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 1.268 2003/06/04 10:23:48 djm Exp $");
  46
  47 #include <openssl/dh.h>
  48 #include <openssl/bn.h>
  49 #include <openssl/md5.h>
  50 #include <openssl/rand.h>
  51 #ifdef HAVE_SECUREWARE
  52 #include <sys/security.h>
  53 #include <prot.h>
  54 #endif
  55
  56 #include "ssh.h"
  57 #include "ssh1.h"
  58 #include "ssh2.h"
  59 #include "xmalloc.h"
  60 #include "rsa.h"
  61 #include "sshpty.h"
  62 #include "packet.h"
  63 #include "mpaux.h"
  64 #include "log.h"
  65 #include "servconf.h"
  66 #include "uidswap.h"
  67 #include "compat.h"
  68 #include "buffer.h"
  69 #include "cipher.h"
  70 #include "kex.h"
  71 #include "key.h"
  72 #include "dh.h"
  73 #include "myproposal.h"
  74 #include "authfile.h"
  75 #include "pathnames.h"
  76 #include "atomicio.h"
  77 #include "canohost.h"
  78 #include "auth.h"
  79 #include "misc.h"
  80 #include "dispatch.h"
  81 #include "channels.h"
  82 #include "session.h"
  83 #include "monitor_mm.h"
  84 #include "monitor.h"
  85 #include "monitor_wrap.h"
  86 #include "monitor_fdpass.h"
  87
  88 #ifdef LIBWRAP
  89 #include <tcpd.h>
  90 #include <syslog.h>
  91 int allow_severity = LOG_INFO;
  92 int deny_severity = LOG_WARNING;
  93 #endif /* LIBWRAP */
  94
  95 #ifndef O_NOCTTY
  96 #define O_NOCTTY        0
  97 #endif
  98
  99 #ifdef HAVE___PROGNAME
 100 extern char *__progname;
 101 #else
 102 char *__progname;
 103 #endif
 104
 105 /* Server configuration options. */
 106 ServerOptions options;
 107
 108 /* Name of the server configuration file. */
 109 char *config_file_name = _PATH_SERVER_CONFIG_FILE;
 110
 111 /*
 112  * Flag indicating whether IPv4 or IPv6.  This can be set on the command line.
 113  * Default value is AF_UNSPEC means both IPv4 and IPv6.
 114  */
 115 int IPv4or6 = AF_UNSPEC;
 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 int use_privsep;
 202 struct monitor *pmonitor;
 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
 219         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
 220                 close(listen_socks[i]);
 221         num_listen_socks = -1;
 222 }
 223
 224 static void
 225 close_startup_pipes(void)
 226 {
 227         int i;
 228
 229         if (startup_pipes)
 230                 for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
 231                         if (startup_pipes[i] != -1)
 232                                 close(startup_pipes[i]);
 233 }
 234
 235 /*
 236  * Signal handler for SIGHUP.  Sshd execs itself when it receives SIGHUP;
 237  * the effect is to reread the configuration file (and to regenerate
 238  * the server key).
 239  */
 240 static void
 241 sighup_handler(int sig)
 242 {
 243         int save_errno = errno;
 244
 245         received_sighup = 1;
 246         signal(SIGHUP, sighup_handler);
 247         errno = save_errno;
 248 }
 249
 250 /*
 251  * Called from the main program after receiving SIGHUP.
 252  * Restarts the server.
 253  */
 254 static void
 255 sighup_restart(void)
 256 {
 257         logit("Received SIGHUP; restarting.");
 258         close_listen_socks();
 259         close_startup_pipes();
 260         execv(saved_argv[0], saved_argv);
 261         logit("RESTART FAILED: av[0]='%.100s', error: %.100s.", saved_argv[0],
 262             strerror(errno));
 263         exit(1);
 264 }
 265
 266 /*
 267  * Generic signal handler for terminating signals in the master daemon.
 268  */
 269 static void
 270 sigterm_handler(int sig)
 271 {
 272         received_sigterm = sig;
 273 }
 274
 275 /*
 276  * SIGCHLD handler.  This is called whenever a child dies.  This will then
 277  * reap any zombies left by exited children.
 278  */
 279 static void
 280 main_sigchld_handler(int sig)
 281 {
 282         int save_errno = errno;
 283         pid_t pid;
 284         int status;
 285
 286         while ((pid = waitpid(-1, &status, WNOHANG)) > 0 ||
 287             (pid < 0 && errno == EINTR))
 288                 ;
 289
 290         signal(SIGCHLD, main_sigchld_handler);
 291         errno = save_errno;
 292 }
 293
 294 /*
 295  * Signal handler for the alarm after the login grace period has expired.
 296  */
 297 static void
 298 grace_alarm_handler(int sig)
 299 {
 300         /* XXX no idea how fix this signal handler */
 301
 302         /* Log error and exit. */
 303         fatal("Timeout before authentication for %s", get_remote_ipaddr());
 304 }
 305
 306 /*
 307  * Signal handler for the key regeneration alarm.  Note that this
 308  * alarm only occurs in the daemon waiting for connections, and it does not
 309  * do anything with the private key or random state before forking.
 310  * Thus there should be no concurrency control/asynchronous execution
 311  * problems.
 312  */
 313 static void
 314 generate_ephemeral_server_key(void)
 315 {
 316         u_int32_t rnd = 0;
 317         int i;
 318
 319         verbose("Generating %s%d bit RSA key.",
 320             sensitive_data.server_key ? "new " : "", options.server_key_bits);
 321         if (sensitive_data.server_key != NULL)
 322                 key_free(sensitive_data.server_key);
 323         sensitive_data.server_key = key_generate(KEY_RSA1,
 324             options.server_key_bits);
 325         verbose("RSA key generation complete.");
 326
 327         for (i = 0; i < SSH_SESSION_KEY_LENGTH; i++) {
 328                 if (i % 4 == 0)
 329                         rnd = arc4random();
 330                 sensitive_data.ssh1_cookie[i] = rnd & 0xff;
 331                 rnd >>= 8;
 332         }
 333         arc4random_stir();
 334 }
 335
 336 static void
 337 key_regeneration_alarm(int sig)
 338 {
 339         int save_errno = errno;
 340
 341         signal(SIGALRM, SIG_DFL);
 342         errno = save_errno;
 343         key_do_regen = 1;
 344 }
 345
 346 static void
 347 sshd_exchange_identification(int sock_in, int sock_out)
 348 {
 349         int i, mismatch;
 350         int remote_major, remote_minor;
 351         int major, minor;
 352         char *s;
 353         char buf[256];                  /* Must not be larger than remote_version. */
 354         char remote_version[256];       /* Must be at least as big as buf. */
 355
 356         if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) &&
 357             (options.protocol & SSH_PROTO_2)) {
 358                 major = PROTOCOL_MAJOR_1;
 359                 minor = 99;
 360         } else if (options.protocol & SSH_PROTO_2) {
 361                 major = PROTOCOL_MAJOR_2;
 362                 minor = PROTOCOL_MINOR_2;
 363         } else {
 364                 major = PROTOCOL_MAJOR_1;
 365                 minor = PROTOCOL_MINOR_1;
 366         }
 367         snprintf(buf, sizeof buf, "SSH-%d.%d-%.100s\n", major, minor, SSH_VERSION);
 368         server_version_string = xstrdup(buf);
 369
 370         if (client_version_string == NULL) {
 371                 /* Send our protocol version identification. */
 372                 if (atomicio(write, sock_out, server_version_string,
 373                     strlen(server_version_string))
 374                     != strlen(server_version_string)) {
 375                         logit("Could not write ident string to %s", get_remote_ipaddr());
 376                         fatal_cleanup();
 377                 }
 378
 379                 /* Read other sides version identification. */
 380                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
 381                 for (i = 0; i < sizeof(buf) - 1; i++) {
 382                         if (atomicio(read, sock_in, &buf[i], 1) != 1) {
 383                                 logit("Did not receive identification string from %s",
 384                                     get_remote_ipaddr());
 385                                 fatal_cleanup();
 386                         }
 387                         if (buf[i] == '\r') {
 388                                 buf[i] = 0;
 389                                 /* Kludge for F-Secure Macintosh < 1.0.2 */
 390                                 if (i == 12 &&
 391                                     strncmp(buf, "SSH-1.5-W1.0", 12) == 0)
 392                                         break;
 393                                 continue;
 394                         }
 395                         if (buf[i] == '\n') {
 396                                 buf[i] = 0;
 397                                 break;
 398                         }
 399                 }
 400                 buf[sizeof(buf) - 1] = 0;
 401                 client_version_string = xstrdup(buf);
 402         }
 403
 404         /*
 405          * Check that the versions match.  In future this might accept
 406          * several versions and set appropriate flags to handle them.
 407          */
 408         if (sscanf(client_version_string, "SSH-%d.%d-%[^\n]\n",
 409             &remote_major, &remote_minor, remote_version) != 3) {
 410                 s = "Protocol mismatch.\n";
 411                 (void) atomicio(write, sock_out, s, strlen(s));
 412                 close(sock_in);
 413                 close(sock_out);
 414                 logit("Bad protocol version identification '%.100s' from %s",
 415                     client_version_string, get_remote_ipaddr());
 416                 fatal_cleanup();
 417         }
 418         debug("Client protocol version %d.%d; client software version %.100s",
 419             remote_major, remote_minor, remote_version);
 420
 421         compat_datafellows(remote_version);
 422
 423         if (datafellows & SSH_BUG_PROBE) {
 424                 logit("probed from %s with %s.  Don't panic.",
 425                     get_remote_ipaddr(), client_version_string);
 426                 fatal_cleanup();
 427         }
 428
 429         if (datafellows & SSH_BUG_SCANNER) {
 430                 logit("scanned from %s with %s.  Don't panic.",
 431                     get_remote_ipaddr(), client_version_string);
 432                 fatal_cleanup();
 433         }
 434
 435         mismatch = 0;
 436         switch (remote_major) {
 437         case 1:
 438                 if (remote_minor == 99) {
 439                         if (options.protocol & SSH_PROTO_2)
 440                                 enable_compat20();
 441                         else
 442                                 mismatch = 1;
 443                         break;
 444                 }
 445                 if (!(options.protocol & SSH_PROTO_1)) {
 446                         mismatch = 1;
 447                         break;
 448                 }
 449                 if (remote_minor < 3) {
 450                         packet_disconnect("Your ssh version is too old and "
 451                             "is no longer supported.  Please install a newer version.");
 452                 } else if (remote_minor == 3) {
 453                         /* note that this disables agent-forwarding */
 454                         enable_compat13();
 455                 }
 456                 break;
 457         case 2:
 458                 if (options.protocol & SSH_PROTO_2) {
 459                         enable_compat20();
 460                         break;
 461                 }
 462                 /* FALLTHROUGH */
 463         default:
 464                 mismatch = 1;
 465                 break;
 466         }
 467         chop(server_version_string);
 468         debug("Local version string %.200s", server_version_string);
 469
 470         if (mismatch) {
 471                 s = "Protocol major versions differ.\n";
 472                 (void) atomicio(write, sock_out, s, strlen(s));
 473                 close(sock_in);
 474                 close(sock_out);
 475                 logit("Protocol major versions differ for %s: %.200s vs. %.200s",
 476                     get_remote_ipaddr(),
 477                     server_version_string, client_version_string);
 478                 fatal_cleanup();
 479         }
 480 }
 481
 482 /* Destroy the host and server keys.  They will no longer be needed. */
 483 void
 484 destroy_sensitive_data(void)
 485 {
 486         int i;
 487
 488         if (sensitive_data.server_key) {
 489                 key_free(sensitive_data.server_key);
 490                 sensitive_data.server_key = NULL;
 491         }
 492         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 493                 if (sensitive_data.host_keys[i]) {
 494                         key_free(sensitive_data.host_keys[i]);
 495                         sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 496                 }
 497         }
 498         sensitive_data.ssh1_host_key = NULL;
 499         memset(sensitive_data.ssh1_cookie, 0, SSH_SESSION_KEY_LENGTH);
 500 }
 501
 502 /* Demote private to public keys for network child */
 503 void
 504 demote_sensitive_data(void)
 505 {
 506         Key *tmp;
 507         int i;
 508
 509         if (sensitive_data.server_key) {
 510                 tmp = key_demote(sensitive_data.server_key);
 511                 key_free(sensitive_data.server_key);
 512                 sensitive_data.server_key = tmp;
 513         }
 514
 515         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 516                 if (sensitive_data.host_keys[i]) {
 517                         tmp = key_demote(sensitive_data.host_keys[i]);
 518                         key_free(sensitive_data.host_keys[i]);
 519                         sensitive_data.host_keys[i] = tmp;
 520                         if (tmp->type == KEY_RSA1)
 521                                 sensitive_data.ssh1_host_key = tmp;
 522                 }
 523         }
 524
 525         /* We do not clear ssh1_host key and cookie.  XXX - Okay Niels? */
 526 }
 527
 528 static void
 529 privsep_preauth_child(void)
 530 {
 531         u_int32_t rnd[256];
 532         gid_t gidset[1];
 533         struct passwd *pw;
 534         int i;
 535
 536         /* Enable challenge-response authentication for privilege separation */
 537         privsep_challenge_enable();
 538
 539         for (i = 0; i < 256; i++)
 540                 rnd[i] = arc4random();
 541         RAND_seed(rnd, sizeof(rnd));
 542
 543         /* Demote the private keys to public keys. */
 544         demote_sensitive_data();
 545
 546         if ((pw = getpwnam(SSH_PRIVSEP_USER)) == NULL)
 547                 fatal("Privilege separation user %s does not exist",
 548                     SSH_PRIVSEP_USER);
 549         memset(pw->pw_passwd, 0, strlen(pw->pw_passwd));
 550         endpwent();
 551
 552         /* Change our root directory */
 553         if (chroot(_PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR) == -1)
 554                 fatal("chroot(\"%s\"): %s", _PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR,
 555                     strerror(errno));
 556         if (chdir("/") == -1)
 557                 fatal("chdir(\"/\"): %s", strerror(errno));
 558
 559         /* Drop our privileges */
 560         debug3("privsep user:group %u:%u", (u_int)pw->pw_uid,
 561             (u_int)pw->pw_gid);
 562 #if 0
 563         /* XXX not ready, to heavy after chroot */
 564         do_setusercontext(pw);
 565 #else
 566         gidset[0] = pw->pw_gid;
 567         if (setgroups(1, gidset) < 0)
 568                 fatal("setgroups: %.100s", strerror(errno));
 569         permanently_set_uid(pw);
 570 #endif
 571 }
 572
 573 static Authctxt *
 574 privsep_preauth(void)
 575 {
 576         Authctxt *authctxt = NULL;
 577         int status;
 578         pid_t pid;
 579
 580         /* Set up unprivileged child process to deal with network data */
 581         pmonitor = monitor_init();
 582         /* Store a pointer to the kex for later rekeying */
 583         pmonitor->m_pkex = &xxx_kex;
 584
 585         pid = fork();
 586         if (pid == -1) {
 587                 fatal("fork of unprivileged child failed");
 588         } else if (pid != 0) {
 589                 fatal_remove_cleanup((void (*) (void *)) packet_close, NULL);
 590
 591                 debug2("Network child is on pid %ld", (long)pid);
 592
 593                 close(pmonitor->m_recvfd);
 594                 authctxt = monitor_child_preauth(pmonitor);
 595                 close(pmonitor->m_sendfd);
 596
 597                 /* Sync memory */
 598                 monitor_sync(pmonitor);
 599
 600                 /* Wait for the child's exit status */
 601                 while (waitpid(pid, &status, 0) < 0)
 602                         if (errno != EINTR)
 603                                 break;
 604
 605                 /* Reinstall, since the child has finished */
 606                 fatal_add_cleanup((void (*) (void *)) packet_close, NULL);
 607
 608                 return (authctxt);
 609         } else {
 610                 /* child */
 611
 612                 close(pmonitor->m_sendfd);
 613
 614                 /* Demote the child */
 615                 if (getuid() == 0 || geteuid() == 0)
 616                         privsep_preauth_child();
 617                 setproctitle("%s", "[net]");
 618         }
 619         return (NULL);
 620 }
 621
 622 static void
 623 privsep_postauth(Authctxt *authctxt)
 624 {
 625         extern Authctxt *x_authctxt;
 626
 627         /* XXX - Remote port forwarding */
 628         x_authctxt = authctxt;
 629
 630 #ifdef DISABLE_FD_PASSING
 631         if (1) {
 632 #else
 633         if (authctxt->pw->pw_uid == 0 || options.use_login) {
 634 #endif
 635                 /* File descriptor passing is broken or root login */
 636                 monitor_apply_keystate(pmonitor);
 637                 use_privsep = 0;
 638                 return;
 639         }
 640
 641         /* Authentication complete */
 642         alarm(0);
 643         if (startup_pipe != -1) {
 644                 close(startup_pipe);
 645                 startup_pipe = -1;
 646         }
 647
 648         /* New socket pair */
 649         monitor_reinit(pmonitor);
 650
 651         pmonitor->m_pid = fork();
 652         if (pmonitor->m_pid == -1)
 653                 fatal("fork of unprivileged child failed");
 654         else if (pmonitor->m_pid != 0) {
 655                 fatal_remove_cleanup((void (*) (void *)) packet_close, NULL);
 656
 657                 debug2("User child is on pid %ld", (long)pmonitor->m_pid);
 658                 close(pmonitor->m_recvfd);
 659                 monitor_child_postauth(pmonitor);
 660
 661                 /* NEVERREACHED */
 662                 exit(0);
 663         }
 664
 665         close(pmonitor->m_sendfd);
 666
 667         /* Demote the private keys to public keys. */
 668         demote_sensitive_data();
 669
 670         /* Drop privileges */
 671         do_setusercontext(authctxt->pw);
 672
 673         /* It is safe now to apply the key state */
 674         monitor_apply_keystate(pmonitor);
 675 }
 676
 677 static char *
 678 list_hostkey_types(void)
 679 {
 680         Buffer b;
 681         char *p;
 682         int i;
 683
 684         buffer_init(&b);
 685         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 686                 Key *key = sensitive_data.host_keys[i];
 687                 if (key == NULL)
 688                         continue;
 689                 switch (key->type) {
 690                 case KEY_RSA:
 691                 case KEY_DSA:
 692                         if (buffer_len(&b) > 0)
 693                                 buffer_append(&b, ",", 1);
 694                         p = key_ssh_name(key);
 695                         buffer_append(&b, p, strlen(p));
 696                         break;
 697                 }
 698         }
 699         buffer_append(&b, "\0", 1);
 700         p = xstrdup(buffer_ptr(&b));
 701         buffer_free(&b);
 702         debug("list_hostkey_types: %s", p);
 703         return p;
 704 }
 705
 706 Key *
 707 get_hostkey_by_type(int type)
 708 {
 709         int i;
 710
 711         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 712                 Key *key = sensitive_data.host_keys[i];
 713                 if (key != NULL && key->type == type)
 714                         return key;
 715         }
 716         return NULL;
 717 }
 718
 719 Key *
 720 get_hostkey_by_index(int ind)
 721 {
 722         if (ind < 0 || ind >= options.num_host_key_files)
 723                 return (NULL);
 724         return (sensitive_data.host_keys[ind]);
 725 }
 726
 727 int
 728 get_hostkey_index(Key *key)
 729 {
 730         int i;
 731
 732         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 733                 if (key == sensitive_data.host_keys[i])
 734                         return (i);
 735         }
 736         return (-1);
 737 }
 738
 739 /*
 740  * returns 1 if connection should be dropped, 0 otherwise.
 741  * dropping starts at connection #max_startups_begin with a probability
 742  * of (max_startups_rate/100). the probability increases linearly until
 743  * all connections are dropped for startups > max_startups
 744  */
 745 static int
 746 drop_connection(int startups)
 747 {
 748         double p, r;
 749
 750         if (startups < options.max_startups_begin)
 751                 return 0;
 752         if (startups >= options.max_startups)
 753                 return 1;
 754         if (options.max_startups_rate == 100)
 755                 return 1;
 756
 757         p  = 100 - options.max_startups_rate;
 758         p *= startups - options.max_startups_begin;
 759         p /= (double) (options.max_startups - options.max_startups_begin);
 760         p += options.max_startups_rate;
 761         p /= 100.0;
 762         r = arc4random() / (double) UINT_MAX;
 763
 764         debug("drop_connection: p %g, r %g", p, r);
 765         return (r < p) ? 1 : 0;
 766 }
 767
 768 static void
 769 usage(void)
 770 {
 771         fprintf(stderr, "sshd version %s\n", SSH_VERSION);
 772         fprintf(stderr, "Usage: %s [options]\n", __progname);
 773         fprintf(stderr, "Options:\n");
 774         fprintf(stderr, "  -f file    Configuration file (default %s)\n", _PATH_SERVER_CONFIG_FILE);
 775         fprintf(stderr, "  -d         Debugging mode (multiple -d means more debugging)\n");
 776         fprintf(stderr, "  -i         Started from inetd\n");
 777         fprintf(stderr, "  -D         Do not fork into daemon mode\n");
 778         fprintf(stderr, "  -t         Only test configuration file and keys\n");
 779         fprintf(stderr, "  -q         Quiet (no logging)\n");
 780         fprintf(stderr, "  -p port    Listen on the specified port (default: 22)\n");
 781         fprintf(stderr, "  -k seconds Regenerate server key every this many seconds (default: 3600)\n");
 782         fprintf(stderr, "  -g seconds Grace period for authentication (default: 600)\n");
 783         fprintf(stderr, "  -b bits    Size of server RSA key (default: 768 bits)\n");
 784         fprintf(stderr, "  -h file    File from which to read host key (default: %s)\n",
 785             _PATH_HOST_KEY_FILE);
 786         fprintf(stderr, "  -u len     Maximum hostname length for utmp recording\n");
 787         fprintf(stderr, "  -4         Use IPv4 only\n");
 788         fprintf(stderr, "  -6         Use IPv6 only\n");
 789         fprintf(stderr, "  -o option  Process the option as if it was read from a configuration file.\n");
 790         exit(1);
 791 }
 792
 793 /*
 794  * Main program for the daemon.
 795  */
 796 int
 797 main(int ac, char **av)
 798 {
 799         extern char *optarg;
 800         extern int optind;
 801         int opt, sock_in = 0, sock_out = 0, newsock, j, i, fdsetsz, on = 1;
 802         pid_t pid;
 803         socklen_t fromlen;
 804         fd_set *fdset;
 805         struct sockaddr_storage from;
 806         const char *remote_ip;
 807         int remote_port;
 808         FILE *f;
 809         struct addrinfo *ai;
 810         char ntop[NI_MAXHOST], strport[NI_MAXSERV];
 811         int listen_sock, maxfd;
 812         int startup_p[2];
 813         int startups = 0;
 814         Authctxt *authctxt;
 815         Key *key;
 816         int ret, key_used = 0;
 817
 818 #ifdef HAVE_SECUREWARE
 819         (void)set_auth_parameters(ac, av);
 820 #endif
 821         __progname = get_progname(av[0]);
 822         init_rng();
 823
 824         /* Save argv. Duplicate so setproctitle emulation doesn't clobber it */
 825         saved_argc = ac;
 826         saved_argv = xmalloc(sizeof(*saved_argv) * (ac + 1));
 827         for (i = 0; i < ac; i++)
 828                 saved_argv[i] = xstrdup(av[i]);
 829         saved_argv[i] = NULL;
 830
 831 #ifndef HAVE_SETPROCTITLE
 832         /* Prepare for later setproctitle emulation */
 833         compat_init_setproctitle(ac, av);
 834         av = saved_argv;
 835 #endif
 836
 837         /* Initialize configuration options to their default values. */
 838         initialize_server_options(&options);
 839
 840         /* Parse command-line arguments. */
 841         while ((opt = getopt(ac, av, "f:p:b:k:h:g:V:u:o:dDeiqtQ46")) != -1) {
 842                 switch (opt) {
 843                 case '4':
 844                         IPv4or6 = AF_INET;
 845                         break;
 846                 case '6':
 847                         IPv4or6 = AF_INET6;
 848                         break;
 849                 case 'f':
 850                         config_file_name = optarg;
 851                         break;
 852                 case 'd':
 853                         if (0 == debug_flag) {
 854                                 debug_flag = 1;
 855                                 options.log_level = SYSLOG_LEVEL_DEBUG1;
 856                         } else if (options.log_level < SYSLOG_LEVEL_DEBUG3) {
 857                                 options.log_level++;
 858                         } else {
 859                                 fprintf(stderr, "Too high debugging level.\n");
 860                                 exit(1);
 861                         }
 862                         break;
 863                 case 'D':
 864                         no_daemon_flag = 1;
 865                         break;
 866                 case 'e':
 867                         log_stderr = 1;
 868                         break;
 869                 case 'i':
 870                         inetd_flag = 1;
 871                         break;
 872                 case 'Q':
 873                         /* ignored */
 874                         break;
 875                 case 'q':
 876                         options.log_level = SYSLOG_LEVEL_QUIET;
 877                         break;
 878                 case 'b':
 879                         options.server_key_bits = atoi(optarg);
 880                         break;
 881                 case 'p':
 882                         options.ports_from_cmdline = 1;
 883                         if (options.num_ports >= MAX_PORTS) {
 884                                 fprintf(stderr, "too many ports.\n");
 885                                 exit(1);
 886                         }
 887                         options.ports[options.num_ports++] = a2port(optarg);
 888                         if (options.ports[options.num_ports-1] == 0) {
 889                                 fprintf(stderr, "Bad port number.\n");
 890                                 exit(1);
 891                         }
 892                         break;
 893                 case 'g':
 894                         if ((options.login_grace_time = convtime(optarg)) == -1) {
 895                                 fprintf(stderr, "Invalid login grace time.\n");
 896                                 exit(1);
 897                         }
 898                         break;
 899                 case 'k':
 900                         if ((options.key_regeneration_time = convtime(optarg)) == -1) {
 901                                 fprintf(stderr, "Invalid key regeneration interval.\n");
 902                                 exit(1);
 903                         }
 904                         break;
 905                 case 'h':
 906                         if (options.num_host_key_files >= MAX_HOSTKEYS) {
 907                                 fprintf(stderr, "too many host keys.\n");
 908                                 exit(1);
 909                         }
 910                         options.host_key_files[options.num_host_key_files++] = optarg;
 911                         break;
 912                 case 'V':
 913                         client_version_string = optarg;
 914                         /* only makes sense with inetd_flag, i.e. no listen() */
 915                         inetd_flag = 1;
 916                         break;
 917                 case 't':
 918                         test_flag = 1;
 919                         break;
 920                 case 'u':
 921                         utmp_len = atoi(optarg);
 922                         if (utmp_len > MAXHOSTNAMELEN) {
 923                                 fprintf(stderr, "Invalid utmp length.\n");
 924                                 exit(1);
 925                         }
 926                         break;
 927                 case 'o':
 928                         if (process_server_config_line(&options, optarg,
 929                             "command-line", 0) != 0)
 930                                 exit(1);
 931                         break;
 932                 case '?':
 933                 default:
 934                         usage();
 935                         break;
 936                 }
 937         }
 938         SSLeay_add_all_algorithms();
 939         channel_set_af(IPv4or6);
 940
 941         /*
 942          * Force logging to stderr until we have loaded the private host
 943          * key (unless started from inetd)
 944          */
 945         log_init(__progname,
 946             options.log_level == SYSLOG_LEVEL_NOT_SET ?
 947             SYSLOG_LEVEL_INFO : options.log_level,
 948             options.log_facility == SYSLOG_FACILITY_NOT_SET ?
 949             SYSLOG_FACILITY_AUTH : options.log_facility,
 950             log_stderr || !inetd_flag);
 951
 952 #ifdef _UNICOS
 953         /* Cray can define user privs drop all prives now!
 954          * Not needed on PRIV_SU systems!
 955          */
 956         drop_cray_privs();
 957 #endif
 958
 959         seed_rng();
 960
 961         /* Read server configuration options from the configuration file. */
 962         read_server_config(&options, config_file_name);
 963
 964         /* Fill in default values for those options not explicitly set. */
 965         fill_default_server_options(&options);
 966
 967         /* Check that there are no remaining arguments. */
 968         if (optind < ac) {
 969                 fprintf(stderr, "Extra argument %s.\n", av[optind]);
 970                 exit(1);
 971         }
 972
 973         debug("sshd version %.100s", SSH_VERSION);
 974
 975         /* load private host keys */
 976         sensitive_data.host_keys = xmalloc(options.num_host_key_files *
 977             sizeof(Key *));
 978         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++)
 979                 sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 980         sensitive_data.server_key = NULL;
 981         sensitive_data.ssh1_host_key = NULL;
 982         sensitive_data.have_ssh1_key = 0;
 983         sensitive_data.have_ssh2_key = 0;
 984
 985         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 986                 key = key_load_private(options.host_key_files[i], "", NULL);
 987                 sensitive_data.host_keys[i] = key;
 988                 if (key == NULL) {
 989                         error("Could not load host key: %s",
 990                             options.host_key_files[i]);
 991                         sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 992                         continue;
 993                 }
 994                 switch (key->type) {
 995                 case KEY_RSA1:
 996                         sensitive_data.ssh1_host_key = key;
 997                         sensitive_data.have_ssh1_key = 1;
 998                         break;
 999                 case KEY_RSA:
1000                 case KEY_DSA:
1001                         sensitive_data.have_ssh2_key = 1;
1002                         break;
1003                 }
1004                 debug("private host key: #%d type %d %s", i, key->type,
1005                     key_type(key));
1006         }
1007         if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) && !sensitive_data.have_ssh1_key) {
1008                 logit("Disabling protocol version 1. Could not load host key");
1009                 options.protocol &= ~SSH_PROTO_1;
1010         }
1011         if ((options.protocol & SSH_PROTO_2) && !sensitive_data.have_ssh2_key) {
1012                 logit("Disabling protocol version 2. Could not load host key");
1013                 options.protocol &= ~SSH_PROTO_2;
1014         }
1015         if (!(options.protocol & (SSH_PROTO_1|SSH_PROTO_2))) {
1016                 logit("sshd: no hostkeys available -- exiting.");
1017                 exit(1);
1018         }
1019
1020         /* Check certain values for sanity. */
1021         if (options.protocol & SSH_PROTO_1) {
1022                 if (options.server_key_bits < 512 ||
1023                     options.server_key_bits > 32768) {
1024                         fprintf(stderr, "Bad server key size.\n");
1025                         exit(1);
1026                 }
1027                 /*
1028                  * Check that server and host key lengths differ sufficiently. This
1029                  * is necessary to make double encryption work with rsaref. Oh, I
1030                  * hate software patents. I dont know if this can go? Niels
1031                  */
1032                 if (options.server_key_bits >
1033                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) -
1034                     SSH_KEY_BITS_RESERVED && options.server_key_bits <
1035                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) +
1036                     SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1037                         options.server_key_bits =
1038                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) +
1039                             SSH_KEY_BITS_RESERVED;
1040                         debug("Forcing server key to %d bits to make it differ from host key.",
1041                             options.server_key_bits);
1042                 }
1043         }
1044
1045         if (use_privsep) {
1046                 struct passwd *pw;
1047                 struct stat st;
1048
1049                 if ((pw = getpwnam(SSH_PRIVSEP_USER)) == NULL)
1050                         fatal("Privilege separation user %s does not exist",
1051                             SSH_PRIVSEP_USER);
1052                 if ((stat(_PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR, &st) == -1) ||
1053                     (S_ISDIR(st.st_mode) == 0))
1054                         fatal("Missing privilege separation directory: %s",
1055                             _PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR);
1056
1057 #ifdef HAVE_CYGWIN
1058                 if (check_ntsec(_PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR) &&
1059                     (st.st_uid != getuid () ||
1060                     (st.st_mode & (S_IWGRP|S_IWOTH)) != 0))
1061 #else
1062                 if (st.st_uid != 0 || (st.st_mode & (S_IWGRP|S_IWOTH)) != 0)
1063 #endif
1064                         fatal("%s must be owned by root and not group or "
1065                             "world-writable.", _PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR);
1066         }
1067
1068         /* Configuration looks good, so exit if in test mode. */
1069         if (test_flag)
1070                 exit(0);
1071
1072         /*
1073          * Clear out any supplemental groups we may have inherited.  This
1074          * prevents inadvertent creation of files with bad modes (in the
1075          * portable version at least, it's certainly possible for PAM
1076          * to create a file, and we can't control the code in every
1077          * module which might be used).
1078          */
1079         if (setgroups(0, NULL) < 0)
1080                 debug("setgroups() failed: %.200s", strerror(errno));
1081
1082         /* Initialize the log (it is reinitialized below in case we forked). */
1083         if (debug_flag && !inetd_flag)
1084                 log_stderr = 1;
1085         log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
1086
1087         /*
1088          * If not in debugging mode, and not started from inetd, disconnect
1089          * from the controlling terminal, and fork.  The original process
1090          * exits.
1091          */
1092         if (!(debug_flag || inetd_flag || no_daemon_flag)) {
1093 #ifdef TIOCNOTTY
1094                 int fd;
1095 #endif /* TIOCNOTTY */
1096                 if (daemon(0, 0) < 0)
1097                         fatal("daemon() failed: %.200s", strerror(errno));
1098
1099                 /* Disconnect from the controlling tty. */
1100 #ifdef TIOCNOTTY
1101                 fd = open(_PATH_TTY, O_RDWR | O_NOCTTY);
1102                 if (fd >= 0) {
1103                         (void) ioctl(fd, TIOCNOTTY, NULL);
1104                         close(fd);
1105                 }
1106 #endif /* TIOCNOTTY */
1107         }
1108         /* Reinitialize the log (because of the fork above). */
1109         log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
1110
1111         /* Initialize the random number generator. */
1112         arc4random_stir();
1113
1114         /* Chdir to the root directory so that the current disk can be
1115            unmounted if desired. */
1116         chdir("/");
1117
1118         /* ignore SIGPIPE */
1119         signal(SIGPIPE, SIG_IGN);
1120
1121         /* Start listening for a socket, unless started from inetd. */
1122         if (inetd_flag) {
1123                 int s1;
1124                 s1 = dup(0);    /* Make sure descriptors 0, 1, and 2 are in use. */
1125                 dup(s1);
1126                 sock_in = dup(0);
1127                 sock_out = dup(1);
1128                 startup_pipe = -1;
1129                 /*
1130                  * We intentionally do not close the descriptors 0, 1, and 2
1131                  * as our code for setting the descriptors won\'t work if
1132                  * ttyfd happens to be one of those.
1133                  */
1134                 debug("inetd sockets after dupping: %d, %d", sock_in, sock_out);
1135                 if (options.protocol & SSH_PROTO_1)
1136                         generate_ephemeral_server_key();
1137         } else {
1138                 for (ai = options.listen_addrs; ai; ai = ai->ai_next) {
1139                         if (ai->ai_family != AF_INET && ai->ai_family != AF_INET6)
1140                                 continue;
1141                         if (num_listen_socks >= MAX_LISTEN_SOCKS)
1142                                 fatal("Too many listen sockets. "
1143                                     "Enlarge MAX_LISTEN_SOCKS");
1144                         if (getnameinfo(ai->ai_addr, ai->ai_addrlen,
1145                             ntop, sizeof(ntop), strport, sizeof(strport),
1146                             NI_NUMERICHOST|NI_NUMERICSERV) != 0) {
1147                                 error("getnameinfo failed");
1148                                 continue;
1149                         }
1150                         /* Create socket for listening. */
1151                         listen_sock = socket(ai->ai_family, ai->ai_socktype,
1152                             ai->ai_protocol);
1153                         if (listen_sock < 0) {
1154                                 /* kernel may not support ipv6 */
1155                                 verbose("socket: %.100s", strerror(errno));
1156                                 continue;
1157                         }
1158                         if (fcntl(listen_sock, F_SETFL, O_NONBLOCK) < 0) {
1159                                 error("listen_sock O_NONBLOCK: %s", strerror(errno));
1160                                 close(listen_sock);
1161                                 continue;
1162                         }
1163                         /*
1164                          * Set socket options.
1165                          * Allow local port reuse in TIME_WAIT.
1166                          */
1167                         if (setsockopt(listen_sock, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR,
1168                             &on, sizeof(on)) == -1)
1169                                 error("setsockopt SO_REUSEADDR: %s", strerror(errno));
1170
1171                         debug("Bind to port %s on %s.", strport, ntop);
1172
1173                         /* Bind the socket to the desired port. */
1174                         if (bind(listen_sock, ai->ai_addr, ai->ai_addrlen) < 0) {
1175                                 if (!ai->ai_next)
1176                                     error("Bind to port %s on %s failed: %.200s.",
1177                                             strport, ntop, strerror(errno));
1178                                 close(listen_sock);
1179                                 continue;
1180                         }
1181                         listen_socks[num_listen_socks] = listen_sock;
1182                         num_listen_socks++;
1183
1184                         /* Start listening on the port. */
1185                         logit("Server listening on %s port %s.", ntop, strport);
1186                         if (listen(listen_sock, 5) < 0)
1187                                 fatal("listen: %.100s", strerror(errno));
1188
1189                 }
1190                 freeaddrinfo(options.listen_addrs);
1191
1192                 if (!num_listen_socks)
1193                         fatal("Cannot bind any address.");
1194
1195                 if (options.protocol & SSH_PROTO_1)
1196                         generate_ephemeral_server_key();
1197
1198                 /*
1199                  * Arrange to restart on SIGHUP.  The handler needs
1200                  * listen_sock.
1201                  */
1202                 signal(SIGHUP, sighup_handler);
1203
1204                 signal(SIGTERM, sigterm_handler);
1205                 signal(SIGQUIT, sigterm_handler);
1206
1207                 /* Arrange SIGCHLD to be caught. */
1208                 signal(SIGCHLD, main_sigchld_handler);
1209
1210                 /* Write out the pid file after the sigterm handler is setup */
1211                 if (!debug_flag) {
1212                         /*
1213                          * Record our pid in /var/run/sshd.pid to make it
1214                          * easier to kill the correct sshd.  We don't want to
1215                          * do this before the bind above because the bind will
1216                          * fail if there already is a daemon, and this will
1217                          * overwrite any old pid in the file.
1218                          */
1219                         f = fopen(options.pid_file, "wb");
1220                         if (f) {
1221                                 fprintf(f, "%ld\n", (long) getpid());
1222                                 fclose(f);
1223                         }
1224                 }
1225
1226                 /* setup fd set for listen */
1227                 fdset = NULL;
1228                 maxfd = 0;
1229                 for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
1230                         if (listen_socks[i] > maxfd)
1231                                 maxfd = listen_socks[i];
1232                 /* pipes connected to unauthenticated childs */
1233                 startup_pipes = xmalloc(options.max_startups * sizeof(int));
1234                 for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
1235                         startup_pipes[i] = -1;
1236
1237                 /*
1238                  * Stay listening for connections until the system crashes or
1239                  * the daemon is killed with a signal.
1240                  */
1241                 for (;;) {
1242                         if (received_sighup)
1243                                 sighup_restart();
1244                         if (fdset != NULL)
1245                                 xfree(fdset);
1246                         fdsetsz = howmany(maxfd+1, NFDBITS) * sizeof(fd_mask);
1247                         fdset = (fd_set *)xmalloc(fdsetsz);
1248                         memset(fdset, 0, fdsetsz);
1249
1250                         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
1251                                 FD_SET(listen_socks[i], fdset);
1252                         for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
1253                                 if (startup_pipes[i] != -1)
1254                                         FD_SET(startup_pipes[i], fdset);
1255
1256                         /* Wait in select until there is a connection. */
1257                         ret = select(maxfd+1, fdset, NULL, NULL, NULL);
1258                         if (ret < 0 && errno != EINTR)
1259                                 error("select: %.100s", strerror(errno));
1260                         if (received_sigterm) {
1261                                 logit("Received signal %d; terminating.",
1262                                     (int) received_sigterm);
1263                                 close_listen_socks();
1264                                 unlink(options.pid_file);
1265                                 exit(255);
1266                         }
1267                         if (key_used && key_do_regen) {
1268                                 generate_ephemeral_server_key();
1269                                 key_used = 0;
1270                                 key_do_regen = 0;
1271                         }
1272                         if (ret < 0)
1273                                 continue;
1274
1275                         for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
1276                                 if (startup_pipes[i] != -1 &&
1277                                     FD_ISSET(startup_pipes[i], fdset)) {
1278                                         /*
1279                                          * the read end of the pipe is ready
1280                                          * if the child has closed the pipe
1281                                          * after successful authentication
1282                                          * or if the child has died
1283                                          */
1284                                         close(startup_pipes[i]);
1285                                         startup_pipes[i] = -1;
1286                                         startups--;
1287                                 }
1288                         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++) {
1289                                 if (!FD_ISSET(listen_socks[i], fdset))
1290                                         continue;
1291                                 fromlen = sizeof(from);
1292                                 newsock = accept(listen_socks[i], (struct sockaddr *)&from,
1293                                     &fromlen);
1294                                 if (newsock < 0) {
1295                                         if (errno != EINTR && errno != EWOULDBLOCK)
1296                                                 error("accept: %.100s", strerror(errno));
1297                                         continue;
1298                                 }
1299                                 if (fcntl(newsock, F_SETFL, 0) < 0) {
1300                                         error("newsock del O_NONBLOCK: %s", strerror(errno));
1301                                         close(newsock);
1302                                         continue;
1303                                 }
1304                                 if (drop_connection(startups) == 1) {
1305                                         debug("drop connection #%d", startups);
1306                                         close(newsock);
1307                                         continue;
1308                                 }
1309                                 if (pipe(startup_p) == -1) {
1310                                         close(newsock);
1311                                         continue;
1312                                 }
1313
1314                                 for (j = 0; j < options.max_startups; j++)
1315                                         if (startup_pipes[j] == -1) {
1316                                                 startup_pipes[j] = startup_p[0];
1317                                                 if (maxfd < startup_p[0])
1318                                                         maxfd = startup_p[0];
1319                                                 startups++;
1320                                                 break;
1321                                         }
1322
1323                                 /*
1324                                  * Got connection.  Fork a child to handle it, unless
1325                                  * we are in debugging mode.
1326                                  */
1327                                 if (debug_flag) {
1328                                         /*
1329                                          * In debugging mode.  Close the listening
1330                                          * socket, and start processing the
1331                                          * connection without forking.
1332                                          */
1333                                         debug("Server will not fork when running in debugging mode.");
1334                                         close_listen_socks();
1335                                         sock_in = newsock;
1336                                         sock_out = newsock;
1337                                         startup_pipe = -1;
1338                                         pid = getpid();
1339                                         break;
1340                                 } else {
1341                                         /*
1342                                          * Normal production daemon.  Fork, and have
1343                                          * the child process the connection. The
1344                                          * parent continues listening.
1345                                          */
1346                                         if ((pid = fork()) == 0) {
1347                                                 /*
1348                                                  * Child.  Close the listening and max_startup
1349                                                  * sockets.  Start using the accepted socket.
1350                                                  * Reinitialize logging (since our pid has
1351                                                  * changed).  We break out of the loop to handle
1352                                                  * the connection.
1353                                                  */
1354                                                 startup_pipe = startup_p[1];
1355                                                 close_startup_pipes();
1356                                                 close_listen_socks();
1357                                                 sock_in = newsock;
1358                                                 sock_out = newsock;
1359                                                 log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
1360                                                 break;
1361                                         }
1362                                 }
1363
1364                                 /* Parent.  Stay in the loop. */
1365                                 if (pid < 0)
1366                                         error("fork: %.100s", strerror(errno));
1367                                 else
1368                                         debug("Forked child %ld.", (long)pid);
1369
1370                                 close(startup_p[1]);
1371
1372                                 /* Mark that the key has been used (it was "given" to the child). */
1373                                 if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) &&
1374                                     key_used == 0) {
1375                                         /* Schedule server key regeneration alarm. */
1376                                         mysignal(SIGALRM, key_regeneration_alarm);
1377                                         alarm(options.key_regeneration_time);
1378                                         key_used = 1;
1379                                 }
1380
1381                                 arc4random_stir();
1382
1383                                 /* Close the new socket (the child is now taking care of it). */
1384                                 close(newsock);
1385                         }
1386                         /* child process check (or debug mode) */
1387                         if (num_listen_socks < 0)
1388                                 break;
1389                 }
1390         }
1391
1392         /* This is the child processing a new connection. */
1393
1394         /*
1395          * Create a new session and process group since the 4.4BSD
1396          * setlogin() affects the entire process group.  We don't
1397          * want the child to be able to affect the parent.
1398          */
1399 #if !defined(SSHD_ACQUIRES_CTTY)
1400         /*
1401          * If setsid is called, on some platforms sshd will later acquire a
1402          * controlling terminal which will result in "could not set
1403          * controlling tty" errors.
1404          */
1405         if (!debug_flag && !inetd_flag && setsid() < 0)
1406                 error("setsid: %.100s", strerror(errno));
1407 #endif
1408
1409         /*
1410          * Disable the key regeneration alarm.  We will not regenerate the
1411          * key since we are no longer in a position to give it to anyone. We
1412          * will not restart on SIGHUP since it no longer makes sense.
1413          */
1414         alarm(0);
1415         signal(SIGALRM, SIG_DFL);
1416         signal(SIGHUP, SIG_DFL);
1417         signal(SIGTERM, SIG_DFL);
1418         signal(SIGQUIT, SIG_DFL);
1419         signal(SIGCHLD, SIG_DFL);
1420         signal(SIGINT, SIG_DFL);
1421
1422         /* Set keepalives if requested. */
1423         if (options.keepalives &&
1424             setsockopt(sock_in, SOL_SOCKET, SO_KEEPALIVE, &on,
1425             sizeof(on)) < 0)
1426                 error("setsockopt SO_KEEPALIVE: %.100s", strerror(errno));
1427
1428         /*
1429          * Register our connection.  This turns encryption off because we do
1430          * not have a key.
1431          */
1432         packet_set_connection(sock_in, sock_out);
1433
1434         remote_port = get_remote_port();
1435         remote_ip = get_remote_ipaddr();
1436
1437 #ifdef LIBWRAP
1438         /* Check whether logins are denied from this host. */
1439         {
1440                 struct request_info req;
1441
1442                 request_init(&req, RQ_DAEMON, __progname, RQ_FILE, sock_in, 0);
1443                 fromhost(&req);
1444
1445                 if (!hosts_access(&req)) {
1446                         debug("Connection refused by tcp wrapper");
1447                         refuse(&req);
1448                         /* NOTREACHED */
1449                         fatal("libwrap refuse returns");
1450                 }
1451         }
1452 #endif /* LIBWRAP */
1453
1454         /* Log the connection. */
1455         verbose("Connection from %.500s port %d", remote_ip, remote_port);
1456
1457         /*
1458          * We don\'t want to listen forever unless the other side
1459          * successfully authenticates itself.  So we set up an alarm which is
1460          * cleared after successful authentication.  A limit of zero
1461          * indicates no limit. Note that we don\'t set the alarm in debugging
1462          * mode; it is just annoying to have the server exit just when you
1463          * are about to discover the bug.
1464          */
1465         mysignal(SIGALRM, grace_alarm_handler);
1466         if (!debug_flag)
1467                 alarm(options.login_grace_time);
1468
1469         sshd_exchange_identification(sock_in, sock_out);
1470         /*
1471          * Check that the connection comes from a privileged port.
1472          * Rhosts-Authentication only makes sense from privileged
1473          * programs.  Of course, if the intruder has root access on his local
1474          * machine, he can connect from any port.  So do not use these
1475          * authentication methods from machines that you do not trust.
1476          */
1477         if (options.rhosts_authentication &&
1478             (remote_port >= IPPORT_RESERVED ||
1479             remote_port < IPPORT_RESERVED / 2)) {
1480                 debug("Rhosts Authentication disabled, "
1481                     "originating port %d not trusted.", remote_port);
1482                 options.rhosts_authentication = 0;
1483         }
1484 #if defined(KRB4) && !defined(KRB5)
1485         if (!packet_connection_is_ipv4() &&
1486             options.kerberos_authentication) {
1487                 debug("Kerberos Authentication disabled, only available for IPv4.");
1488                 options.kerberos_authentication = 0;
1489         }
1490 #endif /* KRB4 && !KRB5 */
1491 #ifdef AFS
1492         /* If machine has AFS, set process authentication group. */
1493         if (k_hasafs()) {
1494                 k_setpag();
1495                 k_unlog();
1496         }
1497 #endif /* AFS */
1498
1499         packet_set_nonblocking();
1500
1501         if (use_privsep)
1502                 if ((authctxt = privsep_preauth()) != NULL)
1503                         goto authenticated;
1504
1505         /* perform the key exchange */
1506         /* authenticate user and start session */
1507         if (compat20) {
1508                 do_ssh2_kex();
1509                 authctxt = do_authentication2();
1510         } else {
1511                 do_ssh1_kex();
1512                 authctxt = do_authentication();
1513         }
1514         /*
1515          * If we use privilege separation, the unprivileged child transfers
1516          * the current keystate and exits
1517          */
1518         if (use_privsep) {
1519                 mm_send_keystate(pmonitor);
1520                 exit(0);
1521         }
1522
1523  authenticated:
1524         /*
1525          * In privilege separation, we fork another child and prepare
1526          * file descriptor passing.
1527          */
1528         if (use_privsep) {
1529                 privsep_postauth(authctxt);
1530                 /* the monitor process [priv] will not return */
1531                 if (!compat20)
1532                         destroy_sensitive_data();
1533         }
1534
1535         /* Perform session preparation. */
1536         do_authenticated(authctxt);
1537
1538         /* The connection has been terminated. */
1539         verbose("Closing connection to %.100s", remote_ip);
1540
1541 #ifdef USE_PAM
1542         if (options.use_pam)
1543                 finish_pam();
1544 #endif /* USE_PAM */
1545
1546         packet_close();
1547
1548         if (use_privsep)
1549                 mm_terminate();
1550
1551         exit(0);
1552 }
1553
1554 /*
1555  * Decrypt session_key_int using our private server key and private host key
1556  * (key with larger modulus first).
1557  */
1558 int
1559 ssh1_session_key(BIGNUM *session_key_int)
1560 {
1561         int rsafail = 0;
1562
1563         if (BN_cmp(sensitive_data.server_key->rsa->n, sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) > 0) {
1564                 /* Server key has bigger modulus. */
1565                 if (BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n) <
1566                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1567                         fatal("do_connection: %s: server_key %d < host_key %d + SSH_KEY_BITS_RESERVED %d",
1568                             get_remote_ipaddr(),
1569                             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1570                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n),
1571                             SSH_KEY_BITS_RESERVED);
1572                 }
1573                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1574                     sensitive_data.server_key->rsa) <= 0)
1575                         rsafail++;
1576                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1577                     sensitive_data.ssh1_host_key->rsa) <= 0)
1578                         rsafail++;
1579         } else {
1580                 /* Host key has bigger modulus (or they are equal). */
1581                 if (BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) <
1582                     BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1583                         fatal("do_connection: %s: host_key %d < server_key %d + SSH_KEY_BITS_RESERVED %d",
1584                             get_remote_ipaddr(),
1585                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n),
1586                             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1587                             SSH_KEY_BITS_RESERVED);
1588                 }
1589                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1590                     sensitive_data.ssh1_host_key->rsa) < 0)
1591                         rsafail++;
1592                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1593                     sensitive_data.server_key->rsa) < 0)
1594                         rsafail++;
1595         }
1596         return (rsafail);
1597 }
1598 /*
1599  * SSH1 key exchange
1600  */
1601 static void
1602 do_ssh1_kex(void)
1603 {
1604         int i, len;
1605         int rsafail = 0;
1606         BIGNUM *session_key_int;
1607         u_char session_key[SSH_SESSION_KEY_LENGTH];
1608         u_char cookie[8];
1609         u_int cipher_type, auth_mask, protocol_flags;
1610         u_int32_t rnd = 0;
1611
1612         /*
1613          * Generate check bytes that the client must send back in the user
1614          * packet in order for it to be accepted; this is used to defy ip
1615          * spoofing attacks.  Note that this only works against somebody
1616          * doing IP spoofing from a remote machine; any machine on the local
1617          * network can still see outgoing packets and catch the random
1618          * cookie.  This only affects rhosts authentication, and this is one
1619          * of the reasons why it is inherently insecure.
1620          */
1621         for (i = 0; i < 8; i++) {
1622                 if (i % 4 == 0)
1623                         rnd = arc4random();
1624                 cookie[i] = rnd & 0xff;
1625                 rnd >>= 8;
1626         }
1627
1628         /*
1629          * Send our public key.  We include in the packet 64 bits of random
1630          * data that must be matched in the reply in order to prevent IP
1631          * spoofing.
1632          */
1633         packet_start(SSH_SMSG_PUBLIC_KEY);
1634         for (i = 0; i < 8; i++)
1635                 packet_put_char(cookie[i]);
1636
1637         /* Store our public server RSA key. */
1638         packet_put_int(BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n));
1639         packet_put_bignum(sensitive_data.server_key->rsa->e);
1640         packet_put_bignum(sensitive_data.server_key->rsa->n);
1641
1642         /* Store our public host RSA key. */
1643         packet_put_int(BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n));
1644         packet_put_bignum(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->e);
1645         packet_put_bignum(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n);
1646
1647         /* Put protocol flags. */
1648         packet_put_int(SSH_PROTOFLAG_HOST_IN_FWD_OPEN);
1649
1650         /* Declare which ciphers we support. */
1651         packet_put_int(cipher_mask_ssh1(0));
1652
1653         /* Declare supported authentication types. */
1654         auth_mask = 0;
1655         if (options.rhosts_authentication)
1656                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RHOSTS;
1657         if (options.rhosts_rsa_authentication)
1658                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RHOSTS_RSA;
1659         if (options.rsa_authentication)
1660                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RSA;
1661 #if defined(KRB4) || defined(KRB5)
1662         if (options.kerberos_authentication)
1663                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_KERBEROS;
1664 #endif
1665 #if defined(AFS) || defined(KRB5)
1666         if (options.kerberos_tgt_passing)
1667                 auth_mask |= 1 << SSH_PASS_KERBEROS_TGT;
1668 #endif
1669 #ifdef AFS
1670         if (options.afs_token_passing)
1671                 auth_mask |= 1 << SSH_PASS_AFS_TOKEN;
1672 #endif
1673         if (options.challenge_response_authentication == 1)
1674                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_TIS;
1675         if (options.password_authentication)
1676                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_PASSWORD;
1677         packet_put_int(auth_mask);
1678
1679         /* Send the packet and wait for it to be sent. */
1680         packet_send();
1681         packet_write_wait();
1682
1683         debug("Sent %d bit server key and %d bit host key.",
1684             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1685             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n));
1686
1687         /* Read clients reply (cipher type and session key). */
1688         packet_read_expect(SSH_CMSG_SESSION_KEY);
1689
1690         /* Get cipher type and check whether we accept this. */
1691         cipher_type = packet_get_char();
1692
1693         if (!(cipher_mask_ssh1(0) & (1 << cipher_type)))
1694                 packet_disconnect("Warning: client selects unsupported cipher.");
1695
1696         /* Get check bytes from the packet.  These must match those we
1697            sent earlier with the public key packet. */
1698         for (i = 0; i < 8; i++)
1699                 if (cookie[i] != packet_get_char())
1700                         packet_disconnect("IP Spoofing check bytes do not match.");
1701
1702         debug("Encryption type: %.200s", cipher_name(cipher_type));
1703
1704         /* Get the encrypted integer. */
1705         if ((session_key_int = BN_new()) == NULL)
1706                 fatal("do_ssh1_kex: BN_new failed");
1707         packet_get_bignum(session_key_int);
1708
1709         protocol_flags = packet_get_int();
1710         packet_set_protocol_flags(protocol_flags);
1711         packet_check_eom();
1712
1713         /* Decrypt session_key_int using host/server keys */
1714         rsafail = PRIVSEP(ssh1_session_key(session_key_int));
1715
1716         /*
1717          * Extract session key from the decrypted integer.  The key is in the
1718          * least significant 256 bits of the integer; the first byte of the
1719          * key is in the highest bits.
1720          */
1721         if (!rsafail) {
1722                 BN_mask_bits(session_key_int, sizeof(session_key) * 8);
1723                 len = BN_num_bytes(session_key_int);
1724                 if (len < 0 || len > sizeof(session_key)) {
1725                         error("do_connection: bad session key len from %s: "
1726                             "session_key_int %d > sizeof(session_key) %lu",
1727                             get_remote_ipaddr(), len, (u_long)sizeof(session_key));
1728                         rsafail++;
1729                 } else {
1730                         memset(session_key, 0, sizeof(session_key));
1731                         BN_bn2bin(session_key_int,
1732                             session_key + sizeof(session_key) - len);
1733
1734                         compute_session_id(session_id, cookie,
1735                             sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n,
1736                             sensitive_data.server_key->rsa->n);
1737                         /*
1738                          * Xor the first 16 bytes of the session key with the
1739                          * session id.
1740                          */
1741                         for (i = 0; i < 16; i++)
1742                                 session_key[i] ^= session_id[i];
1743                 }
1744         }
1745         if (rsafail) {
1746                 int bytes = BN_num_bytes(session_key_int);
1747                 u_char *buf = xmalloc(bytes);
1748                 MD5_CTX md;
1749
1750                 logit("do_connection: generating a fake encryption key");
1751                 BN_bn2bin(session_key_int, buf);
1752                 MD5_Init(&md);
1753                 MD5_Update(&md, buf, bytes);
1754                 MD5_Update(&md, sensitive_data.ssh1_cookie, SSH_SESSION_KEY_LENGTH);
1755                 MD5_Final(session_key, &md);
1756                 MD5_Init(&md);
1757                 MD5_Update(&md, session_key, 16);
1758                 MD5_Update(&md, buf, bytes);
1759                 MD5_Update(&md, sensitive_data.ssh1_cookie, SSH_SESSION_KEY_LENGTH);
1760                 MD5_Final(session_key + 16, &md);
1761                 memset(buf, 0, bytes);
1762                 xfree(buf);
1763                 for (i = 0; i < 16; i++)
1764                         session_id[i] = session_key[i] ^ session_key[i + 16];
1765         }
1766         /* Destroy the private and public keys. No longer. */
1767         destroy_sensitive_data();
1768
1769         if (use_privsep)
1770                 mm_ssh1_session_id(session_id);
1771
1772         /* Destroy the decrypted integer.  It is no longer needed. */
1773         BN_clear_free(session_key_int);
1774
1775         /* Set the session key.  From this on all communications will be encrypted. */
1776         packet_set_encryption_key(session_key, SSH_SESSION_KEY_LENGTH, cipher_type);
1777
1778         /* Destroy our copy of the session key.  It is no longer needed. */
1779         memset(session_key, 0, sizeof(session_key));
1780
1781         debug("Received session key; encryption turned on.");
1782
1783         /* Send an acknowledgment packet.  Note that this packet is sent encrypted. */
1784         packet_start(SSH_SMSG_SUCCESS);
1785         packet_send();
1786         packet_write_wait();
1787 }
1788
1789 /*
1790  * SSH2 key exchange: diffie-hellman-group1-sha1
1791  */
1792 static void
1793 do_ssh2_kex(void)
1794 {
1795         Kex *kex;
1796
1797         if (options.ciphers != NULL) {
1798                 myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_CTOS] =
1799                 myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_STOC] = options.ciphers;
1800         }
1801         myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_CTOS] =
1802             compat_cipher_proposal(myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_CTOS]);
1803         myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_STOC] =
1804             compat_cipher_proposal(myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_STOC]);
1805
1806         if (options.macs != NULL) {
1807                 myproposal[PROPOSAL_MAC_ALGS_CTOS] =
1808                 myproposal[PROPOSAL_MAC_ALGS_STOC] = options.macs;
1809         }
1810         if (!options.compression) {
1811                 myproposal[PROPOSAL_COMP_ALGS_CTOS] =
1812                 myproposal[PROPOSAL_COMP_ALGS_STOC] = "none";
1813         }
1814         myproposal[PROPOSAL_SERVER_HOST_KEY_ALGS] = list_hostkey_types();
1815
1816         /* start key exchange */
1817         kex = kex_setup(myproposal);
1818         kex->kex[KEX_DH_GRP1_SHA1] = kexdh_server;
1819         kex->kex[KEX_DH_GEX_SHA1] = kexgex_server;
1820         kex->server = 1;
1821         kex->client_version_string=client_version_string;
1822         kex->server_version_string=server_version_string;
1823         kex->load_host_key=&get_hostkey_by_type;
1824         kex->host_key_index=&get_hostkey_index;
1825
1826         xxx_kex = kex;
1827
1828         dispatch_run(DISPATCH_BLOCK, &kex->done, kex);
1829
1830         session_id2 = kex->session_id;
1831         session_id2_len = kex->session_id_len;
1832
1833 #ifdef DEBUG_KEXDH
1834         /* send 1st encrypted/maced/compressed message */
1835         packet_start(SSH2_MSG_IGNORE);
1836         packet_put_cstring("markus");
1837         packet_send();
1838         packet_write_wait();
1839 #endif
1840         debug("KEX done");
1841 }