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  * Created: Fri Mar 17 17:09:28 1995 ylo
   6  * This program is the ssh daemon.  It listens for connections from clients, and
   7  * performs authentication, executes use commands or shell, and forwards
   8  * information to/from the application to the user client over an encrypted
   9  * connection.  This can also handle forwarding of X11, TCP/IP, and authentication
  10  * agent connections.
  11  */
  12
  13 #include "includes.h"
  14 RCSID("$OpenBSD: sshd.c,v 1.97 2000/04/04 21:37:27 markus Exp $");
  15
  16 #include "xmalloc.h"
  17 #include "rsa.h"
  18 #include "ssh.h"
  19 #include "pty.h"
  20 #include "packet.h"
  21 #include "cipher.h"
  22 #include "mpaux.h"
  23 #include "servconf.h"
  24 #include "uidswap.h"
  25 #include "compat.h"
  26 #include "buffer.h"
  27
  28 #ifdef HAVE_OPENSSL
  29 # include <openssl/dh.h>
  30 # include <openssl/bn.h>
  31 # include <openssl/hmac.h>
  32 # include <openssl/dsa.h>
  33 # include <openssl/rsa.h>
  34 #endif
  35 #ifdef HAVE_SSL
  36 # include <ssl/dh.h>
  37 # include <ssl/bn.h>
  38 # include <ssl/hmac.h>
  39 # include <ssl/dsa.h>
  40 # include <ssl/rsa.h>
  41 #endif
  42 #include "key.h"
  43
  44 #include "auth.h"
  45
  46 #ifdef LIBWRAP
  47 #include <tcpd.h>
  48 #include <syslog.h>
  49 int allow_severity = LOG_INFO;
  50 int deny_severity = LOG_WARNING;
  51 #endif /* LIBWRAP */
  52
  53 #ifndef O_NOCTTY
  54 #define O_NOCTTY        0
  55 #endif
  56
  57 /* Server configuration options. */
  58 ServerOptions options;
  59
  60 /* Name of the server configuration file. */
  61 char *config_file_name = SERVER_CONFIG_FILE;
  62
  63 /*
  64  * Flag indicating whether IPv4 or IPv6.  This can be set on the command line.
  65  * Default value is AF_UNSPEC means both IPv4 and IPv6.
  66  */
  67 #ifdef IPV4_DEFAULT
  68 int IPv4or6 = AF_INET;
  69 #else
  70 int IPv4or6 = AF_UNSPEC;
  71 #endif
  72
  73 /*
  74  * Debug mode flag.  This can be set on the command line.  If debug
  75  * mode is enabled, extra debugging output will be sent to the system
  76  * log, the daemon will not go to background, and will exit after processing
  77  * the first connection.
  78  */
  79 int debug_flag = 0;
  80
  81 /* Flag indicating that the daemon is being started from inetd. */
  82 int inetd_flag = 0;
  83
  84 /* debug goes to stderr unless inetd_flag is set */
  85 int log_stderr = 0;
  86
  87 /* argv[0] without path. */
  88 char *av0;
  89
  90 /* Saved arguments to main(). */
  91 char **saved_argv;
  92
  93 /*
  94  * The sockets that the server is listening; this is used in the SIGHUP
  95  * signal handler.
  96  */
  97 #define MAX_LISTEN_SOCKS        16
  98 int listen_socks[MAX_LISTEN_SOCKS];
  99 int num_listen_socks = 0;
 100
 101 /*
 102  * the client's version string, passed by sshd2 in compat mode. if != NULL,
 103  * sshd will skip the version-number exchange
 104  */
 105 char *client_version_string = NULL;
 106 char *server_version_string = NULL;
 107
 108 /*
 109  * Any really sensitive data in the application is contained in this
 110  * structure. The idea is that this structure could be locked into memory so
 111  * that the pages do not get written into swap.  However, there are some
 112  * problems. The private key contains BIGNUMs, and we do not (in principle)
 113  * have access to the internals of them, and locking just the structure is
 114  * not very useful.  Currently, memory locking is not implemented.
 115  */
 116 struct {
 117         RSA *private_key;        /* Private part of server key. */
 118         RSA *host_key;           /* Private part of host key. */
 119 } sensitive_data;
 120
 121 /*
 122  * Flag indicating whether the current session key has been used.  This flag
 123  * is set whenever the key is used, and cleared when the key is regenerated.
 124  */
 125 int key_used = 0;
 126
 127 /* This is set to true when SIGHUP is received. */
 128 int received_sighup = 0;
 129
 130 /* Public side of the server key.  This value is regenerated regularly with
 131    the private key. */
 132 RSA *public_key;
 133
 134 /* session identifier, used by RSA-auth */
 135 unsigned char session_id[16];
 136
 137 /* Prototypes for various functions defined later in this file. */
 138 void do_ssh1_kex();
 139
 140 /*
 141  * Close all listening sockets
 142  */
 143 void
 144 close_listen_socks(void)
 145 {
 146         int i;
 147         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
 148                 close(listen_socks[i]);
 149         num_listen_socks = -1;
 150 }
 151
 152 /*
 153  * Signal handler for SIGHUP.  Sshd execs itself when it receives SIGHUP;
 154  * the effect is to reread the configuration file (and to regenerate
 155  * the server key).
 156  */
 157 void
 158 sighup_handler(int sig)
 159 {
 160         received_sighup = 1;
 161         signal(SIGHUP, sighup_handler);
 162 }
 163
 164 /*
 165  * Called from the main program after receiving SIGHUP.
 166  * Restarts the server.
 167  */
 168 void
 169 sighup_restart()
 170 {
 171         log("Received SIGHUP; restarting.");
 172         close_listen_socks();
 173         execv(saved_argv[0], saved_argv);
 174         log("RESTART FAILED: av0='%s', error: %s.", av0, strerror(errno));
 175         exit(1);
 176 }
 177
 178 /*
 179  * Generic signal handler for terminating signals in the master daemon.
 180  * These close the listen socket; not closing it seems to cause "Address
 181  * already in use" problems on some machines, which is inconvenient.
 182  */
 183 void
 184 sigterm_handler(int sig)
 185 {
 186         log("Received signal %d; terminating.", sig);
 187         close_listen_socks();
 188         exit(255);
 189 }
 190
 191 /*
 192  * SIGCHLD handler.  This is called whenever a child dies.  This will then
 193  * reap any zombies left by exited c.
 194  */
 195 void
 196 main_sigchld_handler(int sig)
 197 {
 198         int save_errno = errno;
 199         int status;
 200
 201         while (waitpid(-1, &status, WNOHANG) > 0)
 202                 ;
 203
 204         signal(SIGCHLD, main_sigchld_handler);
 205         errno = save_errno;
 206 }
 207
 208 /*
 209  * Signal handler for the alarm after the login grace period has expired.
 210  */
 211 void
 212 grace_alarm_handler(int sig)
 213 {
 214         /* Close the connection. */
 215         packet_close();
 216
 217         /* Log error and exit. */
 218         fatal("Timeout before authentication for %s.", get_remote_ipaddr());
 219 }
 220
 221 /*
 222  * Signal handler for the key regeneration alarm.  Note that this
 223  * alarm only occurs in the daemon waiting for connections, and it does not
 224  * do anything with the private key or random state before forking.
 225  * Thus there should be no concurrency control/asynchronous execution
 226  * problems.
 227  */
 228 void
 229 key_regeneration_alarm(int sig)
 230 {
 231         int save_errno = errno;
 232
 233         /* Check if we should generate a new key. */
 234         if (key_used) {
 235                 /* This should really be done in the background. */
 236                 log("Generating new %d bit RSA key.", options.server_key_bits);
 237
 238                 if (sensitive_data.private_key != NULL)
 239                         RSA_free(sensitive_data.private_key);
 240                 sensitive_data.private_key = RSA_new();
 241
 242                 if (public_key != NULL)
 243                         RSA_free(public_key);
 244                 public_key = RSA_new();
 245
 246                 rsa_generate_key(sensitive_data.private_key, public_key,
 247                                  options.server_key_bits);
 248                 arc4random_stir();
 249                 key_used = 0;
 250                 log("RSA key generation complete.");
 251         }
 252         /* Reschedule the alarm. */
 253         signal(SIGALRM, key_regeneration_alarm);
 254         alarm(options.key_regeneration_time);
 255         errno = save_errno;
 256 }
 257
 258 void
 259 sshd_exchange_identification(int sock_in, int sock_out)
 260 {
 261         int i;
 262         int remote_major, remote_minor;
 263         char *s;
 264         char buf[256];                  /* Must not be larger than remote_version. */
 265         char remote_version[256];       /* Must be at least as big as buf. */
 266
 267         snprintf(buf, sizeof buf, "SSH-%d.%d-%.100s\n",
 268             PROTOCOL_MAJOR, PROTOCOL_MINOR, SSH_VERSION);
 269         server_version_string = xstrdup(buf);
 270
 271         if (client_version_string == NULL) {
 272                 /* Send our protocol version identification. */
 273                 if (atomicio(write, sock_out, server_version_string, strlen(server_version_string))
 274                     != strlen(server_version_string)) {
 275                         log("Could not write ident string to %s.", get_remote_ipaddr());
 276                         fatal_cleanup();
 277                 }
 278
 279                 /* Read other side\'s version identification. */
 280                 for (i = 0; i < sizeof(buf) - 1; i++) {
 281                         if (read(sock_in, &buf[i], 1) != 1) {
 282                                 log("Did not receive ident string from %s.", get_remote_ipaddr());
 283                                 fatal_cleanup();
 284                         }
 285                         if (buf[i] == '\r') {
 286                                 buf[i] = '\n';
 287                                 buf[i + 1] = 0;
 288                                 continue;
 289                                 /*break; XXX eat \r */
 290                         }
 291                         if (buf[i] == '\n') {
 292                                 /* buf[i] == '\n' */
 293                                 buf[i + 1] = 0;
 294                                 break;
 295                         }
 296                 }
 297                 buf[sizeof(buf) - 1] = 0;
 298                 client_version_string = xstrdup(buf);
 299         }
 300
 301         /*
 302          * Check that the versions match.  In future this might accept
 303          * several versions and set appropriate flags to handle them.
 304          */
 305         if (sscanf(client_version_string, "SSH-%d.%d-%[^\n]\n",
 306             &remote_major, &remote_minor, remote_version) != 3) {
 307                 s = "Protocol mismatch.\n";
 308                 (void) atomicio(write, sock_out, s, strlen(s));
 309                 close(sock_in);
 310                 close(sock_out);
 311                 log("Bad protocol version identification '%.100s' from %s",
 312                     client_version_string, get_remote_ipaddr());
 313                 fatal_cleanup();
 314         }
 315         debug("Client protocol version %d.%d; client software version %.100s",
 316               remote_major, remote_minor, remote_version);
 317
 318         switch(remote_major) {
 319         case 1:
 320                 if (remote_minor < 3) {
 321                         packet_disconnect("Your ssh version is too old and"
 322                             "is no longer supported.  Please install a newer version.");
 323                 } else if (remote_minor == 3) {
 324                         /* note that this disables agent-forwarding */
 325                         enable_compat13();
 326                 }
 327                 break;
 328         default:
 329                 s = "Protocol major versions differ.\n";
 330                 (void) atomicio(write, sock_out, s, strlen(s));
 331                 close(sock_in);
 332                 close(sock_out);
 333                 log("Protocol major versions differ for %s: %d vs. %d",
 334                     get_remote_ipaddr(), PROTOCOL_MAJOR, remote_major);
 335                 fatal_cleanup();
 336                 break;
 337         }
 338 }
 339
 340 /*
 341  * Main program for the daemon.
 342  */
 343 int
 344 main(int ac, char **av)
 345 {
 346         extern char *optarg;
 347         extern int optind;
 348         int opt, sock_in = 0, sock_out = 0, newsock, i, fdsetsz, pid, on = 1;
 349         socklen_t fromlen;
 350         int silentrsa = 0;
 351         fd_set *fdset;
 352         struct sockaddr_storage from;
 353         const char *remote_ip;
 354         int remote_port;
 355         char *comment;
 356         FILE *f;
 357         struct linger linger;
 358         struct addrinfo *ai;
 359         char ntop[NI_MAXHOST], strport[NI_MAXSERV];
 360         int listen_sock, maxfd;
 361
 362         /* Save argv[0]. */
 363         saved_argv = av;
 364         if (strchr(av[0], '/'))
 365                 av0 = strrchr(av[0], '/') + 1;
 366         else
 367                 av0 = av[0];
 368
 369         /* Initialize configuration options to their default values. */
 370         initialize_server_options(&options);
 371
 372         /* Parse command-line arguments. */
 373         while ((opt = getopt(ac, av, "f:p:b:k:h:g:V:diqQ46")) != EOF) {
 374                 switch (opt) {
 375                 case '4':
 376                         IPv4or6 = AF_INET;
 377                         break;
 378                 case '6':
 379                         IPv4or6 = AF_INET6;
 380                         break;
 381                 case 'f':
 382                         config_file_name = optarg;
 383                         break;
 384                 case 'd':
 385                         debug_flag = 1;
 386                         options.log_level = SYSLOG_LEVEL_DEBUG;
 387                         break;
 388                 case 'i':
 389                         inetd_flag = 1;
 390                         break;
 391                 case 'Q':
 392                         silentrsa = 1;
 393                         break;
 394                 case 'q':
 395                         options.log_level = SYSLOG_LEVEL_QUIET;
 396                         break;
 397                 case 'b':
 398                         options.server_key_bits = atoi(optarg);
 399                         break;
 400                 case 'p':
 401                         options.ports_from_cmdline = 1;
 402                         if (options.num_ports >= MAX_PORTS)
 403                                 fatal("too many ports.\n");
 404                         options.ports[options.num_ports++] = atoi(optarg);
 405                         break;
 406                 case 'g':
 407                         options.login_grace_time = atoi(optarg);
 408                         break;
 409                 case 'k':
 410                         options.key_regeneration_time = atoi(optarg);
 411                         break;
 412                 case 'h':
 413                         options.host_key_file = optarg;
 414                         break;
 415                 case 'V':
 416                         client_version_string = optarg;
 417                         /* only makes sense with inetd_flag, i.e. no listen() */
 418                         inetd_flag = 1;
 419                         break;
 420                 case '?':
 421                 default:
 422                         fprintf(stderr, "sshd version %s\n", SSH_VERSION);
 423                         fprintf(stderr, "Usage: %s [options]\n", av0);
 424                         fprintf(stderr, "Options:\n");
 425                         fprintf(stderr, "  -f file    Configuration file (default %s)\n", SERVER_CONFIG_FILE);
 426                         fprintf(stderr, "  -d         Debugging mode\n");
 427                         fprintf(stderr, "  -i         Started from inetd\n");
 428                         fprintf(stderr, "  -q         Quiet (no logging)\n");
 429                         fprintf(stderr, "  -p port    Listen on the specified port (default: 22)\n");
 430                         fprintf(stderr, "  -k seconds Regenerate server key every this many seconds (default: 3600)\n");
 431                         fprintf(stderr, "  -g seconds Grace period for authentication (default: 300)\n");
 432                         fprintf(stderr, "  -b bits    Size of server RSA key (default: 768 bits)\n");
 433                         fprintf(stderr, "  -h file    File from which to read host key (default: %s)\n",
 434                             HOST_KEY_FILE);
 435                         fprintf(stderr, "  -4         Use IPv4 only\n");
 436                         fprintf(stderr, "  -6         Use IPv6 only\n");
 437                         exit(1);
 438                 }
 439         }
 440
 441         /*
 442          * Force logging to stderr until we have loaded the private host
 443          * key (unless started from inetd)
 444          */
 445         log_init(av0,
 446             options.log_level == -1 ? SYSLOG_LEVEL_INFO : options.log_level,
 447             options.log_facility == -1 ? SYSLOG_FACILITY_AUTH : options.log_facility,
 448             !inetd_flag);
 449
 450         /* check if RSA support exists */
 451         if (rsa_alive() == 0) {
 452                 if (silentrsa == 0)
 453                         printf("sshd: no RSA support in libssl and libcrypto -- exiting.  See ssl(8)\n");
 454                 log("no RSA support in libssl and libcrypto -- exiting.  See ssl(8)");
 455                 exit(1);
 456         }
 457         /* Read server configuration options from the configuration file. */
 458         read_server_config(&options, config_file_name);
 459
 460         /* Fill in default values for those options not explicitly set. */
 461         fill_default_server_options(&options);
 462
 463         /* Check certain values for sanity. */
 464         if (options.server_key_bits < 512 ||
 465             options.server_key_bits > 32768) {
 466                 fprintf(stderr, "Bad server key size.\n");
 467                 exit(1);
 468         }
 469         /* Check that there are no remaining arguments. */
 470         if (optind < ac) {
 471                 fprintf(stderr, "Extra argument %s.\n", av[optind]);
 472                 exit(1);
 473         }
 474
 475         debug("sshd version %.100s", SSH_VERSION);
 476
 477         sensitive_data.host_key = RSA_new();
 478         errno = 0;
 479         /* Load the host key.  It must have empty passphrase. */
 480         if (!load_private_key(options.host_key_file, "",
 481                               sensitive_data.host_key, &comment)) {
 482                 error("Could not load host key: %.200s: %.100s",
 483                       options.host_key_file, strerror(errno));
 484                 exit(1);
 485         }
 486         xfree(comment);
 487
 488         /* Initialize the log (it is reinitialized below in case we
 489            forked). */
 490         if (debug_flag && !inetd_flag)
 491                 log_stderr = 1;
 492         log_init(av0, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
 493
 494         /* If not in debugging mode, and not started from inetd,
 495            disconnect from the controlling terminal, and fork.  The
 496            original process exits. */
 497         if (!debug_flag && !inetd_flag) {
 498 #ifdef TIOCNOTTY
 499                 int fd;
 500 #endif /* TIOCNOTTY */
 501                 if (daemon(0, 0) < 0)
 502                         fatal("daemon() failed: %.200s", strerror(errno));
 503
 504                 /* Disconnect from the controlling tty. */
 505 #ifdef TIOCNOTTY
 506                 fd = open("/dev/tty", O_RDWR | O_NOCTTY);
 507                 if (fd >= 0) {
 508                         (void) ioctl(fd, TIOCNOTTY, NULL);
 509                         close(fd);
 510                 }
 511 #endif /* TIOCNOTTY */
 512         }
 513         /* Reinitialize the log (because of the fork above). */
 514         log_init(av0, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
 515
 516         /* Check that server and host key lengths differ sufficiently.
 517            This is necessary to make double encryption work with rsaref.
 518            Oh, I hate software patents. I dont know if this can go? Niels */
 519         if (options.server_key_bits >
 520         BN_num_bits(sensitive_data.host_key->n) - SSH_KEY_BITS_RESERVED &&
 521             options.server_key_bits <
 522         BN_num_bits(sensitive_data.host_key->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
 523                 options.server_key_bits =
 524                         BN_num_bits(sensitive_data.host_key->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED;
 525                 debug("Forcing server key to %d bits to make it differ from host key.",
 526                       options.server_key_bits);
 527         }
 528         /* Do not display messages to stdout in RSA code. */
 529         rsa_set_verbose(0);
 530
 531         /* Initialize the random number generator. */
 532         arc4random_stir();
 533
 534         /* Chdir to the root directory so that the current disk can be
 535            unmounted if desired. */
 536         chdir("/");
 537
 538         /* Start listening for a socket, unless started from inetd. */
 539         if (inetd_flag) {
 540                 int s1, s2;
 541                 s1 = dup(0);    /* Make sure descriptors 0, 1, and 2 are in use. */
 542                 s2 = dup(s1);
 543                 sock_in = dup(0);
 544                 sock_out = dup(1);
 545                 /* We intentionally do not close the descriptors 0, 1, and 2
 546                    as our code for setting the descriptors won\'t work
 547                    if ttyfd happens to be one of those. */
 548                 debug("inetd sockets after dupping: %d, %d", sock_in, sock_out);
 549
 550                 public_key = RSA_new();
 551                 sensitive_data.private_key = RSA_new();
 552
 553                 log("Generating %d bit RSA key.", options.server_key_bits);
 554                 rsa_generate_key(sensitive_data.private_key, public_key,
 555                                  options.server_key_bits);
 556                 arc4random_stir();
 557                 log("RSA key generation complete.");
 558         } else {
 559                 for (ai = options.listen_addrs; ai; ai = ai->ai_next) {
 560                         if (ai->ai_family != AF_INET && ai->ai_family != AF_INET6)
 561                                 continue;
 562                         if (num_listen_socks >= MAX_LISTEN_SOCKS)
 563                                 fatal("Too many listen sockets. "
 564                                     "Enlarge MAX_LISTEN_SOCKS");
 565                         if (getnameinfo(ai->ai_addr, ai->ai_addrlen,
 566                             ntop, sizeof(ntop), strport, sizeof(strport),
 567                             NI_NUMERICHOST|NI_NUMERICSERV) != 0) {
 568                                 error("getnameinfo failed");
 569                                 continue;
 570                         }
 571                         /* Create socket for listening. */
 572                         listen_sock = socket(ai->ai_family, SOCK_STREAM, 0);
 573                         if (listen_sock < 0) {
 574                                 /* kernel may not support ipv6 */
 575                                 verbose("socket: %.100s", strerror(errno));
 576                                 continue;
 577                         }
 578                         if (fcntl(listen_sock, F_SETFL, O_NONBLOCK) < 0) {
 579                                 error("listen_sock O_NONBLOCK: %s", strerror(errno));
 580                                 close(listen_sock);
 581                                 continue;
 582                         }
 583                         /*
 584                          * Set socket options.  We try to make the port
 585                          * reusable and have it close as fast as possible
 586                          * without waiting in unnecessary wait states on
 587                          * close.
 588                          */
 589                         setsockopt(listen_sock, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR,
 590                             (void *) &on, sizeof(on));
 591                         linger.l_onoff = 1;
 592                         linger.l_linger = 5;
 593                         setsockopt(listen_sock, SOL_SOCKET, SO_LINGER,
 594                             (void *) &linger, sizeof(linger));
 595
 596                         debug("Bind to port %s on %s.", strport, ntop);
 597
 598                         /* Bind the socket to the desired port. */
 599                         if ((bind(listen_sock, ai->ai_addr, ai->ai_addrlen) < 0) &&
 600                                  (!ai->ai_next)) {
 601                                 error("Bind to port %s on %s failed: %.200s.",
 602                                     strport, ntop, strerror(errno));
 603                                 close(listen_sock);
 604                                 continue;
 605                         }
 606                         listen_socks[num_listen_socks] = listen_sock;
 607                         num_listen_socks++;
 608
 609                         /* Start listening on the port. */
 610                         log("Server listening on %s port %s.", ntop, strport);
 611                         if (listen(listen_sock, 5) < 0)
 612                                 fatal("listen: %.100s", strerror(errno));
 613
 614                 }
 615                 freeaddrinfo(options.listen_addrs);
 616
 617                 if (!num_listen_socks)
 618                         fatal("Cannot bind any address.");
 619
 620                 if (!debug_flag) {
 621                         /*
 622                          * Record our pid in /etc/sshd_pid to make it easier
 623                          * to kill the correct sshd.  We don\'t want to do
 624                          * this before the bind above because the bind will
 625                          * fail if there already is a daemon, and this will
 626                          * overwrite any old pid in the file.
 627                          */
 628                         f = fopen(SSH_DAEMON_PID_FILE, "w");
 629                         if (f) {
 630                                 fprintf(f, "%u\n", (unsigned int) getpid());
 631                                 fclose(f);
 632                         }
 633                 }
 634
 635                 public_key = RSA_new();
 636                 sensitive_data.private_key = RSA_new();
 637
 638                 log("Generating %d bit RSA key.", options.server_key_bits);
 639                 rsa_generate_key(sensitive_data.private_key, public_key,
 640                                  options.server_key_bits);
 641                 arc4random_stir();
 642                 log("RSA key generation complete.");
 643
 644                 /* Schedule server key regeneration alarm. */
 645                 signal(SIGALRM, key_regeneration_alarm);
 646                 alarm(options.key_regeneration_time);
 647
 648                 /* Arrange to restart on SIGHUP.  The handler needs listen_sock. */
 649                 signal(SIGHUP, sighup_handler);
 650                 signal(SIGTERM, sigterm_handler);
 651                 signal(SIGQUIT, sigterm_handler);
 652
 653                 /* Arrange SIGCHLD to be caught. */
 654                 signal(SIGCHLD, main_sigchld_handler);
 655
 656                 /* setup fd set for listen */
 657                 maxfd = 0;
 658                 for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
 659                         if (listen_socks[i] > maxfd)
 660                                 maxfd = listen_socks[i];
 661                 fdsetsz = howmany(maxfd, NFDBITS) * sizeof(fd_mask);
 662                 fdset = (fd_set *)xmalloc(fdsetsz);
 663
 664                 /*
 665                  * Stay listening for connections until the system crashes or
 666                  * the daemon is killed with a signal.
 667                  */
 668                 for (;;) {
 669                         if (received_sighup)
 670                                 sighup_restart();
 671                         /* Wait in select until there is a connection. */
 672                         memset(fdset, 0, fdsetsz);
 673                         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
 674                                 FD_SET(listen_socks[i], fdset);
 675                         if (select(maxfd + 1, fdset, NULL, NULL, NULL) < 0) {
 676                                 if (errno != EINTR)
 677                                         error("select: %.100s", strerror(errno));
 678                                 continue;
 679                         }
 680                         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++) {
 681                                 if (!FD_ISSET(listen_socks[i], fdset))
 682                                         continue;
 683                         fromlen = sizeof(from);
 684                         newsock = accept(listen_socks[i], (struct sockaddr *)&from,
 685                             &fromlen);
 686                         if (newsock < 0) {
 687                                 if (errno != EINTR && errno != EWOULDBLOCK)
 688                                         error("accept: %.100s", strerror(errno));
 689                                 continue;
 690                         }
 691                         if (fcntl(newsock, F_SETFL, 0) < 0) {
 692                                 error("newsock del O_NONBLOCK: %s", strerror(errno));
 693                                 continue;
 694                         }
 695                         /*
 696                          * Got connection.  Fork a child to handle it, unless
 697                          * we are in debugging mode.
 698                          */
 699                         if (debug_flag) {
 700                                 /*
 701                                  * In debugging mode.  Close the listening
 702                                  * socket, and start processing the
 703                                  * connection without forking.
 704                                  */
 705                                 debug("Server will not fork when running in debugging mode.");
 706                                 close_listen_socks();
 707                                 sock_in = newsock;
 708                                 sock_out = newsock;
 709                                 pid = getpid();
 710                                 break;
 711                         } else {
 712                                 /*
 713                                  * Normal production daemon.  Fork, and have
 714                                  * the child process the connection. The
 715                                  * parent continues listening.
 716                                  */
 717                                 if ((pid = fork()) == 0) {
 718                                         /*
 719                                          * Child.  Close the listening socket, and start using the
 720                                          * accepted socket.  Reinitialize logging (since our pid has
 721                                          * changed).  We break out of the loop to handle the connection.
 722                                          */
 723                                         close_listen_socks();
 724                                         sock_in = newsock;
 725                                         sock_out = newsock;
 726                                         log_init(av0, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
 727                                         break;
 728                                 }
 729                         }
 730
 731                         /* Parent.  Stay in the loop. */
 732                         if (pid < 0)
 733                                 error("fork: %.100s", strerror(errno));
 734                         else
 735                                 debug("Forked child %d.", pid);
 736
 737                         /* Mark that the key has been used (it was "given" to the child). */
 738                         key_used = 1;
 739
 740                         arc4random_stir();
 741
 742                         /* Close the new socket (the child is now taking care of it). */
 743                         close(newsock);
 744                         } /* for (i = 0; i < num_listen_socks; i++) */
 745                         /* child process check (or debug mode) */
 746                         if (num_listen_socks < 0)
 747                                 break;
 748                 }
 749         }
 750
 751         /* This is the child processing a new connection. */
 752
 753         /*
 754          * Disable the key regeneration alarm.  We will not regenerate the
 755          * key since we are no longer in a position to give it to anyone. We
 756          * will not restart on SIGHUP since it no longer makes sense.
 757          */
 758         alarm(0);
 759         signal(SIGALRM, SIG_DFL);
 760         signal(SIGHUP, SIG_DFL);
 761         signal(SIGTERM, SIG_DFL);
 762         signal(SIGQUIT, SIG_DFL);
 763         signal(SIGCHLD, SIG_DFL);
 764
 765         /*
 766          * Set socket options for the connection.  We want the socket to
 767          * close as fast as possible without waiting for anything.  If the
 768          * connection is not a socket, these will do nothing.
 769          */
 770         /* setsockopt(sock_in, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (void *)&on, sizeof(on)); */
 771         linger.l_onoff = 1;
 772         linger.l_linger = 5;
 773         setsockopt(sock_in, SOL_SOCKET, SO_LINGER, (void *) &linger, sizeof(linger));
 774
 775         /*
 776          * Register our connection.  This turns encryption off because we do
 777          * not have a key.
 778          */
 779         packet_set_connection(sock_in, sock_out);
 780
 781         remote_port = get_remote_port();
 782         remote_ip = get_remote_ipaddr();
 783
 784         /* Check whether logins are denied from this host. */
 785 #ifdef LIBWRAP
 786         /* XXX LIBWRAP noes not know about IPv6 */
 787         {
 788                 struct request_info req;
 789
 790                 request_init(&req, RQ_DAEMON, av0, RQ_FILE, sock_in, NULL);
 791                 fromhost(&req);
 792
 793                 if (!hosts_access(&req)) {
 794                         close(sock_in);
 795                         close(sock_out);
 796                         refuse(&req);
 797                 }
 798 /*XXX IPv6 verbose("Connection from %.500s port %d", eval_client(&req), remote_port); */
 799         }
 800 #endif /* LIBWRAP */
 801         /* Log the connection. */
 802         verbose("Connection from %.500s port %d", remote_ip, remote_port);
 803
 804         /*
 805          * We don\'t want to listen forever unless the other side
 806          * successfully authenticates itself.  So we set up an alarm which is
 807          * cleared after successful authentication.  A limit of zero
 808          * indicates no limit. Note that we don\'t set the alarm in debugging
 809          * mode; it is just annoying to have the server exit just when you
 810          * are about to discover the bug.
 811          */
 812         signal(SIGALRM, grace_alarm_handler);
 813         if (!debug_flag)
 814                 alarm(options.login_grace_time);
 815
 816         sshd_exchange_identification(sock_in, sock_out);
 817         /*
 818          * Check that the connection comes from a privileged port.  Rhosts-
 819          * and Rhosts-RSA-Authentication only make sense from priviledged
 820          * programs.  Of course, if the intruder has root access on his local
 821          * machine, he can connect from any port.  So do not use these
 822          * authentication methods from machines that you do not trust.
 823          */
 824         if (remote_port >= IPPORT_RESERVED ||
 825             remote_port < IPPORT_RESERVED / 2) {
 826                 options.rhosts_authentication = 0;
 827                 options.rhosts_rsa_authentication = 0;
 828         }
 829 #ifdef KRB4
 830         if (!packet_connection_is_ipv4() &&
 831             options.kerberos_authentication) {
 832                 debug("Kerberos Authentication disabled, only available for IPv4.");
 833                 options.kerberos_authentication = 0;
 834         }
 835 #endif /* KRB4 */
 836
 837         packet_set_nonblocking();
 838
 839         /* perform the key exchange */
 840         do_ssh1_kex();
 841         /* authenticate user and start session */
 842         do_authentication();
 843
 844 #ifdef KRB4
 845         /* Cleanup user's ticket cache file. */
 846         if (options.kerberos_ticket_cleanup)
 847                 (void) dest_tkt();
 848 #endif /* KRB4 */
 849
 850         /* The connection has been terminated. */
 851         verbose("Closing connection to %.100s", remote_ip);
 852
 853 #ifdef USE_PAM
 854         finish_pam();
 855 #endif /* USE_PAM */
 856
 857         packet_close();
 858         exit(0);
 859 }
 860
 861 /*
 862  * SSH1 key exchange
 863  */
 864 void
 865 do_ssh1_kex()
 866 {
 867         int i, len;
 868         int plen, slen;
 869         BIGNUM *session_key_int;
 870         unsigned char session_key[SSH_SESSION_KEY_LENGTH];
 871         unsigned char cookie[8];
 872         unsigned int cipher_type, auth_mask, protocol_flags;
 873         u_int32_t rand = 0;
 874
 875         /*
 876          * Generate check bytes that the client must send back in the user
 877          * packet in order for it to be accepted; this is used to defy ip
 878          * spoofing attacks.  Note that this only works against somebody
 879          * doing IP spoofing from a remote machine; any machine on the local
 880          * network can still see outgoing packets and catch the random
 881          * cookie.  This only affects rhosts authentication, and this is one
 882          * of the reasons why it is inherently insecure.
 883          */
 884         for (i = 0; i < 8; i++) {
 885                 if (i % 4 == 0)
 886                         rand = arc4random();
 887                 cookie[i] = rand & 0xff;
 888                 rand >>= 8;
 889         }
 890
 891         /*
 892          * Send our public key.  We include in the packet 64 bits of random
 893          * data that must be matched in the reply in order to prevent IP
 894          * spoofing.
 895          */
 896         packet_start(SSH_SMSG_PUBLIC_KEY);
 897         for (i = 0; i < 8; i++)
 898                 packet_put_char(cookie[i]);
 899
 900         /* Store our public server RSA key. */
 901         packet_put_int(BN_num_bits(public_key->n));
 902         packet_put_bignum(public_key->e);
 903         packet_put_bignum(public_key->n);
 904
 905         /* Store our public host RSA key. */
 906         packet_put_int(BN_num_bits(sensitive_data.host_key->n));
 907         packet_put_bignum(sensitive_data.host_key->e);
 908         packet_put_bignum(sensitive_data.host_key->n);
 909
 910         /* Put protocol flags. */
 911         packet_put_int(SSH_PROTOFLAG_HOST_IN_FWD_OPEN);
 912
 913         /* Declare which ciphers we support. */
 914         packet_put_int(cipher_mask1());
 915
 916         /* Declare supported authentication types. */
 917         auth_mask = 0;
 918         if (options.rhosts_authentication)
 919                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RHOSTS;
 920         if (options.rhosts_rsa_authentication)
 921                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RHOSTS_RSA;
 922         if (options.rsa_authentication)
 923                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RSA;
 924 #ifdef KRB4
 925         if (options.kerberos_authentication)
 926                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_KERBEROS;
 927 #endif
 928 #ifdef AFS
 929         if (options.kerberos_tgt_passing)
 930                 auth_mask |= 1 << SSH_PASS_KERBEROS_TGT;
 931         if (options.afs_token_passing)
 932                 auth_mask |= 1 << SSH_PASS_AFS_TOKEN;
 933 #endif
 934 #ifdef SKEY
 935         if (options.skey_authentication == 1)
 936                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_TIS;
 937 #endif
 938         if (options.password_authentication)
 939                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_PASSWORD;
 940         packet_put_int(auth_mask);
 941
 942         /* Send the packet and wait for it to be sent. */
 943         packet_send();
 944         packet_write_wait();
 945
 946         debug("Sent %d bit public key and %d bit host key.",
 947               BN_num_bits(public_key->n), BN_num_bits(sensitive_data.host_key->n));
 948
 949         /* Read clients reply (cipher type and session key). */
 950         packet_read_expect(&plen, SSH_CMSG_SESSION_KEY);
 951
 952         /* Get cipher type and check whether we accept this. */
 953         cipher_type = packet_get_char();
 954
 955         if (!(cipher_mask() & (1 << cipher_type)))
 956                 packet_disconnect("Warning: client selects unsupported cipher.");
 957
 958         /* Get check bytes from the packet.  These must match those we
 959            sent earlier with the public key packet. */
 960         for (i = 0; i < 8; i++)
 961                 if (cookie[i] != packet_get_char())
 962                         packet_disconnect("IP Spoofing check bytes do not match.");
 963
 964         debug("Encryption type: %.200s", cipher_name(cipher_type));
 965
 966         /* Get the encrypted integer. */
 967         session_key_int = BN_new();
 968         packet_get_bignum(session_key_int, &slen);
 969
 970         protocol_flags = packet_get_int();
 971         packet_set_protocol_flags(protocol_flags);
 972
 973         packet_integrity_check(plen, 1 + 8 + slen + 4, SSH_CMSG_SESSION_KEY);
 974
 975         /*
 976          * Decrypt it using our private server key and private host key (key
 977          * with larger modulus first).
 978          */
 979         if (BN_cmp(sensitive_data.private_key->n, sensitive_data.host_key->n) > 0) {
 980                 /* Private key has bigger modulus. */
 981                 if (BN_num_bits(sensitive_data.private_key->n) <
 982                     BN_num_bits(sensitive_data.host_key->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
 983                         fatal("do_connection: %s: private_key %d < host_key %d + SSH_KEY_BITS_RESERVED %d",
 984                               get_remote_ipaddr(),
 985                               BN_num_bits(sensitive_data.private_key->n),
 986                               BN_num_bits(sensitive_data.host_key->n),
 987                               SSH_KEY_BITS_RESERVED);
 988                 }
 989                 rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
 990                                     sensitive_data.private_key);
 991                 rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
 992                                     sensitive_data.host_key);
 993         } else {
 994                 /* Host key has bigger modulus (or they are equal). */
 995                 if (BN_num_bits(sensitive_data.host_key->n) <
 996                     BN_num_bits(sensitive_data.private_key->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
 997                         fatal("do_connection: %s: host_key %d < private_key %d + SSH_KEY_BITS_RESERVED %d",
 998                               get_remote_ipaddr(),
 999                               BN_num_bits(sensitive_data.host_key->n),
1000                               BN_num_bits(sensitive_data.private_key->n),
1001                               SSH_KEY_BITS_RESERVED);
1002                 }
1003                 rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1004                                     sensitive_data.host_key);
1005                 rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1006                                     sensitive_data.private_key);
1007         }
1008
1009         compute_session_id(session_id, cookie,
1010                            sensitive_data.host_key->n,
1011                            sensitive_data.private_key->n);
1012
1013         /* Destroy the private and public keys.  They will no longer be needed. */
1014         RSA_free(public_key);
1015         RSA_free(sensitive_data.private_key);
1016         RSA_free(sensitive_data.host_key);
1017
1018         /*
1019          * Extract session key from the decrypted integer.  The key is in the
1020          * least significant 256 bits of the integer; the first byte of the
1021          * key is in the highest bits.
1022          */
1023         BN_mask_bits(session_key_int, sizeof(session_key) * 8);
1024         len = BN_num_bytes(session_key_int);
1025         if (len < 0 || len > sizeof(session_key))
1026                 fatal("do_connection: bad len from %s: session_key_int %d > sizeof(session_key) %d",
1027                       get_remote_ipaddr(),
1028                       len, sizeof(session_key));
1029         memset(session_key, 0, sizeof(session_key));
1030         BN_bn2bin(session_key_int, session_key + sizeof(session_key) - len);
1031
1032         /* Destroy the decrypted integer.  It is no longer needed. */
1033         BN_clear_free(session_key_int);
1034
1035         /* Xor the first 16 bytes of the session key with the session id. */
1036         for (i = 0; i < 16; i++)
1037                 session_key[i] ^= session_id[i];
1038
1039         /* Set the session key.  From this on all communications will be encrypted. */
1040         packet_set_encryption_key(session_key, SSH_SESSION_KEY_LENGTH, cipher_type);
1041
1042         /* Destroy our copy of the session key.  It is no longer needed. */
1043         memset(session_key, 0, sizeof(session_key));
1044
1045         debug("Received session key; encryption turned on.");
1046
1047         /* Send an acknowledgement packet.  Note that this packet is sent encrypted. */
1048         packet_start(SSH_SMSG_SUCCESS);
1049         packet_send();
1050         packet_write_wait();
1051 }