auth-rsa.c

   1 /*
   2  *
   3  * auth-rsa.c
   4  *
   5  * Author: Tatu Ylonen <ylo@cs.hut.fi>
   6  *
   7  * Copyright (c) 1995 Tatu Ylonen <ylo@cs.hut.fi>, Espoo, Finland
   8  *                    All rights reserved
   9  *
  10  * Created: Mon Mar 27 01:46:52 1995 ylo
  11  *
  12  * RSA-based authentication.  This code determines whether to admit a login
  13  * based on RSA authentication.  This file also contains functions to check
  14  * validity of the host key.
  15  *
  16  */
  17
  18 #include "includes.h"
  19 RCSID("$OpenBSD: auth-rsa.c,v 1.26 2000/06/20 01:39:38 markus Exp $");
  20
  21 #include "rsa.h"
  22 #include "packet.h"
  23 #include "xmalloc.h"
  24 #include "ssh.h"
  25 #include "mpaux.h"
  26 #include "uidswap.h"
  27 #include "match.h"
  28 #include "servconf.h"
  29 #include "auth-options.h"
  30
  31 #include <openssl/rsa.h>
  32 #include <openssl/md5.h>
  33
  34 /*
  35  * Session identifier that is used to bind key exchange and authentication
  36  * responses to a particular session.
  37  */
  38 extern unsigned char session_id[16];
  39
  40 /*
  41  * The .ssh/authorized_keys file contains public keys, one per line, in the
  42  * following format:
  43  *   options bits e n comment
  44  * where bits, e and n are decimal numbers,
  45  * and comment is any string of characters up to newline.  The maximum
  46  * length of a line is 8000 characters.  See the documentation for a
  47  * description of the options.
  48  */
  49
  50 /*
  51  * Performs the RSA authentication challenge-response dialog with the client,
  52  * and returns true (non-zero) if the client gave the correct answer to
  53  * our challenge; returns zero if the client gives a wrong answer.
  54  */
  55
  56 int
  57 auth_rsa_challenge_dialog(RSA *pk)
  58 {
  59         BIGNUM *challenge, *encrypted_challenge;
  60         BN_CTX *ctx;
  61         unsigned char buf[32], mdbuf[16], response[16];
  62         MD5_CTX md;
  63         unsigned int i;
  64         int plen, len;
  65
  66         encrypted_challenge = BN_new();
  67         challenge = BN_new();
  68
  69         /* Generate a random challenge. */
  70         BN_rand(challenge, 256, 0, 0);
  71         ctx = BN_CTX_new();
  72         BN_mod(challenge, challenge, pk->n, ctx);
  73         BN_CTX_free(ctx);
  74
  75         /* Encrypt the challenge with the public key. */
  76         rsa_public_encrypt(encrypted_challenge, challenge, pk);
  77
  78         /* Send the encrypted challenge to the client. */
  79         packet_start(SSH_SMSG_AUTH_RSA_CHALLENGE);
  80         packet_put_bignum(encrypted_challenge);
  81         packet_send();
  82         BN_clear_free(encrypted_challenge);
  83         packet_write_wait();
  84
  85         /* Wait for a response. */
  86         packet_read_expect(&plen, SSH_CMSG_AUTH_RSA_RESPONSE);
  87         packet_integrity_check(plen, 16, SSH_CMSG_AUTH_RSA_RESPONSE);
  88         for (i = 0; i < 16; i++)
  89                 response[i] = packet_get_char();
  90
  91         /* The response is MD5 of decrypted challenge plus session id. */
  92         len = BN_num_bytes(challenge);
  93         if (len <= 0 || len > 32)
  94                 fatal("auth_rsa_challenge_dialog: bad challenge length %d", len);
  95         memset(buf, 0, 32);
  96         BN_bn2bin(challenge, buf + 32 - len);
  97         MD5_Init(&md);
  98         MD5_Update(&md, buf, 32);
  99         MD5_Update(&md, session_id, 16);
 100         MD5_Final(mdbuf, &md);
 101         BN_clear_free(challenge);
 102
 103         /* Verify that the response is the original challenge. */
 104         if (memcmp(response, mdbuf, 16) != 0) {
 105                 /* Wrong answer. */
 106                 return 0;
 107         }
 108         /* Correct answer. */
 109         return 1;
 110 }
 111
 112 /*
 113  * Performs the RSA authentication dialog with the client.  This returns
 114  * 0 if the client could not be authenticated, and 1 if authentication was
 115  * successful.  This may exit if there is a serious protocol violation.
 116  */
 117
 118 int
 119 auth_rsa(struct passwd *pw, BIGNUM *client_n)
 120 {
 121         extern ServerOptions options;
 122         char line[8192], file[1024];
 123         int authenticated;
 124         unsigned int bits;
 125         FILE *f;
 126         unsigned long linenum = 0;
 127         struct stat st;
 128         RSA *pk;
 129
 130         /* Temporarily use the user's uid. */
 131         temporarily_use_uid(pw->pw_uid);
 132
 133         /* The authorized keys. */
 134         snprintf(file, sizeof file, "%.500s/%.100s", pw->pw_dir,
 135                  SSH_USER_PERMITTED_KEYS);
 136
 137         /* Fail quietly if file does not exist */
 138         if (stat(file, &st) < 0) {
 139                 /* Restore the privileged uid. */
 140                 restore_uid();
 141                 return 0;
 142         }
 143         /* Open the file containing the authorized keys. */
 144         f = fopen(file, "r");
 145         if (!f) {
 146                 /* Restore the privileged uid. */
 147                 restore_uid();
 148                 packet_send_debug("Could not open %.900s for reading.", file);
 149                 packet_send_debug("If your home is on an NFS volume, it may need to be world-readable.");
 150                 return 0;
 151         }
 152         if (options.strict_modes) {
 153                 int fail = 0;
 154                 char buf[1024];
 155                 /* Check open file in order to avoid open/stat races */
 156                 if (fstat(fileno(f), &st) < 0 ||
 157                     (st.st_uid != 0 && st.st_uid != pw->pw_uid) ||
 158                     (st.st_mode & 022) != 0) {
 159                         snprintf(buf, sizeof buf, "RSA authentication refused for %.100s: "
 160                                  "bad ownership or modes for '%s'.", pw->pw_name, file);
 161                         fail = 1;
 162                 } else {
 163                         /* Check path to SSH_USER_PERMITTED_KEYS */
 164                         int i;
 165                         static const char *check[] = {
 166                                 "", SSH_USER_DIR, NULL
 167                         };
 168                         for (i = 0; check[i]; i++) {
 169                                 snprintf(line, sizeof line, "%.500s/%.100s", pw->pw_dir, check[i]);
 170                                 if (stat(line, &st) < 0 ||
 171                                     (st.st_uid != 0 && st.st_uid != pw->pw_uid) ||
 172                                     (st.st_mode & 022) != 0) {
 173                                         snprintf(buf, sizeof buf, "RSA authentication refused for %.100s: "
 174                                                  "bad ownership or modes for '%s'.", pw->pw_name, line);
 175                                         fail = 1;
 176                                         break;
 177                                 }
 178                         }
 179                 }
 180                 if (fail) {
 181                         fclose(f);
 182                         log(buf);
 183                         packet_send_debug(buf);
 184                         restore_uid();
 185                         return 0;
 186                 }
 187         }
 188         /* Flag indicating whether authentication has succeeded. */
 189         authenticated = 0;
 190
 191         pk = RSA_new();
 192         pk->e = BN_new();
 193         pk->n = BN_new();
 194
 195         /*
 196          * Go though the accepted keys, looking for the current key.  If
 197          * found, perform a challenge-response dialog to verify that the
 198          * user really has the corresponding private key.
 199          */
 200         while (fgets(line, sizeof(line), f)) {
 201                 char *cp;
 202                 char *options;
 203
 204                 linenum++;
 205
 206                 /* Skip leading whitespace, empty and comment lines. */
 207                 for (cp = line; *cp == ' ' || *cp == '\t'; cp++)
 208                         ;
 209                 if (!*cp || *cp == '\n' || *cp == '#')
 210                         continue;
 211
 212                 /*
 213                  * Check if there are options for this key, and if so,
 214                  * save their starting address and skip the option part
 215                  * for now.  If there are no options, set the starting
 216                  * address to NULL.
 217                  */
 218                 if (*cp < '0' || *cp > '9') {
 219                         int quoted = 0;
 220                         options = cp;
 221                         for (; *cp && (quoted || (*cp != ' ' && *cp != '\t')); cp++) {
 222                                 if (*cp == '\\' && cp[1] == '"')
 223                                         cp++;   /* Skip both */
 224                                 else if (*cp == '"')
 225                                         quoted = !quoted;
 226                         }
 227                 } else
 228                         options = NULL;
 229
 230                 /* Parse the key from the line. */
 231                 if (!auth_rsa_read_key(&cp, &bits, pk->e, pk->n)) {
 232                         debug("%.100s, line %lu: bad key syntax",
 233                               SSH_USER_PERMITTED_KEYS, linenum);
 234                         packet_send_debug("%.100s, line %lu: bad key syntax",
 235                                           SSH_USER_PERMITTED_KEYS, linenum);
 236                         continue;
 237                 }
 238                 /* cp now points to the comment part. */
 239
 240                 /* Check if the we have found the desired key (identified by its modulus). */
 241                 if (BN_cmp(pk->n, client_n) != 0)
 242                         continue;
 243
 244                 /* check the real bits  */
 245                 if (bits != BN_num_bits(pk->n))
 246                         log("Warning: %s, line %ld: keysize mismatch: "
 247                             "actual %d vs. announced %d.",
 248                             file, linenum, BN_num_bits(pk->n), bits);
 249
 250                 /* We have found the desired key. */
 251
 252                 /* Perform the challenge-response dialog for this key. */
 253                 if (!auth_rsa_challenge_dialog(pk)) {
 254                         /* Wrong response. */
 255                         verbose("Wrong response to RSA authentication challenge.");
 256                         packet_send_debug("Wrong response to RSA authentication challenge.");
 257                         continue;
 258                 }
 259                 /*
 260                  * Correct response.  The client has been successfully
 261                  * authenticated. Note that we have not yet processed the
 262                  * options; this will be reset if the options cause the
 263                  * authentication to be rejected.
 264                  * Break out of the loop if authentication was successful;
 265                  * otherwise continue searching.
 266                  */
 267                 authenticated = auth_parse_options(pw, options, linenum);
 268                 if (authenticated)
 269                         break;
 270         }
 271
 272         /* Restore the privileged uid. */
 273         restore_uid();
 274
 275         /* Close the file. */
 276         fclose(f);
 277
 278         RSA_free(pk);
 279
 280         if (authenticated)
 281                 packet_send_debug("RSA authentication accepted.");
 282
 283         /* Return authentication result. */
 284         return authenticated;
 285 }