         char *s;
 302         char buf[256];                  /* Must not be larger than remote_version. */
 303         char remote_version[256];       /* Must be at least as big as buf. */
 304
 305         if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) &&
 306             (options.protocol & SSH_PROTO_2)) {
 307                 major = PROTOCOL_MAJOR_1;
 308                 minor = 99;
 309         } else if (options.protocol & SSH_PROTO_2) {
 310                 major = PROTOCOL_MAJOR_2;
 311                 minor = PROTOCOL_MINOR_2;
 312         } else {
 313                 major = PROTOCOL_MAJOR_1;
 314                 minor = PROTOCOL_MINOR_1;
 315         }
 316         snprintf(buf, sizeof buf, "SSH-%d.%d-%.100s\n", major, minor, SSH_VERSION);
 317         server_version_string = xstrdup(buf);
 318
 319         if (client_version_string == NULL) {
 320                 /* Send our protocol version identification. */
 321                 if (atomicio(write, sock_out, server_version_string, strlen(server_version_string))
 322                     != strlen(server_version_string)) {
 323                         log("Could not write ident string to %s.", get_remote_ipaddr());
 324                         fatal_cleanup();
 325                 }
 326
 327                 /* Read other side\'s version identification. */
 328                 for (i = 0; i < sizeof(buf) - 1; i++) {
 329                         if (atomicio(read, sock_in, &buf[i], 1) != 1) {
 330                                 log("Did not receive ident string from %s.", get_remote_ipaddr());
 331                                 fatal_cleanup();
 332                         }
 333                         if (buf[i] == '\r') {
 334                                 buf[i] = '\n';
 335                                 buf[i + 1] = 0;
 336                                 continue;
 337                         }
 338                         if (buf[i] == '\n') {
 339                                 /* buf[i] == '\n' */
 340                                 buf[i + 1] = 0;
 341                                 break;
 342                         }
 343                 }
 344                 buf[sizeof(buf) - 1] = 0;
 345                 client_version_string = xstrdup(buf);
 346         }
 347
 348         /*
 349          * Check that the versions match.  In future this might accept
 350          * several versions and set appropriate flags to handle them.
 351          */
 352         if (sscanf(client_version_string, "SSH-%d.%d-%[^\n]\n",
 353             &remote_major, &remote_minor, remote_version) != 3) {
 354                 s = "Protocol mismatch.\n";
 355                 (void) atomicio(write, sock_out, s, strlen(s));
 356                 close(sock_in);
 357                 close(sock_out);
 358                 log("Bad protocol version identification '%.100s' from %s",
 359                     client_version_string, get_remote_ipaddr());
 360                 fatal_cleanup();
 361         }
 362         debug("Client protocol version %d.%d; client software version %.100s",
 363               remote_major, remote_minor, remote_version);
 364
 365         compat_datafellows(remote_version);
 366
 367         mismatch = 0;
 368         switch(remote_major) {
 369         case 1:
 370                 if (remote_minor == 99) {
 371                         if (options.protocol & SSH_PROTO_2)
 372                                 enable_compat20();
 373                         else
 374                                 mismatch = 1;
 375                         break;
 376                 }
 377                 if (!(options.protocol & SSH_PROTO_1)) {
 378                         mismatch = 1;
 379                         break;
 380                 }
 381                 if (remote_minor < 3) {
 382                         packet_disconnect("Your ssh version is too old and "
 383                             "is no longer supported.  Please install a newer version.");
 384                 } else if (remote_minor == 3) {
 385                         /* note that this disables agent-forwarding */
 386                         enable_compat13();
 387                 }
 388                 break;
 389         case 2:
 390                 if (options.protocol & SSH_PROTO_2) {
 391                         enable_compat20();
 392                         break;
 393                 }
 394                 /* FALLTHROUGH */
 395         default:
 396                 mismatch = 1;
 397                 break;
 398         }
 399         chop(server_version_string);
 400         chop(client_version_string);
 401         debug("Local version string %.200s", server_version_string);
 402
 403         if (mismatch) {
 404                 s = "Protocol major versions differ.\n";
 405                 (void) atomicio(write, sock_out, s, strlen(s));
 406                 close(sock_in);
 407                 close(sock_out);
 408                 log("Protocol major versions differ for %s: %.200s vs. %.200s",
 409                     get_remote_ipaddr(),
 410                     server_version_string, client_version_string);
 411                 fatal_cleanup();
 412         }
 413         if (compat20)
 414                 packet_set_ssh2_format();
 415 }
 416
 417
 418 void
 419 destroy_sensitive_data(void)
 420 {
 421         /* Destroy the private and public keys.  They will no longer be needed. */
 422         if (public_key)
 423                 RSA_free(public_key);
 424         if (sensitive_data.private_key)
 425                 RSA_free(sensitive_data.private_key);
 426         if (sensitive_data.host_key)
 427                 RSA_free(sensitive_data.host_key);
 428         if (sensitive_data.dsa_host_key != NULL)
 429                 key_free(sensitive_data.dsa_host_key);
 430 }
 431
 432 /*
 433  * returns 1 if connection should be dropped, 0 otherwise.
 434  * dropping starts at connection #max_startups_begin with a probability
 435  * of (max_startups_rate/100). the probability increases linearly until
 436  * all connections are dropped for startups > max_startups
 437  */
 438 int
 439 drop_connection(int startups)
 440 {
 441         double p, r;
 442
 443         if (startups < options.max_startups_begin)
 444                 return 0;
 445         if (startups >= options.max_startups)
 446                 return 1;
 447         if (options.max_startups_rate == 100)
 448                 return 1;
 449
 450         p  = 100 - options.max_startups_rate;
 451         p *= startups - options.max_startups_begin;
 452         p /= (double) (options.max_startups - options.max_startups_begin);
 453         p += options.max_startups_rate;
 454         p /= 100.0;
 455         r = arc4random() / (double) UINT_MAX;
 456
 457         debug("drop_connection: p %g, r %g", p, r);
 458         return (r < p) ? 1 : 0;
 459 }
 460
 461 int *startup_pipes = NULL;      /* options.max_startup sized array of fd ints */
 462 int startup_pipe;               /* in child */
 463
 464 /*
 465  * Main program for the daemon.
 466  */
 467 int
 468 main(int ac, char **av)
 469 {
 470         extern char *optarg;
 471         extern int optind;
 472         int opt, sock_in = 0, sock_out = 0, newsock, j, i, fdsetsz, on = 1;
 473         pid_t pid;
 474         socklen_t fromlen;
 475         int silent = 0;
 476         fd_set *fdset;
 477         struct sockaddr_storage from;
 478         const char *remote_ip;
 479         int remote_port;
 480         FILE *f;
 481         struct linger linger;
 482         struct addrinfo *ai;
 483         char ntop[NI_MAXHOST], strport[NI_MAXSERV];
 484         int listen_sock, maxfd;
 485         int startup_p[2];
 486         int startups = 0;
 487
 488         init_rng();
 489
 490         /* Save argv[0]. */
 491         saved_argc = ac;
 492         saved_argv = av;
 493         if (strchr(av[0], '/'))
 494                 av0 = strrchr(av[0], '/') + 1;
 495         else
 496                 av0 = av[0];
 497
 498         /* Initialize configuration options to their default values. */
 499         initialize_server_options(&options);
 500
 501         /* Parse command-line arguments. */
 502         while ((opt = getopt(ac, av, "f:p:b:k:h:g:V:u:diqQ46")) != EOF) {
 503                 switch (opt) {
 504                 case '4':
 505                         IPv4or6 = AF_INET;
 506                         break;
 507                 case '6':
 508                         IPv4or6 = AF_INET6;
 509                         break;
 510                 case 'f':
 511                         config_file_name = optarg;
 512                         break;
 513                 case 'd':
 514                         if (0 == debug_flag) {
 515                                 debug_flag = 1;
 516                                 options.log_level = SYSLOG_LEVEL_DEBUG1;
 517                         } else if (options.log_level < SYSLOG_LEVEL_DEBUG3) {
 518                                 options.log_level++;
 519                         } else {
 520                                 fprintf(stderr, "Too high debugging level.\n");
 521                                 exit(1);
 522                         }
 523                         break;
 524                 case 'i':
 525                         inetd_flag = 1;
 526                         break;
 527                 case 'Q':
 528                         silent = 1;
 529                         break;
 530                 case 'q':
 531                         options.log_level = SYSLOG_LEVEL_QUIET;
 532                         break;
 533                 case 'b':
 534                         options.server_key_bits = atoi(optarg);
 535                         break;
 536                 case 'p':
 537                         options.ports_from_cmdline = 1;
 538                         if (options.num_ports >= MAX_PORTS) {
 539                                 fprintf(stderr, "too many ports.\n");
 540                                 exit(1);
 541                         }
 542                         options.ports[options.num_ports++] = atoi(optarg);
 543                         break;
 544                 case 'g':
 545                         options.login_grace_time = atoi(optarg);
 546                         break;
 547                 case 'k':
 548                         options.key_regeneration_time = atoi(optarg);
 549                         break;
 550                 case 'h':
 551                         options.host_key_file = optarg;
 552                         break;
 553                 case 'V':
 554                         client_version_string = optarg;
 555                         /* only makes sense with inetd_flag, i.e. no listen() */
 556                         inetd_flag = 1;
 557                         break;
 558                 case 'u':
 559                         utmp_len = atoi(optarg);
 560                         break;
 561                 case '?':
 562                 default:
 563                         fprintf(stderr, "sshd version %s\n", SSH_VERSION);
 564                         fprintf(stderr, "Usage: %s [options]\n", av0);
 565                         fprintf(stderr, "Options:\n");
 566                         fprintf(stderr, "  -f file    Configuration file (default %s)\n", SERVER_CONFIG_FILE);
 567                         fprintf(stderr, "  -d         Debugging mode (multiple -d means more debugging)\n");
 568                         fprintf(stderr, "  -i         Started from inetd\n");
 569                         fprintf(stderr, "  -q         Quiet (no logging)\n");
 570                         fprintf(stderr, "  -p port    Listen on the specified port (default: 22)\n");
 571                         fprintf(stderr, "  -k seconds Regenerate server key every this many seconds (default: 3600)\n");
 572                         fprintf(stderr, "  -g seconds Grace period for authentication (default: 300)\n");
 573                         fprintf(stderr, "  -b bits    Size of server RSA key (default: 768 bits)\n");
 574                         fprintf(stderr, "  -h file    File from which to read host key (default: %s)\n",
 575                             HOST_KEY_FILE);
 576                         fprintf(stderr, "  -u len     Maximum hostname length for utmp recording\n");
 577                         fprintf(stderr, "  -4         Use IPv4 only\n");
 578                         fprintf(stderr, "  -6         Use IPv6 only\n");
 579                         exit(1);
 580                 }
 581         }
 582
 583         /*
 584          * Force logging to stderr until we have loaded the private host
 585          * key (unless started from inetd)
 586          */
 587         log_init(av0,
 588             options.log_level == -1 ? SYSLOG_LEVEL_INFO : options.log_level,
 589             options.log_facility == -1 ? SYSLOG_FACILITY_AUTH : options.log_facility,
 590             !silent && !inetd_flag);
 591
 592         /* Read server configuration options from the configuration file. */
 593         read_server_config(&options, config_file_name);
 594
 595         /* Fill in default values for those options not explicitly set. */
 596         fill_default_server_options(&options);
 597
 598         /* Check that there are no remaining arguments. */
 599         if (optind < ac) {
 600                 fprintf(stderr, "Extra argument %s.\n", av[optind]);
 601                 exit(1);
 602         }
 603
 604         debug("sshd version %.100s", SSH_VERSION);
 605
 606         sensitive_data.dsa_host_key = NULL;
 607         sensitive_data.host_key = NULL;
 608
 609         /* check if RSA support exists */
 610         if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) &&
 611             rsa_alive() == 0) {
 612                 log("no RSA support in libssl and libcrypto.  See ssl(8)");
 613                 log("Disabling protocol version 1");
 614                 options.protocol &= ~SSH_PROTO_1;
 615         }
 616         /* Load the RSA/DSA host key.  It must have empty passphrase. */
 617         if (options.protocol & SSH_PROTO_1) {
 618                 Key k;
 619                 sensitive_data.host_key = RSA_new();
 620                 k.type = KEY_RSA;
 621                 k.rsa = sensitive_data.host_key;
 622                 errno = 0;
 623                 if (!load_private_key(options.host_key_file, "", &k, NULL)) {
 624                         error("Could not load host key: %.200s: %.100s",
 625                             options.host_key_file, strerror(errno));
 626                         log("Disabling protocol version 1");
 627                         options.protocol &= ~SSH_PROTO_1;
 628                 }
 629                 k.rsa = NULL;
 630         }
 631         if (options.protocol & SSH_PROTO_2) {
 632                 sensitive_data.dsa_host_key = key_new(KEY_DSA);
 633                 if (!load_private_key(options.host_dsa_key_file, "", sensitive_data.dsa_host_key, NULL)) {
 634
 635                         error("Could not load DSA host key: %.200s", options.host_dsa_key_file);
 636                         log("Disabling protocol version 2");
 637                         options.protocol &= ~SSH_PROTO_2;
 638                 }
 639         }
 640         if (! options.protocol & (SSH_PROTO_1|SSH_PROTO_2)) {
 641                 if (silent == 0)
 642                         fprintf(stderr, "sshd: no hostkeys available -- exiting.\n");
 643                 log("sshd: no hostkeys available -- exiting.\n");
 644                 exit(1);
 645         }
 646
 647         /* Check certain values for sanity. */
 648         if (options.protocol & SSH_PROTO_1) {
 649                 if (options.server_key_bits < 512 ||
 650                     options.server_key_bits > 32768) {
 651                         fprintf(stderr, "Bad server key size.\n");
 652                         exit(1);
 653                 }
 654                 /*
 655                  * Check that server and host key lengths differ sufficiently. This
 656                  * is necessary to make double encryption work with rsaref. Oh, I
 657                  * hate software patents. I dont know if this can go? Niels
 658                  */
 659                 if (options.server_key_bits >
 660                     BN_num_bits(sensitive_data.host_key->n) - SSH_KEY_BITS_RESERVED &&
 661                     options.server_key_bits <
 662                     BN_num_bits(sensitive_data.host_key->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
 663                         options.server_key_bits =
 664                             BN_num_bits(sensitive_data.host_key->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED;
 665                         debug("Forcing server key to %d bits to make it differ from host key.",
 666                             options.server_key_bits);
 667                 }
 668         }
 669
 670 #ifdef HAVE_SCO_PROTECTED_PW
 671         (void) set_auth_parameters(ac, av);
 672 #endif
 673
 674         /* Initialize the log (it is reinitialized below in case we forked). */
 675         if (debug_flag && !inetd_flag)
 676                 log_stderr = 1;
 677         log_init(av0, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
 678
 679         /*
 680          * If not in debugging mode, and not started from inetd, disconnect
 681          * from the controlling terminal, and fork.  The original process
 682          * exits.
 683          */
 684         if (!debug_flag && !inetd_flag) {
 685 #ifdef TIOCNOTTY
 686                 int fd;
 687 #endif /* TIOCNOTTY */
 688                 if (daemon(0, 0) < 0)
 689                         fatal("daemon() failed: %.200s", strerror(errno));
 690
 691                 /* Disconnect from the controlling tty. */
 692 #ifdef TIOCNOTTY
 693                 fd = open("/dev/tty", O_RDWR | O_NOCTTY);
 694                 if (fd >= 0) {
 695                         (void) ioctl(fd, TIOCNOTTY, NULL);
 696                         close(fd);
 697                 }
 698 #endif /* TIOCNOTTY */
 699         }
 700         /* Reinitialize the log (because of the fork above). */
 701         log_init(av0, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
 702
 703         /* Do not display messages to stdout in RSA code. */
 704         rsa_set_verbose(0);
 705
 706         /* Initialize the random number generator. */
 707         arc4random_stir();
 708
 709         /* Chdir to the root directory so that the current disk can be
 710            unmounted if desired. */
 711         chdir("/");
 712
 713         /* Start listening for a socket, unless started from inetd. */
 714         if (inetd_flag) {
 715                 int s1, s2;
 716                 s1 = dup(0);    /* Make sure descriptors 0, 1, and 2 are in use. */
 717                 s2 = dup(s1);
 718                 sock_in = dup(0);
 719                 sock_out = dup(1);
 720                 startup_pipe = -1;
 721                 /*
 722                  * We intentionally do not close the descriptors 0, 1, and 2
 723                  * as our code for setting the descriptors won\'t work if
 724                  * ttyfd happens to be one of those.
 725                  */
 726                 debug("inetd sockets after dupping: %d, %d", sock_in, sock_out);
 727
 728                 if (options.protocol & SSH_PROTO_1) {
 729                         public_key = RSA_new();
 730                         sensitive_data.private_key = RSA_new();
 731                         log("Generating %d bit RSA key.", options.server_key_bits);
 732                         rsa_generate_key(sensitive_data.private_key, public_key,
 733                             options.server_key_bits);
 734                         arc4random_stir();
 735                         log("RSA key generation complete.");
 736                 }
 737         } else {
 738                 for (ai = options.listen_addrs; ai; ai = ai->ai_next) {
 739                         if (ai->ai_family != AF_INET && ai->ai_family != AF_INET6)
 740                                 continue;
 741                         if (num_listen_socks >= MAX_LISTEN_SOCKS)
 742                                 fatal("Too many listen sockets. "
 743                                     "Enlarge MAX_LISTEN_SOCKS");
 744                         if (getnameinfo(ai->ai_addr, ai->ai_addrlen,
 745                             ntop, sizeof(ntop), strport, sizeof(strport),
 746                             NI_NUMERICHOST|NI_NUMERICSERV) != 0) {
 747                                 error("getnameinfo failed");
 748                                 continue;
 749                         }
 750                         /* Create socket for listening. */
 751                         listen_sock = socket(ai->ai_family, SOCK_STREAM, 0);
 752                         if (listen_sock < 0) {
 753                                 /* kernel may not support ipv6 */
 754                                 verbose("socket: %.100s", strerror(errno));
 755                                 continue;
 756                         }
 757                         if (fcntl(listen_sock, F_SETFL, O_NONBLOCK) < 0) {
 758                                 error("listen_sock O_NONBLOCK: %s", strerror(errno));
 759                                 close(listen_sock);
 760                                 continue;
 761                         }
 762                         /*
 763                          * Set socket options.  We try to make the port
 764                          * reusable and have it close as fast as possible
 765                          * without waiting in unnecessary wait states on
 766                          * close.
 767                          */
 768                         setsockopt(listen_sock, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR,
 769                             (void *) &on, sizeof(on));
 770                         linger.l_onoff = 1;
 771                         linger.l_linger = 5;
 772                         setsockopt(listen_sock, SOL_SOCKET, SO_LINGER,
 773                             (void *) &linger, sizeof(linger));
 774
 775                         debug("Bind to port %s on %s.", strport, ntop);
 776
 777                         /* Bind the socket to the desired port. */
 778                         if ((bind(listen_sock, ai->ai_addr, ai->ai_addrlen) < 0) &&
 779                                  (!ai->ai_next)) {
 780                                 error("Bind to port %s on %s failed: %.200s.",
 781                                     strport, ntop, strerror(errno));
 782                                 close(listen_sock);
 783                                 continue;
 784                         }
 785                         listen_socks[num_listen_socks] = listen_sock;
 786                         num_listen_socks++;
 787
 788                         /* Start listening on the port. */
 789                         log("Server listening on %s port %s.", ntop, strport);
 790                         if (listen(listen_sock, 5) < 0)
 791                                 fatal("listen: %.100s", strerror(errno));
 792
 793                 }
 794                 freeaddrinfo(options.listen_addrs);
 795
 796                 if (!num_listen_socks)
 797                         fatal("Cannot bind any address.");
 798
 799                 if (!debug_flag) {
 800                         /*
 801                          * Record our pid in /etc/sshd_pid to make it easier
 802                          * to kill the correct sshd.  We don\'t want to do
 803                          * this before the bind above because the bind will
 804                          * fail if there already is a daemon, and this will
 805                          * overwrite any old pid in the file.
 806                          */
 807                         f = fopen(options.pid_file, "wb");
 808                         if (f) {
 809                                 fprintf(f, "%u\n", (unsigned int) getpid());
 810                                 fclose(f);
 811                         }
 812                 }
 813                 if (options.protocol & SSH_PROTO_1) {
 814                         public_key = RSA_new();
 815                         sensitive_data.private_key = RSA_new();
 816
 817                         log("Generating %d bit RSA key.", options.server_key_bits);
 818                         rsa_generate_key(sensitive_data.private_key, public_key,
 819                             options.server_key_bits);
 820                         arc4random_stir();
 821                         log("RSA key generation complete.");
 822
 823                         /* Schedule server key regeneration alarm. */
 824                         signal(SIGALRM, key_regeneration_alarm);
 825                         alarm(options.key_regeneration_time);
 826                 }
 827
 828                 /* Arrange to restart on SIGHUP.  The handler needs listen_sock. */
 829                 signal(SIGHUP, sighup_handler);
 830
 831                 signal(SIGTERM, sigterm_handler);
 832                 signal(SIGQUIT, sigterm_handler);
 833
 834                 /* Arrange SIGCHLD to be caught. */
 835                 signal(SIGCHLD, main_sigchld_handler);
 836
 837                 /* setup fd set for listen */
 838                 fdset = NULL;
 839                 maxfd = 0;
 840                 for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
 841                         if (listen_socks[i] > maxfd)
 842                                 maxfd = listen_socks[i];
 843                 /* pipes connected to unauthenticated childs */
 844                 startup_pipes = xmalloc(options.max_startups * sizeof(int));
 845                 for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
 846                         startup_pipes[i] = -1;
 847
 848                 /*
 849                  * Stay listening for connections until the system crashes or
 850                  * the daemon is killed with a signal.
 851                  */
 852                 for (;;) {
 853                         if (received_sighup)
 854                                 sighup_restart();
 855                         if (fdset != NULL)
 856                                 xfree(fdset);
 857                         fdsetsz = howmany(maxfd, NFDBITS) * sizeof(fd_mask);
 858                         fdset = (fd_set *)xmalloc(fdsetsz);
 859                         memset(fdset, 0, fdsetsz);
 860
 861                         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
 862                                 FD_SET(listen_socks[i], fdset);
 863                         for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
 864                                 if (startup_pipes[i] != -1)
 865                                         FD_SET(startup_pipes[i], fdset);
 866
 867                         /* Wait in select until there is a connection. */
 868                         if (select(maxfd + 1, fdset, NULL, NULL, NULL) < 0) {
 869                                 if (errno != EINTR)
 870                                         error("select: %.100s", strerror(errno));
 871                                 continue;
 872                         }
 873                         for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
 874                                 if (startup_pipes[i] != -1 &&
 875                                     FD_ISSET(startup_pipes[i], fdset)) {
 876                                         /*
 877                                          * the read end of the pipe is ready
 878                                          * if the child has closed the pipe
 879                                          * after successfull authentication
 880                                          * or if the child has died
 881                                          */
 882                                         close(startup_pipes[i]);
 883                                         startup_pipes[i] = -1;
 884                                         startups--;
 885                                 }
 886                         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++) {
 887                                 if (!FD_ISSET(listen_socks[i], fdset))
 888                                         continue;
 889                                 fromlen = sizeof(from);
 890                                 newsock = accept(listen_socks[i], (struct sockaddr *)&from,
 891                                     &fromlen);
 892                                 if (newsock < 0) {
 893                                         if (errno != EINTR && errno != EWOULDBLOCK)
 894                                                 error("accept: %.100s", strerror(errno));
 895                                         continue;
 896                                 }
 897                                 if (fcntl(newsock, F_SETFL, 0) < 0) {
 898                                         error("newsock del O_NONBLOCK: %s", strerror(errno));
 899                                         continue;
 900                                 }
 901                                 if (drop_connection(startups) == 1) {
 902                                         debug("drop connection #%d", startups);
 903                                         close(newsock);
 904                                         continue;
 905                                 }
 906                                 if (pipe(startup_p) == -1) {
 907                                         close(newsock);
 908                                         continue;
 909                                 }
 910
 911                                 for (j = 0; j < options.max_startups; j++)
 912                                         if (startup_pipes[j] == -1) {
 913                                                 startup_pipes[j] = startup_p[0];
 914                                                 if (maxfd < startup_p[0])
 915                                                         maxfd = startup_p[0];
 916                                                 startups++;
 917                                                 break;
 918                                         }
 919
 920                                 /*
 921                                  * Got connection.  Fork a child to handle it, unless
 922                                  * we are in debugging mode.
 923                                  */
 924                                 if (debug_flag) {
 925                                         /*
 926                                          * In debugging mode.  Close the listening
 927                                          * socket, and start processing the
 928                                          * connection without forking.
 929                                          */
 930                                         debug("Server will not fork when running in debugging mode.");
 931                                         close_listen_socks();
 932                                         sock_in = newsock;
 933                                         sock_out = newsock;
 934                                         startup_pipe = -1;
 935                                         pid = getpid();
 936                                         break;
 937                                 } else {
 938                                         /*
 939                                          * Normal production daemon.  Fork, and have
 940                                          * the child process the connection. The
 941                                          * parent continues listening.
 942                                          */
 943                                         if ((pid = fork()) == 0) {
 944                                                 /*
 945                                                  * Child.  Close the listening and max_startup
 946                                                  * sockets.  Start using the accepted socket.
 947                                                  * Reinitialize logging (since our pid has
 948                                                  * changed).  We break out of the loop to handle
 949                                                  * the connection.
 950                                                  */
 951                                                 startup_pipe = startup_p[1];
 952                                                 for (j = 0; j < options.max_startups; j++)
 953                                                         if (startup_pipes[j] != -1)
 954                                                                 close(startup_pipes[j]);
 955                                                 close_listen_socks();
 956                                                 sock_in = newsock;
 957                                                 sock_out = newsock;
 958                                                 log_init(av0, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
 959                                                 break;
 960                                         }
 961                                 }
 962
 963                                 /* Parent.  Stay in the loop. */
 964                                 if (pid < 0)
 965                                         error("fork: %.100s", strerror(errno));
 966                                 else
 967                                         debug("Forked child %d.", pid);
 968
 969                                 close(startup_p[1]);
 970
 971                                 /* Mark that the key has been used (it was "given" to the child). */
 972                                 key_used = 1;
 973
 974                                 arc4random_stir();
 975
 976                                 /* Close the new socket (the child is now taking care of it). */
 977                                 close(newsock);
 978                         }
 979                         /* child process check (or debug mode) */
 980                         if (num_listen_socks < 0)
 981                                 break;
 982                 }
 983         }
 984
 985         /* This is the child processing a new connection. */
 986
 987         /*
 988          * Disable the key regeneration alarm.  We will not regenerate the
 989          * key since we are no longer in a position to give it to anyone. We
 990          * will not restart on SIGHUP since it no longer makes sense.
 991          */
 992         alarm(0);
 993         signal(SIGALRM, SIG_DFL);
 994         signal(SIGHUP, SIG_DFL);
 995         signal(SIGTERM, SIG_DFL);
 996         signal(SIGQUIT, SIG_DFL);
 997         signal(SIGCHLD, SIG_DFL);
 998         signal(SIGINT, SIG_DFL);
 999
1000         /*
1001          * Set socket options for the connection.  We want the socket to
1002          * close as fast as possible without waiting for anything.  If the
1003          * connection is not a socket, these will do nothing.
1004          */
1005         /* setsockopt(sock_in, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (void *)&on, sizeof(on)); */
1006         linger.l_onoff = 1;
1007         linger.l_linger = 5;
1008         setsockopt(sock_in, SOL_SOCKET, SO_LINGER, (void *) &linger, sizeof(linger));
1009
1010         /*
1011          * Register our connection.  This turns encryption off because we do
1012          * not have a key.
1013          */
1014         packet_set_connection(sock_in, sock_out);
1015
1016         remote_port = get_remote_port();
1017         remote_ip = get_remote_ipaddr();
1018
1019         /* Check whether logins are denied from this host. */
1020 #ifdef LIBWRAP
1021         /* XXX LIBWRAP noes not know about IPv6 */
1022         {
1023                 struct request_info req;
1024
1025                 request_init(&req, RQ_DAEMON, av0, RQ_FILE, sock_in, NULL);
1026                 fromhost(&req);
1027
1028                 if (!hosts_access(&req)) {
1029                         close(sock_in);
1030                         close(sock_out);
1031                         refuse(&req);
1032                 }
1033 /*XXX IPv6 verbose("Connection from %.500s port %d", eval_client(&req), remote_port); */
1034         }
1035 #endif /* LIBWRAP */
1036         /* Log the connection. */
1037         verbose("Connection from %.500s port %d", remote_ip, remote_port);
1038
1039         /*
1040          * We don\'t want to listen forever unless the other side
1041          * successfully authenticates itself.  So we set up an alarm which is
1042          * cleared after successful authentication.  A limit of zero
1043          * indicates no limit. Note that we don\'t set the alarm in debugging
1044          * mode; it is just annoying to have the server exit just when you
1045          * are about to discover the bug.
1046          */
1047         signal(SIGALRM, grace_alarm_handler);
1048         if (!debug_flag)
1049                 alarm(options.login_grace_time);
1050
1051         sshd_exchange_identification(sock_in, sock_out);
1052         /*
1053          * Check that the connection comes from a privileged port.  Rhosts-
1054          * and Rhosts-RSA-Authentication only make sense from priviledged
1055          * programs.  Of course, if the intruder has root access on his local
1056          * machine, he can connect from any port.  So do not use these
1057          * authentication methods from machines that you do not trust.
1058          */
1059         if (remote_port >= IPPORT_RESERVED ||
1060             remote_port < IPPORT_RESERVED / 2) {
1061                 options.rhosts_authentication = 0;
1062                 options.rhosts_rsa_authentication = 0;
1063         }
1064 #ifdef KRB4
1065         if (!packet_connection_is_ipv4() &&
1066             options.kerberos_authentication) {
1067                 debug("Kerberos Authentication disabled, only available for IPv4.");
1068                 options.kerberos_authentication = 0;
1069         }
1070 #endif /* KRB4 */
1071
1072         packet_set_nonblocking();
1073
1074         /* perform the key exchange */
1075         /* authenticate user and start session */
1076         if (compat20) {
1077                 do_ssh2_kex();
1078                 do_authentication2();
1079         } else {
1080                 do_ssh1_kex();
1081                 do_authentication();
1082         }
1083
1084 #ifdef KRB4
1085         /* Cleanup user's ticket cache file. */
1086         if (options.kerberos_ticket_cleanup)
1087                 (void) dest_tkt();
1088 #endif /* KRB4 */
1089
1090         /* The connection has been terminated. */
1091         verbose("Closing connection to %.100s", remote_ip);
1092
1093 #ifdef USE_PAM
1094         finish_pam();
1095 #endif /* USE_PAM */
1096
1097         packet_close();
1098         exit(0);
1099 }
1100
1101 /*
1102  * SSH1 key exchange
1103  */
1104 void
1105 do_ssh1_kex()
1106 {
1107         int i, len;
1108         int plen, slen;
1109         BIGNUM *session_key_int;
1110         unsigned char session_key[SSH_SESSION_KEY_LENGTH];
1111         unsigned char cookie[8];
1112         unsigned int cipher_type, auth_mask, protocol_flags;
1113         u_int32_t rand = 0;
1114
1115         /*
1116          * Generate check bytes that the client must send back in the user
1117          * packet in order for it to be accepted; this is used to defy ip
1118          * spoofing attacks.  Note that this only works against somebody
1119          * doing IP spoofing from a remote machine; any machine on the local
1120          * network can still see outgoing packets and catch the random
1121          * cookie.  This only affects rhosts authentication, and this is one
1122          * of the reasons why it is inherently insecure.
1123          */
1124         for (i = 0; i < 8; i++) {
1125                 if (i % 4 == 0)
1126                         rand = arc4random();
1127                 cookie[i] = rand & 0xff;
1128                 rand >>= 8;
1129         }
1130
1131         /*
1132          * Send our public key.  We include in the packet 64 bits of random
1133          * data that must be matched in the reply in order to prevent IP
1134          * spoofing.
1135          */
1136         packet_start(SSH_SMSG_PUBLIC_KEY);
1137         for (i = 0; i < 8; i++)
1138                 packet_put_char(cookie[i]);
1139
1140         /* Store our public server RSA key. */
1141         packet_put_int(BN_num_bits(public_key->n));
1142         packet_put_bignum(public_key->e);
1143         packet_put_bignum(public_key->n);
1144
1145         /* Store our public host RSA key. */
1146         packet_put_int(BN_num_bits(sensitive_data.host_key->n));
1147         packet_put_bignum(sensitive_data.host_key->e);
1148         packet_put_bignum(sensitive_data.host_key->n);
1149
1150         /* Put protocol flags. */
1151         packet_put_int(SSH_PROTOFLAG_HOST_IN_FWD_OPEN);
1152
1153         /* Declare which ciphers we support. */
1154         packet_put_int(cipher_mask1());
1155
1156         /* Declare supported authentication types. */
1157         auth_mask = 0;
1158         if (options.rhosts_authentication)
1159                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RHOSTS;
1160         if (options.rhosts_rsa_authentication)
1161                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RHOSTS_RSA;
1162         if (options.rsa_authentication)
1163                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RSA;
1164 #ifdef KRB4
1165         if (options.kerberos_authentication)
1166                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_KERBEROS;
1167 #endif
1168 #ifdef AFS
1169         if (options.kerberos_tgt_passing)
1170                 auth_mask |= 1 << SSH_PASS_KERBEROS_TGT;
1171         if (options.afs_token_passing)
1172                 auth_mask |= 1 << SSH_PASS_AFS_TOKEN;
1173 #endif
1174 #ifdef SKEY
1175         if (options.skey_authentication == 1)
1176                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_TIS;
1177 #endif
1178         if (options.password_authentication)
1179                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_PASSWORD;
1180         packet_put_int(auth_mask);
1181
1182         /* Send the packet and wait for it to be sent. */
1183         packet_send();
1184         packet_write_wait();
1185
1186         debug("Sent %d bit public key and %d bit host key.",
1187               BN_num_bits(public_key->n), BN_num_bits(sensitive_data.host_key->n));
1188
1189         /* Read clients reply (cipher type and session key). */
1190         packet_read_expect(&plen, SSH_CMSG_SESSION_KEY);
1191
1192         /* Get cipher type and check whether we accept this. */
1193         cipher_type = packet_get_char();
1194
1195         if (!(cipher_mask() & (1 << cipher_type)))
1196                 packet_disconnect("Warning: client selects unsupported cipher.");
1197
1198         /* Get check bytes from the packet.  These must match those we
1199            sent earlier with the public key packet. */
1200         for (i = 0; i < 8; i++)
1201                 if (cookie[i] != packet_get_char())
1202                         packet_disconnect("IP Spoofing check bytes do not match.");
1203
1204         debug("Encryption type: %.200s", cipher_name(cipher_type));
1205
1206         /* Get the encrypted integer. */
1207         session_key_int = BN_new();
1208         packet_get_bignum(session_key_int, &slen);
1209
1210         protocol_flags = packet_get_int();
1211         packet_set_protocol_flags(protocol_flags);
1212
1213         packet_integrity_check(plen, 1 + 8 + slen + 4, SSH_CMSG_SESSION_KEY);
1214
1215         /*
1216          * Decrypt it using our private server key and private host key (key
1217          * with larger modulus first).
1218          */
1219         if (BN_cmp(sensitive_data.private_key->n, sensitive_data.host_key->n) > 0) {
1220                 /* Private key has bigger modulus. */
1221                 if (BN_num_bits(sensitive_data.private_key->n) <
1222                     BN_num_bits(sensitive_data.host_key->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1223                         fatal("do_connection: %s: private_key %d < host_key %d + SSH_KEY_BITS_RESERVED %d",
1224                               get_remote_ipaddr(),
1225                               BN_num_bits(sensitive_data.private_key->n),
1226                               BN_num_bits(sensitive_data.host_key->n),
1227                               SSH_KEY_BITS_RESERVED);
1228                 }
1229                 rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1230                                     sensitive_data.private_key);
1231                 rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1232                                     sensitive_data.host_key);
1233         } else {
1234                 /* Host key has bigger modulus (or they are equal). */
1235                 if (BN_num_bits(sensitive_data.host_key->n) <
1236                     BN_num_bits(sensitive_data.private_key->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1237                         fatal("do_connection: %s: host_key %d < private_key %d + SSH_KEY_BITS_RESERVED %d",
1238                               get_remote_ipaddr(),
1239                               BN_num_bits(sensitive_data.host_key->n),
1240                               BN_num_bits(sensitive_data.private_key->n),
1241                               SSH_KEY_BITS_RESERVED);
1242                 }
1243                 rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1244                                     sensitive_data.host_key);
1245                 rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1246                                     sensitive_data.private_key);
1247         }
1248
1249         compute_session_id(session_id, cookie,
1250                            sensitive_data.host_key->n,
1251                            sensitive_data.private_key->n);
1252
1253         /* Destroy the private and public keys.  They will no longer be needed. */
1254         destroy_sensitive_data();
1255
1256         /*
1257          * Extract session key from the decrypted integer.  The key is in the
1258          * least significant 256 bits of the integer; the first byte of the
1259          * key is in the highest bits.
1260          */
1261         BN_mask_bits(session_key_int, sizeof(session_key) * 8);
1262         len = BN_num_bytes(session_key_int);
1263         if (len < 0 || len > sizeof(session_key))
1264                 fatal("do_connection: bad len from %s: session_key_int %d > sizeof(session_key) %d",
1265                       get_remote_ipaddr(),
1266                       len, (int) sizeof(session_key));
1267         memset(session_key, 0, sizeof(session_key));
1268         BN_bn2bin(session_key_int, session_key + sizeof(session_key) - len);
1269
1270         /* Destroy the decrypted integer.  It is no longer needed. */
1271         BN_clear_free(session_key_int);
1272
1273         /* Xor the first 16 bytes of the session key with the session id. */
1274         for (i = 0; i < 16; i++)
1275                 session_key[i] ^= session_id[i];
1276
1277         /* Set the session key.  From this on all communications will be encrypted. */
1278         packet_set_encryption_key(session_key, SSH_SESSION_KEY_LENGTH, cipher_type);
1279
1280         /* Destroy our copy of the session key.  It is no longer needed. */
1281         memset(session_key, 0, sizeof(session_key));
1282
1283         debug("Received session key; encryption turned on.");
1284
1285         /* Send an acknowledgement packet.  Note that this packet is sent encrypted. */
1286         packet_start(SSH_SMSG_SUCCESS);
1287         packet_send();
1288         packet_write_wait();
1289 }
1290
1291 /*
1292  * SSH2 key exchange: diffie-hellman-group1-sha1
1293  */
1294 void
1295 do_ssh2_kex()
1296 {
1297         Buffer *server_kexinit;
1298         Buffer *client_kexinit;
1299         int payload_len, dlen;
1300         int slen;
1301         unsigned int klen, kout;
1302         unsigned char *signature = NULL;
1303         unsigned char *server_host_key_blob = NULL;
1304         unsigned int sbloblen;
1305         DH *dh;
1306         BIGNUM *dh_client_pub = 0;
1307         BIGNUM *shared_secret = 0;
1308         int i;
1309         unsigned char *kbuf;
1310         unsigned char *hash;
1311         Kex *kex;
1312         char *cprop[PROPOSAL_MAX];
1313
1314 /* KEXINIT */
1315
1316         if (options.ciphers != NULL) {
1317                 myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_CTOS] =
1318                 myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_STOC] = options.ciphers;
1319         }
1320         server_kexinit = kex_init(myproposal);
1321         client_kexinit = xmalloc(sizeof(*client_kexinit));
1322         buffer_init(client_kexinit);
1323
1324         /* algorithm negotiation */
1325         kex_exchange_kexinit(server_kexinit, client_kexinit, cprop);
1326         kex = kex_choose_conf(cprop, myproposal, 1);
1327         for (i = 0; i < PROPOSAL_MAX; i++)
1328                 xfree(cprop[i]);
1329
1330 /* KEXDH */
1331
1332         debug("Wait SSH2_MSG_KEXDH_INIT.");
1333         packet_read_expect(&payload_len, SSH2_MSG_KEXDH_INIT);
1334
1335         /* key, cert */
1336         dh_client_pub = BN_new();
1337         if (dh_client_pub == NULL)
1338                 fatal("dh_client_pub == NULL");
1339         packet_get_bignum2(dh_client_pub, &dlen);
1340
1341 #ifdef DEBUG_KEXDH
1342         fprintf(stderr, "\ndh_client_pub= ");
1343         BN_print_fp(stderr, dh_client_pub);
1344         fprintf(stderr, "\n");
1345         debug("bits %d", BN_num_bits(dh_client_pub));
1346 #endif
1347
1348         /* generate DH key */
1349         dh = dh_new_group1();                   /* XXX depends on 'kex' */
1350
1351 #ifdef DEBUG_KEXDH
1352         fprintf(stderr, "\np= ");
1353         BN_print_fp(stderr, dh->p);
1354         fprintf(stderr, "\ng= ");
1355         bn_print(dh->g);
1356         fprintf(stderr, "\npub= ");
1357         BN_print_fp(stderr, dh->pub_key);
1358         fprintf(stderr, "\n");
1359         DHparams_print_fp(stderr, dh);
1360 #endif
1361         if (!dh_pub_is_valid(dh, dh_client_pub))
1362                 packet_disconnect("bad client public DH value");
1363
1364         klen = DH_size(dh);
1365         kbuf = xmalloc(klen);
1366         kout = DH_compute_key(kbuf, dh_client_pub, dh);
1367
1368 #ifdef DEBUG_KEXDH
1369         debug("shared secret: len %d/%d", klen, kout);
1370         fprintf(stderr, "shared secret == ");
1371         for (i = 0; i< kout; i++)
1372                 fprintf(stderr, "%02x", (kbuf[i])&0xff);
1373         fprintf(stderr, "\n");
1374 #endif
1375         shared_secret = BN_new();
1376
1377         BN_bin2bn(kbuf, kout, shared_secret);
1378         memset(kbuf, 0, klen);
1379         xfree(kbuf);
1380
1381         /* XXX precompute? */
1382         dsa_make_key_blob(sensitive_data.dsa_host_key, &server_host_key_blob, &sbloblen);
1383
1384         /* calc H */                    /* XXX depends on 'kex' */
1385         hash = kex_hash(
1386             client_version_string,
1387             server_version_string,
1388             buffer_ptr(client_kexinit), buffer_len(client_kexinit),
1389             buffer_ptr(server_kexinit), buffer_len(server_kexinit),
1390             (char *)server_host_key_blob, sbloblen,
1391             dh_client_pub,
1392             dh->pub_key,
1393             shared_secret
1394         );
1395         buffer_free(client_kexinit);
1396         buffer_free(server_kexinit);
1397         xfree(client_kexinit);
1398         xfree(server_kexinit);
1399 #ifdef DEBUG_KEXDH
1400         fprintf(stderr, "hash == ");
1401         for (i = 0; i< 20; i++)
1402                 fprintf(stderr, "%02x", (hash[i])&0xff);
1403         fprintf(stderr, "\n");
1404 #endif
1405         /* save session id := H */
1406         /* XXX hashlen depends on KEX */
1407         session_id2_len = 20;
1408         session_id2 = xmalloc(session_id2_len);
1409         memcpy(session_id2, hash, session_id2_len);
1410
1411         /* sign H */
1412         /* XXX hashlen depends on KEX */
1413         dsa_sign(sensitive_data.dsa_host_key, &signature, &slen, hash, 20);
1414
1415         destroy_sensitive_data();
1416
1417         /* send server hostkey, DH pubkey 'f' and singed H */
1418         packet_start(SSH2_MSG_KEXDH_REPLY);
1419         packet_put_string((char *)server_host_key_blob, sbloblen);
1420         packet_put_bignum2(dh->pub_key);        /* f */
1421         packet_put_string((char *)signature, slen);
1422         packet_send();
1423         xfree(signature);
1424         xfree(server_host_key_blob);
1425         packet_write_wait();
1426
1427         kex_derive_keys(kex, hash, shared_secret);
1428         packet_set_kex(kex);
1429
1430         /* have keys, free DH */
1431         DH_free(dh);
1432
1433         debug("send SSH2_MSG_NEWKEYS.");
1434         packet_start(SSH2_MSG_NEWKEYS);
1435         packet_send();
1436         packet_write_wait();
1437         debug("done: send SSH2_MSG_NEWKEYS.");
1438
1439         debug("Wait SSH2_MSG_NEWKEYS.");
1440         packet_read_expect(&payload_len, SSH2_MSG_NEWKEYS);
1441         debug("GOT SSH2_MSG_NEWKEYS.");
1442
1443 #ifdef DEBUG_KEXDH
1444         /* send 1st encrypted/maced/compressed message */
1445         packet_start(SSH2_MSG_IGNORE);
1446         packet_put_cstring("markus");
1447         packet_send();
1448         packet_write_wait();
1449 #endif
1450         debug("done: KEX2.");
1451 }