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 1.173 2001/03/05 17:17:21 markus Exp $");
  44
  45 #include <openssl/dh.h>
  46 #include <openssl/bn.h>
  47 #include <openssl/hmac.h>
  48
  49 #include "ssh.h"
  50 #include "ssh1.h"
  51 #include "ssh2.h"
  52 #include "xmalloc.h"
  53 #include "rsa.h"
  54 #include "sshpty.h"
  55 #include "packet.h"
  56 #include "mpaux.h"
  57 #include "log.h"
  58 #include "servconf.h"
  59 #include "uidswap.h"
  60 #include "compat.h"
  61 #include "buffer.h"
  62 #include "cipher.h"
  63 #include "kex.h"
  64 #include "key.h"
  65 #include "dh.h"
  66 #include "myproposal.h"
  67 #include "authfile.h"
  68 #include "pathnames.h"
  69 #include "atomicio.h"
  70 #include "canohost.h"
  71 #include "auth.h"
  72 #include "misc.h"
  73
  74 #ifdef LIBWRAP
  75 #include <tcpd.h>
  76 #include <syslog.h>
  77 int allow_severity = LOG_INFO;
  78 int deny_severity = LOG_WARNING;
  79 #endif /* LIBWRAP */
  80
  81 #ifndef O_NOCTTY
  82 #define O_NOCTTY        0
  83 #endif
  84
  85 #ifdef HAVE___PROGNAME
  86 extern char *__progname;
  87 #else
  88 char *__progname;
  89 #endif
  90
  91 /* Server configuration options. */
  92 ServerOptions options;
  93
  94 /* Name of the server configuration file. */
  95 char *config_file_name = _PATH_SERVER_CONFIG_FILE;
  96
  97 /*
  98  * Flag indicating whether IPv4 or IPv6.  This can be set on the command line.
  99  * Default value is AF_UNSPEC means both IPv4 and IPv6.
 100  */
 101 #ifdef IPV4_DEFAULT
 102 int IPv4or6 = AF_INET;
 103 #else
 104 int IPv4or6 = AF_UNSPEC;
 105 #endif
 106
 107 /*
 108  * Debug mode flag.  This can be set on the command line.  If debug
 109  * mode is enabled, extra debugging output will be sent to the system
 110  * log, the daemon will not go to background, and will exit after processing
 111  * the first connection.
 112  */
 113 int debug_flag = 0;
 114
 115 /* Flag indicating that the daemon is being started from inetd. */
 116 int inetd_flag = 0;
 117
 118 /* Flag indicating that sshd should not detach and become a daemon. */
 119 int no_daemon_flag = 0;
 120
 121 /* debug goes to stderr unless inetd_flag is set */
 122 int log_stderr = 0;
 123
 124 /* Saved arguments to main(). */
 125 char **saved_argv;
 126 int saved_argc;
 127
 128 /*
 129  * The sockets that the server is listening; this is used in the SIGHUP
 130  * signal handler.
 131  */
 132 #define MAX_LISTEN_SOCKS        16
 133 int listen_socks[MAX_LISTEN_SOCKS];
 134 int num_listen_socks = 0;
 135
 136 /*
 137  * the client's version string, passed by sshd2 in compat mode. if != NULL,
 138  * sshd will skip the version-number exchange
 139  */
 140 char *client_version_string = NULL;
 141 char *server_version_string = NULL;
 142
 143 /*
 144  * Any really sensitive data in the application is contained in this
 145  * structure. The idea is that this structure could be locked into memory so
 146  * that the pages do not get written into swap.  However, there are some
 147  * problems. The private key contains BIGNUMs, and we do not (in principle)
 148  * have access to the internals of them, and locking just the structure is
 149  * not very useful.  Currently, memory locking is not implemented.
 150  */
 151 struct {
 152         Key     *server_key;            /* empheral server key */
 153         Key     *ssh1_host_key;         /* ssh1 host key */
 154         Key     **host_keys;            /* all private host keys */
 155         int     have_ssh1_key;
 156         int     have_ssh2_key;
 157         u_char  ssh1_cookie[SSH_SESSION_KEY_LENGTH];
 158 } sensitive_data;
 159
 160 /*
 161  * Flag indicating whether the RSA server key needs to be regenerated.
 162  * Is set in the SIGALRM handler and cleared when the key is regenerated.
 163  */
 164 int key_do_regen = 0;
 165
 166 /* This is set to true when SIGHUP is received. */
 167 int received_sighup = 0;
 168
 169 /* session identifier, used by RSA-auth */
 170 u_char session_id[16];
 171
 172 /* same for ssh2 */
 173 u_char *session_id2 = NULL;
 174 int session_id2_len = 0;
 175
 176 /* record remote hostname or ip */
 177 u_int utmp_len = MAXHOSTNAMELEN;
 178
 179 /* Prototypes for various functions defined later in this file. */
 180 void do_ssh1_kex(void);
 181 void do_ssh2_kex(void);
 182
 183 void ssh_dh1_server(Kex *, Buffer *_kexinit, Buffer *);
 184 void ssh_dhgex_server(Kex *, Buffer *_kexinit, Buffer *);
 185
 186 /*
 187  * Close all listening sockets
 188  */
 189 void
 190 close_listen_socks(void)
 191 {
 192         int i;
 193         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
 194                 close(listen_socks[i]);
 195         num_listen_socks = -1;
 196 }
 197
 198 /*
 199  * Signal handler for SIGHUP.  Sshd execs itself when it receives SIGHUP;
 200  * the effect is to reread the configuration file (and to regenerate
 201  * the server key).
 202  */
 203 void
 204 sighup_handler(int sig)
 205 {
 206         received_sighup = 1;
 207         signal(SIGHUP, sighup_handler);
 208 }
 209
 210 /*
 211  * Called from the main program after receiving SIGHUP.
 212  * Restarts the server.
 213  */
 214 void
 215 sighup_restart(void)
 216 {
 217         log("Received SIGHUP; restarting.");
 218         close_listen_socks();
 219         execv(saved_argv[0], saved_argv);
 220         log("RESTART FAILED: av[0]='%.100s', error: %.100s.", saved_argv[0], strerror(errno));
 221         exit(1);
 222 }
 223
 224 /*
 225  * Generic signal handler for terminating signals in the master daemon.
 226  * These close the listen socket; not closing it seems to cause "Address
 227  * already in use" problems on some machines, which is inconvenient.
 228  */
 229 void
 230 sigterm_handler(int sig)
 231 {
 232         log("Received signal %d; terminating.", sig);
 233         close_listen_socks();
 234         unlink(options.pid_file);
 235         exit(255);
 236 }
 237
 238 /*
 239  * SIGCHLD handler.  This is called whenever a child dies.  This will then
 240  * reap any zombies left by exited c.
 241  */
 242 void
 243 main_sigchld_handler(int sig)
 244 {
 245         int save_errno = errno;
 246         int status;
 247
 248         while (waitpid(-1, &status, WNOHANG) > 0)
 249                 ;
 250
 251         signal(SIGCHLD, main_sigchld_handler);
 252         errno = save_errno;
 253 }
 254
 255 /*
 256  * Signal handler for the alarm after the login grace period has expired.
 257  */
 258 void
 259 grace_alarm_handler(int sig)
 260 {
 261         /* Close the connection. */
 262         packet_close();
 263
 264         /* Log error and exit. */
 265         fatal("Timeout before authentication for %s.", get_remote_ipaddr());
 266 }
 267
 268 /*
 269  * Signal handler for the key regeneration alarm.  Note that this
 270  * alarm only occurs in the daemon waiting for connections, and it does not
 271  * do anything with the private key or random state before forking.
 272  * Thus there should be no concurrency control/asynchronous execution
 273  * problems.
 274  */
 275 void
 276 generate_empheral_server_key(void)
 277 {
 278         u_int32_t rand = 0;
 279         int i;
 280
 281         log("Generating %s%d bit RSA key.", sensitive_data.server_key ? "new " : "",
 282             options.server_key_bits);
 283         if (sensitive_data.server_key != NULL)
 284                 key_free(sensitive_data.server_key);
 285         sensitive_data.server_key = key_generate(KEY_RSA1, options.server_key_bits);
 286         log("RSA key generation complete.");
 287
 288         for (i = 0; i < SSH_SESSION_KEY_LENGTH; i++) {
 289                 if (i % 4 == 0)
 290                         rand = arc4random();
 291                 sensitive_data.ssh1_cookie[i] = rand & 0xff;
 292                 rand >>= 8;
 293         }
 294         arc4random_stir();
 295 }
 296
 297 void
 298 key_regeneration_alarm(int sig)
 299 {
 300         int save_errno = errno;
 301         signal(SIGALRM, SIG_DFL);
 302         errno = save_errno;
 303         key_do_regen = 1;
 304 }
 305
 306 void
 307 sshd_exchange_identification(int sock_in, int sock_out)
 308 {
 309         int i, mismatch;
 310         int remote_major, remote_minor;
 311         int major, minor;
 312         char *s;
 313         char buf[256];                  /* Must not be larger than remote_version. */
 314         char remote_version[256];       /* Must be at least as big as buf. */
 315
 316         if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) &&
 317             (options.protocol & SSH_PROTO_2)) {
 318                 major = PROTOCOL_MAJOR_1;
 319                 minor = 99;
 320         } else if (options.protocol & SSH_PROTO_2) {
 321                 major = PROTOCOL_MAJOR_2;
 322                 minor = PROTOCOL_MINOR_2;
 323         } else {
 324                 major = PROTOCOL_MAJOR_1;
 325                 minor = PROTOCOL_MINOR_1;
 326         }
 327         snprintf(buf, sizeof buf, "SSH-%d.%d-%.100s\n", major, minor, SSH_VERSION);
 328         server_version_string = xstrdup(buf);
 329
 330         if (client_version_string == NULL) {
 331                 /* Send our protocol version identification. */
 332                 if (atomicio(write, sock_out, server_version_string, strlen(server_version_string))
 333                     != strlen(server_version_string)) {
 334                         log("Could not write ident string to %s.", get_remote_ipaddr());
 335                         fatal_cleanup();
 336                 }
 337
 338                 /* Read other side's version identification. */
 339                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
 340                 for (i = 0; i < sizeof(buf) - 1; i++) {
 341                         if (atomicio(read, sock_in, &buf[i], 1) != 1) {
 342                                 log("Did not receive identification string from %s.",
 343                                     get_remote_ipaddr());
 344                                 fatal_cleanup();
 345                         }
 346                         if (buf[i] == '\r') {
 347                                 buf[i] = '\n';
 348                                 buf[i + 1] = 0;
 349                                 /* Kludge for F-Secure Macintosh < 1.0.2 */
 350                                 if (i == 12 &&
 351                                     strncmp(buf, "SSH-1.5-W1.0", 12) == 0)
 352                                         break;
 353                                 continue;
 354                         }
 355                         if (buf[i] == '\n') {
 356                                 /* buf[i] == '\n' */
 357                                 buf[i + 1] = 0;
 358                                 break;
 359                         }
 360                 }
 361                 buf[sizeof(buf) - 1] = 0;
 362                 client_version_string = xstrdup(buf);
 363         }
 364
 365         /*
 366          * Check that the versions match.  In future this might accept
 367          * several versions and set appropriate flags to handle them.
 368          */
 369         if (sscanf(client_version_string, "SSH-%d.%d-%[^\n]\n",
 370             &remote_major, &remote_minor, remote_version) != 3) {
 371                 s = "Protocol mismatch.\n";
 372                 (void) atomicio(write, sock_out, s, strlen(s));
 373                 close(sock_in);
 374                 close(sock_out);
 375                 log("Bad protocol version identification '%.100s' from %s",
 376                     client_version_string, get_remote_ipaddr());
 377                 fatal_cleanup();
 378         }
 379         debug("Client protocol version %d.%d; client software version %.100s",
 380               remote_major, remote_minor, remote_version);
 381
 382         compat_datafellows(remote_version);
 383
 384         mismatch = 0;
 385         switch(remote_major) {
 386         case 1:
 387                 if (remote_minor == 99) {
 388                         if (options.protocol & SSH_PROTO_2)
 389                                 enable_compat20();
 390                         else
 391                                 mismatch = 1;
 392                         break;
 393                 }
 394                 if (!(options.protocol & SSH_PROTO_1)) {
 395                         mismatch = 1;
 396                         break;
 397                 }
 398                 if (remote_minor < 3) {
 399                         packet_disconnect("Your ssh version is too old and "
 400                             "is no longer supported.  Please install a newer version.");
 401                 } else if (remote_minor == 3) {
 402                         /* note that this disables agent-forwarding */
 403                         enable_compat13();
 404                 }
 405                 break;
 406         case 2:
 407                 if (options.protocol & SSH_PROTO_2) {
 408                         enable_compat20();
 409                         break;
 410                 }
 411                 /* FALLTHROUGH */
 412         default:
 413                 mismatch = 1;
 414                 break;
 415         }
 416         chop(server_version_string);
 417         chop(client_version_string);
 418         debug("Local version string %.200s", server_version_string);
 419
 420         if (mismatch) {
 421                 s = "Protocol major versions differ.\n";
 422                 (void) atomicio(write, sock_out, s, strlen(s));
 423                 close(sock_in);
 424                 close(sock_out);
 425                 log("Protocol major versions differ for %s: %.200s vs. %.200s",
 426                     get_remote_ipaddr(),
 427                     server_version_string, client_version_string);
 428                 fatal_cleanup();
 429         }
 430         if (compat20)
 431                 packet_set_ssh2_format();
 432 }
 433
 434
 435 /* Destroy the host and server keys.  They will no longer be needed. */
 436 void
 437 destroy_sensitive_data(void)
 438 {
 439         int i;
 440
 441         if (sensitive_data.server_key) {
 442                 key_free(sensitive_data.server_key);
 443                 sensitive_data.server_key = NULL;
 444         }
 445         for(i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 446                 if (sensitive_data.host_keys[i]) {
 447                         key_free(sensitive_data.host_keys[i]);
 448                         sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 449                 }
 450         }
 451         sensitive_data.ssh1_host_key = NULL;
 452         memset(sensitive_data.ssh1_cookie, 0, SSH_SESSION_KEY_LENGTH);
 453 }
 454 Key *
 455 load_private_key_autodetect(const char *filename)
 456 {
 457         struct stat st;
 458         int type;
 459         Key *public, *private;
 460
 461         if (stat(filename, &st) < 0) {
 462                 perror(filename);
 463                 return NULL;
 464         }
 465         /*
 466          * try to load the public key. right now this only works for RSA1,
 467          * since SSH2 keys are fully encrypted
 468          */
 469         type = KEY_RSA1;
 470         public = key_new(type);
 471         if (!load_public_key(filename, public, NULL)) {
 472                 /* ok, so we will assume this is 'some' key */
 473                 type = KEY_UNSPEC;
 474         }
 475         key_free(public);
 476
 477         /* Ok, try key with empty passphrase */
 478         private = key_new(type);
 479         if (load_private_key(filename, "", private, NULL)) {
 480                 debug("load_private_key_autodetect: type %d %s",
 481                     private->type, key_type(private));
 482                 return private;
 483         }
 484         key_free(private);
 485         return NULL;
 486 }
 487
 488 char *
 489 list_hostkey_types(void)
 490 {
 491         static char buf[1024];
 492         int i;
 493         buf[0] = '\0';
 494         for(i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 495                 Key *key = sensitive_data.host_keys[i];
 496                 if (key == NULL)
 497                         continue;
 498                 switch(key->type) {
 499                 case KEY_RSA:
 500                 case KEY_DSA:
 501                         strlcat(buf, key_ssh_name(key), sizeof buf);
 502                         strlcat(buf, ",", sizeof buf);
 503                         break;
 504                 }
 505         }
 506         i = strlen(buf);
 507         if (i > 0 && buf[i-1] == ',')
 508                 buf[i-1] = '\0';
 509         debug("list_hostkey_types: %s", buf);
 510         return buf;
 511 }
 512
 513 Key *
 514 get_hostkey_by_type(int type)
 515 {
 516         int i;
 517         for(i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 518                 Key *key = sensitive_data.host_keys[i];
 519                 if (key != NULL && key->type == type)
 520                         return key;
 521         }
 522         return NULL;
 523 }
 524
 525 /*
 526  * returns 1 if connection should be dropped, 0 otherwise.
 527  * dropping starts at connection #max_startups_begin with a probability
 528  * of (max_startups_rate/100). the probability increases linearly until
 529  * all connections are dropped for startups > max_startups
 530  */
 531 int
 532 drop_connection(int startups)
 533 {
 534         double p, r;
 535
 536         if (startups < options.max_startups_begin)
 537                 return 0;
 538         if (startups >= options.max_startups)
 539                 return 1;
 540         if (options.max_startups_rate == 100)
 541                 return 1;
 542
 543         p  = 100 - options.max_startups_rate;
 544         p *= startups - options.max_startups_begin;
 545         p /= (double) (options.max_startups - options.max_startups_begin);
 546         p += options.max_startups_rate;
 547         p /= 100.0;
 548         r = arc4random() / (double) UINT_MAX;
 549
 550         debug("drop_connection: p %g, r %g", p, r);
 551         return (r < p) ? 1 : 0;
 552 }
 553
 554 int *startup_pipes = NULL;      /* options.max_startup sized array of fd ints */
 555 int startup_pipe;               /* in child */
 556
 557 /*
 558  * Main program for the daemon.
 559  */
 560 int
 561 main(int ac, char **av)
 562 {
 563         extern char *optarg;
 564         extern int optind;
 565         int opt, sock_in = 0, sock_out = 0, newsock, j, i, fdsetsz, on = 1;
 566         pid_t pid;
 567         socklen_t fromlen;
 568         fd_set *fdset;
 569         struct sockaddr_storage from;
 570         const char *remote_ip;
 571         int remote_port;
 572         FILE *f;
 573         struct linger linger;
 574         struct addrinfo *ai;
 575         char ntop[NI_MAXHOST], strport[NI_MAXSERV];
 576         int listen_sock, maxfd;
 577         int startup_p[2];
 578         int startups = 0;
 579         int ret, key_used = 0;
 580
 581         __progname = get_progname(av[0]);
 582         init_rng();
 583
 584         /* Save argv. */
 585         saved_argc = ac;
 586         saved_argv = av;
 587
 588         /* Initialize configuration options to their default values. */
 589         initialize_server_options(&options);
 590
 591         /* Parse command-line arguments. */
 592         while ((opt = getopt(ac, av, "f:p:b:k:h:g:V:u:dDiqQ46")) != -1) {
 593                 switch (opt) {
 594                 case '4':
 595                         IPv4or6 = AF_INET;
 596                         break;
 597                 case '6':
 598                         IPv4or6 = AF_INET6;
 599                         break;
 600                 case 'f':
 601                         config_file_name = optarg;
 602                         break;
 603                 case 'd':
 604                         if (0 == debug_flag) {
 605                                 debug_flag = 1;
 606                                 options.log_level = SYSLOG_LEVEL_DEBUG1;
 607                         } else if (options.log_level < SYSLOG_LEVEL_DEBUG3) {
 608                                 options.log_level++;
 609                         } else {
 610                                 fprintf(stderr, "Too high debugging level.\n");
 611                                 exit(1);
 612                         }
 613                         break;
 614                 case 'D':
 615                         no_daemon_flag = 1;
 616                         break;
 617                 case 'i':
 618                         inetd_flag = 1;
 619                         break;
 620                 case 'Q':
 621                         /* ignored */
 622                         break;
 623                 case 'q':
 624                         options.log_level = SYSLOG_LEVEL_QUIET;
 625                         break;
 626                 case 'b':
 627                         options.server_key_bits = atoi(optarg);
 628                         break;
 629                 case 'p':
 630                         options.ports_from_cmdline = 1;
 631                         if (options.num_ports >= MAX_PORTS) {
 632                                 fprintf(stderr, "too many ports.\n");
 633                                 exit(1);
 634                         }
 635                         options.ports[options.num_ports++] = atoi(optarg);
 636                         break;
 637                 case 'g':
 638                         options.login_grace_time = atoi(optarg);
 639                         break;
 640                 case 'k':
 641                         options.key_regeneration_time = atoi(optarg);
 642                         break;
 643                 case 'h':
 644                         if (options.num_host_key_files >= MAX_HOSTKEYS) {
 645                                 fprintf(stderr, "too many host keys.\n");
 646                                 exit(1);
 647                         }
 648                         options.host_key_files[options.num_host_key_files++] = optarg;
 649                         break;
 650                 case 'V':
 651                         client_version_string = optarg;
 652                         /* only makes sense with inetd_flag, i.e. no listen() */
 653                         inetd_flag = 1;
 654                         break;
 655                 case 'u':
 656                         utmp_len = atoi(optarg);
 657                         break;
 658                 case '?':
 659                 default:
 660                         fprintf(stderr, "sshd version %s\n", SSH_VERSION);
 661                         fprintf(stderr, "Usage: %s [options]\n", __progname);
 662                         fprintf(stderr, "Options:\n");
 663                         fprintf(stderr, "  -f file    Configuration file (default %s)\n", _PATH_SERVER_CONFIG_FILE);
 664                         fprintf(stderr, "  -d         Debugging mode (multiple -d means more debugging)\n");
 665                         fprintf(stderr, "  -i         Started from inetd\n");
 666                         fprintf(stderr, "  -D         Do not fork into daemon mode\n");
 667                         fprintf(stderr, "  -q         Quiet (no logging)\n");
 668                         fprintf(stderr, "  -p port    Listen on the specified port (default: 22)\n");
 669                         fprintf(stderr, "  -k seconds Regenerate server key every this many seconds (default: 3600)\n");
 670                         fprintf(stderr, "  -g seconds Grace period for authentication (default: 600)\n");
 671                         fprintf(stderr, "  -b bits    Size of server RSA key (default: 768 bits)\n");
 672                         fprintf(stderr, "  -h file    File from which to read host key (default: %s)\n",
 673                             _PATH_HOST_KEY_FILE);
 674                         fprintf(stderr, "  -u len     Maximum hostname length for utmp recording\n");
 675                         fprintf(stderr, "  -4         Use IPv4 only\n");
 676                         fprintf(stderr, "  -6         Use IPv6 only\n");
 677                         exit(1);
 678                 }
 679         }
 680
 681         /*
 682          * Force logging to stderr until we have loaded the private host
 683          * key (unless started from inetd)
 684          */
 685         log_init(__progname,
 686             options.log_level == -1 ? SYSLOG_LEVEL_INFO : options.log_level,
 687             options.log_facility == -1 ? SYSLOG_FACILITY_AUTH : options.log_facility,
 688             !inetd_flag);
 689
 690         /* Read server configuration options from the configuration file. */
 691         read_server_config(&options, config_file_name);
 692
 693         /* Fill in default values for those options not explicitly set. */
 694         fill_default_server_options(&options);
 695
 696         /* Check that there are no remaining arguments. */
 697         if (optind < ac) {
 698                 fprintf(stderr, "Extra argument %s.\n", av[optind]);
 699                 exit(1);
 700         }
 701
 702         debug("sshd version %.100s", SSH_VERSION);
 703
 704         /* load private host keys */
 705         sensitive_data.host_keys = xmalloc(options.num_host_key_files*sizeof(Key*));
 706         for(i = 0; i < options.num_host_key_files; i++)
 707                 sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 708         sensitive_data.server_key = NULL;
 709         sensitive_data.ssh1_host_key = NULL;
 710         sensitive_data.have_ssh1_key = 0;
 711         sensitive_data.have_ssh2_key = 0;
 712
 713         for(i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 714                 Key *key = load_private_key_autodetect(options.host_key_files[i]);
 715                 if (key == NULL) {
 716                         error("Could not load host key: %.200s: %.100s",
 717                             options.host_key_files[i], strerror(errno));
 718                         continue;
 719                 }
 720                 switch(key->type){
 721                 case KEY_RSA1:
 722                         sensitive_data.ssh1_host_key = key;
 723                         sensitive_data.have_ssh1_key = 1;
 724                         break;
 725                 case KEY_RSA:
 726                 case KEY_DSA:
 727                         sensitive_data.have_ssh2_key = 1;
 728                         break;
 729                 }
 730                 sensitive_data.host_keys[i] = key;
 731         }
 732         if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) && !sensitive_data.have_ssh1_key) {
 733                 log("Disabling protocol version 1. Could not load host key");
 734                 options.protocol &= ~SSH_PROTO_1;
 735         }
 736         if ((options.protocol & SSH_PROTO_2) && !sensitive_data.have_ssh2_key) {
 737                 log("Disabling protocol version 2. Could not load host key");
 738                 options.protocol &= ~SSH_PROTO_2;
 739         }
 740         if (!(options.protocol & (SSH_PROTO_1|SSH_PROTO_2))) {
 741                 log("sshd: no hostkeys available -- exiting.");
 742                 exit(1);
 743         }
 744
 745         /* Check certain values for sanity. */
 746         if (options.protocol & SSH_PROTO_1) {
 747                 if (options.server_key_bits < 512 ||
 748                     options.server_key_bits > 32768) {
 749                         fprintf(stderr, "Bad server key size.\n");
 750                         exit(1);
 751                 }
 752                 /*
 753                  * Check that server and host key lengths differ sufficiently. This
 754                  * is necessary to make double encryption work with rsaref. Oh, I
 755                  * hate software patents. I dont know if this can go? Niels
 756                  */
 757                 if (options.server_key_bits >
 758                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) - SSH_KEY_BITS_RESERVED &&
 759                     options.server_key_bits <
 760                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
 761                         options.server_key_bits =
 762                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED;
 763                         debug("Forcing server key to %d bits to make it differ from host key.",
 764                             options.server_key_bits);
 765                 }
 766         }
 767
 768 #ifdef HAVE_SCO_PROTECTED_PW
 769         (void) set_auth_parameters(ac, av);
 770 #endif
 771
 772         /* Initialize the log (it is reinitialized below in case we forked). */
 773         if (debug_flag && !inetd_flag)
 774                 log_stderr = 1;
 775         log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
 776
 777         /*
 778          * If not in debugging mode, and not started from inetd, disconnect
 779          * from the controlling terminal, and fork.  The original process
 780          * exits.
 781          */
 782         if (!(debug_flag || inetd_flag || no_daemon_flag)) {
 783 #ifdef TIOCNOTTY
 784                 int fd;
 785 #endif /* TIOCNOTTY */
 786                 if (daemon(0, 0) < 0)
 787                         fatal("daemon() failed: %.200s", strerror(errno));
 788
 789                 /* Disconnect from the controlling tty. */
 790 #ifdef TIOCNOTTY
 791                 fd = open(_PATH_TTY, O_RDWR | O_NOCTTY);
 792                 if (fd >= 0) {
 793                         (void) ioctl(fd, TIOCNOTTY, NULL);
 794                         close(fd);
 795                 }
 796 #endif /* TIOCNOTTY */
 797         }
 798         /* Reinitialize the log (because of the fork above). */
 799         log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
 800
 801         /* Initialize the random number generator. */
 802         arc4random_stir();
 803
 804         /* Chdir to the root directory so that the current disk can be
 805            unmounted if desired. */
 806         chdir("/");
 807
 808         /* Start listening for a socket, unless started from inetd. */
 809         if (inetd_flag) {
 810                 int s1, s2;
 811                 s1 = dup(0);    /* Make sure descriptors 0, 1, and 2 are in use. */
 812                 s2 = dup(s1);
 813                 sock_in = dup(0);
 814                 sock_out = dup(1);
 815                 startup_pipe = -1;
 816                 /*
 817                  * We intentionally do not close the descriptors 0, 1, and 2
 818                  * as our code for setting the descriptors won\'t work if
 819                  * ttyfd happens to be one of those.
 820                  */
 821                 debug("inetd sockets after dupping: %d, %d", sock_in, sock_out);
 822                 if (options.protocol & SSH_PROTO_1)
 823                         generate_empheral_server_key();
 824         } else {
 825                 for (ai = options.listen_addrs; ai; ai = ai->ai_next) {
 826                         if (ai->ai_family != AF_INET && ai->ai_family != AF_INET6)
 827                                 continue;
 828                         if (num_listen_socks >= MAX_LISTEN_SOCKS)
 829                                 fatal("Too many listen sockets. "
 830                                     "Enlarge MAX_LISTEN_SOCKS");
 831                         if (getnameinfo(ai->ai_addr, ai->ai_addrlen,
 832                             ntop, sizeof(ntop), strport, sizeof(strport),
 833                             NI_NUMERICHOST|NI_NUMERICSERV) != 0) {
 834                                 error("getnameinfo failed");
 835                                 continue;
 836                         }
 837                         /* Create socket for listening. */
 838                         listen_sock = socket(ai->ai_family, SOCK_STREAM, 0);
 839                         if (listen_sock < 0) {
 840                                 /* kernel may not support ipv6 */
 841                                 verbose("socket: %.100s", strerror(errno));
 842                                 continue;
 843                         }
 844                         if (fcntl(listen_sock, F_SETFL, O_NONBLOCK) < 0) {
 845                                 error("listen_sock O_NONBLOCK: %s", strerror(errno));
 846                                 close(listen_sock);
 847                                 continue;
 848                         }
 849                         /*
 850                          * Set socket options.  We try to make the port
 851                          * reusable and have it close as fast as possible
 852                          * without waiting in unnecessary wait states on
 853                          * close.
 854                          */
 855                         setsockopt(listen_sock, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR,
 856                             (void *) &on, sizeof(on));
 857                         linger.l_onoff = 1;
 858                         linger.l_linger = 5;
 859                         setsockopt(listen_sock, SOL_SOCKET, SO_LINGER,
 860                             (void *) &linger, sizeof(linger));
 861
 862                         debug("Bind to port %s on %s.", strport, ntop);
 863
 864                         /* Bind the socket to the desired port. */
 865                         if (bind(listen_sock, ai->ai_addr, ai->ai_addrlen) < 0) {
 866                                 if (!ai->ai_next)
 867                                     error("Bind to port %s on %s failed: %.200s.",
 868                                             strport, ntop, strerror(errno));
 869                                 close(listen_sock);
 870                                 continue;
 871                         }
 872                         listen_socks[num_listen_socks] = listen_sock;
 873                         num_listen_socks++;
 874
 875                         /* Start listening on the port. */
 876                         log("Server listening on %s port %s.", ntop, strport);
 877                         if (listen(listen_sock, 5) < 0)
 878                                 fatal("listen: %.100s", strerror(errno));
 879
 880                 }
 881                 freeaddrinfo(options.listen_addrs);
 882
 883                 if (!num_listen_socks)
 884                         fatal("Cannot bind any address.");
 885
 886                 if (!debug_flag) {
 887                         /*
 888                          * Record our pid in /var/run/sshd.pid to make it
 889                          * easier to kill the correct sshd.  We don't want to
 890                          * do this before the bind above because the bind will
 891                          * fail if there already is a daemon, and this will
 892                          * overwrite any old pid in the file.
 893                          */
 894                         f = fopen(options.pid_file, "wb");
 895                         if (f) {
 896                                 fprintf(f, "%u\n", (u_int) getpid());
 897                                 fclose(f);
 898                         }
 899                 }
 900                 if (options.protocol & SSH_PROTO_1)
 901                         generate_empheral_server_key();
 902
 903                 /* Arrange to restart on SIGHUP.  The handler needs listen_sock. */
 904                 signal(SIGHUP, sighup_handler);
 905
 906                 signal(SIGTERM, sigterm_handler);
 907                 signal(SIGQUIT, sigterm_handler);
 908
 909                 /* Arrange SIGCHLD to be caught. */
 910                 signal(SIGCHLD, main_sigchld_handler);
 911
 912                 /* setup fd set for listen */
 913                 fdset = NULL;
 914                 maxfd = 0;
 915                 for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
 916                         if (listen_socks[i] > maxfd)
 917                                 maxfd = listen_socks[i];
 918                 /* pipes connected to unauthenticated childs */
 919                 startup_pipes = xmalloc(options.max_startups * sizeof(int));
 920                 for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
 921                         startup_pipes[i] = -1;
 922
 923                 /*
 924                  * Stay listening for connections until the system crashes or
 925                  * the daemon is killed with a signal.
 926                  */
 927                 for (;;) {
 928                         if (received_sighup)
 929                                 sighup_restart();
 930                         if (fdset != NULL)
 931                                 xfree(fdset);
 932                         fdsetsz = howmany(maxfd+1, NFDBITS) * sizeof(fd_mask);
 933                         fdset = (fd_set *)xmalloc(fdsetsz);
 934                         memset(fdset, 0, fdsetsz);
 935
 936                         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
 937                                 FD_SET(listen_socks[i], fdset);
 938                         for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
 939                                 if (startup_pipes[i] != -1)
 940                                         FD_SET(startup_pipes[i], fdset);
 941
 942                         /* Wait in select until there is a connection. */
 943                         ret = select(maxfd+1, fdset, NULL, NULL, NULL);
 944                         if (ret < 0 && errno != EINTR)
 945                                 error("select: %.100s", strerror(errno));
 946                         if (key_used && key_do_regen) {
 947                                 generate_empheral_server_key();
 948                                 key_used = 0;
 949                                 key_do_regen = 0;
 950                         }
 951                         if (ret < 0)
 952                                 continue;
 953
 954                         for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
 955                                 if (startup_pipes[i] != -1 &&
 956                                     FD_ISSET(startup_pipes[i], fdset)) {
 957                                         /*
 958                                          * the read end of the pipe is ready
 959                                          * if the child has closed the pipe
 960                                          * after successful authentication
 961                                          * or if the child has died
 962                                          */
 963                                         close(startup_pipes[i]);
 964                                         startup_pipes[i] = -1;
 965                                         startups--;
 966                                 }
 967                         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++) {
 968                                 if (!FD_ISSET(listen_socks[i], fdset))
 969                                         continue;
 970                                 fromlen = sizeof(from);
 971                                 newsock = accept(listen_socks[i], (struct sockaddr *)&from,
 972                                     &fromlen);
 973                                 if (newsock < 0) {
 974                                         if (errno != EINTR && errno != EWOULDBLOCK)
 975                                                 error("accept: %.100s", strerror(errno));
 976                                         continue;
 977                                 }
 978                                 if (fcntl(newsock, F_SETFL, 0) < 0) {
 979                                         error("newsock del O_NONBLOCK: %s", strerror(errno));
 980                                         continue;
 981                                 }
 982                                 if (drop_connection(startups) == 1) {
 983                                         debug("drop connection #%d", startups);
 984                                         close(newsock);
 985                                         continue;
 986                                 }
 987                                 if (pipe(startup_p) == -1) {
 988                                         close(newsock);
 989                                         continue;
 990                                 }
 991
 992                                 for (j = 0; j < options.max_startups; j++)
 993                                         if (startup_pipes[j] == -1) {
 994                                                 startup_pipes[j] = startup_p[0];
 995                                                 if (maxfd < startup_p[0])
 996                                                         maxfd = startup_p[0];
 997                                                 startups++;
 998                                                 break;
 999                                         }
1000
1001                                 /*
1002                                  * Got connection.  Fork a child to handle it, unless
1003                                  * we are in debugging mode.
1004                                  */
1005                                 if (debug_flag) {
1006                                         /*
1007                                          * In debugging mode.  Close the listening
1008                                          * socket, and start processing the
1009                                          * connection without forking.
1010                                          */
1011                                         debug("Server will not fork when running in debugging mode.");
1012                                         close_listen_socks();
1013                                         sock_in = newsock;
1014                                         sock_out = newsock;
1015                                         startup_pipe = -1;
1016                                         pid = getpid();
1017                                         break;
1018                                 } else {
1019                                         /*
1020                                          * Normal production daemon.  Fork, and have
1021                                          * the child process the connection. The
1022                                          * parent continues listening.
1023                                          */
1024                                         if ((pid = fork()) == 0) {
1025                                                 /*
1026                                                  * Child.  Close the listening and max_startup
1027                                                  * sockets.  Start using the accepted socket.
1028                                                  * Reinitialize logging (since our pid has
1029                                                  * changed).  We break out of the loop to handle
1030                                                  * the connection.
1031                                                  */
1032                                                 startup_pipe = startup_p[1];
1033                                                 for (j = 0; j < options.max_startups; j++)
1034                                                         if (startup_pipes[j] != -1)
1035                                                                 close(startup_pipes[j]);
1036                                                 close_listen_socks();
1037                                                 sock_in = newsock;
1038                                                 sock_out = newsock;
1039                                                 log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
1040                                                 break;
1041                                         }
1042                                 }
1043
1044                                 /* Parent.  Stay in the loop. */
1045                                 if (pid < 0)
1046                                         error("fork: %.100s", strerror(errno));
1047                                 else
1048                                         debug("Forked child %d.", pid);
1049
1050                                 close(startup_p[1]);
1051
1052                                 /* Mark that the key has been used (it was "given" to the child). */
1053                                 if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) &&
1054                                     key_used == 0) {
1055                                         /* Schedule server key regeneration alarm. */
1056                                         signal(SIGALRM, key_regeneration_alarm);
1057                                         alarm(options.key_regeneration_time);
1058                                         key_used = 1;
1059                                 }
1060
1061                                 arc4random_stir();
1062
1063                                 /* Close the new socket (the child is now taking care of it). */
1064                                 close(newsock);
1065                         }
1066                         /* child process check (or debug mode) */
1067                         if (num_listen_socks < 0)
1068                                 break;
1069                 }
1070         }
1071
1072         /* This is the child processing a new connection. */
1073
1074         /*
1075          * Disable the key regeneration alarm.  We will not regenerate the
1076          * key since we are no longer in a position to give it to anyone. We
1077          * will not restart on SIGHUP since it no longer makes sense.
1078          */
1079         alarm(0);
1080         signal(SIGALRM, SIG_DFL);
1081         signal(SIGHUP, SIG_DFL);
1082         signal(SIGTERM, SIG_DFL);
1083         signal(SIGQUIT, SIG_DFL);
1084         signal(SIGCHLD, SIG_DFL);
1085         signal(SIGINT, SIG_DFL);
1086
1087         /*
1088          * Set socket options for the connection.  We want the socket to
1089          * close as fast as possible without waiting for anything.  If the
1090          * connection is not a socket, these will do nothing.
1091          */
1092         /* setsockopt(sock_in, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (void *)&on, sizeof(on)); */
1093         linger.l_onoff = 1;
1094         linger.l_linger = 5;
1095         setsockopt(sock_in, SOL_SOCKET, SO_LINGER, (void *) &linger, sizeof(linger));
1096
1097         /* Set keepalives if requested. */
1098         if (options.keepalives &&
1099             setsockopt(sock_in, SOL_SOCKET, SO_KEEPALIVE, (void *)&on,
1100             sizeof(on)) < 0)
1101                 error("setsockopt SO_KEEPALIVE: %.100s", strerror(errno));
1102
1103         /*
1104          * Register our connection.  This turns encryption off because we do
1105          * not have a key.
1106          */
1107         packet_set_connection(sock_in, sock_out);
1108
1109         remote_port = get_remote_port();
1110         remote_ip = get_remote_ipaddr();
1111
1112         /* Check whether logins are denied from this host. */
1113 #ifdef LIBWRAP
1114         /* XXX LIBWRAP noes not know about IPv6 */
1115         {
1116                 struct request_info req;
1117
1118                 request_init(&req, RQ_DAEMON, __progname, RQ_FILE, sock_in, NULL);
1119                 fromhost(&req);
1120
1121                 if (!hosts_access(&req)) {
1122                         close(sock_in);
1123                         close(sock_out);
1124                         refuse(&req);
1125                 }
1126 /*XXX IPv6 verbose("Connection from %.500s port %d", eval_client(&req), remote_port); */
1127         }
1128 #endif /* LIBWRAP */
1129         /* Log the connection. */
1130         verbose("Connection from %.500s port %d", remote_ip, remote_port);
1131
1132         /*
1133          * We don\'t want to listen forever unless the other side
1134          * successfully authenticates itself.  So we set up an alarm which is
1135          * cleared after successful authentication.  A limit of zero
1136          * indicates no limit. Note that we don\'t set the alarm in debugging
1137          * mode; it is just annoying to have the server exit just when you
1138          * are about to discover the bug.
1139          */
1140         signal(SIGALRM, grace_alarm_handler);
1141         if (!debug_flag)
1142                 alarm(options.login_grace_time);
1143
1144         sshd_exchange_identification(sock_in, sock_out);
1145         /*
1146          * Check that the connection comes from a privileged port.
1147          * Rhosts-Authentication only makes sense from priviledged
1148          * programs.  Of course, if the intruder has root access on his local
1149          * machine, he can connect from any port.  So do not use these
1150          * authentication methods from machines that you do not trust.
1151          */
1152         if (remote_port >= IPPORT_RESERVED ||
1153             remote_port < IPPORT_RESERVED / 2) {
1154                 debug("Rhosts Authentication disabled, "
1155                     "originating port not trusted.");
1156                 options.rhosts_authentication = 0;
1157         }
1158 #ifdef KRB4
1159         if (!packet_connection_is_ipv4() &&
1160             options.kerberos_authentication) {
1161                 debug("Kerberos Authentication disabled, only available for IPv4.");
1162                 options.kerberos_authentication = 0;
1163         }
1164 #endif /* KRB4 */
1165 #ifdef AFS
1166         /* If machine has AFS, set process authentication group. */
1167         if (k_hasafs()) {
1168                 k_setpag();
1169                 k_unlog();
1170         }
1171 #endif /* AFS */
1172
1173         packet_set_nonblocking();
1174
1175         /* perform the key exchange */
1176         /* authenticate user and start session */
1177         if (compat20) {
1178                 do_ssh2_kex();
1179                 do_authentication2();
1180         } else {
1181                 do_ssh1_kex();
1182                 do_authentication();
1183         }
1184
1185 #ifdef KRB4
1186         /* Cleanup user's ticket cache file. */
1187         if (options.kerberos_ticket_cleanup)
1188                 (void) dest_tkt();
1189 #endif /* KRB4 */
1190
1191         /* The connection has been terminated. */
1192         verbose("Closing connection to %.100s", remote_ip);
1193
1194 #ifdef USE_PAM
1195         finish_pam();
1196 #endif /* USE_PAM */
1197
1198         packet_close();
1199         exit(0);
1200 }
1201
1202 /*
1203  * SSH1 key exchange
1204  */
1205 void
1206 do_ssh1_kex(void)
1207 {
1208         int i, len;
1209         int plen, slen;
1210         int rsafail = 0;
1211         BIGNUM *session_key_int;
1212         u_char session_key[SSH_SESSION_KEY_LENGTH];
1213         u_char cookie[8];
1214         u_int cipher_type, auth_mask, protocol_flags;
1215         u_int32_t rand = 0;
1216
1217         /*
1218          * Generate check bytes that the client must send back in the user
1219          * packet in order for it to be accepted; this is used to defy ip
1220          * spoofing attacks.  Note that this only works against somebody
1221          * doing IP spoofing from a remote machine; any machine on the local
1222          * network can still see outgoing packets and catch the random
1223          * cookie.  This only affects rhosts authentication, and this is one
1224          * of the reasons why it is inherently insecure.
1225          */
1226         for (i = 0; i < 8; i++) {
1227                 if (i % 4 == 0)
1228                         rand = arc4random();
1229                 cookie[i] = rand & 0xff;
1230                 rand >>= 8;
1231         }
1232
1233         /*
1234          * Send our public key.  We include in the packet 64 bits of random
1235          * data that must be matched in the reply in order to prevent IP
1236          * spoofing.
1237          */
1238         packet_start(SSH_SMSG_PUBLIC_KEY);
1239         for (i = 0; i < 8; i++)
1240                 packet_put_char(cookie[i]);
1241
1242         /* Store our public server RSA key. */
1243         packet_put_int(BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n));
1244         packet_put_bignum(sensitive_data.server_key->rsa->e);
1245         packet_put_bignum(sensitive_data.server_key->rsa->n);
1246
1247         /* Store our public host RSA key. */
1248         packet_put_int(BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n));
1249         packet_put_bignum(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->e);
1250         packet_put_bignum(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n);
1251
1252         /* Put protocol flags. */
1253         packet_put_int(SSH_PROTOFLAG_HOST_IN_FWD_OPEN);
1254
1255         /* Declare which ciphers we support. */
1256         packet_put_int(cipher_mask_ssh1(0));
1257
1258         /* Declare supported authentication types. */
1259         auth_mask = 0;
1260         if (options.rhosts_authentication)
1261                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RHOSTS;
1262         if (options.rhosts_rsa_authentication)
1263                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RHOSTS_RSA;
1264         if (options.rsa_authentication)
1265                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RSA;
1266 #ifdef KRB4
1267         if (options.kerberos_authentication)
1268                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_KERBEROS;
1269 #endif
1270 #ifdef AFS
1271         if (options.kerberos_tgt_passing)
1272                 auth_mask |= 1 << SSH_PASS_KERBEROS_TGT;
1273         if (options.afs_token_passing)
1274                 auth_mask |= 1 << SSH_PASS_AFS_TOKEN;
1275 #endif
1276         if (options.challenge_reponse_authentication == 1)
1277                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_TIS;
1278         if (options.password_authentication)
1279                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_PASSWORD;
1280         packet_put_int(auth_mask);
1281
1282         /* Send the packet and wait for it to be sent. */
1283         packet_send();
1284         packet_write_wait();
1285
1286         debug("Sent %d bit server key and %d bit host key.",
1287             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1288             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n));
1289
1290         /* Read clients reply (cipher type and session key). */
1291         packet_read_expect(&plen, SSH_CMSG_SESSION_KEY);
1292
1293         /* Get cipher type and check whether we accept this. */
1294         cipher_type = packet_get_char();
1295
1296         if (!(cipher_mask_ssh1(0) & (1 << cipher_type)))
1297                 packet_disconnect("Warning: client selects unsupported cipher.");
1298
1299         /* Get check bytes from the packet.  These must match those we
1300            sent earlier with the public key packet. */
1301         for (i = 0; i < 8; i++)
1302                 if (cookie[i] != packet_get_char())
1303                         packet_disconnect("IP Spoofing check bytes do not match.");
1304
1305         debug("Encryption type: %.200s", cipher_name(cipher_type));
1306
1307         /* Get the encrypted integer. */
1308         session_key_int = BN_new();
1309         packet_get_bignum(session_key_int, &slen);
1310
1311         protocol_flags = packet_get_int();
1312         packet_set_protocol_flags(protocol_flags);
1313
1314         packet_integrity_check(plen, 1 + 8 + slen + 4, SSH_CMSG_SESSION_KEY);
1315
1316         /*
1317          * Decrypt it using our private server key and private host key (key
1318          * with larger modulus first).
1319          */
1320         if (BN_cmp(sensitive_data.server_key->rsa->n, sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) > 0) {
1321                 /* Server key has bigger modulus. */
1322                 if (BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n) <
1323                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1324                         fatal("do_connection: %s: server_key %d < host_key %d + SSH_KEY_BITS_RESERVED %d",
1325                             get_remote_ipaddr(),
1326                             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1327                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n),
1328                             SSH_KEY_BITS_RESERVED);
1329                 }
1330                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1331                     sensitive_data.server_key->rsa) <= 0)
1332                         rsafail++;
1333                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1334                     sensitive_data.ssh1_host_key->rsa) <= 0)
1335                         rsafail++;
1336         } else {
1337                 /* Host key has bigger modulus (or they are equal). */
1338                 if (BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) <
1339                     BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1340                         fatal("do_connection: %s: host_key %d < server_key %d + SSH_KEY_BITS_RESERVED %d",
1341                             get_remote_ipaddr(),
1342                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n),
1343                             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1344                             SSH_KEY_BITS_RESERVED);
1345                 }
1346                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1347                     sensitive_data.ssh1_host_key->rsa) < 0)
1348                         rsafail++;
1349                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1350                     sensitive_data.server_key->rsa) < 0)
1351                         rsafail++;
1352         }
1353         /*
1354          * Extract session key from the decrypted integer.  The key is in the
1355          * least significant 256 bits of the integer; the first byte of the
1356          * key is in the highest bits.
1357          */
1358         if (!rsafail) {
1359                 BN_mask_bits(session_key_int, sizeof(session_key) * 8);
1360                 len = BN_num_bytes(session_key_int);
1361                 if (len < 0 || len > sizeof(session_key)) {
1362                         error("do_connection: bad session key len from %s: "
1363                             "session_key_int %d > sizeof(session_key) %lu",
1364                             get_remote_ipaddr(), len, (u_long)sizeof(session_key));
1365                         rsafail++;
1366                 } else {
1367                         memset(session_key, 0, sizeof(session_key));
1368                         BN_bn2bin(session_key_int,
1369                             session_key + sizeof(session_key) - len);
1370
1371                         compute_session_id(session_id, cookie,
1372                             sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n,
1373                             sensitive_data.server_key->rsa->n);
1374                         /*
1375                          * Xor the first 16 bytes of the session key with the
1376                          * session id.
1377                          */
1378                         for (i = 0; i < 16; i++)
1379                                 session_key[i] ^= session_id[i];
1380                 }
1381         }
1382         if (rsafail) {
1383                 int bytes = BN_num_bytes(session_key_int);
1384                 char *buf = xmalloc(bytes);
1385                 MD5_CTX md;
1386
1387                 log("do_connection: generating a fake encryption key");
1388                 BN_bn2bin(session_key_int, buf);
1389                 MD5_Init(&md);
1390                 MD5_Update(&md, buf, bytes);
1391                 MD5_Update(&md, sensitive_data.ssh1_cookie, SSH_SESSION_KEY_LENGTH);
1392                 MD5_Final(session_key, &md);
1393                 MD5_Init(&md);
1394                 MD5_Update(&md, session_key, 16);
1395                 MD5_Update(&md, buf, bytes);
1396                 MD5_Update(&md, sensitive_data.ssh1_cookie, SSH_SESSION_KEY_LENGTH);
1397                 MD5_Final(session_key + 16, &md);
1398                 memset(buf, 0, bytes);
1399                 xfree(buf);
1400                 for (i = 0; i < 16; i++)
1401                         session_id[i] = session_key[i] ^ session_key[i + 16];
1402         }
1403         /* Destroy the private and public keys.  They will no longer be needed. */
1404         destroy_sensitive_data();
1405
1406         /* Destroy the decrypted integer.  It is no longer needed. */
1407         BN_clear_free(session_key_int);
1408
1409         /* Set the session key.  From this on all communications will be encrypted. */
1410         packet_set_encryption_key(session_key, SSH_SESSION_KEY_LENGTH, cipher_type);
1411
1412         /* Destroy our copy of the session key.  It is no longer needed. */
1413         memset(session_key, 0, sizeof(session_key));
1414
1415         debug("Received session key; encryption turned on.");
1416
1417         /* Send an acknowledgement packet.  Note that this packet is sent encrypted. */
1418         packet_start(SSH_SMSG_SUCCESS);
1419         packet_send();
1420         packet_write_wait();
1421 }
1422
1423 /*
1424  * SSH2 key exchange: diffie-hellman-group1-sha1
1425  */
1426 void
1427 do_ssh2_kex(void)
1428 {
1429         Buffer *server_kexinit;
1430         Buffer *client_kexinit;
1431         int payload_len;
1432         int i;
1433         Kex *kex;
1434         char *cprop[PROPOSAL_MAX];
1435
1436 /* KEXINIT */
1437
1438         if (options.ciphers != NULL) {
1439                 myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_CTOS] =
1440                 myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_STOC] = options.ciphers;
1441         }
1442         if (options.macs != NULL) {
1443                 myproposal[PROPOSAL_MAC_ALGS_CTOS] =
1444                 myproposal[PROPOSAL_MAC_ALGS_STOC] = options.macs;
1445         }
1446         myproposal[PROPOSAL_SERVER_HOST_KEY_ALGS] = list_hostkey_types();
1447
1448         server_kexinit = kex_init(myproposal);
1449         client_kexinit = xmalloc(sizeof(*client_kexinit));
1450         buffer_init(client_kexinit);
1451
1452         /* algorithm negotiation */
1453         kex_exchange_kexinit(server_kexinit, client_kexinit, cprop);
1454         kex = kex_choose_conf(cprop, myproposal, 1);
1455         for (i = 0; i < PROPOSAL_MAX; i++)
1456                 xfree(cprop[i]);
1457
1458         switch (kex->kex_type) {
1459         case DH_GRP1_SHA1:
1460                 ssh_dh1_server(kex, client_kexinit, server_kexinit);
1461                 break;
1462         case DH_GEX_SHA1:
1463                 ssh_dhgex_server(kex, client_kexinit, server_kexinit);
1464                 break;
1465         default:
1466                 fatal("Unsupported key exchange %d", kex->kex_type);
1467         }
1468
1469         debug("send SSH2_MSG_NEWKEYS.");
1470         packet_start(SSH2_MSG_NEWKEYS);
1471         packet_send();
1472         packet_write_wait();
1473         debug("done: send SSH2_MSG_NEWKEYS.");
1474
1475         debug("Wait SSH2_MSG_NEWKEYS.");
1476         packet_read_expect(&payload_len, SSH2_MSG_NEWKEYS);
1477         debug("GOT SSH2_MSG_NEWKEYS.");
1478
1479 #ifdef DEBUG_KEXDH
1480         /* send 1st encrypted/maced/compressed message */
1481         packet_start(SSH2_MSG_IGNORE);
1482         packet_put_cstring("markus");
1483         packet_send();
1484         packet_write_wait();
1485 #endif
1486
1487         debug("done: KEX2.");
1488 }
1489
1490 /*
1491  * SSH2 key exchange
1492  */
1493
1494 /* diffie-hellman-group1-sha1 */
1495
1496 void
1497 ssh_dh1_server(Kex *kex, Buffer *client_kexinit, Buffer *server_kexinit)
1498 {
1499 #ifdef DEBUG_KEXDH
1500         int i;
1501 #endif
1502         int payload_len, dlen;
1503         int slen;
1504         u_char *signature = NULL;
1505         u_char *server_host_key_blob = NULL;
1506         u_int sbloblen;
1507         u_int klen, kout;
1508         u_char *kbuf;
1509         u_char *hash;
1510         BIGNUM *shared_secret = 0;
1511         DH *dh;
1512         BIGNUM *dh_client_pub = 0;
1513         Key *hostkey;
1514
1515         hostkey = get_hostkey_by_type(kex->hostkey_type);
1516         if (hostkey == NULL)
1517                 fatal("Unsupported hostkey type %d", kex->hostkey_type);
1518
1519 /* KEXDH */
1520         /* generate DH key */
1521         dh = dh_new_group1();                   /* XXX depends on 'kex' */
1522         dh_gen_key(dh, kex->we_need * 8);
1523
1524         debug("Wait SSH2_MSG_KEXDH_INIT.");
1525         packet_read_expect(&payload_len, SSH2_MSG_KEXDH_INIT);
1526
1527         /* key, cert */
1528         dh_client_pub = BN_new();
1529         if (dh_client_pub == NULL)
1530                 fatal("dh_client_pub == NULL");
1531         packet_get_bignum2(dh_client_pub, &dlen);
1532
1533 #ifdef DEBUG_KEXDH
1534         fprintf(stderr, "\ndh_client_pub= ");
1535         BN_print_fp(stderr, dh_client_pub);
1536         fprintf(stderr, "\n");
1537         debug("bits %d", BN_num_bits(dh_client_pub));
1538 #endif
1539
1540 #ifdef DEBUG_KEXDH
1541         fprintf(stderr, "\np= ");
1542         BN_print_fp(stderr, dh->p);
1543         fprintf(stderr, "\ng= ");
1544         bn_print(dh->g);
1545         fprintf(stderr, "\npub= ");
1546         BN_print_fp(stderr, dh->pub_key);
1547         fprintf(stderr, "\n");
1548         DHparams_print_fp(stderr, dh);
1549 #endif
1550         if (!dh_pub_is_valid(dh, dh_client_pub))
1551                 packet_disconnect("bad client public DH value");
1552
1553         klen = DH_size(dh);
1554         kbuf = xmalloc(klen);
1555         kout = DH_compute_key(kbuf, dh_client_pub, dh);
1556
1557 #ifdef DEBUG_KEXDH
1558         debug("shared secret: len %d/%d", klen, kout);
1559         fprintf(stderr, "shared secret == ");
1560         for (i = 0; i< kout; i++)
1561                 fprintf(stderr, "%02x", (kbuf[i])&0xff);
1562         fprintf(stderr, "\n");
1563 #endif
1564         shared_secret = BN_new();
1565
1566         BN_bin2bn(kbuf, kout, shared_secret);
1567         memset(kbuf, 0, klen);
1568         xfree(kbuf);
1569
1570         /* XXX precompute? */
1571         key_to_blob(hostkey, &server_host_key_blob, &sbloblen);
1572
1573         /* calc H */                    /* XXX depends on 'kex' */
1574         hash = kex_hash(
1575             client_version_string,
1576             server_version_string,
1577             buffer_ptr(client_kexinit), buffer_len(client_kexinit),
1578             buffer_ptr(server_kexinit), buffer_len(server_kexinit),
1579             (char *)server_host_key_blob, sbloblen,
1580             dh_client_pub,
1581             dh->pub_key,
1582             shared_secret
1583         );
1584         buffer_free(client_kexinit);
1585         buffer_free(server_kexinit);
1586         xfree(client_kexinit);
1587         xfree(server_kexinit);
1588         BN_free(dh_client_pub);
1589 #ifdef DEBUG_KEXDH
1590         fprintf(stderr, "hash == ");
1591         for (i = 0; i< 20; i++)
1592                 fprintf(stderr, "%02x", (hash[i])&0xff);
1593         fprintf(stderr, "\n");
1594 #endif
1595         /* save session id := H */
1596         /* XXX hashlen depends on KEX */
1597         session_id2_len = 20;
1598         session_id2 = xmalloc(session_id2_len);
1599         memcpy(session_id2, hash, session_id2_len);
1600
1601         /* sign H */
1602         /* XXX hashlen depends on KEX */
1603         key_sign(hostkey, &signature, &slen, hash, 20);
1604
1605         destroy_sensitive_data();
1606
1607         /* send server hostkey, DH pubkey 'f' and singed H */
1608         packet_start(SSH2_MSG_KEXDH_REPLY);
1609         packet_put_string((char *)server_host_key_blob, sbloblen);
1610         packet_put_bignum2(dh->pub_key);        /* f */
1611         packet_put_string((char *)signature, slen);
1612         packet_send();
1613         xfree(signature);
1614         xfree(server_host_key_blob);
1615         packet_write_wait();
1616
1617         kex_derive_keys(kex, hash, shared_secret);
1618         BN_clear_free(shared_secret);
1619         packet_set_kex(kex);
1620
1621         /* have keys, free DH */
1622         DH_free(dh);
1623 }
1624
1625 /* diffie-hellman-group-exchange-sha1 */
1626
1627 void
1628 ssh_dhgex_server(Kex *kex, Buffer *client_kexinit, Buffer *server_kexinit)
1629 {
1630 #ifdef DEBUG_KEXDH
1631         int i;
1632 #endif
1633         int payload_len, dlen;
1634         int slen, nbits;
1635         u_char *signature = NULL;
1636         u_char *server_host_key_blob = NULL;
1637         u_int sbloblen;
1638         u_int klen, kout;
1639         u_char *kbuf;
1640         u_char *hash;
1641         BIGNUM *shared_secret = 0;
1642         DH *dh;
1643         BIGNUM *dh_client_pub = 0;
1644         Key *hostkey;
1645
1646         hostkey = get_hostkey_by_type(kex->hostkey_type);
1647         if (hostkey == NULL)
1648                 fatal("Unsupported hostkey type %d", kex->hostkey_type);
1649
1650 /* KEXDHGEX */
1651         debug("Wait SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_REQUEST.");
1652         packet_read_expect(&payload_len, SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_REQUEST);
1653         nbits = packet_get_int();
1654         dh = choose_dh(nbits);
1655
1656         debug("Sending SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_GROUP.");
1657         packet_start(SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_GROUP);
1658         packet_put_bignum2(dh->p);
1659         packet_put_bignum2(dh->g);
1660         packet_send();
1661         packet_write_wait();
1662
1663         /* Compute our exchange value in parallel with the client */
1664
1665         dh_gen_key(dh, kex->we_need * 8);
1666
1667         debug("Wait SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_INIT.");
1668         packet_read_expect(&payload_len, SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_INIT);
1669
1670         /* key, cert */
1671         dh_client_pub = BN_new();
1672         if (dh_client_pub == NULL)
1673                 fatal("dh_client_pub == NULL");
1674         packet_get_bignum2(dh_client_pub, &dlen);
1675
1676 #ifdef DEBUG_KEXDH
1677         fprintf(stderr, "\ndh_client_pub= ");
1678         BN_print_fp(stderr, dh_client_pub);
1679         fprintf(stderr, "\n");
1680         debug("bits %d", BN_num_bits(dh_client_pub));
1681 #endif
1682
1683 #ifdef DEBUG_KEXDH
1684         fprintf(stderr, "\np= ");
1685         BN_print_fp(stderr, dh->p);
1686         fprintf(stderr, "\ng= ");
1687         bn_print(dh->g);
1688         fprintf(stderr, "\npub= ");
1689         BN_print_fp(stderr, dh->pub_key);
1690         fprintf(stderr, "\n");
1691         DHparams_print_fp(stderr, dh);
1692 #endif
1693         if (!dh_pub_is_valid(dh, dh_client_pub))
1694                 packet_disconnect("bad client public DH value");
1695
1696         klen = DH_size(dh);
1697         kbuf = xmalloc(klen);
1698         kout = DH_compute_key(kbuf, dh_client_pub, dh);
1699
1700 #ifdef DEBUG_KEXDH
1701         debug("shared secret: len %d/%d", klen, kout);
1702         fprintf(stderr, "shared secret == ");
1703         for (i = 0; i< kout; i++)
1704                 fprintf(stderr, "%02x", (kbuf[i])&0xff);
1705         fprintf(stderr, "\n");
1706 #endif
1707         shared_secret = BN_new();
1708
1709         BN_bin2bn(kbuf, kout, shared_secret);
1710         memset(kbuf, 0, klen);
1711         xfree(kbuf);
1712
1713         /* XXX precompute? */
1714         key_to_blob(hostkey, &server_host_key_blob, &sbloblen);
1715
1716         /* calc H */                    /* XXX depends on 'kex' */
1717         hash = kex_hash_gex(
1718             client_version_string,
1719             server_version_string,
1720             buffer_ptr(client_kexinit), buffer_len(client_kexinit),
1721             buffer_ptr(server_kexinit), buffer_len(server_kexinit),
1722             (char *)server_host_key_blob, sbloblen,
1723             nbits, dh->p, dh->g,
1724             dh_client_pub,
1725             dh->pub_key,
1726             shared_secret
1727         );
1728         buffer_free(client_kexinit);
1729         buffer_free(server_kexinit);
1730         xfree(client_kexinit);
1731         xfree(server_kexinit);
1732         BN_free(dh_client_pub);
1733 #ifdef DEBUG_KEXDH
1734         fprintf(stderr, "hash == ");
1735         for (i = 0; i< 20; i++)
1736                 fprintf(stderr, "%02x", (hash[i])&0xff);
1737         fprintf(stderr, "\n");
1738 #endif
1739         /* save session id := H */
1740         /* XXX hashlen depends on KEX */
1741         session_id2_len = 20;
1742         session_id2 = xmalloc(session_id2_len);
1743         memcpy(session_id2, hash, session_id2_len);
1744
1745         /* sign H */
1746         /* XXX hashlen depends on KEX */
1747         key_sign(hostkey, &signature, &slen, hash, 20);
1748
1749         destroy_sensitive_data();
1750
1751         /* send server hostkey, DH pubkey 'f' and singed H */
1752         packet_start(SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_REPLY);
1753         packet_put_string((char *)server_host_key_blob, sbloblen);
1754         packet_put_bignum2(dh->pub_key);        /* f */
1755         packet_put_string((char *)signature, slen);
1756         packet_send();
1757         xfree(signature);
1758         xfree(server_host_key_blob);
1759         packet_write_wait();
1760
1761         kex_derive_keys(kex, hash, shared_secret);
1762         BN_clear_free(shared_secret);
1763         packet_set_kex(kex);
1764
1765         /* have keys, free DH */
1766         DH_free(dh);
1767 }