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  * Privilege Separation:
  19  *
  20  * Copyright (c) 2000, 2001, 2002 Markus Friedl.  All rights reserved.
  21  * Copyright (c) 2002 Niels Provos.  All rights reserved.
  22  *
  23  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  24  * modification, are permitted provided that the following conditions
  25  * are met:
  26  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  27  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  28  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  29  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  30  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  31  *
  32  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  33  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  34  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  35  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  36  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  37  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  38  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  39  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  40  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  41  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  42  */
  43
  44 #include "includes.h"
  45 RCSID("$OpenBSD: sshd.c,v 1.238 2002/03/23 20:57:26 stevesk Exp $");
  46
  47 #include <openssl/dh.h>
  48 #include <openssl/bn.h>
  49 #include <openssl/md5.h>
  50 #include <openssl/rand.h>
  51
  52 #include "ssh.h"
  53 #include "ssh1.h"
  54 #include "ssh2.h"
  55 #include "xmalloc.h"
  56 #include "rsa.h"
  57 #include "sshpty.h"
  58 #include "packet.h"
  59 #include "mpaux.h"
  60 #include "log.h"
  61 #include "servconf.h"
  62 #include "uidswap.h"
  63 #include "compat.h"
  64 #include "buffer.h"
  65 #include "cipher.h"
  66 #include "kex.h"
  67 #include "key.h"
  68 #include "dh.h"
  69 #include "myproposal.h"
  70 #include "authfile.h"
  71 #include "pathnames.h"
  72 #include "atomicio.h"
  73 #include "canohost.h"
  74 #include "auth.h"
  75 #include "misc.h"
  76 #include "dispatch.h"
  77 #include "channels.h"
  78 #include "session.h"
  79 #include "monitor_mm.h"
  80 #include "monitor.h"
  81 #include "monitor_wrap.h"
  82 #include "monitor_fdpass.h"
  83
  84 #ifdef LIBWRAP
  85 #include <tcpd.h>
  86 #include <syslog.h>
  87 int allow_severity = LOG_INFO;
  88 int deny_severity = LOG_WARNING;
  89 #endif /* LIBWRAP */
  90
  91 #ifndef O_NOCTTY
  92 #define O_NOCTTY        0
  93 #endif
  94
  95 #ifdef HAVE___PROGNAME
  96 extern char *__progname;
  97 #else
  98 char *__progname;
  99 #endif
 100
 101 /* Server configuration options. */
 102 ServerOptions options;
 103
 104 /* Name of the server configuration file. */
 105 char *config_file_name = _PATH_SERVER_CONFIG_FILE;
 106
 107 /*
 108  * Flag indicating whether IPv4 or IPv6.  This can be set on the command line.
 109  * Default value is AF_UNSPEC means both IPv4 and IPv6.
 110  */
 111 #ifdef IPV4_DEFAULT
 112 int IPv4or6 = AF_INET;
 113 #else
 114 int IPv4or6 = AF_UNSPEC;
 115 #endif
 116
 117 /*
 118  * Debug mode flag.  This can be set on the command line.  If debug
 119  * mode is enabled, extra debugging output will be sent to the system
 120  * log, the daemon will not go to background, and will exit after processing
 121  * the first connection.
 122  */
 123 int debug_flag = 0;
 124
 125 /* Flag indicating that the daemon should only test the configuration and keys. */
 126 int test_flag = 0;
 127
 128 /* Flag indicating that the daemon is being started from inetd. */
 129 int inetd_flag = 0;
 130
 131 /* Flag indicating that sshd should not detach and become a daemon. */
 132 int no_daemon_flag = 0;
 133
 134 /* debug goes to stderr unless inetd_flag is set */
 135 int log_stderr = 0;
 136
 137 /* Saved arguments to main(). */
 138 char **saved_argv;
 139 int saved_argc;
 140
 141 /*
 142  * The sockets that the server is listening; this is used in the SIGHUP
 143  * signal handler.
 144  */
 145 #define MAX_LISTEN_SOCKS        16
 146 int listen_socks[MAX_LISTEN_SOCKS];
 147 int num_listen_socks = 0;
 148
 149 /*
 150  * the client's version string, passed by sshd2 in compat mode. if != NULL,
 151  * sshd will skip the version-number exchange
 152  */
 153 char *client_version_string = NULL;
 154 char *server_version_string = NULL;
 155
 156 /* for rekeying XXX fixme */
 157 Kex *xxx_kex;
 158
 159 /*
 160  * Any really sensitive data in the application is contained in this
 161  * structure. The idea is that this structure could be locked into memory so
 162  * that the pages do not get written into swap.  However, there are some
 163  * problems. The private key contains BIGNUMs, and we do not (in principle)
 164  * have access to the internals of them, and locking just the structure is
 165  * not very useful.  Currently, memory locking is not implemented.
 166  */
 167 struct {
 168         Key     *server_key;            /* ephemeral server key */
 169         Key     *ssh1_host_key;         /* ssh1 host key */
 170         Key     **host_keys;            /* all private host keys */
 171         int     have_ssh1_key;
 172         int     have_ssh2_key;
 173         u_char  ssh1_cookie[SSH_SESSION_KEY_LENGTH];
 174 } sensitive_data;
 175
 176 /*
 177  * Flag indicating whether the RSA server key needs to be regenerated.
 178  * Is set in the SIGALRM handler and cleared when the key is regenerated.
 179  */
 180 static volatile sig_atomic_t key_do_regen = 0;
 181
 182 /* This is set to true when a signal is received. */
 183 static volatile sig_atomic_t received_sighup = 0;
 184 static volatile sig_atomic_t received_sigterm = 0;
 185
 186 /* session identifier, used by RSA-auth */
 187 u_char session_id[16];
 188
 189 /* same for ssh2 */
 190 u_char *session_id2 = NULL;
 191 int session_id2_len = 0;
 192
 193 /* record remote hostname or ip */
 194 u_int utmp_len = MAXHOSTNAMELEN;
 195
 196 /* options.max_startup sized array of fd ints */
 197 int *startup_pipes = NULL;
 198 int startup_pipe;               /* in child */
 199
 200 /* variables used for privilege separation */
 201 extern struct monitor *monitor;
 202 extern int use_privsep;
 203
 204 /* Prototypes for various functions defined later in this file. */
 205 void destroy_sensitive_data(void);
 206 void demote_sensitive_data(void);
 207
 208 static void do_ssh1_kex(void);
 209 static void do_ssh2_kex(void);
 210
 211 /*
 212  * Close all listening sockets
 213  */
 214 static void
 215 close_listen_socks(void)
 216 {
 217         int i;
 218         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
 219                 close(listen_socks[i]);
 220         num_listen_socks = -1;
 221 }
 222
 223 static void
 224 close_startup_pipes(void)
 225 {
 226         int i;
 227         if (startup_pipes)
 228                 for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
 229                         if (startup_pipes[i] != -1)
 230                                 close(startup_pipes[i]);
 231 }
 232
 233 /*
 234  * Signal handler for SIGHUP.  Sshd execs itself when it receives SIGHUP;
 235  * the effect is to reread the configuration file (and to regenerate
 236  * the server key).
 237  */
 238 static void
 239 sighup_handler(int sig)
 240 {
 241         int save_errno = errno;
 242
 243         received_sighup = 1;
 244         signal(SIGHUP, sighup_handler);
 245         errno = save_errno;
 246 }
 247
 248 /*
 249  * Called from the main program after receiving SIGHUP.
 250  * Restarts the server.
 251  */
 252 static void
 253 sighup_restart(void)
 254 {
 255         log("Received SIGHUP; restarting.");
 256         close_listen_socks();
 257         close_startup_pipes();
 258         execv(saved_argv[0], saved_argv);
 259         log("RESTART FAILED: av[0]='%.100s', error: %.100s.", saved_argv[0], strerror(errno));
 260         exit(1);
 261 }
 262
 263 /*
 264  * Generic signal handler for terminating signals in the master daemon.
 265  */
 266 static void
 267 sigterm_handler(int sig)
 268 {
 269         received_sigterm = sig;
 270 }
 271
 272 /*
 273  * SIGCHLD handler.  This is called whenever a child dies.  This will then
 274  * reap any zombies left by exited children.
 275  */
 276 static void
 277 main_sigchld_handler(int sig)
 278 {
 279         int save_errno = errno;
 280         int status;
 281
 282         while (waitpid(-1, &status, WNOHANG) > 0)
 283                 ;
 284
 285         signal(SIGCHLD, main_sigchld_handler);
 286         errno = save_errno;
 287 }
 288
 289 /*
 290  * Signal handler for the alarm after the login grace period has expired.
 291  */
 292 static void
 293 grace_alarm_handler(int sig)
 294 {
 295         /* XXX no idea how fix this signal handler */
 296
 297         /* Close the connection. */
 298         packet_close();
 299
 300         /* Log error and exit. */
 301         fatal("Timeout before authentication for %s.", get_remote_ipaddr());
 302 }
 303
 304 /*
 305  * Signal handler for the key regeneration alarm.  Note that this
 306  * alarm only occurs in the daemon waiting for connections, and it does not
 307  * do anything with the private key or random state before forking.
 308  * Thus there should be no concurrency control/asynchronous execution
 309  * problems.
 310  */
 311 static void
 312 generate_ephemeral_server_key(void)
 313 {
 314         u_int32_t rand = 0;
 315         int i;
 316
 317         verbose("Generating %s%d bit RSA key.",
 318             sensitive_data.server_key ? "new " : "", options.server_key_bits);
 319         if (sensitive_data.server_key != NULL)
 320                 key_free(sensitive_data.server_key);
 321         sensitive_data.server_key = key_generate(KEY_RSA1,
 322             options.server_key_bits);
 323         verbose("RSA key generation complete.");
 324
 325         for (i = 0; i < SSH_SESSION_KEY_LENGTH; i++) {
 326                 if (i % 4 == 0)
 327                         rand = arc4random();
 328                 sensitive_data.ssh1_cookie[i] = rand & 0xff;
 329                 rand >>= 8;
 330         }
 331         arc4random_stir();
 332 }
 333
 334 static void
 335 key_regeneration_alarm(int sig)
 336 {
 337         int save_errno = errno;
 338         signal(SIGALRM, SIG_DFL);
 339         errno = save_errno;
 340         key_do_regen = 1;
 341 }
 342
 343 static void
 344 sshd_exchange_identification(int sock_in, int sock_out)
 345 {
 346         int i, mismatch;
 347         int remote_major, remote_minor;
 348         int major, minor;
 349         char *s;
 350         char buf[256];                  /* Must not be larger than remote_version. */
 351         char remote_version[256];       /* Must be at least as big as buf. */
 352
 353         if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) &&
 354             (options.protocol & SSH_PROTO_2)) {
 355                 major = PROTOCOL_MAJOR_1;
 356                 minor = 99;
 357         } else if (options.protocol & SSH_PROTO_2) {
 358                 major = PROTOCOL_MAJOR_2;
 359                 minor = PROTOCOL_MINOR_2;
 360         } else {
 361                 major = PROTOCOL_MAJOR_1;
 362                 minor = PROTOCOL_MINOR_1;
 363         }
 364         snprintf(buf, sizeof buf, "SSH-%d.%d-%.100s\n", major, minor, SSH_VERSION);
 365         server_version_string = xstrdup(buf);
 366
 367         if (client_version_string == NULL) {
 368                 /* Send our protocol version identification. */
 369                 if (atomicio(write, sock_out, server_version_string, strlen(server_version_string))
 370                     != strlen(server_version_string)) {
 371                         log("Could not write ident string to %s", get_remote_ipaddr());
 372                         fatal_cleanup();
 373                 }
 374
 375                 /* Read other side's version identification. */
 376                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
 377                 for (i = 0; i < sizeof(buf) - 1; i++) {
 378                         if (atomicio(read, sock_in, &buf[i], 1) != 1) {
 379                                 log("Did not receive identification string from %s",
 380                                     get_remote_ipaddr());
 381                                 fatal_cleanup();
 382                         }
 383                         if (buf[i] == '\r') {
 384                                 buf[i] = 0;
 385                                 /* Kludge for F-Secure Macintosh < 1.0.2 */
 386                                 if (i == 12 &&
 387                                     strncmp(buf, "SSH-1.5-W1.0", 12) == 0)
 388                                         break;
 389                                 continue;
 390                         }
 391                         if (buf[i] == '\n') {
 392                                 buf[i] = 0;
 393                                 break;
 394                         }
 395                 }
 396                 buf[sizeof(buf) - 1] = 0;
 397                 client_version_string = xstrdup(buf);
 398         }
 399
 400         /*
 401          * Check that the versions match.  In future this might accept
 402          * several versions and set appropriate flags to handle them.
 403          */
 404         if (sscanf(client_version_string, "SSH-%d.%d-%[^\n]\n",
 405             &remote_major, &remote_minor, remote_version) != 3) {
 406                 s = "Protocol mismatch.\n";
 407                 (void) atomicio(write, sock_out, s, strlen(s));
 408                 close(sock_in);
 409                 close(sock_out);
 410                 log("Bad protocol version identification '%.100s' from %s",
 411                     client_version_string, get_remote_ipaddr());
 412                 fatal_cleanup();
 413         }
 414         debug("Client protocol version %d.%d; client software version %.100s",
 415             remote_major, remote_minor, remote_version);
 416
 417         compat_datafellows(remote_version);
 418
 419         if (datafellows & SSH_BUG_SCANNER) {
 420                 log("scanned from %s with %s.  Don't panic.",
 421                     get_remote_ipaddr(), client_version_string);
 422                 fatal_cleanup();
 423         }
 424
 425         mismatch = 0;
 426         switch (remote_major) {
 427         case 1:
 428                 if (remote_minor == 99) {
 429                         if (options.protocol & SSH_PROTO_2)
 430                                 enable_compat20();
 431                         else
 432                                 mismatch = 1;
 433                         break;
 434                 }
 435                 if (!(options.protocol & SSH_PROTO_1)) {
 436                         mismatch = 1;
 437                         break;
 438                 }
 439                 if (remote_minor < 3) {
 440                         packet_disconnect("Your ssh version is too old and "
 441                             "is no longer supported.  Please install a newer version.");
 442                 } else if (remote_minor == 3) {
 443                         /* note that this disables agent-forwarding */
 444                         enable_compat13();
 445                 }
 446                 break;
 447         case 2:
 448                 if (options.protocol & SSH_PROTO_2) {
 449                         enable_compat20();
 450                         break;
 451                 }
 452                 /* FALLTHROUGH */
 453         default:
 454                 mismatch = 1;
 455                 break;
 456         }
 457         chop(server_version_string);
 458         debug("Local version string %.200s", server_version_string);
 459
 460         if (mismatch) {
 461                 s = "Protocol major versions differ.\n";
 462                 (void) atomicio(write, sock_out, s, strlen(s));
 463                 close(sock_in);
 464                 close(sock_out);
 465                 log("Protocol major versions differ for %s: %.200s vs. %.200s",
 466                     get_remote_ipaddr(),
 467                     server_version_string, client_version_string);
 468                 fatal_cleanup();
 469         }
 470 }
 471
 472
 473 /* Destroy the host and server keys.  They will no longer be needed. */
 474 void
 475 destroy_sensitive_data(void)
 476 {
 477         int i;
 478
 479         if (sensitive_data.server_key) {
 480                 key_free(sensitive_data.server_key);
 481                 sensitive_data.server_key = NULL;
 482         }
 483         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 484                 if (sensitive_data.host_keys[i]) {
 485                         key_free(sensitive_data.host_keys[i]);
 486                         sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 487                 }
 488         }
 489         sensitive_data.ssh1_host_key = NULL;
 490         memset(sensitive_data.ssh1_cookie, 0, SSH_SESSION_KEY_LENGTH);
 491 }
 492
 493 /* Demote private to public keys for network child */
 494 void
 495 demote_sensitive_data(void)
 496 {
 497         Key *tmp;
 498         int i;
 499
 500         if (sensitive_data.server_key) {
 501                 tmp = key_demote(sensitive_data.server_key);
 502                 key_free(sensitive_data.server_key);
 503                 sensitive_data.server_key = tmp;
 504         }
 505
 506         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 507                 if (sensitive_data.host_keys[i]) {
 508                         tmp = key_demote(sensitive_data.host_keys[i]);
 509                         key_free(sensitive_data.host_keys[i]);
 510                         sensitive_data.host_keys[i] = tmp;
 511                         if (tmp->type == KEY_RSA1)
 512                                 sensitive_data.ssh1_host_key = tmp;
 513                 }
 514         }
 515
 516         /* We do not clear ssh1_host key and cookie.  XXX - Okay Niels? */
 517 }
 518
 519 static void
 520 privsep_preauth_child(void)
 521 {
 522         u_int32_t rand[256];
 523         int i;
 524         struct passwd *pw;
 525
 526         /* Enable challenge-response authentication for privilege separation */
 527         privsep_challenge_enable();
 528
 529         for (i = 0; i < 256; i++)
 530                 rand[i] = arc4random();
 531         RAND_seed(rand, sizeof(rand));
 532
 533         /* Demote the private keys to public keys. */
 534         demote_sensitive_data();
 535
 536         if ((pw = getpwnam(SSH_PRIVSEP_USER)) == NULL)
 537                 fatal("%s: no user", SSH_PRIVSEP_USER);
 538         memset(pw->pw_passwd, 0, strlen(pw->pw_passwd));
 539         endpwent();
 540
 541         /* Change our root directory*/
 542         if (chroot(_PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR) == -1)
 543                 fatal("chroot(\"%s\"): %s", _PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR,
 544                     strerror(errno));
 545         if (chdir("/") == -1)
 546                 fatal("chdir(\"/\"): %s", strerror(errno));
 547
 548         /* Drop our privileges */
 549         debug3("privsep user:group %u:%u", (u_int)pw->pw_uid,
 550             (u_int)pw->pw_gid);
 551         do_setusercontext(pw);
 552 }
 553
 554 static Authctxt*
 555 privsep_preauth(void)
 556 {
 557         Authctxt *authctxt = NULL;
 558         int status;
 559         pid_t pid;
 560
 561         /* Set up unprivileged child process to deal with network data */
 562         monitor = monitor_init();
 563         /* Store a pointer to the kex for later rekeying */
 564         monitor->m_pkex = &xxx_kex;
 565
 566         pid = fork();
 567         if (pid == -1) {
 568                 fatal("fork of unprivileged child failed");
 569         } else if (pid != 0) {
 570                 debug2("Network child is on pid %d", pid);
 571
 572                 close(monitor->m_recvfd);
 573                 authctxt = monitor_child_preauth(monitor);
 574                 close(monitor->m_sendfd);
 575
 576                 /* Sync memory */
 577                 monitor_sync(monitor);
 578
 579                 /* Wait for the child's exit status */
 580                 waitpid(pid, &status, 0);
 581
 582                 return (authctxt);
 583         } else {
 584                 /* child */
 585
 586                 close(monitor->m_sendfd);
 587
 588                 /* Demote the child */
 589                 if (getuid() == 0 || geteuid() == 0)
 590                         privsep_preauth_child();
 591                 setproctitle("%s", "[net]");
 592         }
 593         return (NULL);
 594 }
 595
 596 static void
 597 privsep_postauth(Authctxt *authctxt)
 598 {
 599         extern Authctxt *x_authctxt;
 600
 601         /* XXX - Remote port forwarding */
 602         x_authctxt = authctxt;
 603
 604         if (authctxt->pw->pw_uid == 0 || options.use_login) {
 605                 /* File descriptor passing is broken or root login */
 606                 monitor_apply_keystate(monitor);
 607                 use_privsep = 0;
 608                 return;
 609         }
 610
 611         /* Authentication complete */
 612         alarm(0);
 613         if (startup_pipe != -1) {
 614                 close(startup_pipe);
 615                 startup_pipe = -1;
 616         }
 617
 618         /* New socket pair */
 619         monitor_reinit(monitor);
 620
 621         monitor->m_pid = fork();
 622         if (monitor->m_pid == -1)
 623                 fatal("fork of unprivileged child failed");
 624         else if (monitor->m_pid != 0) {
 625                 debug2("User child is on pid %d", monitor->m_pid);
 626                 close(monitor->m_recvfd);
 627                 monitor_child_postauth(monitor);
 628
 629                 /* NEVERREACHED */
 630                 exit(0);
 631         }
 632
 633         close(monitor->m_sendfd);
 634
 635         /* Demote the private keys to public keys. */
 636         demote_sensitive_data();
 637
 638         /* Drop privileges */
 639         do_setusercontext(authctxt->pw);
 640
 641         /* It is safe now to apply the key state */
 642         monitor_apply_keystate(monitor);
 643 }
 644
 645 static char *
 646 list_hostkey_types(void)
 647 {
 648         Buffer b;
 649         char *p;
 650         int i;
 651
 652         buffer_init(&b);
 653         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 654                 Key *key = sensitive_data.host_keys[i];
 655                 if (key == NULL)
 656                         continue;
 657                 switch (key->type) {
 658                 case KEY_RSA:
 659                 case KEY_DSA:
 660                         if (buffer_len(&b) > 0)
 661                                 buffer_append(&b, ",", 1);
 662                         p = key_ssh_name(key);
 663                         buffer_append(&b, p, strlen(p));
 664                         break;
 665                 }
 666         }
 667         buffer_append(&b, "\0", 1);
 668         p = xstrdup(buffer_ptr(&b));
 669         buffer_free(&b);
 670         debug("list_hostkey_types: %s", p);
 671         return p;
 672 }
 673
 674 Key *
 675 get_hostkey_by_type(int type)
 676 {
 677         int i;
 678         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 679                 Key *key = sensitive_data.host_keys[i];
 680                 if (key != NULL && key->type == type)
 681                         return key;
 682         }
 683         return NULL;
 684 }
 685
 686 Key *
 687 get_hostkey_by_index(int ind)
 688 {
 689         if (ind < 0 || ind >= options.num_host_key_files)
 690                 return (NULL);
 691         return (sensitive_data.host_keys[ind]);
 692 }
 693
 694 int
 695 get_hostkey_index(Key *key)
 696 {
 697         int i;
 698         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 699                 if (key == sensitive_data.host_keys[i])
 700                         return (i);
 701         }
 702         return (-1);
 703 }
 704
 705 /*
 706  * returns 1 if connection should be dropped, 0 otherwise.
 707  * dropping starts at connection #max_startups_begin with a probability
 708  * of (max_startups_rate/100). the probability increases linearly until
 709  * all connections are dropped for startups > max_startups
 710  */
 711 static int
 712 drop_connection(int startups)
 713 {
 714         double p, r;
 715
 716         if (startups < options.max_startups_begin)
 717                 return 0;
 718         if (startups >= options.max_startups)
 719                 return 1;
 720         if (options.max_startups_rate == 100)
 721                 return 1;
 722
 723         p  = 100 - options.max_startups_rate;
 724         p *= startups - options.max_startups_begin;
 725         p /= (double) (options.max_startups - options.max_startups_begin);
 726         p += options.max_startups_rate;
 727         p /= 100.0;
 728         r = arc4random() / (double) UINT_MAX;
 729
 730         debug("drop_connection: p %g, r %g", p, r);
 731         return (r < p) ? 1 : 0;
 732 }
 733
 734 static void
 735 usage(void)
 736 {
 737         fprintf(stderr, "sshd version %s\n", SSH_VERSION);
 738         fprintf(stderr, "Usage: %s [options]\n", __progname);
 739         fprintf(stderr, "Options:\n");
 740         fprintf(stderr, "  -f file    Configuration file (default %s)\n", _PATH_SERVER_CONFIG_FILE);
 741         fprintf(stderr, "  -d         Debugging mode (multiple -d means more debugging)\n");
 742         fprintf(stderr, "  -i         Started from inetd\n");
 743         fprintf(stderr, "  -D         Do not fork into daemon mode\n");
 744         fprintf(stderr, "  -t         Only test configuration file and keys\n");
 745         fprintf(stderr, "  -q         Quiet (no logging)\n");
 746         fprintf(stderr, "  -p port    Listen on the specified port (default: 22)\n");
 747         fprintf(stderr, "  -k seconds Regenerate server key every this many seconds (default: 3600)\n");
 748         fprintf(stderr, "  -g seconds Grace period for authentication (default: 600)\n");
 749         fprintf(stderr, "  -b bits    Size of server RSA key (default: 768 bits)\n");
 750         fprintf(stderr, "  -h file    File from which to read host key (default: %s)\n",
 751             _PATH_HOST_KEY_FILE);
 752         fprintf(stderr, "  -u len     Maximum hostname length for utmp recording\n");
 753         fprintf(stderr, "  -4         Use IPv4 only\n");
 754         fprintf(stderr, "  -6         Use IPv6 only\n");
 755         fprintf(stderr, "  -o option  Process the option as if it was read from a configuration file.\n");
 756         exit(1);
 757 }
 758
 759 /*
 760  * Main program for the daemon.
 761  */
 762 int
 763 main(int ac, char **av)
 764 {
 765         extern char *optarg;
 766         extern int optind;
 767         int opt, sock_in = 0, sock_out = 0, newsock, j, i, fdsetsz, on = 1;
 768         pid_t pid;
 769         socklen_t fromlen;
 770         fd_set *fdset;
 771         struct sockaddr_storage from;
 772         const char *remote_ip;
 773         int remote_port;
 774         FILE *f;
 775         struct linger linger;
 776         struct addrinfo *ai;
 777         char ntop[NI_MAXHOST], strport[NI_MAXSERV];
 778         int listen_sock, maxfd;
 779         int startup_p[2];
 780         int startups = 0;
 781         Authctxt *authctxt;
 782         Key *key;
 783         int ret, key_used = 0;
 784
 785         __progname = get_progname(av[0]);
 786         init_rng();
 787
 788         /* Save argv. */
 789         saved_argc = ac;
 790         saved_argv = av;
 791
 792         /* Initialize configuration options to their default values. */
 793         initialize_server_options(&options);
 794
 795         /* Parse command-line arguments. */
 796         while ((opt = getopt(ac, av, "f:p:b:k:h:g:V:u:o:dDeiqtQ46")) != -1) {
 797                 switch (opt) {
 798                 case '4':
 799                         IPv4or6 = AF_INET;
 800                         break;
 801                 case '6':
 802                         IPv4or6 = AF_INET6;
 803                         break;
 804                 case 'f':
 805                         config_file_name = optarg;
 806                         break;
 807                 case 'd':
 808                         if (0 == debug_flag) {
 809                                 debug_flag = 1;
 810                                 options.log_level = SYSLOG_LEVEL_DEBUG1;
 811                         } else if (options.log_level < SYSLOG_LEVEL_DEBUG3) {
 812                                 options.log_level++;
 813                         } else {
 814                                 fprintf(stderr, "Too high debugging level.\n");
 815                                 exit(1);
 816                         }
 817                         break;
 818                 case 'D':
 819                         no_daemon_flag = 1;
 820                         break;
 821                 case 'e':
 822                         log_stderr = 1;
 823                         break;
 824                 case 'i':
 825                         inetd_flag = 1;
 826                         break;
 827                 case 'Q':
 828                         /* ignored */
 829                         break;
 830                 case 'q':
 831                         options.log_level = SYSLOG_LEVEL_QUIET;
 832                         break;
 833                 case 'b':
 834                         options.server_key_bits = atoi(optarg);
 835                         break;
 836                 case 'p':
 837                         options.ports_from_cmdline = 1;
 838                         if (options.num_ports >= MAX_PORTS) {
 839                                 fprintf(stderr, "too many ports.\n");
 840                                 exit(1);
 841                         }
 842                         options.ports[options.num_ports++] = a2port(optarg);
 843                         if (options.ports[options.num_ports-1] == 0) {
 844                                 fprintf(stderr, "Bad port number.\n");
 845                                 exit(1);
 846                         }
 847                         break;
 848                 case 'g':
 849                         if ((options.login_grace_time = convtime(optarg)) == -1) {
 850                                 fprintf(stderr, "Invalid login grace time.\n");
 851                                 exit(1);
 852                         }
 853                         break;
 854                 case 'k':
 855                         if ((options.key_regeneration_time = convtime(optarg)) == -1) {
 856                                 fprintf(stderr, "Invalid key regeneration interval.\n");
 857                                 exit(1);
 858                         }
 859                         break;
 860                 case 'h':
 861                         if (options.num_host_key_files >= MAX_HOSTKEYS) {
 862                                 fprintf(stderr, "too many host keys.\n");
 863                                 exit(1);
 864                         }
 865                         options.host_key_files[options.num_host_key_files++] = optarg;
 866                         break;
 867                 case 'V':
 868                         client_version_string = optarg;
 869                         /* only makes sense with inetd_flag, i.e. no listen() */
 870                         inetd_flag = 1;
 871                         break;
 872                 case 't':
 873                         test_flag = 1;
 874                         break;
 875                 case 'u':
 876                         utmp_len = atoi(optarg);
 877                         break;
 878                 case 'o':
 879                         if (process_server_config_line(&options, optarg,
 880                             "command-line", 0) != 0)
 881                                 exit(1);
 882                         break;
 883                 case '?':
 884                 default:
 885                         usage();
 886                         break;
 887                 }
 888         }
 889         SSLeay_add_all_algorithms();
 890         channel_set_af(IPv4or6);
 891
 892         /*
 893          * Force logging to stderr until we have loaded the private host
 894          * key (unless started from inetd)
 895          */
 896         log_init(__progname,
 897             options.log_level == SYSLOG_LEVEL_NOT_SET ?
 898             SYSLOG_LEVEL_INFO : options.log_level,
 899             options.log_facility == SYSLOG_FACILITY_NOT_SET ?
 900             SYSLOG_FACILITY_AUTH : options.log_facility,
 901             !inetd_flag);
 902
 903 #ifdef _CRAY
 904         /* Cray can define user privs drop all prives now!
 905          * Not needed on PRIV_SU systems!
 906          */
 907         drop_cray_privs();
 908 #endif
 909
 910         seed_rng();
 911
 912         /* Read server configuration options from the configuration file. */
 913         read_server_config(&options, config_file_name);
 914
 915         /* Fill in default values for those options not explicitly set. */
 916         fill_default_server_options(&options);
 917
 918         /* Check that there are no remaining arguments. */
 919         if (optind < ac) {
 920                 fprintf(stderr, "Extra argument %s.\n", av[optind]);
 921                 exit(1);
 922         }
 923
 924         debug("sshd version %.100s", SSH_VERSION);
 925
 926         /* load private host keys */
 927         sensitive_data.host_keys = xmalloc(options.num_host_key_files*sizeof(Key*));
 928         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++)
 929                 sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 930         sensitive_data.server_key = NULL;
 931         sensitive_data.ssh1_host_key = NULL;
 932         sensitive_data.have_ssh1_key = 0;
 933         sensitive_data.have_ssh2_key = 0;
 934
 935         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 936                 key = key_load_private(options.host_key_files[i], "", NULL);
 937                 sensitive_data.host_keys[i] = key;
 938                 if (key == NULL) {
 939                         error("Could not load host key: %s",
 940                             options.host_key_files[i]);
 941                         sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 942                         continue;
 943                 }
 944                 switch (key->type) {
 945                 case KEY_RSA1:
 946                         sensitive_data.ssh1_host_key = key;
 947                         sensitive_data.have_ssh1_key = 1;
 948                         break;
 949                 case KEY_RSA:
 950                 case KEY_DSA:
 951                         sensitive_data.have_ssh2_key = 1;
 952                         break;
 953                 }
 954                 debug("private host key: #%d type %d %s", i, key->type,
 955                     key_type(key));
 956         }
 957         if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) && !sensitive_data.have_ssh1_key) {
 958                 log("Disabling protocol version 1. Could not load host key");
 959                 options.protocol &= ~SSH_PROTO_1;
 960         }
 961         if ((options.protocol & SSH_PROTO_2) && !sensitive_data.have_ssh2_key) {
 962                 log("Disabling protocol version 2. Could not load host key");
 963                 options.protocol &= ~SSH_PROTO_2;
 964         }
 965         if (!(options.protocol & (SSH_PROTO_1|SSH_PROTO_2))) {
 966                 log("sshd: no hostkeys available -- exiting.");
 967                 exit(1);
 968         }
 969
 970         /* Check certain values for sanity. */
 971         if (options.protocol & SSH_PROTO_1) {
 972                 if (options.server_key_bits < 512 ||
 973                     options.server_key_bits > 32768) {
 974                         fprintf(stderr, "Bad server key size.\n");
 975                         exit(1);
 976                 }
 977                 /*
 978                  * Check that server and host key lengths differ sufficiently. This
 979                  * is necessary to make double encryption work with rsaref. Oh, I
 980                  * hate software patents. I dont know if this can go? Niels
 981                  */
 982                 if (options.server_key_bits >
 983                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) - SSH_KEY_BITS_RESERVED &&
 984                     options.server_key_bits <
 985                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
 986                         options.server_key_bits =
 987                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED;
 988                         debug("Forcing server key to %d bits to make it differ from host key.",
 989                             options.server_key_bits);
 990                 }
 991         }
 992
 993         /* Configuration looks good, so exit if in test mode. */
 994         if (test_flag)
 995                 exit(0);
 996
 997 #ifdef HAVE_SCO_PROTECTED_PW
 998         (void) set_auth_parameters(ac, av);
 999 #endif
1000
1001         /* Initialize the log (it is reinitialized below in case we forked). */
1002         if (debug_flag && !inetd_flag)
1003                 log_stderr = 1;
1004         log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
1005
1006         /*
1007          * If not in debugging mode, and not started from inetd, disconnect
1008          * from the controlling terminal, and fork.  The original process
1009          * exits.
1010          */
1011         if (!(debug_flag || inetd_flag || no_daemon_flag)) {
1012 #ifdef TIOCNOTTY
1013                 int fd;
1014 #endif /* TIOCNOTTY */
1015                 if (daemon(0, 0) < 0)
1016                         fatal("daemon() failed: %.200s", strerror(errno));
1017
1018                 /* Disconnect from the controlling tty. */
1019 #ifdef TIOCNOTTY
1020                 fd = open(_PATH_TTY, O_RDWR | O_NOCTTY);
1021                 if (fd >= 0) {
1022                         (void) ioctl(fd, TIOCNOTTY, NULL);
1023                         close(fd);
1024                 }
1025 #endif /* TIOCNOTTY */
1026         }
1027         /* Reinitialize the log (because of the fork above). */
1028         log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
1029
1030         /* Initialize the random number generator. */
1031         arc4random_stir();
1032
1033         /* Chdir to the root directory so that the current disk can be
1034            unmounted if desired. */
1035         chdir("/");
1036
1037         /* ignore SIGPIPE */
1038         signal(SIGPIPE, SIG_IGN);
1039
1040         /* Start listening for a socket, unless started from inetd. */
1041         if (inetd_flag) {
1042                 int s1;
1043                 s1 = dup(0);    /* Make sure descriptors 0, 1, and 2 are in use. */
1044                 dup(s1);
1045                 sock_in = dup(0);
1046                 sock_out = dup(1);
1047                 startup_pipe = -1;
1048                 /*
1049                  * We intentionally do not close the descriptors 0, 1, and 2
1050                  * as our code for setting the descriptors won\'t work if
1051                  * ttyfd happens to be one of those.
1052                  */
1053                 debug("inetd sockets after dupping: %d, %d", sock_in, sock_out);
1054                 if (options.protocol & SSH_PROTO_1)
1055                         generate_ephemeral_server_key();
1056         } else {
1057                 for (ai = options.listen_addrs; ai; ai = ai->ai_next) {
1058                         if (ai->ai_family != AF_INET && ai->ai_family != AF_INET6)
1059                                 continue;
1060                         if (num_listen_socks >= MAX_LISTEN_SOCKS)
1061                                 fatal("Too many listen sockets. "
1062                                     "Enlarge MAX_LISTEN_SOCKS");
1063                         if (getnameinfo(ai->ai_addr, ai->ai_addrlen,
1064                             ntop, sizeof(ntop), strport, sizeof(strport),
1065                             NI_NUMERICHOST|NI_NUMERICSERV) != 0) {
1066                                 error("getnameinfo failed");
1067                                 continue;
1068                         }
1069                         /* Create socket for listening. */
1070                         listen_sock = socket(ai->ai_family, SOCK_STREAM, 0);
1071                         if (listen_sock < 0) {
1072                                 /* kernel may not support ipv6 */
1073                                 verbose("socket: %.100s", strerror(errno));
1074                                 continue;
1075                         }
1076                         if (fcntl(listen_sock, F_SETFL, O_NONBLOCK) < 0) {
1077                                 error("listen_sock O_NONBLOCK: %s", strerror(errno));
1078                                 close(listen_sock);
1079                                 continue;
1080                         }
1081                         /*
1082                          * Set socket options.  We try to make the port
1083                          * reusable and have it close as fast as possible
1084                          * without waiting in unnecessary wait states on
1085                          * close.
1086                          */
1087                         setsockopt(listen_sock, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR,
1088                             &on, sizeof(on));
1089                         linger.l_onoff = 1;
1090                         linger.l_linger = 5;
1091                         setsockopt(listen_sock, SOL_SOCKET, SO_LINGER,
1092                             &linger, sizeof(linger));
1093
1094                         debug("Bind to port %s on %s.", strport, ntop);
1095
1096                         /* Bind the socket to the desired port. */
1097                         if (bind(listen_sock, ai->ai_addr, ai->ai_addrlen) < 0) {
1098                                 if (!ai->ai_next)
1099                                     error("Bind to port %s on %s failed: %.200s.",
1100                                             strport, ntop, strerror(errno));
1101                                 close(listen_sock);
1102                                 continue;
1103                         }
1104                         listen_socks[num_listen_socks] = listen_sock;
1105                         num_listen_socks++;
1106
1107                         /* Start listening on the port. */
1108                         log("Server listening on %s port %s.", ntop, strport);
1109                         if (listen(listen_sock, 5) < 0)
1110                                 fatal("listen: %.100s", strerror(errno));
1111
1112                 }
1113                 freeaddrinfo(options.listen_addrs);
1114
1115                 if (!num_listen_socks)
1116                         fatal("Cannot bind any address.");
1117
1118                 if (options.protocol & SSH_PROTO_1)
1119                         generate_ephemeral_server_key();
1120
1121                 /*
1122                  * Arrange to restart on SIGHUP.  The handler needs
1123                  * listen_sock.
1124                  */
1125                 signal(SIGHUP, sighup_handler);
1126
1127                 signal(SIGTERM, sigterm_handler);
1128                 signal(SIGQUIT, sigterm_handler);
1129
1130                 /* Arrange SIGCHLD to be caught. */
1131                 signal(SIGCHLD, main_sigchld_handler);
1132
1133                 /* Write out the pid file after the sigterm handler is setup */
1134                 if (!debug_flag) {
1135                         /*
1136                          * Record our pid in /var/run/sshd.pid to make it
1137                          * easier to kill the correct sshd.  We don't want to
1138                          * do this before the bind above because the bind will
1139                          * fail if there already is a daemon, and this will
1140                          * overwrite any old pid in the file.
1141                          */
1142                         f = fopen(options.pid_file, "wb");
1143                         if (f) {
1144                                 fprintf(f, "%u\n", (u_int) getpid());
1145                                 fclose(f);
1146                         }
1147                 }
1148
1149                 /* setup fd set for listen */
1150                 fdset = NULL;
1151                 maxfd = 0;
1152                 for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
1153                         if (listen_socks[i] > maxfd)
1154                                 maxfd = listen_socks[i];
1155                 /* pipes connected to unauthenticated childs */
1156                 startup_pipes = xmalloc(options.max_startups * sizeof(int));
1157                 for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
1158                         startup_pipes[i] = -1;
1159
1160                 /*
1161                  * Stay listening for connections until the system crashes or
1162                  * the daemon is killed with a signal.
1163                  */
1164                 for (;;) {
1165                         if (received_sighup)
1166                                 sighup_restart();
1167                         if (fdset != NULL)
1168                                 xfree(fdset);
1169                         fdsetsz = howmany(maxfd+1, NFDBITS) * sizeof(fd_mask);
1170                         fdset = (fd_set *)xmalloc(fdsetsz);
1171                         memset(fdset, 0, fdsetsz);
1172
1173                         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
1174                                 FD_SET(listen_socks[i], fdset);
1175                         for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
1176                                 if (startup_pipes[i] != -1)
1177                                         FD_SET(startup_pipes[i], fdset);
1178
1179                         /* Wait in select until there is a connection. */
1180                         ret = select(maxfd+1, fdset, NULL, NULL, NULL);
1181                         if (ret < 0 && errno != EINTR)
1182                                 error("select: %.100s", strerror(errno));
1183                         if (received_sigterm) {
1184                                 log("Received signal %d; terminating.",
1185                                     (int) received_sigterm);
1186                                 close_listen_socks();
1187                                 unlink(options.pid_file);
1188                                 exit(255);
1189                         }
1190                         if (key_used && key_do_regen) {
1191                                 generate_ephemeral_server_key();
1192                                 key_used = 0;
1193                                 key_do_regen = 0;
1194                         }
1195                         if (ret < 0)
1196                                 continue;
1197
1198                         for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
1199                                 if (startup_pipes[i] != -1 &&
1200                                     FD_ISSET(startup_pipes[i], fdset)) {
1201                                         /*
1202                                          * the read end of the pipe is ready
1203                                          * if the child has closed the pipe
1204                                          * after successful authentication
1205                                          * or if the child has died
1206                                          */
1207                                         close(startup_pipes[i]);
1208                                         startup_pipes[i] = -1;
1209                                         startups--;
1210                                 }
1211                         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++) {
1212                                 if (!FD_ISSET(listen_socks[i], fdset))
1213                                         continue;
1214                                 fromlen = sizeof(from);
1215                                 newsock = accept(listen_socks[i], (struct sockaddr *)&from,
1216                                     &fromlen);
1217                                 if (newsock < 0) {
1218                                         if (errno != EINTR && errno != EWOULDBLOCK)
1219                                                 error("accept: %.100s", strerror(errno));
1220                                         continue;
1221                                 }
1222                                 if (fcntl(newsock, F_SETFL, 0) < 0) {
1223                                         error("newsock del O_NONBLOCK: %s", strerror(errno));
1224                                         close(newsock);
1225                                         continue;
1226                                 }
1227                                 if (drop_connection(startups) == 1) {
1228                                         debug("drop connection #%d", startups);
1229                                         close(newsock);
1230                                         continue;
1231                                 }
1232                                 if (pipe(startup_p) == -1) {
1233                                         close(newsock);
1234                                         continue;
1235                                 }
1236
1237                                 for (j = 0; j < options.max_startups; j++)
1238                                         if (startup_pipes[j] == -1) {
1239                                                 startup_pipes[j] = startup_p[0];
1240                                                 if (maxfd < startup_p[0])
1241                                                         maxfd = startup_p[0];
1242                                                 startups++;
1243                                                 break;
1244                                         }
1245
1246                                 /*
1247                                  * Got connection.  Fork a child to handle it, unless
1248                                  * we are in debugging mode.
1249                                  */
1250                                 if (debug_flag) {
1251                                         /*
1252                                          * In debugging mode.  Close the listening
1253                                          * socket, and start processing the
1254                                          * connection without forking.
1255                                          */
1256                                         debug("Server will not fork when running in debugging mode.");
1257                                         close_listen_socks();
1258                                         sock_in = newsock;
1259                                         sock_out = newsock;
1260                                         startup_pipe = -1;
1261                                         pid = getpid();
1262                                         break;
1263                                 } else {
1264                                         /*
1265                                          * Normal production daemon.  Fork, and have
1266                                          * the child process the connection. The
1267                                          * parent continues listening.
1268                                          */
1269                                         if ((pid = fork()) == 0) {
1270                                                 /*
1271                                                  * Child.  Close the listening and max_startup
1272                                                  * sockets.  Start using the accepted socket.
1273                                                  * Reinitialize logging (since our pid has
1274                                                  * changed).  We break out of the loop to handle
1275                                                  * the connection.
1276                                                  */
1277                                                 startup_pipe = startup_p[1];
1278                                                 close_startup_pipes();
1279                                                 close_listen_socks();
1280                                                 sock_in = newsock;
1281                                                 sock_out = newsock;
1282                                                 log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
1283                                                 break;
1284                                         }
1285                                 }
1286
1287                                 /* Parent.  Stay in the loop. */
1288                                 if (pid < 0)
1289                                         error("fork: %.100s", strerror(errno));
1290                                 else
1291                                         debug("Forked child %d.", pid);
1292
1293                                 close(startup_p[1]);
1294
1295                                 /* Mark that the key has been used (it was "given" to the child). */
1296                                 if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) &&
1297                                     key_used == 0) {
1298                                         /* Schedule server key regeneration alarm. */
1299                                         signal(SIGALRM, key_regeneration_alarm);
1300                                         alarm(options.key_regeneration_time);
1301                                         key_used = 1;
1302                                 }
1303
1304                                 arc4random_stir();
1305
1306                                 /* Close the new socket (the child is now taking care of it). */
1307                                 close(newsock);
1308                         }
1309                         /* child process check (or debug mode) */
1310                         if (num_listen_socks < 0)
1311                                 break;
1312                 }
1313         }
1314
1315         /* This is the child processing a new connection. */
1316
1317         /*
1318          * Disable the key regeneration alarm.  We will not regenerate the
1319          * key since we are no longer in a position to give it to anyone. We
1320          * will not restart on SIGHUP since it no longer makes sense.
1321          */
1322         alarm(0);
1323         signal(SIGALRM, SIG_DFL);
1324         signal(SIGHUP, SIG_DFL);
1325         signal(SIGTERM, SIG_DFL);
1326         signal(SIGQUIT, SIG_DFL);
1327         signal(SIGCHLD, SIG_DFL);
1328         signal(SIGINT, SIG_DFL);
1329
1330         /*
1331          * Set socket options for the connection.  We want the socket to
1332          * close as fast as possible without waiting for anything.  If the
1333          * connection is not a socket, these will do nothing.
1334          */
1335         /* setsockopt(sock_in, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (void *)&on, sizeof(on)); */
1336         linger.l_onoff = 1;
1337         linger.l_linger = 5;
1338         setsockopt(sock_in, SOL_SOCKET, SO_LINGER, &linger, sizeof(linger));
1339
1340         /* Set keepalives if requested. */
1341         if (options.keepalives &&
1342             setsockopt(sock_in, SOL_SOCKET, SO_KEEPALIVE, &on,
1343             sizeof(on)) < 0)
1344                 error("setsockopt SO_KEEPALIVE: %.100s", strerror(errno));
1345
1346         /*
1347          * Register our connection.  This turns encryption off because we do
1348          * not have a key.
1349          */
1350         packet_set_connection(sock_in, sock_out);
1351
1352         remote_port = get_remote_port();
1353         remote_ip = get_remote_ipaddr();
1354
1355 #ifdef LIBWRAP
1356         /* Check whether logins are denied from this host. */
1357         {
1358                 struct request_info req;
1359
1360                 request_init(&req, RQ_DAEMON, __progname, RQ_FILE, sock_in, 0);
1361                 fromhost(&req);
1362
1363                 if (!hosts_access(&req)) {
1364                         debug("Connection refused by tcp wrapper");
1365                         refuse(&req);
1366                         /* NOTREACHED */
1367                         fatal("libwrap refuse returns");
1368                 }
1369         }
1370 #endif /* LIBWRAP */
1371
1372         /* Log the connection. */
1373         verbose("Connection from %.500s port %d", remote_ip, remote_port);
1374
1375         /*
1376          * We don\'t want to listen forever unless the other side
1377          * successfully authenticates itself.  So we set up an alarm which is
1378          * cleared after successful authentication.  A limit of zero
1379          * indicates no limit. Note that we don\'t set the alarm in debugging
1380          * mode; it is just annoying to have the server exit just when you
1381          * are about to discover the bug.
1382          */
1383         signal(SIGALRM, grace_alarm_handler);
1384         if (!debug_flag)
1385                 alarm(options.login_grace_time);
1386
1387         sshd_exchange_identification(sock_in, sock_out);
1388         /*
1389          * Check that the connection comes from a privileged port.
1390          * Rhosts-Authentication only makes sense from priviledged
1391          * programs.  Of course, if the intruder has root access on his local
1392          * machine, he can connect from any port.  So do not use these
1393          * authentication methods from machines that you do not trust.
1394          */
1395         if (options.rhosts_authentication &&
1396             (remote_port >= IPPORT_RESERVED ||
1397             remote_port < IPPORT_RESERVED / 2)) {
1398                 debug("Rhosts Authentication disabled, "
1399                     "originating port %d not trusted.", remote_port);
1400                 options.rhosts_authentication = 0;
1401         }
1402 #if defined(KRB4) && !defined(KRB5)
1403         if (!packet_connection_is_ipv4() &&
1404             options.kerberos_authentication) {
1405                 debug("Kerberos Authentication disabled, only available for IPv4.");
1406                 options.kerberos_authentication = 0;
1407         }
1408 #endif /* KRB4 && !KRB5 */
1409 #ifdef AFS
1410         /* If machine has AFS, set process authentication group. */
1411         if (k_hasafs()) {
1412                 k_setpag();
1413                 k_unlog();
1414         }
1415 #endif /* AFS */
1416
1417         packet_set_nonblocking();
1418
1419         if (use_privsep)
1420                 if ((authctxt = privsep_preauth()) != NULL)
1421                         goto authenticated;
1422
1423         /* perform the key exchange */
1424         /* authenticate user and start session */
1425         if (compat20) {
1426                 do_ssh2_kex();
1427                 authctxt = do_authentication2();
1428         } else {
1429                 do_ssh1_kex();
1430                 authctxt = do_authentication();
1431         }
1432         /*
1433          * If we use privilege separation, the unprivileged child transfers
1434          * the current keystate and exits
1435          */
1436         if (use_privsep) {
1437                 mm_send_keystate(monitor);
1438                 exit(0);
1439         }
1440
1441  authenticated:
1442         /*
1443          * In privilege separation, we fork another child and prepare
1444          * file descriptor passing.
1445          */
1446         if (use_privsep) {
1447                 privsep_postauth(authctxt);
1448                 /* the monitor process [priv] will not return */
1449                 if (!compat20)
1450                         destroy_sensitive_data();
1451         }
1452
1453         /* Perform session preparation. */
1454         do_authenticated(authctxt);
1455
1456         /* The connection has been terminated. */
1457         verbose("Closing connection to %.100s", remote_ip);
1458
1459 #ifdef USE_PAM
1460         finish_pam();
1461 #endif /* USE_PAM */
1462
1463         packet_close();
1464
1465         if (use_privsep)
1466                 mm_terminate();
1467
1468         exit(0);
1469 }
1470
1471 /*
1472  * Decrypt session_key_int using our private server key and private host key
1473  * (key with larger modulus first).
1474  */
1475 int
1476 ssh1_session_key(BIGNUM *session_key_int)
1477 {
1478         int rsafail = 0;
1479
1480         if (BN_cmp(sensitive_data.server_key->rsa->n, sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) > 0) {
1481                 /* Server key has bigger modulus. */
1482                 if (BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n) <
1483                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1484                         fatal("do_connection: %s: server_key %d < host_key %d + SSH_KEY_BITS_RESERVED %d",
1485                             get_remote_ipaddr(),
1486                             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1487                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n),
1488                             SSH_KEY_BITS_RESERVED);
1489                 }
1490                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1491                     sensitive_data.server_key->rsa) <= 0)
1492                         rsafail++;
1493                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1494                     sensitive_data.ssh1_host_key->rsa) <= 0)
1495                         rsafail++;
1496         } else {
1497                 /* Host key has bigger modulus (or they are equal). */
1498                 if (BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) <
1499                     BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1500                         fatal("do_connection: %s: host_key %d < server_key %d + SSH_KEY_BITS_RESERVED %d",
1501                             get_remote_ipaddr(),
1502                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n),
1503                             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1504                             SSH_KEY_BITS_RESERVED);
1505                 }
1506                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1507                     sensitive_data.ssh1_host_key->rsa) < 0)
1508                         rsafail++;
1509                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1510                     sensitive_data.server_key->rsa) < 0)
1511                         rsafail++;
1512         }
1513         return (rsafail);
1514 }
1515 /*
1516  * SSH1 key exchange
1517  */
1518 static void
1519 do_ssh1_kex(void)
1520 {
1521         int i, len;
1522         int rsafail = 0;
1523         BIGNUM *session_key_int;
1524         u_char session_key[SSH_SESSION_KEY_LENGTH];
1525         u_char cookie[8];
1526         u_int cipher_type, auth_mask, protocol_flags;
1527         u_int32_t rand = 0;
1528
1529         /*
1530          * Generate check bytes that the client must send back in the user
1531          * packet in order for it to be accepted; this is used to defy ip
1532          * spoofing attacks.  Note that this only works against somebody
1533          * doing IP spoofing from a remote machine; any machine on the local
1534          * network can still see outgoing packets and catch the random
1535          * cookie.  This only affects rhosts authentication, and this is one
1536          * of the reasons why it is inherently insecure.
1537          */
1538         for (i = 0; i < 8; i++) {
1539                 if (i % 4 == 0)
1540                         rand = arc4random();
1541                 cookie[i] = rand & 0xff;
1542                 rand >>= 8;
1543         }
1544
1545         /*
1546          * Send our public key.  We include in the packet 64 bits of random
1547          * data that must be matched in the reply in order to prevent IP
1548          * spoofing.
1549          */
1550         packet_start(SSH_SMSG_PUBLIC_KEY);
1551         for (i = 0; i < 8; i++)
1552                 packet_put_char(cookie[i]);
1553
1554         /* Store our public server RSA key. */
1555         packet_put_int(BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n));
1556         packet_put_bignum(sensitive_data.server_key->rsa->e);
1557         packet_put_bignum(sensitive_data.server_key->rsa->n);
1558
1559         /* Store our public host RSA key. */
1560         packet_put_int(BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n));
1561         packet_put_bignum(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->e);
1562         packet_put_bignum(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n);
1563
1564         /* Put protocol flags. */
1565         packet_put_int(SSH_PROTOFLAG_HOST_IN_FWD_OPEN);
1566
1567         /* Declare which ciphers we support. */
1568         packet_put_int(cipher_mask_ssh1(0));
1569
1570         /* Declare supported authentication types. */
1571         auth_mask = 0;
1572         if (options.rhosts_authentication)
1573                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RHOSTS;
1574         if (options.rhosts_rsa_authentication)
1575                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RHOSTS_RSA;
1576         if (options.rsa_authentication)
1577                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RSA;
1578 #if defined(KRB4) || defined(KRB5)
1579         if (options.kerberos_authentication)
1580                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_KERBEROS;
1581 #endif
1582 #if defined(AFS) || defined(KRB5)
1583         if (options.kerberos_tgt_passing)
1584                 auth_mask |= 1 << SSH_PASS_KERBEROS_TGT;
1585 #endif
1586 #ifdef AFS
1587         if (options.afs_token_passing)
1588                 auth_mask |= 1 << SSH_PASS_AFS_TOKEN;
1589 #endif
1590         if (options.challenge_response_authentication == 1)
1591                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_TIS;
1592         if (options.password_authentication)
1593                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_PASSWORD;
1594         packet_put_int(auth_mask);
1595
1596         /* Send the packet and wait for it to be sent. */
1597         packet_send();
1598         packet_write_wait();
1599
1600         debug("Sent %d bit server key and %d bit host key.",
1601             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1602             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n));
1603
1604         /* Read clients reply (cipher type and session key). */
1605         packet_read_expect(SSH_CMSG_SESSION_KEY);
1606
1607         /* Get cipher type and check whether we accept this. */
1608         cipher_type = packet_get_char();
1609
1610         if (!(cipher_mask_ssh1(0) & (1 << cipher_type)))
1611                 packet_disconnect("Warning: client selects unsupported cipher.");
1612
1613         /* Get check bytes from the packet.  These must match those we
1614            sent earlier with the public key packet. */
1615         for (i = 0; i < 8; i++)
1616                 if (cookie[i] != packet_get_char())
1617                         packet_disconnect("IP Spoofing check bytes do not match.");
1618
1619         debug("Encryption type: %.200s", cipher_name(cipher_type));
1620
1621         /* Get the encrypted integer. */
1622         if ((session_key_int = BN_new()) == NULL)
1623                 fatal("do_ssh1_kex: BN_new failed");
1624         packet_get_bignum(session_key_int);
1625
1626         protocol_flags = packet_get_int();
1627         packet_set_protocol_flags(protocol_flags);
1628         packet_check_eom();
1629
1630         /* Decrypt session_key_int using host/server keys */
1631         rsafail = PRIVSEP(ssh1_session_key(session_key_int));
1632
1633         /*
1634          * Extract session key from the decrypted integer.  The key is in the
1635          * least significant 256 bits of the integer; the first byte of the
1636          * key is in the highest bits.
1637          */
1638         if (!rsafail) {
1639                 BN_mask_bits(session_key_int, sizeof(session_key) * 8);
1640                 len = BN_num_bytes(session_key_int);
1641                 if (len < 0 || len > sizeof(session_key)) {
1642                         error("do_connection: bad session key len from %s: "
1643                             "session_key_int %d > sizeof(session_key) %lu",
1644                             get_remote_ipaddr(), len, (u_long)sizeof(session_key));
1645                         rsafail++;
1646                 } else {
1647                         memset(session_key, 0, sizeof(session_key));
1648                         BN_bn2bin(session_key_int,
1649                             session_key + sizeof(session_key) - len);
1650
1651                         compute_session_id(session_id, cookie,
1652                             sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n,
1653                             sensitive_data.server_key->rsa->n);
1654                         /*
1655                          * Xor the first 16 bytes of the session key with the
1656                          * session id.
1657                          */
1658                         for (i = 0; i < 16; i++)
1659                                 session_key[i] ^= session_id[i];
1660                 }
1661         }
1662         if (rsafail) {
1663                 int bytes = BN_num_bytes(session_key_int);
1664                 u_char *buf = xmalloc(bytes);
1665                 MD5_CTX md;
1666
1667                 log("do_connection: generating a fake encryption key");
1668                 BN_bn2bin(session_key_int, buf);
1669                 MD5_Init(&md);
1670                 MD5_Update(&md, buf, bytes);
1671                 MD5_Update(&md, sensitive_data.ssh1_cookie, SSH_SESSION_KEY_LENGTH);
1672                 MD5_Final(session_key, &md);
1673                 MD5_Init(&md);
1674                 MD5_Update(&md, session_key, 16);
1675                 MD5_Update(&md, buf, bytes);
1676                 MD5_Update(&md, sensitive_data.ssh1_cookie, SSH_SESSION_KEY_LENGTH);
1677                 MD5_Final(session_key + 16, &md);
1678                 memset(buf, 0, bytes);
1679                 xfree(buf);
1680                 for (i = 0; i < 16; i++)
1681                         session_id[i] = session_key[i] ^ session_key[i + 16];
1682         }
1683         /* Destroy the private and public keys. No longer. */
1684         destroy_sensitive_data();
1685
1686         if (use_privsep)
1687                 mm_ssh1_session_id(session_id);
1688
1689         /* Destroy the decrypted integer.  It is no longer needed. */
1690         BN_clear_free(session_key_int);
1691
1692         /* Set the session key.  From this on all communications will be encrypted. */
1693         packet_set_encryption_key(session_key, SSH_SESSION_KEY_LENGTH, cipher_type);
1694
1695         /* Destroy our copy of the session key.  It is no longer needed. */
1696         memset(session_key, 0, sizeof(session_key));
1697
1698         debug("Received session key; encryption turned on.");
1699
1700         /* Send an acknowledgement packet.  Note that this packet is sent encrypted. */
1701         packet_start(SSH_SMSG_SUCCESS);
1702         packet_send();
1703         packet_write_wait();
1704 }
1705
1706 /*
1707  * SSH2 key exchange: diffie-hellman-group1-sha1
1708  */
1709 static void
1710 do_ssh2_kex(void)
1711 {
1712         Kex *kex;
1713
1714         if (options.ciphers != NULL) {
1715                 myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_CTOS] =
1716                 myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_STOC] = options.ciphers;
1717         }
1718         myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_CTOS] =
1719             compat_cipher_proposal(myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_CTOS]);
1720         myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_STOC] =
1721             compat_cipher_proposal(myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_STOC]);
1722
1723         if (options.macs != NULL) {
1724                 myproposal[PROPOSAL_MAC_ALGS_CTOS] =
1725                 myproposal[PROPOSAL_MAC_ALGS_STOC] = options.macs;
1726         }
1727         myproposal[PROPOSAL_SERVER_HOST_KEY_ALGS] = list_hostkey_types();
1728
1729         /* start key exchange */
1730         kex = kex_setup(myproposal);
1731         kex->server = 1;
1732         kex->client_version_string=client_version_string;
1733         kex->server_version_string=server_version_string;
1734         kex->load_host_key=&get_hostkey_by_type;
1735         kex->host_key_index=&get_hostkey_index;
1736
1737         xxx_kex = kex;
1738
1739         dispatch_run(DISPATCH_BLOCK, &kex->done, kex);
1740
1741         session_id2 = kex->session_id;
1742         session_id2_len = kex->session_id_len;
1743
1744 #ifdef DEBUG_KEXDH
1745         /* send 1st encrypted/maced/compressed message */
1746         packet_start(SSH2_MSG_IGNORE);
1747         packet_put_cstring("markus");
1748         packet_send();
1749         packet_write_wait();
1750 #endif
1751         debug("KEX done");
1752 }