sshd.c

   1 /*
   2  * Author: Tatu Ylonen <ylo@cs.hut.fi>
   3  * Copyright (c) 1995 Tatu Ylonen <ylo@cs.hut.fi>, Espoo, Finland
   4  *                    All rights reserved
   5  * This program is the ssh daemon.  It listens for connections from clients,
   6  * and performs authentication, executes use commands or shell, and forwards
   7  * information to/from the application to the user client over an encrypted
   8  * connection.  This can also handle forwarding of X11, TCP/IP, and
   9  * authentication agent connections.
  10  *
  11  * As far as I am concerned, the code I have written for this software
  12  * can be used freely for any purpose.  Any derived versions of this
  13  * software must be clearly marked as such, and if the derived work is
  14  * incompatible with the protocol description in the RFC file, it must be
  15  * called by a name other than "ssh" or "Secure Shell".
  16  *
  17  * SSH2 implementation:
  18  *
  19  * Copyright (c) 2000 Markus Friedl.  All rights reserved.
  20  *
  21  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  22  * modification, are permitted provided that the following conditions
  23  * are met:
  24  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  25  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  26  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  27  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  28  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  29  *
  30  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  31  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  32  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  33  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  34  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  35  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  36  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  37  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  38  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  39  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  40  */
  41
  42 #include "includes.h"
  43 RCSID("$OpenBSD: sshd.c,v 1.132 2000/10/13 18:34:46 markus Exp $");
  44
  45 #include "xmalloc.h"
  46 #include "rsa.h"
  47 #include "ssh.h"
  48 #include "pty.h"
  49 #include "packet.h"
  50 #include "mpaux.h"
  51 #include "servconf.h"
  52 #include "uidswap.h"
  53 #include "compat.h"
  54 #include "buffer.h"
  55
  56 #include "ssh2.h"
  57 #include <openssl/dh.h>
  58 #include <openssl/bn.h>
  59 #include <openssl/hmac.h>
  60 #include "kex.h"
  61 #include <openssl/dsa.h>
  62 #include <openssl/rsa.h>
  63 #include "key.h"
  64 #include "dsa.h"
  65 #include "dh.h"
  66
  67 #include "auth.h"
  68 #include "myproposal.h"
  69 #include "authfile.h"
  70
  71 #ifdef LIBWRAP
  72 #include <tcpd.h>
  73 #include <syslog.h>
  74 int allow_severity = LOG_INFO;
  75 int deny_severity = LOG_WARNING;
  76 #endif /* LIBWRAP */
  77
  78 #ifndef O_NOCTTY
  79 #define O_NOCTTY        0
  80 #endif
  81
  82 /* Server configuration options. */
  83 ServerOptions options;
  84
  85 /* Name of the server configuration file. */
  86 char *config_file_name = SERVER_CONFIG_FILE;
  87
  88 /*
  89  * Flag indicating whether IPv4 or IPv6.  This can be set on the command line.
  90  * Default value is AF_UNSPEC means both IPv4 and IPv6.
  91  */
  92 #ifdef IPV4_DEFAULT
  93 int IPv4or6 = AF_INET;
  94 #else
  95 int IPv4or6 = AF_UNSPEC;
  96 #endif
  97
  98 /*
  99  * Debug mode flag.  This can be set on the command line.  If debug
 100  * mode is enabled, extra debugging output will be sent to the system
 101  * log, the daemon will not go to background, and will exit after processing
 102  * the first connection.
 103  */
 104 int debug_flag = 0;
 105
 106 /* Flag indicating that the daemon is being started from inetd. */
 107 int inetd_flag = 0;
 108
 109 /* debug goes to stderr unless inetd_flag is set */
 110 int log_stderr = 0;
 111
 112 /* argv[0] without path. */
 113 char *av0;
 114
 115 /* Saved arguments to main(). */
 116 char **saved_argv;
 117 int saved_argc;
 118
 119 /*
 120  * The sockets that the server is listening; this is used in the SIGHUP
 121  * signal handler.
 122  */
 123 #define MAX_LISTEN_SOCKS        16
 124 int listen_socks[MAX_LISTEN_SOCKS];
 125 int num_listen_socks = 0;
 126
 127 /*
 128  * the client's version string, passed by sshd2 in compat mode. if != NULL,
 129  * sshd will skip the version-number exchange
 130  */
 131 char *client_version_string = NULL;
 132 char *server_version_string = NULL;
 133
 134 /*
 135  * Any really sensitive data in the application is contained in this
 136  * structure. The idea is that this structure could be locked into memory so
 137  * that the pages do not get written into swap.  However, there are some
 138  * problems. The private key contains BIGNUMs, and we do not (in principle)
 139  * have access to the internals of them, and locking just the structure is
 140  * not very useful.  Currently, memory locking is not implemented.
 141  */
 142 struct {
 143         RSA *private_key;        /* Private part of empheral server key. */
 144         RSA *host_key;           /* Private part of host key. */
 145         Key *dsa_host_key;       /* Private DSA host key. */
 146 } sensitive_data;
 147
 148 /*
 149  * Flag indicating whether the current session key has been used.  This flag
 150  * is set whenever the key is used, and cleared when the key is regenerated.
 151  */
 152 int key_used = 0;
 153
 154 /* This is set to true when SIGHUP is received. */
 155 int received_sighup = 0;
 156
 157 /* Public side of the server key.  This value is regenerated regularly with
 158    the private key. */
 159 RSA *public_key;
 160
 161 /* session identifier, used by RSA-auth */
 162 unsigned char session_id[16];
 163
 164 /* same for ssh2 */
 165 unsigned char *session_id2 = NULL;
 166 int session_id2_len = 0;
 167
 168 /* record remote hostname or ip */
 169 unsigned int utmp_len = MAXHOSTNAMELEN;
 170
 171 /* Prototypes for various functions defined later in this file. */
 172 void do_ssh1_kex();
 173 void do_ssh2_kex();
 174
 175 void ssh_dh1_server(Kex *, Buffer *_kexinit, Buffer *);
 176 void ssh_dhgex_server(Kex *, Buffer *_kexinit, Buffer *);
 177
 178 /*
 179  * Close all listening sockets
 180  */
 181 void
 182 close_listen_socks(void)
 183 {
 184         int i;
 185         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
 186                 close(listen_socks[i]);
 187         num_listen_socks = -1;
 188 }
 189
 190 /*
 191  * Signal handler for SIGHUP.  Sshd execs itself when it receives SIGHUP;
 192  * the effect is to reread the configuration file (and to regenerate
 193  * the server key).
 194  */
 195 void
 196 sighup_handler(int sig)
 197 {
 198         received_sighup = 1;
 199         signal(SIGHUP, sighup_handler);
 200 }
 201
 202 /*
 203  * Called from the main program after receiving SIGHUP.
 204  * Restarts the server.
 205  */
 206 void
 207 sighup_restart()
 208 {
 209         log("Received SIGHUP; restarting.");
 210         close_listen_socks();
 211         execv(saved_argv[0], saved_argv);
 212         log("RESTART FAILED: av0='%s', error: %s.", av0, strerror(errno));
 213         exit(1);
 214 }
 215
 216 /*
 217  * Generic signal handler for terminating signals in the master daemon.
 218  * These close the listen socket; not closing it seems to cause "Address
 219  * already in use" problems on some machines, which is inconvenient.
 220  */
 221 void
 222 sigterm_handler(int sig)
 223 {
 224         log("Received signal %d; terminating.", sig);
 225         close_listen_socks();
 226         unlink(options.pid_file);
 227         exit(255);
 228 }
 229
 230 /*
 231  * SIGCHLD handler.  This is called whenever a child dies.  This will then
 232  * reap any zombies left by exited c.
 233  */
 234 void
 235 main_sigchld_handler(int sig)
 236 {
 237         int save_errno = errno;
 238         int status;
 239
 240         while (waitpid(-1, &status, WNOHANG) > 0)
 241                 ;
 242
 243         signal(SIGCHLD, main_sigchld_handler);
 244         errno = save_errno;
 245 }
 246
 247 /*
 248  * Signal handler for the alarm after the login grace period has expired.
 249  */
 250 void
 251 grace_alarm_handler(int sig)
 252 {
 253         /* Close the connection. */
 254         packet_close();
 255
 256         /* Log error and exit. */
 257         fatal("Timeout before authentication for %s.", get_remote_ipaddr());
 258 }
 259
 260 /*
 261  * Signal handler for the key regeneration alarm.  Note that this
 262  * alarm only occurs in the daemon waiting for connections, and it does not
 263  * do anything with the private key or random state before forking.
 264  * Thus there should be no concurrency control/asynchronous execution
 265  * problems.
 266  */
 267 /* XXX do we really want this work to be done in a signal handler ? -m */
 268 void
 269 key_regeneration_alarm(int sig)
 270 {
 271         int save_errno = errno;
 272
 273         /* Check if we should generate a new key. */
 274         if (key_used) {
 275                 /* This should really be done in the background. */
 276                 log("Generating new %d bit RSA key.", options.server_key_bits);
 277
 278                 if (sensitive_data.private_key != NULL)
 279                         RSA_free(sensitive_data.private_key);
 280                 sensitive_data.private_key = RSA_new();
 281
 282                 if (public_key != NULL)
 283                         RSA_free(public_key);
 284                 public_key = RSA_new();
 285
 286                 rsa_generate_key(sensitive_data.private_key, public_key,
 287                                  options.server_key_bits);
 288                 arc4random_stir();
 289                 key_used = 0;
 290                 log("RSA key generation complete.");
 291         }
 292         /* Reschedule the alarm. */
 293         signal(SIGALRM, key_regeneration_alarm);
 294         alarm(options.key_regeneration_time);
 295         errno = save_errno;
 296 }
 297
 298 void
 299 sshd_exchange_identification(int sock_in, int sock_out)
 300 {
 301         int i, mismatch;
 302         int remote_major, remote_minor;
 303         int major, minor;
 304         char *s;
 305         char buf[256];                  /* Must not be larger than remote_version. */
 306         char remote_version[256];       /* Must be at least as big as buf. */
 307
 308         if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) &&
 309             (options.protocol & SSH_PROTO_2)) {
 310                 major = PROTOCOL_MAJOR_1;
 311                 minor = 99;
 312         } else if (options.protocol & SSH_PROTO_2) {
 313                 major = PROTOCOL_MAJOR_2;
 314                 minor = PROTOCOL_MINOR_2;
 315         } else {
 316                 major = PROTOCOL_MAJOR_1;
 317                 minor = PROTOCOL_MINOR_1;
 318         }
 319         snprintf(buf, sizeof buf, "SSH-%d.%d-%.100s\n", major, minor, SSH_VERSION);
 320         server_version_string = xstrdup(buf);
 321
 322         if (client_version_string == NULL) {
 323                 /* Send our protocol version identification. */
 324                 if (atomicio(write, sock_out, server_version_string, strlen(server_version_string))
 325                     != strlen(server_version_string)) {
 326                         log("Could not write ident string to %s.", get_remote_ipaddr());
 327                         fatal_cleanup();
 328                 }
 329
 330                 /* Read other side\'s version identification. */
 331                 for (i = 0; i < sizeof(buf) - 1; i++) {
 332                         if (atomicio(read, sock_in, &buf[i], 1) != 1) {
 333                                 log("Did not receive ident string from %s.", get_remote_ipaddr());
 334                                 fatal_cleanup();
 335                         }
 336                         if (buf[i] == '\r') {
 337                                 buf[i] = '\n';
 338                                 buf[i + 1] = 0;
 339                                 /* Kludge for F-Secure Macintosh < 1.0.2 */
 340                                 if (i == 12 &&
 341                                     strncmp(buf, "SSH-1.5-W1.0", 12) == 0)
 342                                         break;
 343                                 continue;
 344                         }
 345                         if (buf[i] == '\n') {
 346                                 /* buf[i] == '\n' */
 347                                 buf[i + 1] = 0;
 348                                 break;
 349                         }
 350                 }
 351                 buf[sizeof(buf) - 1] = 0;
 352                 client_version_string = xstrdup(buf);
 353         }
 354
 355         /*
 356          * Check that the versions match.  In future this might accept
 357          * several versions and set appropriate flags to handle them.
 358          */
 359         if (sscanf(client_version_string, "SSH-%d.%d-%[^\n]\n",
 360             &remote_major, &remote_minor, remote_version) != 3) {
 361                 s = "Protocol mismatch.\n";
 362                 (void) atomicio(write, sock_out, s, strlen(s));
 363                 close(sock_in);
 364                 close(sock_out);
 365                 log("Bad protocol version identification '%.100s' from %s",
 366                     client_version_string, get_remote_ipaddr());
 367                 fatal_cleanup();
 368         }
 369         debug("Client protocol version %d.%d; client software version %.100s",
 370               remote_major, remote_minor, remote_version);
 371
 372         compat_datafellows(remote_version);
 373
 374         mismatch = 0;
 375         switch(remote_major) {
 376         case 1:
 377                 if (remote_minor == 99) {
 378                         if (options.protocol & SSH_PROTO_2)
 379                                 enable_compat20();
 380                         else
 381                                 mismatch = 1;
 382                         break;
 383                 }
 384                 if (!(options.protocol & SSH_PROTO_1)) {
 385                         mismatch = 1;
 386                         break;
 387                 }
 388                 if (remote_minor < 3) {
 389                         packet_disconnect("Your ssh version is too old and "
 390                             "is no longer supported.  Please install a newer version.");
 391                 } else if (remote_minor == 3) {
 392                         /* note that this disables agent-forwarding */
 393                         enable_compat13();
 394                 }
 395                 break;
 396         case 2:
 397                 if (options.protocol & SSH_PROTO_2) {
 398                         enable_compat20();
 399                         break;
 400                 }
 401                 /* FALLTHROUGH */
 402         default:
 403                 mismatch = 1;
 404                 break;
 405         }
 406         chop(server_version_string);
 407         chop(client_version_string);
 408         debug("Local version string %.200s", server_version_string);
 409
 410         if (mismatch) {
 411                 s = "Protocol major versions differ.\n";
 412                 (void) atomicio(write, sock_out, s, strlen(s));
 413                 close(sock_in);
 414                 close(sock_out);
 415                 log("Protocol major versions differ for %s: %.200s vs. %.200s",
 416                     get_remote_ipaddr(),
 417                     server_version_string, client_version_string);
 418                 fatal_cleanup();
 419         }
 420         if (compat20)
 421                 packet_set_ssh2_format();
 422 }
 423
 424
 425 void
 426 destroy_sensitive_data(void)
 427 {
 428         /* Destroy the private and public keys.  They will no longer be needed. */
 429         if (public_key)
 430                 RSA_free(public_key);
 431         if (sensitive_data.private_key)
 432                 RSA_free(sensitive_data.private_key);
 433         if (sensitive_data.host_key)
 434                 RSA_free(sensitive_data.host_key);
 435         if (sensitive_data.dsa_host_key != NULL)
 436                 key_free(sensitive_data.dsa_host_key);
 437 }
 438
 439 /*
 440  * returns 1 if connection should be dropped, 0 otherwise.
 441  * dropping starts at connection #max_startups_begin with a probability
 442  * of (max_startups_rate/100). the probability increases linearly until
 443  * all connections are dropped for startups > max_startups
 444  */
 445 int
 446 drop_connection(int startups)
 447 {
 448         double p, r;
 449
 450         if (startups < options.max_startups_begin)
 451                 return 0;
 452         if (startups >= options.max_startups)
 453                 return 1;
 454         if (options.max_startups_rate == 100)
 455                 return 1;
 456
 457         p  = 100 - options.max_startups_rate;
 458         p *= startups - options.max_startups_begin;
 459         p /= (double) (options.max_startups - options.max_startups_begin);
 460         p += options.max_startups_rate;
 461         p /= 100.0;
 462         r = arc4random() / (double) UINT_MAX;
 463
 464         debug("drop_connection: p %g, r %g", p, r);
 465         return (r < p) ? 1 : 0;
 466 }
 467
 468 int *startup_pipes = NULL;      /* options.max_startup sized array of fd ints */
 469 int startup_pipe;               /* in child */
 470
 471 /*
 472  * Main program for the daemon.
 473  */
 474 int
 475 main(int ac, char **av)
 476 {
 477         extern char *optarg;
 478         extern int optind;
 479         int opt, sock_in = 0, sock_out = 0, newsock, j, i, fdsetsz, on = 1;
 480         pid_t pid;
 481         socklen_t fromlen;
 482         int silent = 0;
 483         fd_set *fdset;
 484         struct sockaddr_storage from;
 485         const char *remote_ip;
 486         int remote_port;
 487         FILE *f;
 488         struct linger linger;
 489         struct addrinfo *ai;
 490         char ntop[NI_MAXHOST], strport[NI_MAXSERV];
 491         int listen_sock, maxfd;
 492         int startup_p[2];
 493         int startups = 0;
 494
 495         init_rng();
 496
 497         /* Save argv[0]. */
 498         saved_argc = ac;
 499         saved_argv = av;
 500         if (strchr(av[0], '/'))
 501                 av0 = strrchr(av[0], '/') + 1;
 502         else
 503                 av0 = av[0];
 504
 505         /* Initialize configuration options to their default values. */
 506         initialize_server_options(&options);
 507
 508         /* Parse command-line arguments. */
 509         while ((opt = getopt(ac, av, "f:p:b:k:h:g:V:u:diqQ46")) != EOF) {
 510                 switch (opt) {
 511                 case '4':
 512                         IPv4or6 = AF_INET;
 513                         break;
 514                 case '6':
 515                         IPv4or6 = AF_INET6;
 516                         break;
 517                 case 'f':
 518                         config_file_name = optarg;
 519                         break;
 520                 case 'd':
 521                         if (0 == debug_flag) {
 522                                 debug_flag = 1;
 523                                 options.log_level = SYSLOG_LEVEL_DEBUG1;
 524                         } else if (options.log_level < SYSLOG_LEVEL_DEBUG3) {
 525                                 options.log_level++;
 526                         } else {
 527                                 fprintf(stderr, "Too high debugging level.\n");
 528                                 exit(1);
 529                         }
 530                         break;
 531                 case 'i':
 532                         inetd_flag = 1;
 533                         break;
 534                 case 'Q':
 535                         silent = 1;
 536                         break;
 537                 case 'q':
 538                         options.log_level = SYSLOG_LEVEL_QUIET;
 539                         break;
 540                 case 'b':
 541                         options.server_key_bits = atoi(optarg);
 542                         break;
 543                 case 'p':
 544                         options.ports_from_cmdline = 1;
 545                         if (options.num_ports >= MAX_PORTS) {
 546                                 fprintf(stderr, "too many ports.\n");
 547                                 exit(1);
 548                         }
 549                         options.ports[options.num_ports++] = atoi(optarg);
 550                         break;
 551                 case 'g':
 552                         options.login_grace_time = atoi(optarg);
 553                         break;
 554                 case 'k':
 555                         options.key_regeneration_time = atoi(optarg);
 556                         break;
 557                 case 'h':
 558                         options.host_key_file = optarg;
 559                         break;
 560                 case 'V':
 561                         client_version_string = optarg;
 562                         /* only makes sense with inetd_flag, i.e. no listen() */
 563                         inetd_flag = 1;
 564                         break;
 565                 case 'u':
 566                         utmp_len = atoi(optarg);
 567                         break;
 568                 case '?':
 569                 default:
 570                         fprintf(stderr, "sshd version %s\n", SSH_VERSION);
 571                         fprintf(stderr, "Usage: %s [options]\n", av0);
 572                         fprintf(stderr, "Options:\n");
 573                         fprintf(stderr, "  -f file    Configuration file (default %s)\n", SERVER_CONFIG_FILE);
 574                         fprintf(stderr, "  -d         Debugging mode (multiple -d means more debugging)\n");
 575                         fprintf(stderr, "  -i         Started from inetd\n");
 576                         fprintf(stderr, "  -q         Quiet (no logging)\n");
 577                         fprintf(stderr, "  -p port    Listen on the specified port (default: 22)\n");
 578                         fprintf(stderr, "  -k seconds Regenerate server key every this many seconds (default: 3600)\n");
 579                         fprintf(stderr, "  -g seconds Grace period for authentication (default: 300)\n");
 580                         fprintf(stderr, "  -b bits    Size of server RSA key (default: 768 bits)\n");
 581                         fprintf(stderr, "  -h file    File from which to read host key (default: %s)\n",
 582                             HOST_KEY_FILE);
 583                         fprintf(stderr, "  -u len     Maximum hostname length for utmp recording\n");
 584                         fprintf(stderr, "  -4         Use IPv4 only\n");
 585                         fprintf(stderr, "  -6         Use IPv6 only\n");
 586                         exit(1);
 587                 }
 588         }
 589
 590         /*
 591          * Force logging to stderr until we have loaded the private host
 592          * key (unless started from inetd)
 593          */
 594         log_init(av0,
 595             options.log_level == -1 ? SYSLOG_LEVEL_INFO : options.log_level,
 596             options.log_facility == -1 ? SYSLOG_FACILITY_AUTH : options.log_facility,
 597             !silent && !inetd_flag);
 598
 599         /* Read server configuration options from the configuration file. */
 600         read_server_config(&options, config_file_name);
 601
 602         /* Fill in default values for those options not explicitly set. */
 603         fill_default_server_options(&options);
 604
 605         /* Check that there are no remaining arguments. */
 606         if (optind < ac) {
 607                 fprintf(stderr, "Extra argument %s.\n", av[optind]);
 608                 exit(1);
 609         }
 610
 611         debug("sshd version %.100s", SSH_VERSION);
 612
 613         sensitive_data.dsa_host_key = NULL;
 614         sensitive_data.host_key = NULL;
 615
 616         /* check if RSA support exists */
 617         if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) &&
 618             rsa_alive() == 0) {
 619                 log("no RSA support in libssl and libcrypto.  See ssl(8)");
 620                 log("Disabling protocol version 1");
 621                 options.protocol &= ~SSH_PROTO_1;
 622         }
 623         /* Load the RSA/DSA host key.  It must have empty passphrase. */
 624         if (options.protocol & SSH_PROTO_1) {
 625                 Key k;
 626                 sensitive_data.host_key = RSA_new();
 627                 k.type = KEY_RSA;
 628                 k.rsa = sensitive_data.host_key;
 629                 errno = 0;
 630                 if (!load_private_key(options.host_key_file, "", &k, NULL)) {
 631                         error("Could not load host key: %.200s: %.100s",
 632                             options.host_key_file, strerror(errno));
 633                         log("Disabling protocol version 1");
 634                         options.protocol &= ~SSH_PROTO_1;
 635                 }
 636                 k.rsa = NULL;
 637         }
 638         if (options.protocol & SSH_PROTO_2) {
 639                 sensitive_data.dsa_host_key = key_new(KEY_DSA);
 640                 if (!load_private_key(options.host_dsa_key_file, "", sensitive_data.dsa_host_key, NULL)) {
 641
 642                         error("Could not load DSA host key: %.200s", options.host_dsa_key_file);
 643                         log("Disabling protocol version 2");
 644                         options.protocol &= ~SSH_PROTO_2;
 645                 }
 646         }
 647         if (! options.protocol & (SSH_PROTO_1|SSH_PROTO_2)) {
 648                 if (silent == 0)
 649                         fprintf(stderr, "sshd: no hostkeys available -- exiting.\n");
 650                 log("sshd: no hostkeys available -- exiting.\n");
 651                 exit(1);
 652         }
 653
 654         /* Check certain values for sanity. */
 655         if (options.protocol & SSH_PROTO_1) {
 656                 if (options.server_key_bits < 512 ||
 657                     options.server_key_bits > 32768) {
 658                         fprintf(stderr, "Bad server key size.\n");
 659                         exit(1);
 660                 }
 661                 /*
 662                  * Check that server and host key lengths differ sufficiently. This
 663                  * is necessary to make double encryption work with rsaref. Oh, I
 664                  * hate software patents. I dont know if this can go? Niels
 665                  */
 666                 if (options.server_key_bits >
 667                     BN_num_bits(sensitive_data.host_key->n) - SSH_KEY_BITS_RESERVED &&
 668                     options.server_key_bits <
 669                     BN_num_bits(sensitive_data.host_key->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
 670                         options.server_key_bits =
 671                             BN_num_bits(sensitive_data.host_key->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED;
 672                         debug("Forcing server key to %d bits to make it differ from host key.",
 673                             options.server_key_bits);
 674                 }
 675         }
 676
 677 #ifdef HAVE_SCO_PROTECTED_PW
 678         (void) set_auth_parameters(ac, av);
 679 #endif
 680
 681         /* Initialize the log (it is reinitialized below in case we forked). */
 682         if (debug_flag && !inetd_flag)
 683                 log_stderr = 1;
 684         log_init(av0, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
 685
 686         /*
 687          * If not in debugging mode, and not started from inetd, disconnect
 688          * from the controlling terminal, and fork.  The original process
 689          * exits.
 690          */
 691         if (!debug_flag && !inetd_flag) {
 692 #ifdef TIOCNOTTY
 693                 int fd;
 694 #endif /* TIOCNOTTY */
 695                 if (daemon(0, 0) < 0)
 696                         fatal("daemon() failed: %.200s", strerror(errno));
 697
 698                 /* Disconnect from the controlling tty. */
 699 #ifdef TIOCNOTTY
 700                 fd = open("/dev/tty", O_RDWR | O_NOCTTY);
 701                 if (fd >= 0) {
 702                         (void) ioctl(fd, TIOCNOTTY, NULL);
 703                         close(fd);
 704                 }
 705 #endif /* TIOCNOTTY */
 706         }
 707         /* Reinitialize the log (because of the fork above). */
 708         log_init(av0, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
 709
 710         /* Do not display messages to stdout in RSA code. */
 711         rsa_set_verbose(0);
 712
 713         /* Initialize the random number generator. */
 714         arc4random_stir();
 715
 716         /* Chdir to the root directory so that the current disk can be
 717            unmounted if desired. */
 718         chdir("/");
 719
 720         /* Start listening for a socket, unless started from inetd. */
 721         if (inetd_flag) {
 722                 int s1, s2;
 723                 s1 = dup(0);    /* Make sure descriptors 0, 1, and 2 are in use. */
 724                 s2 = dup(s1);
 725                 sock_in = dup(0);
 726                 sock_out = dup(1);
 727                 startup_pipe = -1;
 728                 /*
 729                  * We intentionally do not close the descriptors 0, 1, and 2
 730                  * as our code for setting the descriptors won\'t work if
 731                  * ttyfd happens to be one of those.
 732                  */
 733                 debug("inetd sockets after dupping: %d, %d", sock_in, sock_out);
 734
 735                 if (options.protocol & SSH_PROTO_1) {
 736                         public_key = RSA_new();
 737                         sensitive_data.private_key = RSA_new();
 738                         log("Generating %d bit RSA key.", options.server_key_bits);
 739                         rsa_generate_key(sensitive_data.private_key, public_key,
 740                             options.server_key_bits);
 741                         arc4random_stir();
 742                         log("RSA key generation complete.");
 743                 }
 744         } else {
 745                 for (ai = options.listen_addrs; ai; ai = ai->ai_next) {
 746                         if (ai->ai_family != AF_INET && ai->ai_family != AF_INET6)
 747                                 continue;
 748                         if (num_listen_socks >= MAX_LISTEN_SOCKS)
 749                                 fatal("Too many listen sockets. "
 750                                     "Enlarge MAX_LISTEN_SOCKS");
 751                         if (getnameinfo(ai->ai_addr, ai->ai_addrlen,
 752                             ntop, sizeof(ntop), strport, sizeof(strport),
 753                             NI_NUMERICHOST|NI_NUMERICSERV) != 0) {
 754                                 error("getnameinfo failed");
 755                                 continue;
 756                         }
 757                         /* Create socket for listening. */
 758                         listen_sock = socket(ai->ai_family, SOCK_STREAM, 0);
 759                         if (listen_sock < 0) {
 760                                 /* kernel may not support ipv6 */
 761                                 verbose("socket: %.100s", strerror(errno));
 762                                 continue;
 763                         }
 764                         if (fcntl(listen_sock, F_SETFL, O_NONBLOCK) < 0) {
 765                                 error("listen_sock O_NONBLOCK: %s", strerror(errno));
 766                                 close(listen_sock);
 767                                 continue;
 768                         }
 769                         /*
 770                          * Set socket options.  We try to make the port
 771                          * reusable and have it close as fast as possible
 772                          * without waiting in unnecessary wait states on
 773                          * close.
 774                          */
 775                         setsockopt(listen_sock, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR,
 776                             (void *) &on, sizeof(on));
 777                         linger.l_onoff = 1;
 778                         linger.l_linger = 5;
 779                         setsockopt(listen_sock, SOL_SOCKET, SO_LINGER,
 780                             (void *) &linger, sizeof(linger));
 781
 782                         debug("Bind to port %s on %s.", strport, ntop);
 783
 784                         /* Bind the socket to the desired port. */
 785                         if ((bind(listen_sock, ai->ai_addr, ai->ai_addrlen) < 0) &&
 786                                  (!ai->ai_next)) {
 787                                 error("Bind to port %s on %s failed: %.200s.",
 788                                     strport, ntop, strerror(errno));
 789                                 close(listen_sock);
 790                                 continue;
 791                         }
 792                         listen_socks[num_listen_socks] = listen_sock;
 793                         num_listen_socks++;
 794
 795                         /* Start listening on the port. */
 796                         log("Server listening on %s port %s.", ntop, strport);
 797                         if (listen(listen_sock, 5) < 0)
 798                                 fatal("listen: %.100s", strerror(errno));
 799
 800                 }
 801                 freeaddrinfo(options.listen_addrs);
 802
 803                 if (!num_listen_socks)
 804                         fatal("Cannot bind any address.");
 805
 806                 if (!debug_flag) {
 807                         /*
 808                          * Record our pid in /etc/sshd_pid to make it easier
 809                          * to kill the correct sshd.  We don\'t want to do
 810                          * this before the bind above because the bind will
 811                          * fail if there already is a daemon, and this will
 812                          * overwrite any old pid in the file.
 813                          */
 814                         f = fopen(options.pid_file, "wb");
 815                         if (f) {
 816                                 fprintf(f, "%u\n", (unsigned int) getpid());
 817                                 fclose(f);
 818                         }
 819                 }
 820                 if (options.protocol & SSH_PROTO_1) {
 821                         public_key = RSA_new();
 822                         sensitive_data.private_key = RSA_new();
 823
 824                         log("Generating %d bit RSA key.", options.server_key_bits);
 825                         rsa_generate_key(sensitive_data.private_key, public_key,
 826                             options.server_key_bits);
 827                         arc4random_stir();
 828                         log("RSA key generation complete.");
 829
 830                         /* Schedule server key regeneration alarm. */
 831                         signal(SIGALRM, key_regeneration_alarm);
 832                         alarm(options.key_regeneration_time);
 833                 }
 834
 835                 /* Arrange to restart on SIGHUP.  The handler needs listen_sock. */
 836                 signal(SIGHUP, sighup_handler);
 837
 838                 signal(SIGTERM, sigterm_handler);
 839                 signal(SIGQUIT, sigterm_handler);
 840
 841                 /* Arrange SIGCHLD to be caught. */
 842                 signal(SIGCHLD, main_sigchld_handler);
 843
 844                 /* setup fd set for listen */
 845                 fdset = NULL;
 846                 maxfd = 0;
 847                 for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
 848                         if (listen_socks[i] > maxfd)
 849                                 maxfd = listen_socks[i];
 850                 /* pipes connected to unauthenticated childs */
 851                 startup_pipes = xmalloc(options.max_startups * sizeof(int));
 852                 for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
 853                         startup_pipes[i] = -1;
 854
 855                 /*
 856                  * Stay listening for connections until the system crashes or
 857                  * the daemon is killed with a signal.
 858                  */
 859                 for (;;) {
 860                         if (received_sighup)
 861                                 sighup_restart();
 862                         if (fdset != NULL)
 863                                 xfree(fdset);
 864                         fdsetsz = howmany(maxfd, NFDBITS) * sizeof(fd_mask);
 865                         fdset = (fd_set *)xmalloc(fdsetsz);
 866                         memset(fdset, 0, fdsetsz);
 867
 868                         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
 869                                 FD_SET(listen_socks[i], fdset);
 870                         for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
 871                                 if (startup_pipes[i] != -1)
 872                                         FD_SET(startup_pipes[i], fdset);
 873
 874                         /* Wait in select until there is a connection. */
 875                         if (select(maxfd + 1, fdset, NULL, NULL, NULL) < 0) {
 876                                 if (errno != EINTR)
 877                                         error("select: %.100s", strerror(errno));
 878                                 continue;
 879                         }
 880                         for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
 881                                 if (startup_pipes[i] != -1 &&
 882                                     FD_ISSET(startup_pipes[i], fdset)) {
 883                                         /*
 884                                          * the read end of the pipe is ready
 885                                          * if the child has closed the pipe
 886                                          * after successfull authentication
 887                                          * or if the child has died
 888                                          */
 889                                         close(startup_pipes[i]);
 890                                         startup_pipes[i] = -1;
 891                                         startups--;
 892                                 }
 893                         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++) {
 894                                 if (!FD_ISSET(listen_socks[i], fdset))
 895                                         continue;
 896                                 fromlen = sizeof(from);
 897                                 newsock = accept(listen_socks[i], (struct sockaddr *)&from,
 898                                     &fromlen);
 899                                 if (newsock < 0) {
 900                                         if (errno != EINTR && errno != EWOULDBLOCK)
 901                                                 error("accept: %.100s", strerror(errno));
 902                                         continue;
 903                                 }
 904                                 if (fcntl(newsock, F_SETFL, 0) < 0) {
 905                                         error("newsock del O_NONBLOCK: %s", strerror(errno));
 906                                         continue;
 907                                 }
 908                                 if (drop_connection(startups) == 1) {
 909                                         debug("drop connection #%d", startups);
 910                                         close(newsock);
 911                                         continue;
 912                                 }
 913                                 if (pipe(startup_p) == -1) {
 914                                         close(newsock);
 915                                         continue;
 916                                 }
 917
 918                                 for (j = 0; j < options.max_startups; j++)
 919                                         if (startup_pipes[j] == -1) {
 920                                                 startup_pipes[j] = startup_p[0];
 921                                                 if (maxfd < startup_p[0])
 922                                                         maxfd = startup_p[0];
 923                                                 startups++;
 924                                                 break;
 925                                         }
 926
 927                                 /*
 928                                  * Got connection.  Fork a child to handle it, unless
 929                                  * we are in debugging mode.
 930                                  */
 931                                 if (debug_flag) {
 932                                         /*
 933                                          * In debugging mode.  Close the listening
 934                                          * socket, and start processing the
 935                                          * connection without forking.
 936                                          */
 937                                         debug("Server will not fork when running in debugging mode.");
 938                                         close_listen_socks();
 939                                         sock_in = newsock;
 940                                         sock_out = newsock;
 941                                         startup_pipe = -1;
 942                                         pid = getpid();
 943                                         break;
 944                                 } else {
 945                                         /*
 946                                          * Normal production daemon.  Fork, and have
 947                                          * the child process the connection. The
 948                                          * parent continues listening.
 949                                          */
 950                                         if ((pid = fork()) == 0) {
 951                                                 /*
 952                                                  * Child.  Close the listening and max_startup
 953                                                  * sockets.  Start using the accepted socket.
 954                                                  * Reinitialize logging (since our pid has
 955                                                  * changed).  We break out of the loop to handle
 956                                                  * the connection.
 957                                                  */
 958                                                 startup_pipe = startup_p[1];
 959                                                 for (j = 0; j < options.max_startups; j++)
 960                                                         if (startup_pipes[j] != -1)
 961                                                                 close(startup_pipes[j]);
 962                                                 close_listen_socks();
 963                                                 sock_in = newsock;
 964                                                 sock_out = newsock;
 965                                                 log_init(av0, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
 966                                                 break;
 967                                         }
 968                                 }
 969
 970                                 /* Parent.  Stay in the loop. */
 971                                 if (pid < 0)
 972                                         error("fork: %.100s", strerror(errno));
 973                                 else
 974                                         debug("Forked child %d.", pid);
 975
 976                                 close(startup_p[1]);
 977
 978                                 /* Mark that the key has been used (it was "given" to the child). */
 979                                 key_used = 1;
 980
 981                                 arc4random_stir();
 982
 983                                 /* Close the new socket (the child is now taking care of it). */
 984                                 close(newsock);
 985                         }
 986                         /* child process check (or debug mode) */
 987                         if (num_listen_socks < 0)
 988                                 break;
 989                 }
 990         }
 991
 992         /* This is the child processing a new connection. */
 993
 994         /*
 995          * Disable the key regeneration alarm.  We will not regenerate the
 996          * key since we are no longer in a position to give it to anyone. We
 997          * will not restart on SIGHUP since it no longer makes sense.
 998          */
 999         alarm(0);
1000         signal(SIGALRM, SIG_DFL);
1001         signal(SIGHUP, SIG_DFL);
1002         signal(SIGTERM, SIG_DFL);
1003         signal(SIGQUIT, SIG_DFL);
1004         signal(SIGCHLD, SIG_DFL);
1005         signal(SIGINT, SIG_DFL);
1006
1007         /*
1008          * Set socket options for the connection.  We want the socket to
1009          * close as fast as possible without waiting for anything.  If the
1010          * connection is not a socket, these will do nothing.
1011          */
1012         /* setsockopt(sock_in, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (void *)&on, sizeof(on)); */
1013         linger.l_onoff = 1;
1014         linger.l_linger = 5;
1015         setsockopt(sock_in, SOL_SOCKET, SO_LINGER, (void *) &linger, sizeof(linger));
1016
1017         /*
1018          * Register our connection.  This turns encryption off because we do
1019          * not have a key.
1020          */
1021         packet_set_connection(sock_in, sock_out);
1022
1023         remote_port = get_remote_port();
1024         remote_ip = get_remote_ipaddr();
1025
1026         /* Check whether logins are denied from this host. */
1027 #ifdef LIBWRAP
1028         /* XXX LIBWRAP noes not know about IPv6 */
1029         {
1030                 struct request_info req;
1031
1032                 request_init(&req, RQ_DAEMON, av0, RQ_FILE, sock_in, NULL);
1033                 fromhost(&req);
1034
1035                 if (!hosts_access(&req)) {
1036                         close(sock_in);
1037                         close(sock_out);
1038                         refuse(&req);
1039                 }
1040 /*XXX IPv6 verbose("Connection from %.500s port %d", eval_client(&req), remote_port); */
1041         }
1042 #endif /* LIBWRAP */
1043         /* Log the connection. */
1044         verbose("Connection from %.500s port %d", remote_ip, remote_port);
1045
1046         /*
1047          * We don\'t want to listen forever unless the other side
1048          * successfully authenticates itself.  So we set up an alarm which is
1049          * cleared after successful authentication.  A limit of zero
1050          * indicates no limit. Note that we don\'t set the alarm in debugging
1051          * mode; it is just annoying to have the server exit just when you
1052          * are about to discover the bug.
1053          */
1054         signal(SIGALRM, grace_alarm_handler);
1055         if (!debug_flag)
1056                 alarm(options.login_grace_time);
1057
1058         sshd_exchange_identification(sock_in, sock_out);
1059         /*
1060          * Check that the connection comes from a privileged port.  Rhosts-
1061          * and Rhosts-RSA-Authentication only make sense from priviledged
1062          * programs.  Of course, if the intruder has root access on his local
1063          * machine, he can connect from any port.  So do not use these
1064          * authentication methods from machines that you do not trust.
1065          */
1066         if (remote_port >= IPPORT_RESERVED ||
1067             remote_port < IPPORT_RESERVED / 2) {
1068                 options.rhosts_authentication = 0;
1069                 options.rhosts_rsa_authentication = 0;
1070         }
1071 #ifdef KRB4
1072         if (!packet_connection_is_ipv4() &&
1073             options.kerberos_authentication) {
1074                 debug("Kerberos Authentication disabled, only available for IPv4.");
1075                 options.kerberos_authentication = 0;
1076         }
1077 #endif /* KRB4 */
1078
1079         packet_set_nonblocking();
1080
1081         /* perform the key exchange */
1082         /* authenticate user and start session */
1083         if (compat20) {
1084                 do_ssh2_kex();
1085                 do_authentication2();
1086         } else {
1087                 do_ssh1_kex();
1088                 do_authentication();
1089         }
1090
1091 #ifdef KRB4
1092         /* Cleanup user's ticket cache file. */
1093         if (options.kerberos_ticket_cleanup)
1094                 (void) dest_tkt();
1095 #endif /* KRB4 */
1096
1097         /* The connection has been terminated. */
1098         verbose("Closing connection to %.100s", remote_ip);
1099
1100 #ifdef USE_PAM
1101         finish_pam();
1102 #endif /* USE_PAM */
1103
1104         packet_close();
1105         exit(0);
1106 }
1107
1108 /*
1109  * SSH1 key exchange
1110  */
1111 void
1112 do_ssh1_kex()
1113 {
1114         int i, len;
1115         int plen, slen;
1116         BIGNUM *session_key_int;
1117         unsigned char session_key[SSH_SESSION_KEY_LENGTH];
1118         unsigned char cookie[8];
1119         unsigned int cipher_type, auth_mask, protocol_flags;
1120         u_int32_t rand = 0;
1121
1122         /*
1123          * Generate check bytes that the client must send back in the user
1124          * packet in order for it to be accepted; this is used to defy ip
1125          * spoofing attacks.  Note that this only works against somebody
1126          * doing IP spoofing from a remote machine; any machine on the local
1127          * network can still see outgoing packets and catch the random
1128          * cookie.  This only affects rhosts authentication, and this is one
1129          * of the reasons why it is inherently insecure.
1130          */
1131         for (i = 0; i < 8; i++) {
1132                 if (i % 4 == 0)
1133                         rand = arc4random();
1134                 cookie[i] = rand & 0xff;
1135                 rand >>= 8;
1136         }
1137
1138         /*
1139          * Send our public key.  We include in the packet 64 bits of random
1140          * data that must be matched in the reply in order to prevent IP
1141          * spoofing.
1142          */
1143         packet_start(SSH_SMSG_PUBLIC_KEY);
1144         for (i = 0; i < 8; i++)
1145                 packet_put_char(cookie[i]);
1146
1147         /* Store our public server RSA key. */
1148         packet_put_int(BN_num_bits(public_key->n));
1149         packet_put_bignum(public_key->e);
1150         packet_put_bignum(public_key->n);
1151
1152         /* Store our public host RSA key. */
1153         packet_put_int(BN_num_bits(sensitive_data.host_key->n));
1154         packet_put_bignum(sensitive_data.host_key->e);
1155         packet_put_bignum(sensitive_data.host_key->n);
1156
1157         /* Put protocol flags. */
1158         packet_put_int(SSH_PROTOFLAG_HOST_IN_FWD_OPEN);
1159
1160         /* Declare which ciphers we support. */
1161         packet_put_int(cipher_mask_ssh1(0));
1162
1163         /* Declare supported authentication types. */
1164         auth_mask = 0;
1165         if (options.rhosts_authentication)
1166                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RHOSTS;
1167         if (options.rhosts_rsa_authentication)
1168                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RHOSTS_RSA;
1169         if (options.rsa_authentication)
1170                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RSA;
1171 #ifdef KRB4
1172         if (options.kerberos_authentication)
1173                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_KERBEROS;
1174 #endif
1175 #ifdef AFS
1176         if (options.kerberos_tgt_passing)
1177                 auth_mask |= 1 << SSH_PASS_KERBEROS_TGT;
1178         if (options.afs_token_passing)
1179                 auth_mask |= 1 << SSH_PASS_AFS_TOKEN;
1180 #endif
1181 #ifdef SKEY
1182         if (options.skey_authentication == 1)
1183                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_TIS;
1184 #endif
1185         if (options.password_authentication)
1186                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_PASSWORD;
1187         packet_put_int(auth_mask);
1188
1189         /* Send the packet and wait for it to be sent. */
1190         packet_send();
1191         packet_write_wait();
1192
1193         debug("Sent %d bit public key and %d bit host key.",
1194               BN_num_bits(public_key->n), BN_num_bits(sensitive_data.host_key->n));
1195
1196         /* Read clients reply (cipher type and session key). */
1197         packet_read_expect(&plen, SSH_CMSG_SESSION_KEY);
1198
1199         /* Get cipher type and check whether we accept this. */
1200         cipher_type = packet_get_char();
1201
1202         if (!(cipher_mask_ssh1(0) & (1 << cipher_type)))
1203                 packet_disconnect("Warning: client selects unsupported cipher.");
1204
1205         /* Get check bytes from the packet.  These must match those we
1206            sent earlier with the public key packet. */
1207         for (i = 0; i < 8; i++)
1208                 if (cookie[i] != packet_get_char())
1209                         packet_disconnect("IP Spoofing check bytes do not match.");
1210
1211         debug("Encryption type: %.200s", cipher_name(cipher_type));
1212
1213         /* Get the encrypted integer. */
1214         session_key_int = BN_new();
1215         packet_get_bignum(session_key_int, &slen);
1216
1217         protocol_flags = packet_get_int();
1218         packet_set_protocol_flags(protocol_flags);
1219
1220         packet_integrity_check(plen, 1 + 8 + slen + 4, SSH_CMSG_SESSION_KEY);
1221
1222         /*
1223          * Decrypt it using our private server key and private host key (key
1224          * with larger modulus first).
1225          */
1226         if (BN_cmp(sensitive_data.private_key->n, sensitive_data.host_key->n) > 0) {
1227                 /* Private key has bigger modulus. */
1228                 if (BN_num_bits(sensitive_data.private_key->n) <
1229                     BN_num_bits(sensitive_data.host_key->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1230                         fatal("do_connection: %s: private_key %d < host_key %d + SSH_KEY_BITS_RESERVED %d",
1231                               get_remote_ipaddr(),
1232                               BN_num_bits(sensitive_data.private_key->n),
1233                               BN_num_bits(sensitive_data.host_key->n),
1234                               SSH_KEY_BITS_RESERVED);
1235                 }
1236                 rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1237                                     sensitive_data.private_key);
1238                 rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1239                                     sensitive_data.host_key);
1240         } else {
1241                 /* Host key has bigger modulus (or they are equal). */
1242                 if (BN_num_bits(sensitive_data.host_key->n) <
1243                     BN_num_bits(sensitive_data.private_key->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1244                         fatal("do_connection: %s: host_key %d < private_key %d + SSH_KEY_BITS_RESERVED %d",
1245                               get_remote_ipaddr(),
1246                               BN_num_bits(sensitive_data.host_key->n),
1247                               BN_num_bits(sensitive_data.private_key->n),
1248                               SSH_KEY_BITS_RESERVED);
1249                 }
1250                 rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1251                                     sensitive_data.host_key);
1252                 rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1253                                     sensitive_data.private_key);
1254         }
1255
1256         compute_session_id(session_id, cookie,
1257                            sensitive_data.host_key->n,
1258                            sensitive_data.private_key->n);
1259
1260         /* Destroy the private and public keys.  They will no longer be needed. */
1261         destroy_sensitive_data();
1262
1263         /*
1264          * Extract session key from the decrypted integer.  The key is in the
1265          * least significant 256 bits of the integer; the first byte of the
1266          * key is in the highest bits.
1267          */
1268         BN_mask_bits(session_key_int, sizeof(session_key) * 8);
1269         len = BN_num_bytes(session_key_int);
1270         if (len < 0 || len > sizeof(session_key))
1271                 fatal("do_connection: bad len from %s: session_key_int %d > sizeof(session_key) %d",
1272                       get_remote_ipaddr(),
1273                       len, (int) sizeof(session_key));
1274         memset(session_key, 0, sizeof(session_key));
1275         BN_bn2bin(session_key_int, session_key + sizeof(session_key) - len);
1276
1277         /* Destroy the decrypted integer.  It is no longer needed. */
1278         BN_clear_free(session_key_int);
1279
1280         /* Xor the first 16 bytes of the session key with the session id. */
1281         for (i = 0; i < 16; i++)
1282                 session_key[i] ^= session_id[i];
1283
1284         /* Set the session key.  From this on all communications will be encrypted. */
1285         packet_set_encryption_key(session_key, SSH_SESSION_KEY_LENGTH, cipher_type);
1286
1287         /* Destroy our copy of the session key.  It is no longer needed. */
1288         memset(session_key, 0, sizeof(session_key));
1289
1290         debug("Received session key; encryption turned on.");
1291
1292         /* Send an acknowledgement packet.  Note that this packet is sent encrypted. */
1293         packet_start(SSH_SMSG_SUCCESS);
1294         packet_send();
1295         packet_write_wait();
1296 }
1297
1298 /*
1299  * SSH2 key exchange: diffie-hellman-group1-sha1
1300  */
1301 void
1302 do_ssh2_kex()
1303 {
1304         Buffer *server_kexinit;
1305         Buffer *client_kexinit;
1306         int payload_len;
1307         int i;
1308         Kex *kex;
1309         char *cprop[PROPOSAL_MAX];
1310
1311 /* KEXINIT */
1312
1313         if (options.ciphers != NULL) {
1314                 myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_CTOS] =
1315                 myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_STOC] = options.ciphers;
1316         }
1317         server_kexinit = kex_init(myproposal);
1318         client_kexinit = xmalloc(sizeof(*client_kexinit));
1319         buffer_init(client_kexinit);
1320
1321         /* algorithm negotiation */
1322         kex_exchange_kexinit(server_kexinit, client_kexinit, cprop);
1323         kex = kex_choose_conf(cprop, myproposal, 1);
1324         for (i = 0; i < PROPOSAL_MAX; i++)
1325                 xfree(cprop[i]);
1326
1327         switch (kex->kex_type) {
1328         case DH_GRP1_SHA1:
1329                 ssh_dh1_server(kex, client_kexinit, server_kexinit);
1330                 break;
1331         case DH_GEX_SHA1:
1332                 ssh_dhgex_server(kex, client_kexinit, server_kexinit);
1333                 break;
1334         default:
1335                 fatal("Unsupported key exchange %d", kex->kex_type);
1336         }
1337
1338         debug("send SSH2_MSG_NEWKEYS.");
1339         packet_start(SSH2_MSG_NEWKEYS);
1340         packet_send();
1341         packet_write_wait();
1342         debug("done: send SSH2_MSG_NEWKEYS.");
1343
1344         debug("Wait SSH2_MSG_NEWKEYS.");
1345         packet_read_expect(&payload_len, SSH2_MSG_NEWKEYS);
1346         debug("GOT SSH2_MSG_NEWKEYS.");
1347
1348 #ifdef DEBUG_KEXDH
1349         /* send 1st encrypted/maced/compressed message */
1350         packet_start(SSH2_MSG_IGNORE);
1351         packet_put_cstring("markus");
1352         packet_send();
1353         packet_write_wait();
1354 #endif
1355
1356         debug("done: KEX2.");
1357 }
1358
1359 /*
1360  * SSH2 key exchange
1361  */
1362
1363 /* diffie-hellman-group1-sha1 */
1364
1365 void
1366 ssh_dh1_server(Kex *kex, Buffer *client_kexinit, Buffer *server_kexinit)
1367 {
1368 #ifdef DEBUG_KEXDH
1369         int i;
1370 #endif
1371         int payload_len, dlen;
1372         int slen;
1373         unsigned char *signature = NULL;
1374         unsigned char *server_host_key_blob = NULL;
1375         unsigned int sbloblen;
1376         unsigned int klen, kout;
1377         unsigned char *kbuf;
1378         unsigned char *hash;
1379         BIGNUM *shared_secret = 0;
1380         DH *dh;
1381         BIGNUM *dh_client_pub = 0;
1382
1383 /* KEXDH */
1384         debug("Wait SSH2_MSG_KEXDH_INIT.");
1385         packet_read_expect(&payload_len, SSH2_MSG_KEXDH_INIT);
1386
1387         /* key, cert */
1388         dh_client_pub = BN_new();
1389         if (dh_client_pub == NULL)
1390                 fatal("dh_client_pub == NULL");
1391         packet_get_bignum2(dh_client_pub, &dlen);
1392
1393 #ifdef DEBUG_KEXDH
1394         fprintf(stderr, "\ndh_client_pub= ");
1395         BN_print_fp(stderr, dh_client_pub);
1396         fprintf(stderr, "\n");
1397         debug("bits %d", BN_num_bits(dh_client_pub));
1398 #endif
1399
1400         /* generate DH key */
1401         dh = dh_new_group1();                   /* XXX depends on 'kex' */
1402
1403 #ifdef DEBUG_KEXDH
1404         fprintf(stderr, "\np= ");
1405         BN_print_fp(stderr, dh->p);
1406         fprintf(stderr, "\ng= ");
1407         bn_print(dh->g);
1408         fprintf(stderr, "\npub= ");
1409         BN_print_fp(stderr, dh->pub_key);
1410         fprintf(stderr, "\n");
1411         DHparams_print_fp(stderr, dh);
1412 #endif
1413         if (!dh_pub_is_valid(dh, dh_client_pub))
1414                 packet_disconnect("bad client public DH value");
1415
1416         klen = DH_size(dh);
1417         kbuf = xmalloc(klen);
1418         kout = DH_compute_key(kbuf, dh_client_pub, dh);
1419
1420 #ifdef DEBUG_KEXDH
1421         debug("shared secret: len %d/%d", klen, kout);
1422         fprintf(stderr, "shared secret == ");
1423         for (i = 0; i< kout; i++)
1424                 fprintf(stderr, "%02x", (kbuf[i])&0xff);
1425         fprintf(stderr, "\n");
1426 #endif
1427         shared_secret = BN_new();
1428
1429         BN_bin2bn(kbuf, kout, shared_secret);
1430         memset(kbuf, 0, klen);
1431         xfree(kbuf);
1432
1433         /* XXX precompute? */
1434         dsa_make_key_blob(sensitive_data.dsa_host_key,
1435                           &server_host_key_blob, &sbloblen);
1436
1437         /* calc H */                    /* XXX depends on 'kex' */
1438         hash = kex_hash(
1439             client_version_string,
1440             server_version_string,
1441             buffer_ptr(client_kexinit), buffer_len(client_kexinit),
1442             buffer_ptr(server_kexinit), buffer_len(server_kexinit),
1443             (char *)server_host_key_blob, sbloblen,
1444             dh_client_pub,
1445             dh->pub_key,
1446             shared_secret
1447         );
1448         buffer_free(client_kexinit);
1449         buffer_free(server_kexinit);
1450         xfree(client_kexinit);
1451         xfree(server_kexinit);
1452 #ifdef DEBUG_KEXDH
1453         fprintf(stderr, "hash == ");
1454         for (i = 0; i< 20; i++)
1455                 fprintf(stderr, "%02x", (hash[i])&0xff);
1456         fprintf(stderr, "\n");
1457 #endif
1458         /* save session id := H */
1459         /* XXX hashlen depends on KEX */
1460         session_id2_len = 20;
1461         session_id2 = xmalloc(session_id2_len);
1462         memcpy(session_id2, hash, session_id2_len);
1463
1464         /* sign H */
1465         /* XXX hashlen depends on KEX */
1466         dsa_sign(sensitive_data.dsa_host_key, &signature, &slen, hash, 20);
1467
1468         destroy_sensitive_data();
1469
1470         /* send server hostkey, DH pubkey 'f' and singed H */
1471         packet_start(SSH2_MSG_KEXDH_REPLY);
1472         packet_put_string((char *)server_host_key_blob, sbloblen);
1473         packet_put_bignum2(dh->pub_key);        /* f */
1474         packet_put_string((char *)signature, slen);
1475         packet_send();
1476         xfree(signature);
1477         xfree(server_host_key_blob);
1478         packet_write_wait();
1479
1480         kex_derive_keys(kex, hash, shared_secret);
1481         packet_set_kex(kex);
1482
1483         /* have keys, free DH */
1484         DH_free(dh);
1485 }
1486
1487 /* diffie-hellman-group-exchange-sha1 */
1488
1489 void
1490 ssh_dhgex_server(Kex *kex, Buffer *client_kexinit, Buffer *server_kexinit)
1491 {
1492 #ifdef DEBUG_KEXDH
1493         int i;
1494 #endif
1495         int payload_len, dlen;
1496         int slen, nbits;
1497         unsigned char *signature = NULL;
1498         unsigned char *server_host_key_blob = NULL;
1499         unsigned int sbloblen;
1500         unsigned int klen, kout;
1501         unsigned char *kbuf;
1502         unsigned char *hash;
1503         BIGNUM *shared_secret = 0;
1504         DH *dh;
1505         BIGNUM *dh_client_pub = 0;
1506
1507 /* KEXDHGEX */
1508         debug("Wait SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_REQUEST.");
1509         packet_read_expect(&payload_len, SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_REQUEST);
1510         nbits = packet_get_int();
1511         dh = choose_dh(nbits);
1512
1513         debug("Sending SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_GROUP.");
1514         packet_start(SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_GROUP);
1515         packet_put_bignum2(dh->p);
1516         packet_put_bignum2(dh->g);
1517         packet_send();
1518         packet_write_wait();
1519
1520         debug("Wait SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_INIT.");
1521         packet_read_expect(&payload_len, SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_INIT);
1522
1523         /* key, cert */
1524         dh_client_pub = BN_new();
1525         if (dh_client_pub == NULL)
1526                 fatal("dh_client_pub == NULL");
1527         packet_get_bignum2(dh_client_pub, &dlen);
1528
1529 #ifdef DEBUG_KEXDH
1530         fprintf(stderr, "\ndh_client_pub= ");
1531         BN_print_fp(stderr, dh_client_pub);
1532         fprintf(stderr, "\n");
1533         debug("bits %d", BN_num_bits(dh_client_pub));
1534 #endif
1535
1536 #ifdef DEBUG_KEXDH
1537         fprintf(stderr, "\np= ");
1538         BN_print_fp(stderr, dh->p);
1539         fprintf(stderr, "\ng= ");
1540         bn_print(dh->g);
1541         fprintf(stderr, "\npub= ");
1542         BN_print_fp(stderr, dh->pub_key);
1543         fprintf(stderr, "\n");
1544         DHparams_print_fp(stderr, dh);
1545 #endif
1546         if (!dh_pub_is_valid(dh, dh_client_pub))
1547                 packet_disconnect("bad client public DH value");
1548
1549         klen = DH_size(dh);
1550         kbuf = xmalloc(klen);
1551         kout = DH_compute_key(kbuf, dh_client_pub, dh);
1552
1553 #ifdef DEBUG_KEXDH
1554         debug("shared secret: len %d/%d", klen, kout);
1555         fprintf(stderr, "shared secret == ");
1556         for (i = 0; i< kout; i++)
1557                 fprintf(stderr, "%02x", (kbuf[i])&0xff);
1558         fprintf(stderr, "\n");
1559 #endif
1560         shared_secret = BN_new();
1561
1562         BN_bin2bn(kbuf, kout, shared_secret);
1563         memset(kbuf, 0, klen);
1564         xfree(kbuf);
1565
1566         /* XXX precompute? */
1567         dsa_make_key_blob(sensitive_data.dsa_host_key,
1568                           &server_host_key_blob, &sbloblen);
1569
1570         /* calc H */                    /* XXX depends on 'kex' */
1571         hash = kex_hash_gex(
1572             client_version_string,
1573             server_version_string,
1574             buffer_ptr(client_kexinit), buffer_len(client_kexinit),
1575             buffer_ptr(server_kexinit), buffer_len(server_kexinit),
1576             (char *)server_host_key_blob, sbloblen,
1577             nbits, dh->p, dh->g,
1578             dh_client_pub,
1579             dh->pub_key,
1580             shared_secret
1581         );
1582         buffer_free(client_kexinit);
1583         buffer_free(server_kexinit);
1584         xfree(client_kexinit);
1585         xfree(server_kexinit);
1586 #ifdef DEBUG_KEXDH
1587         fprintf(stderr, "hash == ");
1588         for (i = 0; i< 20; i++)
1589                 fprintf(stderr, "%02x", (hash[i])&0xff);
1590         fprintf(stderr, "\n");
1591 #endif
1592         /* save session id := H */
1593         /* XXX hashlen depends on KEX */
1594         session_id2_len = 20;
1595         session_id2 = xmalloc(session_id2_len);
1596         memcpy(session_id2, hash, session_id2_len);
1597
1598         /* sign H */
1599         /* XXX hashlen depends on KEX */
1600         dsa_sign(sensitive_data.dsa_host_key, &signature, &slen, hash, 20);
1601
1602         destroy_sensitive_data();
1603
1604         /* send server hostkey, DH pubkey 'f' and singed H */
1605         packet_start(SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_REPLY);
1606         packet_put_string((char *)server_host_key_blob, sbloblen);
1607         packet_put_bignum2(dh->pub_key);        /* f */
1608         packet_put_string((char *)signature, slen);
1609         packet_send();
1610         xfree(signature);
1611         xfree(server_host_key_blob);
1612         packet_write_wait();
1613
1614         kex_derive_keys(kex, hash, shared_secret);
1615         packet_set_kex(kex);
1616
1617         /* have keys, free DH */
1618         DH_free(dh);
1619 }
1620