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 1.153 2001/01/19 12:45:27 markus Exp $");
  44
  45 #include "xmalloc.h"
  46 #include "rsa.h"
  47 #include "ssh.h"
  48 #include "pty.h"
  49 #include "packet.h"
  50 #include "mpaux.h"
  51 #include "servconf.h"
  52 #include "uidswap.h"
  53 #include "compat.h"
  54 #include "buffer.h"
  55
  56 #include "ssh2.h"
  57 #include <openssl/dh.h>
  58 #include <openssl/bn.h>
  59 #include <openssl/hmac.h>
  60 #include "kex.h"
  61 #include <openssl/dsa.h>
  62 #include <openssl/rsa.h>
  63 #include "key.h"
  64 #include "dh.h"
  65
  66 #include "auth.h"
  67 #include "myproposal.h"
  68 #include "authfile.h"
  69
  70 #ifdef LIBWRAP
  71 #include <tcpd.h>
  72 #include <syslog.h>
  73 int allow_severity = LOG_INFO;
  74 int deny_severity = LOG_WARNING;
  75 #endif /* LIBWRAP */
  76
  77 #ifndef O_NOCTTY
  78 #define O_NOCTTY        0
  79 #endif
  80
  81 #ifdef HAVE___PROGNAME
  82 extern char *__progname;
  83 #else
  84 char *__progname;
  85 #endif
  86
  87 /* Server configuration options. */
  88 ServerOptions options;
  89
  90 /* Name of the server configuration file. */
  91 char *config_file_name = SERVER_CONFIG_FILE;
  92
  93 /*
  94  * Flag indicating whether IPv4 or IPv6.  This can be set on the command line.
  95  * Default value is AF_UNSPEC means both IPv4 and IPv6.
  96  */
  97 #ifdef IPV4_DEFAULT
  98 int IPv4or6 = AF_INET;
  99 #else
 100 int IPv4or6 = AF_UNSPEC;
 101 #endif
 102
 103 /*
 104  * Debug mode flag.  This can be set on the command line.  If debug
 105  * mode is enabled, extra debugging output will be sent to the system
 106  * log, the daemon will not go to background, and will exit after processing
 107  * the first connection.
 108  */
 109 int debug_flag = 0;
 110
 111 /* Flag indicating that the daemon is being started from inetd. */
 112 int inetd_flag = 0;
 113
 114 /* Flag indicating that sshd should not detach and become a daemon. */
 115 int no_daemon_flag = 0;
 116
 117 /* debug goes to stderr unless inetd_flag is set */
 118 int log_stderr = 0;
 119
 120 /* Saved arguments to main(). */
 121 char **saved_argv;
 122 int saved_argc;
 123
 124 /*
 125  * The sockets that the server is listening; this is used in the SIGHUP
 126  * signal handler.
 127  */
 128 #define MAX_LISTEN_SOCKS        16
 129 int listen_socks[MAX_LISTEN_SOCKS];
 130 int num_listen_socks = 0;
 131
 132 /*
 133  * the client's version string, passed by sshd2 in compat mode. if != NULL,
 134  * sshd will skip the version-number exchange
 135  */
 136 char *client_version_string = NULL;
 137 char *server_version_string = NULL;
 138
 139 /*
 140  * Any really sensitive data in the application is contained in this
 141  * structure. The idea is that this structure could be locked into memory so
 142  * that the pages do not get written into swap.  However, there are some
 143  * problems. The private key contains BIGNUMs, and we do not (in principle)
 144  * have access to the internals of them, and locking just the structure is
 145  * not very useful.  Currently, memory locking is not implemented.
 146  */
 147 struct {
 148         Key     *server_key;            /* empheral server key */
 149         Key     *ssh1_host_key;         /* ssh1 host key */
 150         Key     **host_keys;            /* all private host keys */
 151         int     have_ssh1_key;
 152         int     have_ssh2_key;
 153 } sensitive_data;
 154
 155 /*
 156  * Flag indicating whether the RSA server key needs to be regenerated.
 157  * Is set in the SIGALRM handler and cleared when the key is regenerated.
 158  */
 159 int key_do_regen = 0;
 160
 161 /* This is set to true when SIGHUP is received. */
 162 int received_sighup = 0;
 163
 164 /* session identifier, used by RSA-auth */
 165 u_char session_id[16];
 166
 167 /* same for ssh2 */
 168 u_char *session_id2 = NULL;
 169 int session_id2_len = 0;
 170
 171 /* record remote hostname or ip */
 172 u_int utmp_len = MAXHOSTNAMELEN;
 173
 174 /* Prototypes for various functions defined later in this file. */
 175 void do_ssh1_kex(void);
 176 void do_ssh2_kex(void);
 177
 178 void ssh_dh1_server(Kex *, Buffer *_kexinit, Buffer *);
 179 void ssh_dhgex_server(Kex *, Buffer *_kexinit, Buffer *);
 180
 181 /*
 182  * Close all listening sockets
 183  */
 184 void
 185 close_listen_socks(void)
 186 {
 187         int i;
 188         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
 189                 close(listen_socks[i]);
 190         num_listen_socks = -1;
 191 }
 192
 193 /*
 194  * Signal handler for SIGHUP.  Sshd execs itself when it receives SIGHUP;
 195  * the effect is to reread the configuration file (and to regenerate
 196  * the server key).
 197  */
 198 void
 199 sighup_handler(int sig)
 200 {
 201         received_sighup = 1;
 202         signal(SIGHUP, sighup_handler);
 203 }
 204
 205 /*
 206  * Called from the main program after receiving SIGHUP.
 207  * Restarts the server.
 208  */
 209 void
 210 sighup_restart()
 211 {
 212         log("Received SIGHUP; restarting.");
 213         close_listen_socks();
 214         execv(saved_argv[0], saved_argv);
 215         log("RESTART FAILED: av[0]='%.100s', error: %.100s.", saved_argv[0], strerror(errno));
 216         exit(1);
 217 }
 218
 219 /*
 220  * Generic signal handler for terminating signals in the master daemon.
 221  * These close the listen socket; not closing it seems to cause "Address
 222  * already in use" problems on some machines, which is inconvenient.
 223  */
 224 void
 225 sigterm_handler(int sig)
 226 {
 227         log("Received signal %d; terminating.", sig);
 228         close_listen_socks();
 229         unlink(options.pid_file);
 230         exit(255);
 231 }
 232
 233 /*
 234  * SIGCHLD handler.  This is called whenever a child dies.  This will then
 235  * reap any zombies left by exited c.
 236  */
 237 void
 238 main_sigchld_handler(int sig)
 239 {
 240         int save_errno = errno;
 241         int status;
 242
 243         while (waitpid(-1, &status, WNOHANG) > 0)
 244                 ;
 245
 246         signal(SIGCHLD, main_sigchld_handler);
 247         errno = save_errno;
 248 }
 249
 250 /*
 251  * Signal handler for the alarm after the login grace period has expired.
 252  */
 253 void
 254 grace_alarm_handler(int sig)
 255 {
 256         /* Close the connection. */
 257         packet_close();
 258
 259         /* Log error and exit. */
 260         fatal("Timeout before authentication for %s.", get_remote_ipaddr());
 261 }
 262
 263 /*
 264  * Signal handler for the key regeneration alarm.  Note that this
 265  * alarm only occurs in the daemon waiting for connections, and it does not
 266  * do anything with the private key or random state before forking.
 267  * Thus there should be no concurrency control/asynchronous execution
 268  * problems.
 269  */
 270 void
 271 generate_empheral_server_key(void)
 272 {
 273         log("Generating %s%d bit RSA key.", sensitive_data.server_key ? "new " : "",
 274             options.server_key_bits);
 275         if (sensitive_data.server_key != NULL)
 276                 key_free(sensitive_data.server_key);
 277         sensitive_data.server_key = key_generate(KEY_RSA1, options.server_key_bits);
 278         arc4random_stir();
 279         log("RSA key generation complete.");
 280 }
 281
 282 void
 283 key_regeneration_alarm(int sig)
 284 {
 285         int save_errno = errno;
 286         signal(SIGALRM, SIG_DFL);
 287         errno = save_errno;
 288         key_do_regen = 1;
 289 }
 290
 291 void
 292 sshd_exchange_identification(int sock_in, int sock_out)
 293 {
 294         int i, mismatch;
 295         int remote_major, remote_minor;
 296         int major, minor;
 297         char *s;
 298         char buf[256];                  /* Must not be larger than remote_version. */
 299         char remote_version[256];       /* Must be at least as big as buf. */
 300
 301         if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) &&
 302             (options.protocol & SSH_PROTO_2)) {
 303                 major = PROTOCOL_MAJOR_1;
 304                 minor = 99;
 305         } else if (options.protocol & SSH_PROTO_2) {
 306                 major = PROTOCOL_MAJOR_2;
 307                 minor = PROTOCOL_MINOR_2;
 308         } else {
 309                 major = PROTOCOL_MAJOR_1;
 310                 minor = PROTOCOL_MINOR_1;
 311         }
 312         snprintf(buf, sizeof buf, "SSH-%d.%d-%.100s\n", major, minor, SSH_VERSION);
 313         server_version_string = xstrdup(buf);
 314
 315         if (client_version_string == NULL) {
 316                 /* Send our protocol version identification. */
 317                 if (atomicio(write, sock_out, server_version_string, strlen(server_version_string))
 318                     != strlen(server_version_string)) {
 319                         log("Could not write ident string to %s.", get_remote_ipaddr());
 320                         fatal_cleanup();
 321                 }
 322
 323                 /* Read other side\'s version identification. */
 324                 for (i = 0; i < sizeof(buf) - 1; i++) {
 325                         if (atomicio(read, sock_in, &buf[i], 1) != 1) {
 326                                 log("Did not receive ident string from %s.", get_remote_ipaddr());
 327                                 fatal_cleanup();
 328                         }
 329                         if (buf[i] == '\r') {
 330                                 buf[i] = '\n';
 331                                 buf[i + 1] = 0;
 332                                 /* Kludge for F-Secure Macintosh < 1.0.2 */
 333                                 if (i == 12 &&
 334                                     strncmp(buf, "SSH-1.5-W1.0", 12) == 0)
 335                                         break;
 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 /* Destroy the host and server keys.  They will no longer be needed. */
 419 void
 420 destroy_sensitive_data(void)
 421 {
 422         int i;
 423
 424         if (sensitive_data.server_key) {
 425                 key_free(sensitive_data.server_key);
 426                 sensitive_data.server_key = NULL;
 427         }
 428         for(i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 429                 if (sensitive_data.host_keys[i]) {
 430                         key_free(sensitive_data.host_keys[i]);
 431                         sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 432                 }
 433         }
 434         sensitive_data.ssh1_host_key = NULL;
 435 }
 436 Key *
 437 load_private_key_autodetect(const char *filename)
 438 {
 439         struct stat st;
 440         int type;
 441         Key *public, *private;
 442
 443         if (stat(filename, &st) < 0) {
 444                 perror(filename);
 445                 return NULL;
 446         }
 447         /*
 448          * try to load the public key. right now this only works for RSA1,
 449          * since SSH2 keys are fully encrypted
 450          */
 451         type = KEY_RSA1;
 452         public = key_new(type);
 453         if (!load_public_key(filename, public, NULL)) {
 454                 /* ok, so we will assume this is 'some' key */
 455                 type = KEY_UNSPEC;
 456         }
 457         key_free(public);
 458
 459         /* Ok, try key with empty passphrase */
 460         private = key_new(type);
 461         if (load_private_key(filename, "", private, NULL)) {
 462                 debug("load_private_key_autodetect: type %d %s",
 463                     private->type, key_type(private));
 464                 return private;
 465         }
 466         key_free(private);
 467         return NULL;
 468 }
 469
 470 char *
 471 list_hostkey_types(void)
 472 {
 473         static char buf[1024];
 474         int i;
 475         buf[0] = '\0';
 476         for(i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 477                 Key *key = sensitive_data.host_keys[i];
 478                 if (key == NULL)
 479                         continue;
 480                 switch(key->type) {
 481                 case KEY_RSA:
 482                 case KEY_DSA:
 483                         strlcat(buf, key_ssh_name(key), sizeof buf);
 484                         strlcat(buf, ",", sizeof buf);
 485                         break;
 486                 }
 487         }
 488         i = strlen(buf);
 489         if (i > 0 && buf[i-1] == ',')
 490                 buf[i-1] = '\0';
 491         debug("list_hostkey_types: %s", buf);
 492         return buf;
 493 }
 494
 495 Key *
 496 get_hostkey_by_type(int type)
 497 {
 498         int i;
 499         for(i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 500                 Key *key = sensitive_data.host_keys[i];
 501                 if (key != NULL && key->type == type)
 502                         return key;
 503         }
 504         return NULL;
 505 }
 506
 507 /*
 508  * returns 1 if connection should be dropped, 0 otherwise.
 509  * dropping starts at connection #max_startups_begin with a probability
 510  * of (max_startups_rate/100). the probability increases linearly until
 511  * all connections are dropped for startups > max_startups
 512  */
 513 int
 514 drop_connection(int startups)
 515 {
 516         double p, r;
 517
 518         if (startups < options.max_startups_begin)
 519                 return 0;
 520         if (startups >= options.max_startups)
 521                 return 1;
 522         if (options.max_startups_rate == 100)
 523                 return 1;
 524
 525         p  = 100 - options.max_startups_rate;
 526         p *= startups - options.max_startups_begin;
 527         p /= (double) (options.max_startups - options.max_startups_begin);
 528         p += options.max_startups_rate;
 529         p /= 100.0;
 530         r = arc4random() / (double) UINT_MAX;
 531
 532         debug("drop_connection: p %g, r %g", p, r);
 533         return (r < p) ? 1 : 0;
 534 }
 535
 536 int *startup_pipes = NULL;      /* options.max_startup sized array of fd ints */
 537 int startup_pipe;               /* in child */
 538
 539 /*
 540  * Main program for the daemon.
 541  */
 542 int
 543 main(int ac, char **av)
 544 {
 545         extern char *optarg;
 546         extern int optind;
 547         int opt, sock_in = 0, sock_out = 0, newsock, j, i, fdsetsz, on = 1;
 548         pid_t pid;
 549         socklen_t fromlen;
 550         int silent = 0;
 551         fd_set *fdset;
 552         struct sockaddr_storage from;
 553         const char *remote_ip;
 554         int remote_port;
 555         FILE *f;
 556         struct linger linger;
 557         struct addrinfo *ai;
 558         char ntop[NI_MAXHOST], strport[NI_MAXSERV];
 559         int listen_sock, maxfd;
 560         int startup_p[2];
 561         int startups = 0;
 562         int ret, key_used = 0;
 563
 564         __progname = get_progname(av[0]);
 565         init_rng();
 566
 567         /* Save argv. */
 568         saved_argc = ac;
 569         saved_argv = av;
 570
 571         /* Initialize configuration options to their default values. */
 572         initialize_server_options(&options);
 573
 574         /* Parse command-line arguments. */
 575         while ((opt = getopt(ac, av, "f:p:b:k:h:g:V:u:dDiqQ46")) != -1) {
 576                 switch (opt) {
 577                 case '4':
 578                         IPv4or6 = AF_INET;
 579                         break;
 580                 case '6':
 581                         IPv4or6 = AF_INET6;
 582                         break;
 583                 case 'f':
 584                         config_file_name = optarg;
 585                         break;
 586                 case 'd':
 587                         if (0 == debug_flag) {
 588                                 debug_flag = 1;
 589                                 options.log_level = SYSLOG_LEVEL_DEBUG1;
 590                         } else if (options.log_level < SYSLOG_LEVEL_DEBUG3) {
 591                                 options.log_level++;
 592                         } else {
 593                                 fprintf(stderr, "Too high debugging level.\n");
 594                                 exit(1);
 595                         }
 596                         break;
 597                 case 'D':
 598                         no_daemon_flag = 1;
 599                         break;
 600                 case 'i':
 601                         inetd_flag = 1;
 602                         break;
 603                 case 'Q':
 604                         silent = 1;
 605                         break;
 606                 case 'q':
 607                         options.log_level = SYSLOG_LEVEL_QUIET;
 608                         break;
 609                 case 'b':
 610                         options.server_key_bits = atoi(optarg);
 611                         break;
 612                 case 'p':
 613                         options.ports_from_cmdline = 1;
 614                         if (options.num_ports >= MAX_PORTS) {
 615                                 fprintf(stderr, "too many ports.\n");
 616                                 exit(1);
 617                         }
 618                         options.ports[options.num_ports++] = atoi(optarg);
 619                         break;
 620                 case 'g':
 621                         options.login_grace_time = atoi(optarg);
 622                         break;
 623                 case 'k':
 624                         options.key_regeneration_time = atoi(optarg);
 625                         break;
 626                 case 'h':
 627                         if (options.num_host_key_files >= MAX_HOSTKEYS) {
 628                                 fprintf(stderr, "too many host keys.\n");
 629                                 exit(1);
 630                         }
 631                         options.host_key_files[options.num_host_key_files++] = optarg;
 632                         break;
 633                 case 'V':
 634                         client_version_string = optarg;
 635                         /* only makes sense with inetd_flag, i.e. no listen() */
 636                         inetd_flag = 1;
 637                         break;
 638                 case 'u':
 639                         utmp_len = atoi(optarg);
 640                         break;
 641                 case '?':
 642                 default:
 643                         fprintf(stderr, "sshd version %s\n", SSH_VERSION);
 644                         fprintf(stderr, "Usage: %s [options]\n", __progname);
 645                         fprintf(stderr, "Options:\n");
 646                         fprintf(stderr, "  -f file    Configuration file (default %s)\n", SERVER_CONFIG_FILE);
 647                         fprintf(stderr, "  -d         Debugging mode (multiple -d means more debugging)\n");
 648                         fprintf(stderr, "  -i         Started from inetd\n");
 649                         fprintf(stderr, "  -D         Do not fork into daemon mode\n");
 650                         fprintf(stderr, "  -q         Quiet (no logging)\n");
 651                         fprintf(stderr, "  -p port    Listen on the specified port (default: 22)\n");
 652                         fprintf(stderr, "  -k seconds Regenerate server key every this many seconds (default: 3600)\n");
 653                         fprintf(stderr, "  -g seconds Grace period for authentication (default: 600)\n");
 654                         fprintf(stderr, "  -b bits    Size of server RSA key (default: 768 bits)\n");
 655                         fprintf(stderr, "  -h file    File from which to read host key (default: %s)\n",
 656                             HOST_KEY_FILE);
 657                         fprintf(stderr, "  -u len     Maximum hostname length for utmp recording\n");
 658                         fprintf(stderr, "  -4         Use IPv4 only\n");
 659                         fprintf(stderr, "  -6         Use IPv6 only\n");
 660                         exit(1);
 661                 }
 662         }
 663
 664         /*
 665          * Force logging to stderr until we have loaded the private host
 666          * key (unless started from inetd)
 667          */
 668         log_init(__progname,
 669             options.log_level == -1 ? SYSLOG_LEVEL_INFO : options.log_level,
 670             options.log_facility == -1 ? SYSLOG_FACILITY_AUTH : options.log_facility,
 671             !silent && !inetd_flag);
 672
 673         /* Read server configuration options from the configuration file. */
 674         read_server_config(&options, config_file_name);
 675
 676         /* Fill in default values for those options not explicitly set. */
 677         fill_default_server_options(&options);
 678
 679         /* Check that there are no remaining arguments. */
 680         if (optind < ac) {
 681                 fprintf(stderr, "Extra argument %s.\n", av[optind]);
 682                 exit(1);
 683         }
 684
 685         debug("sshd version %.100s", SSH_VERSION);
 686
 687         /* load private host keys */
 688         sensitive_data.host_keys = xmalloc(options.num_host_key_files*sizeof(Key*));
 689         for(i = 0; i < options.num_host_key_files; i++)
 690                 sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 691         sensitive_data.server_key = NULL;
 692         sensitive_data.ssh1_host_key = NULL;
 693         sensitive_data.have_ssh1_key = 0;
 694         sensitive_data.have_ssh2_key = 0;
 695
 696         for(i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 697                 Key *key = load_private_key_autodetect(options.host_key_files[i]);
 698                 if (key == NULL) {
 699                         error("Could not load host key: %.200s: %.100s",
 700                             options.host_key_files[i], strerror(errno));
 701                         continue;
 702                 }
 703                 switch(key->type){
 704                 case KEY_RSA1:
 705                         sensitive_data.ssh1_host_key = key;
 706                         sensitive_data.have_ssh1_key = 1;
 707                         break;
 708                 case KEY_RSA:
 709                 case KEY_DSA:
 710                         sensitive_data.have_ssh2_key = 1;
 711                         break;
 712                 }
 713                 sensitive_data.host_keys[i] = key;
 714         }
 715         if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) && !sensitive_data.have_ssh1_key) {
 716                 log("Disabling protocol version 1. Could not load host key");
 717                 options.protocol &= ~SSH_PROTO_1;
 718         }
 719         if ((options.protocol & SSH_PROTO_2) && !sensitive_data.have_ssh2_key) {
 720                 log("Disabling protocol version 2. Could not load host key");
 721                 options.protocol &= ~SSH_PROTO_2;
 722         }
 723         if (! options.protocol & (SSH_PROTO_1|SSH_PROTO_2)) {
 724                 if (silent == 0)
 725                         fprintf(stderr, "sshd: no hostkeys available -- exiting.\n");
 726                 log("sshd: no hostkeys available -- exiting.\n");
 727                 exit(1);
 728         }
 729
 730         /* Check certain values for sanity. */
 731         if (options.protocol & SSH_PROTO_1) {
 732                 if (options.server_key_bits < 512 ||
 733                     options.server_key_bits > 32768) {
 734                         fprintf(stderr, "Bad server key size.\n");
 735                         exit(1);
 736                 }
 737                 /*
 738                  * Check that server and host key lengths differ sufficiently. This
 739                  * is necessary to make double encryption work with rsaref. Oh, I
 740                  * hate software patents. I dont know if this can go? Niels
 741                  */
 742                 if (options.server_key_bits >
 743                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) - SSH_KEY_BITS_RESERVED &&
 744                     options.server_key_bits <
 745                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
 746                         options.server_key_bits =
 747                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED;
 748                         debug("Forcing server key to %d bits to make it differ from host key.",
 749                             options.server_key_bits);
 750                 }
 751         }
 752
 753 #ifdef HAVE_SCO_PROTECTED_PW
 754         (void) set_auth_parameters(ac, av);
 755 #endif
 756
 757         /* Initialize the log (it is reinitialized below in case we forked). */
 758         if (debug_flag && !inetd_flag)
 759                 log_stderr = 1;
 760         log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
 761
 762         /*
 763          * If not in debugging mode, and not started from inetd, disconnect
 764          * from the controlling terminal, and fork.  The original process
 765          * exits.
 766          */
 767         if (!(debug_flag || inetd_flag || no_daemon_flag)) {
 768 #ifdef TIOCNOTTY
 769                 int fd;
 770 #endif /* TIOCNOTTY */
 771                 if (daemon(0, 0) < 0)
 772                         fatal("daemon() failed: %.200s", strerror(errno));
 773
 774                 /* Disconnect from the controlling tty. */
 775 #ifdef TIOCNOTTY
 776                 fd = open("/dev/tty", O_RDWR | O_NOCTTY);
 777                 if (fd >= 0) {
 778                         (void) ioctl(fd, TIOCNOTTY, NULL);
 779                         close(fd);
 780                 }
 781 #endif /* TIOCNOTTY */
 782         }
 783         /* Reinitialize the log (because of the fork above). */
 784         log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
 785
 786         /* Initialize the random number generator. */
 787         arc4random_stir();
 788
 789         /* Chdir to the root directory so that the current disk can be
 790            unmounted if desired. */
 791         chdir("/");
 792
 793         /* Start listening for a socket, unless started from inetd. */
 794         if (inetd_flag) {
 795                 int s1, s2;
 796                 s1 = dup(0);    /* Make sure descriptors 0, 1, and 2 are in use. */
 797                 s2 = dup(s1);
 798                 sock_in = dup(0);
 799                 sock_out = dup(1);
 800                 startup_pipe = -1;
 801                 /*
 802                  * We intentionally do not close the descriptors 0, 1, and 2
 803                  * as our code for setting the descriptors won\'t work if
 804                  * ttyfd happens to be one of those.
 805                  */
 806                 debug("inetd sockets after dupping: %d, %d", sock_in, sock_out);
 807                 if (options.protocol & SSH_PROTO_1)
 808                         generate_empheral_server_key();
 809         } else {
 810                 for (ai = options.listen_addrs; ai; ai = ai->ai_next) {
 811                         if (ai->ai_family != AF_INET && ai->ai_family != AF_INET6)
 812                                 continue;
 813                         if (num_listen_socks >= MAX_LISTEN_SOCKS)
 814                                 fatal("Too many listen sockets. "
 815                                     "Enlarge MAX_LISTEN_SOCKS");
 816                         if (getnameinfo(ai->ai_addr, ai->ai_addrlen,
 817                             ntop, sizeof(ntop), strport, sizeof(strport),
 818                             NI_NUMERICHOST|NI_NUMERICSERV) != 0) {
 819                                 error("getnameinfo failed");
 820                                 continue;
 821                         }
 822                         /* Create socket for listening. */
 823                         listen_sock = socket(ai->ai_family, SOCK_STREAM, 0);
 824                         if (listen_sock < 0) {
 825                                 /* kernel may not support ipv6 */
 826                                 verbose("socket: %.100s", strerror(errno));
 827                                 continue;
 828                         }
 829                         if (fcntl(listen_sock, F_SETFL, O_NONBLOCK) < 0) {
 830                                 error("listen_sock O_NONBLOCK: %s", strerror(errno));
 831                                 close(listen_sock);
 832                                 continue;
 833                         }
 834                         /*
 835                          * Set socket options.  We try to make the port
 836                          * reusable and have it close as fast as possible
 837                          * without waiting in unnecessary wait states on
 838                          * close.
 839                          */
 840                         setsockopt(listen_sock, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR,
 841                             (void *) &on, sizeof(on));
 842                         linger.l_onoff = 1;
 843                         linger.l_linger = 5;
 844                         setsockopt(listen_sock, SOL_SOCKET, SO_LINGER,
 845                             (void *) &linger, sizeof(linger));
 846
 847                         debug("Bind to port %s on %s.", strport, ntop);
 848
 849                         /* Bind the socket to the desired port. */
 850                         if ((bind(listen_sock, ai->ai_addr, ai->ai_addrlen) < 0) &&
 851                                  (!ai->ai_next)) {
 852                                 error("Bind to port %s on %s failed: %.200s.",
 853                                     strport, ntop, strerror(errno));
 854                                 close(listen_sock);
 855                                 continue;
 856                         }
 857                         listen_socks[num_listen_socks] = listen_sock;
 858                         num_listen_socks++;
 859
 860                         /* Start listening on the port. */
 861                         log("Server listening on %s port %s.", ntop, strport);
 862                         if (listen(listen_sock, 5) < 0)
 863                                 fatal("listen: %.100s", strerror(errno));
 864
 865                 }
 866                 freeaddrinfo(options.listen_addrs);
 867
 868                 if (!num_listen_socks)
 869                         fatal("Cannot bind any address.");
 870
 871                 if (!debug_flag) {
 872                         /*
 873                          * Record our pid in /var/run/sshd.pid to make it
 874                          * easier to kill the correct sshd.  We don't want to
 875                          * do this before the bind above because the bind will
 876                          * fail if there already is a daemon, and this will
 877                          * overwrite any old pid in the file.
 878                          */
 879                         f = fopen(options.pid_file, "wb");
 880                         if (f) {
 881                                 fprintf(f, "%u\n", (u_int) getpid());
 882                                 fclose(f);
 883                         }
 884                 }
 885                 if (options.protocol & SSH_PROTO_1)
 886                         generate_empheral_server_key();
 887
 888                 /* Arrange to restart on SIGHUP.  The handler needs listen_sock. */
 889                 signal(SIGHUP, sighup_handler);
 890
 891                 signal(SIGTERM, sigterm_handler);
 892                 signal(SIGQUIT, sigterm_handler);
 893
 894                 /* Arrange SIGCHLD to be caught. */
 895                 signal(SIGCHLD, main_sigchld_handler);
 896
 897                 /* setup fd set for listen */
 898                 fdset = NULL;
 899                 maxfd = 0;
 900                 for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
 901                         if (listen_socks[i] > maxfd)
 902                                 maxfd = listen_socks[i];
 903                 /* pipes connected to unauthenticated childs */
 904                 startup_pipes = xmalloc(options.max_startups * sizeof(int));
 905                 for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
 906                         startup_pipes[i] = -1;
 907
 908                 /*
 909                  * Stay listening for connections until the system crashes or
 910                  * the daemon is killed with a signal.
 911                  */
 912                 for (;;) {
 913                         if (received_sighup)
 914                                 sighup_restart();
 915                         if (fdset != NULL)
 916                                 xfree(fdset);
 917                         fdsetsz = howmany(maxfd+1, NFDBITS) * sizeof(fd_mask);
 918                         fdset = (fd_set *)xmalloc(fdsetsz);
 919                         memset(fdset, 0, fdsetsz);
 920
 921                         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
 922                                 FD_SET(listen_socks[i], fdset);
 923                         for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
 924                                 if (startup_pipes[i] != -1)
 925                                         FD_SET(startup_pipes[i], fdset);
 926
 927                         /* Wait in select until there is a connection. */
 928                         ret = select(maxfd+1, fdset, NULL, NULL, NULL);
 929                         if (ret < 0 && errno != EINTR)
 930                                 error("select: %.100s", strerror(errno));
 931                         if (key_used && key_do_regen) {
 932                                 generate_empheral_server_key();
 933                                 key_used = 0;
 934                                 key_do_regen = 0;
 935                         }
 936                         if (ret < 0)
 937                                 continue;
 938
 939                         for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
 940                                 if (startup_pipes[i] != -1 &&
 941                                     FD_ISSET(startup_pipes[i], fdset)) {
 942                                         /*
 943                                          * the read end of the pipe is ready
 944                                          * if the child has closed the pipe
 945                                          * after successful authentication
 946                                          * or if the child has died
 947                                          */
 948                                         close(startup_pipes[i]);
 949                                         startup_pipes[i] = -1;
 950                                         startups--;
 951                                 }
 952                         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++) {
 953                                 if (!FD_ISSET(listen_socks[i], fdset))
 954                                         continue;
 955                                 fromlen = sizeof(from);
 956                                 newsock = accept(listen_socks[i], (struct sockaddr *)&from,
 957                                     &fromlen);
 958                                 if (newsock < 0) {
 959                                         if (errno != EINTR && errno != EWOULDBLOCK)
 960                                                 error("accept: %.100s", strerror(errno));
 961                                         continue;
 962                                 }
 963                                 if (fcntl(newsock, F_SETFL, 0) < 0) {
 964                                         error("newsock del O_NONBLOCK: %s", strerror(errno));
 965                                         continue;
 966                                 }
 967                                 if (drop_connection(startups) == 1) {
 968                                         debug("drop connection #%d", startups);
 969                                         close(newsock);
 970                                         continue;
 971                                 }
 972                                 if (pipe(startup_p) == -1) {
 973                                         close(newsock);
 974                                         continue;
 975                                 }
 976
 977                                 for (j = 0; j < options.max_startups; j++)
 978                                         if (startup_pipes[j] == -1) {
 979                                                 startup_pipes[j] = startup_p[0];
 980                                                 if (maxfd < startup_p[0])
 981                                                         maxfd = startup_p[0];
 982                                                 startups++;
 983                                                 break;
 984                                         }
 985
 986                                 /*
 987                                  * Got connection.  Fork a child to handle it, unless
 988                                  * we are in debugging mode.
 989                                  */
 990                                 if (debug_flag) {
 991                                         /*
 992                                          * In debugging mode.  Close the listening
 993                                          * socket, and start processing the
 994                                          * connection without forking.
 995                                          */
 996                                         debug("Server will not fork when running in debugging mode.");
 997                                         close_listen_socks();
 998                                         sock_in = newsock;
 999                                         sock_out = newsock;
1000                                         startup_pipe = -1;
1001                                         pid = getpid();
1002                                         break;
1003                                 } else {
1004                                         /*
1005                                          * Normal production daemon.  Fork, and have
1006                                          * the child process the connection. The
1007                                          * parent continues listening.
1008                                          */
1009                                         if ((pid = fork()) == 0) {
1010                                                 /*
1011                                                  * Child.  Close the listening and max_startup
1012                                                  * sockets.  Start using the accepted socket.
1013                                                  * Reinitialize logging (since our pid has
1014                                                  * changed).  We break out of the loop to handle
1015                                                  * the connection.
1016                                                  */
1017                                                 startup_pipe = startup_p[1];
1018                                                 for (j = 0; j < options.max_startups; j++)
1019                                                         if (startup_pipes[j] != -1)
1020                                                                 close(startup_pipes[j]);
1021                                                 close_listen_socks();
1022                                                 sock_in = newsock;
1023                                                 sock_out = newsock;
1024                                                 log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
1025                                                 break;
1026                                         }
1027                                 }
1028
1029                                 /* Parent.  Stay in the loop. */
1030                                 if (pid < 0)
1031                                         error("fork: %.100s", strerror(errno));
1032                                 else
1033                                         debug("Forked child %d.", pid);
1034
1035                                 close(startup_p[1]);
1036
1037                                 /* Mark that the key has been used (it was "given" to the child). */
1038                                 if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) &&
1039                                     key_used == 0) {
1040                                         /* Schedule server key regeneration alarm. */
1041                                         signal(SIGALRM, key_regeneration_alarm);
1042                                         alarm(options.key_regeneration_time);
1043                                         key_used = 1;
1044                                 }
1045
1046                                 arc4random_stir();
1047
1048                                 /* Close the new socket (the child is now taking care of it). */
1049                                 close(newsock);
1050                         }
1051                         /* child process check (or debug mode) */
1052                         if (num_listen_socks < 0)
1053                                 break;
1054                 }
1055         }
1056
1057         /* This is the child processing a new connection. */
1058
1059         /*
1060          * Disable the key regeneration alarm.  We will not regenerate the
1061          * key since we are no longer in a position to give it to anyone. We
1062          * will not restart on SIGHUP since it no longer makes sense.
1063          */
1064         alarm(0);
1065         signal(SIGALRM, SIG_DFL);
1066         signal(SIGHUP, SIG_DFL);
1067         signal(SIGTERM, SIG_DFL);
1068         signal(SIGQUIT, SIG_DFL);
1069         signal(SIGCHLD, SIG_DFL);
1070         signal(SIGINT, SIG_DFL);
1071
1072         /*
1073          * Set socket options for the connection.  We want the socket to
1074          * close as fast as possible without waiting for anything.  If the
1075          * connection is not a socket, these will do nothing.
1076          */
1077         /* setsockopt(sock_in, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (void *)&on, sizeof(on)); */
1078         linger.l_onoff = 1;
1079         linger.l_linger = 5;
1080         setsockopt(sock_in, SOL_SOCKET, SO_LINGER, (void *) &linger, sizeof(linger));
1081
1082         /* Set keepalives if requested. */
1083         if (options.keepalives &&
1084             setsockopt(sock_in, SOL_SOCKET, SO_KEEPALIVE, (void *)&on,
1085             sizeof(on)) < 0)
1086                 error("setsockopt SO_KEEPALIVE: %.100s", strerror(errno));
1087
1088         /*
1089          * Register our connection.  This turns encryption off because we do
1090          * not have a key.
1091          */
1092         packet_set_connection(sock_in, sock_out);
1093
1094         remote_port = get_remote_port();
1095         remote_ip = get_remote_ipaddr();
1096
1097         /* Check whether logins are denied from this host. */
1098 #ifdef LIBWRAP
1099         /* XXX LIBWRAP noes not know about IPv6 */
1100         {
1101                 struct request_info req;
1102
1103                 request_init(&req, RQ_DAEMON, __progname, RQ_FILE, sock_in, NULL);
1104                 fromhost(&req);
1105
1106                 if (!hosts_access(&req)) {
1107                         close(sock_in);
1108                         close(sock_out);
1109                         refuse(&req);
1110                 }
1111 /*XXX IPv6 verbose("Connection from %.500s port %d", eval_client(&req), remote_port); */
1112         }
1113 #endif /* LIBWRAP */
1114         /* Log the connection. */
1115         verbose("Connection from %.500s port %d", remote_ip, remote_port);
1116
1117         /*
1118          * We don\'t want to listen forever unless the other side
1119          * successfully authenticates itself.  So we set up an alarm which is
1120          * cleared after successful authentication.  A limit of zero
1121          * indicates no limit. Note that we don\'t set the alarm in debugging
1122          * mode; it is just annoying to have the server exit just when you
1123          * are about to discover the bug.
1124          */
1125         signal(SIGALRM, grace_alarm_handler);
1126         if (!debug_flag)
1127                 alarm(options.login_grace_time);
1128
1129         sshd_exchange_identification(sock_in, sock_out);
1130         /*
1131          * Check that the connection comes from a privileged port.
1132          * Rhosts-Authentication only makes sense from priviledged
1133          * programs.  Of course, if the intruder has root access on his local
1134          * machine, he can connect from any port.  So do not use these
1135          * authentication methods from machines that you do not trust.
1136          */
1137         if (remote_port >= IPPORT_RESERVED ||
1138             remote_port < IPPORT_RESERVED / 2) {
1139                 debug("Rhosts Authentication disabled, "
1140                     "originating port not trusted.");
1141                 options.rhosts_authentication = 0;
1142         }
1143 #ifdef KRB4
1144         if (!packet_connection_is_ipv4() &&
1145             options.kerberos_authentication) {
1146                 debug("Kerberos Authentication disabled, only available for IPv4.");
1147                 options.kerberos_authentication = 0;
1148         }
1149 #endif /* KRB4 */
1150
1151         packet_set_nonblocking();
1152
1153         /* perform the key exchange */
1154         /* authenticate user and start session */
1155         if (compat20) {
1156                 do_ssh2_kex();
1157                 do_authentication2();
1158         } else {
1159                 do_ssh1_kex();
1160                 do_authentication();
1161         }
1162
1163 #ifdef KRB4
1164         /* Cleanup user's ticket cache file. */
1165         if (options.kerberos_ticket_cleanup)
1166                 (void) dest_tkt();
1167 #endif /* KRB4 */
1168
1169         /* The connection has been terminated. */
1170         verbose("Closing connection to %.100s", remote_ip);
1171
1172 #ifdef USE_PAM
1173         finish_pam();
1174 #endif /* USE_PAM */
1175
1176         packet_close();
1177         exit(0);
1178 }
1179
1180 /*
1181  * SSH1 key exchange
1182  */
1183 void
1184 do_ssh1_kex(void)
1185 {
1186         int i, len;
1187         int plen, slen;
1188         BIGNUM *session_key_int;
1189         u_char session_key[SSH_SESSION_KEY_LENGTH];
1190         u_char cookie[8];
1191         u_int cipher_type, auth_mask, protocol_flags;
1192         u_int32_t rand = 0;
1193
1194         /*
1195          * Generate check bytes that the client must send back in the user
1196          * packet in order for it to be accepted; this is used to defy ip
1197          * spoofing attacks.  Note that this only works against somebody
1198          * doing IP spoofing from a remote machine; any machine on the local
1199          * network can still see outgoing packets and catch the random
1200          * cookie.  This only affects rhosts authentication, and this is one
1201          * of the reasons why it is inherently insecure.
1202          */
1203         for (i = 0; i < 8; i++) {
1204                 if (i % 4 == 0)
1205                         rand = arc4random();
1206                 cookie[i] = rand & 0xff;
1207                 rand >>= 8;
1208         }
1209
1210         /*
1211          * Send our public key.  We include in the packet 64 bits of random
1212          * data that must be matched in the reply in order to prevent IP
1213          * spoofing.
1214          */
1215         packet_start(SSH_SMSG_PUBLIC_KEY);
1216         for (i = 0; i < 8; i++)
1217                 packet_put_char(cookie[i]);
1218
1219         /* Store our public server RSA key. */
1220         packet_put_int(BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n));
1221         packet_put_bignum(sensitive_data.server_key->rsa->e);
1222         packet_put_bignum(sensitive_data.server_key->rsa->n);
1223
1224         /* Store our public host RSA key. */
1225         packet_put_int(BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n));
1226         packet_put_bignum(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->e);
1227         packet_put_bignum(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n);
1228
1229         /* Put protocol flags. */
1230         packet_put_int(SSH_PROTOFLAG_HOST_IN_FWD_OPEN);
1231
1232         /* Declare which ciphers we support. */
1233         packet_put_int(cipher_mask_ssh1(0));
1234
1235         /* Declare supported authentication types. */
1236         auth_mask = 0;
1237         if (options.rhosts_authentication)
1238                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RHOSTS;
1239         if (options.rhosts_rsa_authentication)
1240                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RHOSTS_RSA;
1241         if (options.rsa_authentication)
1242                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RSA;
1243 #ifdef KRB4
1244         if (options.kerberos_authentication)
1245                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_KERBEROS;
1246 #endif
1247 #ifdef AFS
1248         if (options.kerberos_tgt_passing)
1249                 auth_mask |= 1 << SSH_PASS_KERBEROS_TGT;
1250         if (options.afs_token_passing)
1251                 auth_mask |= 1 << SSH_PASS_AFS_TOKEN;
1252 #endif
1253         if (options.skey_authentication == 1)
1254                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_TIS;
1255         if (options.password_authentication)
1256                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_PASSWORD;
1257         packet_put_int(auth_mask);
1258
1259         /* Send the packet and wait for it to be sent. */
1260         packet_send();
1261         packet_write_wait();
1262
1263         debug("Sent %d bit server key and %d bit host key.",
1264             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1265             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n));
1266
1267         /* Read clients reply (cipher type and session key). */
1268         packet_read_expect(&plen, SSH_CMSG_SESSION_KEY);
1269
1270         /* Get cipher type and check whether we accept this. */
1271         cipher_type = packet_get_char();
1272
1273         if (!(cipher_mask_ssh1(0) & (1 << cipher_type)))
1274                 packet_disconnect("Warning: client selects unsupported cipher.");
1275
1276         /* Get check bytes from the packet.  These must match those we
1277            sent earlier with the public key packet. */
1278         for (i = 0; i < 8; i++)
1279                 if (cookie[i] != packet_get_char())
1280                         packet_disconnect("IP Spoofing check bytes do not match.");
1281
1282         debug("Encryption type: %.200s", cipher_name(cipher_type));
1283
1284         /* Get the encrypted integer. */
1285         session_key_int = BN_new();
1286         packet_get_bignum(session_key_int, &slen);
1287
1288         protocol_flags = packet_get_int();
1289         packet_set_protocol_flags(protocol_flags);
1290
1291         packet_integrity_check(plen, 1 + 8 + slen + 4, SSH_CMSG_SESSION_KEY);
1292
1293         /*
1294          * Decrypt it using our private server key and private host key (key
1295          * with larger modulus first).
1296          */
1297         if (BN_cmp(sensitive_data.server_key->rsa->n, sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) > 0) {
1298                 /* Private key has bigger modulus. */
1299                 if (BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n) <
1300                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1301                         fatal("do_connection: %s: server_key %d < host_key %d + SSH_KEY_BITS_RESERVED %d",
1302                             get_remote_ipaddr(),
1303                             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1304                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n),
1305                             SSH_KEY_BITS_RESERVED);
1306                 }
1307                 rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1308                     sensitive_data.server_key->rsa);
1309                 rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1310                     sensitive_data.ssh1_host_key->rsa);
1311         } else {
1312                 /* Host key has bigger modulus (or they are equal). */
1313                 if (BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) <
1314                     BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1315                         fatal("do_connection: %s: host_key %d < server_key %d + SSH_KEY_BITS_RESERVED %d",
1316                             get_remote_ipaddr(),
1317                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n),
1318                             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1319                             SSH_KEY_BITS_RESERVED);
1320                 }
1321                 rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1322                     sensitive_data.ssh1_host_key->rsa);
1323                 rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1324                     sensitive_data.server_key->rsa);
1325         }
1326
1327         compute_session_id(session_id, cookie,
1328             sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n,
1329             sensitive_data.server_key->rsa->n);
1330
1331         /* Destroy the private and public keys.  They will no longer be needed. */
1332         destroy_sensitive_data();
1333
1334         /*
1335          * Extract session key from the decrypted integer.  The key is in the
1336          * least significant 256 bits of the integer; the first byte of the
1337          * key is in the highest bits.
1338          */
1339         BN_mask_bits(session_key_int, sizeof(session_key) * 8);
1340         len = BN_num_bytes(session_key_int);
1341         if (len < 0 || len > sizeof(session_key))
1342                 fatal("do_connection: bad len from %s: session_key_int %d > sizeof(session_key) %d",
1343                     get_remote_ipaddr(),
1344                     len, sizeof(session_key));
1345         memset(session_key, 0, sizeof(session_key));
1346         BN_bn2bin(session_key_int, session_key + sizeof(session_key) - len);
1347
1348         /* Destroy the decrypted integer.  It is no longer needed. */
1349         BN_clear_free(session_key_int);
1350
1351         /* Xor the first 16 bytes of the session key with the session id. */
1352         for (i = 0; i < 16; i++)
1353                 session_key[i] ^= session_id[i];
1354
1355         /* Set the session key.  From this on all communications will be encrypted. */
1356         packet_set_encryption_key(session_key, SSH_SESSION_KEY_LENGTH, cipher_type);
1357
1358         /* Destroy our copy of the session key.  It is no longer needed. */
1359         memset(session_key, 0, sizeof(session_key));
1360
1361         debug("Received session key; encryption turned on.");
1362
1363         /* Send an acknowledgement packet.  Note that this packet is sent encrypted. */
1364         packet_start(SSH_SMSG_SUCCESS);
1365         packet_send();
1366         packet_write_wait();
1367 }
1368
1369 /*
1370  * SSH2 key exchange: diffie-hellman-group1-sha1
1371  */
1372 void
1373 do_ssh2_kex(void)
1374 {
1375         Buffer *server_kexinit;
1376         Buffer *client_kexinit;
1377         int payload_len;
1378         int i;
1379         Kex *kex;
1380         char *cprop[PROPOSAL_MAX];
1381
1382 /* KEXINIT */
1383
1384         if (options.ciphers != NULL) {
1385                 myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_CTOS] =
1386                 myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_STOC] = options.ciphers;
1387         }
1388         myproposal[PROPOSAL_SERVER_HOST_KEY_ALGS] = list_hostkey_types();
1389
1390         server_kexinit = kex_init(myproposal);
1391         client_kexinit = xmalloc(sizeof(*client_kexinit));
1392         buffer_init(client_kexinit);
1393
1394         /* algorithm negotiation */
1395         kex_exchange_kexinit(server_kexinit, client_kexinit, cprop);
1396         kex = kex_choose_conf(cprop, myproposal, 1);
1397         for (i = 0; i < PROPOSAL_MAX; i++)
1398                 xfree(cprop[i]);
1399
1400         switch (kex->kex_type) {
1401         case DH_GRP1_SHA1:
1402                 ssh_dh1_server(kex, client_kexinit, server_kexinit);
1403                 break;
1404         case DH_GEX_SHA1:
1405                 ssh_dhgex_server(kex, client_kexinit, server_kexinit);
1406                 break;
1407         default:
1408                 fatal("Unsupported key exchange %d", kex->kex_type);
1409         }
1410
1411         debug("send SSH2_MSG_NEWKEYS.");
1412         packet_start(SSH2_MSG_NEWKEYS);
1413         packet_send();
1414         packet_write_wait();
1415         debug("done: send SSH2_MSG_NEWKEYS.");
1416
1417         debug("Wait SSH2_MSG_NEWKEYS.");
1418         packet_read_expect(&payload_len, SSH2_MSG_NEWKEYS);
1419         debug("GOT SSH2_MSG_NEWKEYS.");
1420
1421 #ifdef DEBUG_KEXDH
1422         /* send 1st encrypted/maced/compressed message */
1423         packet_start(SSH2_MSG_IGNORE);
1424         packet_put_cstring("markus");
1425         packet_send();
1426         packet_write_wait();
1427 #endif
1428
1429         debug("done: KEX2.");
1430 }
1431
1432 /*
1433  * SSH2 key exchange
1434  */
1435
1436 /* diffie-hellman-group1-sha1 */
1437
1438 void
1439 ssh_dh1_server(Kex *kex, Buffer *client_kexinit, Buffer *server_kexinit)
1440 {
1441 #ifdef DEBUG_KEXDH
1442         int i;
1443 #endif
1444         int payload_len, dlen;
1445         int slen;
1446         u_char *signature = NULL;
1447         u_char *server_host_key_blob = NULL;
1448         u_int sbloblen;
1449         u_int klen, kout;
1450         u_char *kbuf;
1451         u_char *hash;
1452         BIGNUM *shared_secret = 0;
1453         DH *dh;
1454         BIGNUM *dh_client_pub = 0;
1455         Key *hostkey;
1456
1457         hostkey = get_hostkey_by_type(kex->hostkey_type);
1458         if (hostkey == NULL)
1459                 fatal("Unsupported hostkey type %d", kex->hostkey_type);
1460
1461 /* KEXDH */
1462         /* generate DH key */
1463         dh = dh_new_group1();                   /* XXX depends on 'kex' */
1464         dh_gen_key(dh);
1465
1466         debug("Wait SSH2_MSG_KEXDH_INIT.");
1467         packet_read_expect(&payload_len, SSH2_MSG_KEXDH_INIT);
1468
1469         /* key, cert */
1470         dh_client_pub = BN_new();
1471         if (dh_client_pub == NULL)
1472                 fatal("dh_client_pub == NULL");
1473         packet_get_bignum2(dh_client_pub, &dlen);
1474
1475 #ifdef DEBUG_KEXDH
1476         fprintf(stderr, "\ndh_client_pub= ");
1477         BN_print_fp(stderr, dh_client_pub);
1478         fprintf(stderr, "\n");
1479         debug("bits %d", BN_num_bits(dh_client_pub));
1480 #endif
1481
1482 #ifdef DEBUG_KEXDH
1483         fprintf(stderr, "\np= ");
1484         BN_print_fp(stderr, dh->p);
1485         fprintf(stderr, "\ng= ");
1486         bn_print(dh->g);
1487         fprintf(stderr, "\npub= ");
1488         BN_print_fp(stderr, dh->pub_key);
1489         fprintf(stderr, "\n");
1490         DHparams_print_fp(stderr, dh);
1491 #endif
1492         if (!dh_pub_is_valid(dh, dh_client_pub))
1493                 packet_disconnect("bad client public DH value");
1494
1495         klen = DH_size(dh);
1496         kbuf = xmalloc(klen);
1497         kout = DH_compute_key(kbuf, dh_client_pub, dh);
1498
1499 #ifdef DEBUG_KEXDH
1500         debug("shared secret: len %d/%d", klen, kout);
1501         fprintf(stderr, "shared secret == ");
1502         for (i = 0; i< kout; i++)
1503                 fprintf(stderr, "%02x", (kbuf[i])&0xff);
1504         fprintf(stderr, "\n");
1505 #endif
1506         shared_secret = BN_new();
1507
1508         BN_bin2bn(kbuf, kout, shared_secret);
1509         memset(kbuf, 0, klen);
1510         xfree(kbuf);
1511
1512         /* XXX precompute? */
1513         key_to_blob(hostkey, &server_host_key_blob, &sbloblen);
1514
1515         /* calc H */                    /* XXX depends on 'kex' */
1516         hash = kex_hash(
1517             client_version_string,
1518             server_version_string,
1519             buffer_ptr(client_kexinit), buffer_len(client_kexinit),
1520             buffer_ptr(server_kexinit), buffer_len(server_kexinit),
1521             (char *)server_host_key_blob, sbloblen,
1522             dh_client_pub,
1523             dh->pub_key,
1524             shared_secret
1525         );
1526         buffer_free(client_kexinit);
1527         buffer_free(server_kexinit);
1528         xfree(client_kexinit);
1529         xfree(server_kexinit);
1530 #ifdef DEBUG_KEXDH
1531         fprintf(stderr, "hash == ");
1532         for (i = 0; i< 20; i++)
1533                 fprintf(stderr, "%02x", (hash[i])&0xff);
1534         fprintf(stderr, "\n");
1535 #endif
1536         /* save session id := H */
1537         /* XXX hashlen depends on KEX */
1538         session_id2_len = 20;
1539         session_id2 = xmalloc(session_id2_len);
1540         memcpy(session_id2, hash, session_id2_len);
1541
1542         /* sign H */
1543         /* XXX hashlen depends on KEX */
1544         key_sign(hostkey, &signature, &slen, hash, 20);
1545
1546         destroy_sensitive_data();
1547
1548         /* send server hostkey, DH pubkey 'f' and singed H */
1549         packet_start(SSH2_MSG_KEXDH_REPLY);
1550         packet_put_string((char *)server_host_key_blob, sbloblen);
1551         packet_put_bignum2(dh->pub_key);        /* f */
1552         packet_put_string((char *)signature, slen);
1553         packet_send();
1554         xfree(signature);
1555         xfree(server_host_key_blob);
1556         packet_write_wait();
1557
1558         kex_derive_keys(kex, hash, shared_secret);
1559         packet_set_kex(kex);
1560
1561         /* have keys, free DH */
1562         DH_free(dh);
1563 }
1564
1565 /* diffie-hellman-group-exchange-sha1 */
1566
1567 void
1568 ssh_dhgex_server(Kex *kex, Buffer *client_kexinit, Buffer *server_kexinit)
1569 {
1570 #ifdef DEBUG_KEXDH
1571         int i;
1572 #endif
1573         int payload_len, dlen;
1574         int slen, nbits;
1575         u_char *signature = NULL;
1576         u_char *server_host_key_blob = NULL;
1577         u_int sbloblen;
1578         u_int klen, kout;
1579         u_char *kbuf;
1580         u_char *hash;
1581         BIGNUM *shared_secret = 0;
1582         DH *dh;
1583         BIGNUM *dh_client_pub = 0;
1584         Key *hostkey;
1585
1586         hostkey = get_hostkey_by_type(kex->hostkey_type);
1587         if (hostkey == NULL)
1588                 fatal("Unsupported hostkey type %d", kex->hostkey_type);
1589
1590 /* KEXDHGEX */
1591         debug("Wait SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_REQUEST.");
1592         packet_read_expect(&payload_len, SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_REQUEST);
1593         nbits = packet_get_int();
1594         dh = choose_dh(nbits);
1595
1596         debug("Sending SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_GROUP.");
1597         packet_start(SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_GROUP);
1598         packet_put_bignum2(dh->p);
1599         packet_put_bignum2(dh->g);
1600         packet_send();
1601         packet_write_wait();
1602
1603         /* Compute our exchange value in parallel with the client */
1604
1605         dh_gen_key(dh);
1606
1607         debug("Wait SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_INIT.");
1608         packet_read_expect(&payload_len, SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_INIT);
1609
1610         /* key, cert */
1611         dh_client_pub = BN_new();
1612         if (dh_client_pub == NULL)
1613                 fatal("dh_client_pub == NULL");
1614         packet_get_bignum2(dh_client_pub, &dlen);
1615
1616 #ifdef DEBUG_KEXDH
1617         fprintf(stderr, "\ndh_client_pub= ");
1618         BN_print_fp(stderr, dh_client_pub);
1619         fprintf(stderr, "\n");
1620         debug("bits %d", BN_num_bits(dh_client_pub));
1621 #endif
1622
1623 #ifdef DEBUG_KEXDH
1624         fprintf(stderr, "\np= ");
1625         BN_print_fp(stderr, dh->p);
1626         fprintf(stderr, "\ng= ");
1627         bn_print(dh->g);
1628         fprintf(stderr, "\npub= ");
1629         BN_print_fp(stderr, dh->pub_key);
1630         fprintf(stderr, "\n");
1631         DHparams_print_fp(stderr, dh);
1632 #endif
1633         if (!dh_pub_is_valid(dh, dh_client_pub))
1634                 packet_disconnect("bad client public DH value");
1635
1636         klen = DH_size(dh);
1637         kbuf = xmalloc(klen);
1638         kout = DH_compute_key(kbuf, dh_client_pub, dh);
1639
1640 #ifdef DEBUG_KEXDH
1641         debug("shared secret: len %d/%d", klen, kout);
1642         fprintf(stderr, "shared secret == ");
1643         for (i = 0; i< kout; i++)
1644                 fprintf(stderr, "%02x", (kbuf[i])&0xff);
1645         fprintf(stderr, "\n");
1646 #endif
1647         shared_secret = BN_new();
1648
1649         BN_bin2bn(kbuf, kout, shared_secret);
1650         memset(kbuf, 0, klen);
1651         xfree(kbuf);
1652
1653         /* XXX precompute? */
1654         key_to_blob(hostkey, &server_host_key_blob, &sbloblen);
1655
1656         /* calc H */                    /* XXX depends on 'kex' */
1657         hash = kex_hash_gex(
1658             client_version_string,
1659             server_version_string,
1660             buffer_ptr(client_kexinit), buffer_len(client_kexinit),
1661             buffer_ptr(server_kexinit), buffer_len(server_kexinit),
1662             (char *)server_host_key_blob, sbloblen,
1663             nbits, dh->p, dh->g,
1664             dh_client_pub,
1665             dh->pub_key,
1666             shared_secret
1667         );
1668         buffer_free(client_kexinit);
1669         buffer_free(server_kexinit);
1670         xfree(client_kexinit);
1671         xfree(server_kexinit);
1672 #ifdef DEBUG_KEXDH
1673         fprintf(stderr, "hash == ");
1674         for (i = 0; i< 20; i++)
1675                 fprintf(stderr, "%02x", (hash[i])&0xff);
1676         fprintf(stderr, "\n");
1677 #endif
1678         /* save session id := H */
1679         /* XXX hashlen depends on KEX */
1680         session_id2_len = 20;
1681         session_id2 = xmalloc(session_id2_len);
1682         memcpy(session_id2, hash, session_id2_len);
1683
1684         /* sign H */
1685         /* XXX hashlen depends on KEX */
1686         key_sign(hostkey, &signature, &slen, hash, 20);
1687
1688         destroy_sensitive_data();
1689
1690         /* send server hostkey, DH pubkey 'f' and singed H */
1691         packet_start(SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_REPLY);
1692         packet_put_string((char *)server_host_key_blob, sbloblen);
1693         packet_put_bignum2(dh->pub_key);        /* f */
1694         packet_put_string((char *)signature, slen);
1695         packet_send();
1696         xfree(signature);
1697         xfree(server_host_key_blob);
1698         packet_write_wait();
1699
1700         kex_derive_keys(kex, hash, shared_secret);
1701         packet_set_kex(kex);
1702
1703         /* have keys, free DH */
1704         DH_free(dh);
1705 }