auth-rsa.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  * RSA-based authentication.  This code determines whether to admit a login
   6  * based on RSA authentication.  This file also contains functions to check
   7  * validity of the host key.
   8  *
   9  * As far as I am concerned, the code I have written for this software
  10  * can be used freely for any purpose.  Any derived versions of this
  11  * software must be clearly marked as such, and if the derived work is
  12  * incompatible with the protocol description in the RFC file, it must be
  13  * called by a name other than "ssh" or "Secure Shell".
  14  */
  15
  16 #include "includes.h"
  17 RCSID("$OpenBSD: auth-rsa.c,v 1.49 2001/12/28 12:14:27 markus Exp $");
  18
  19 #include <openssl/rsa.h>
  20 #include <openssl/md5.h>
  21
  22 #include "rsa.h"
  23 #include "packet.h"
  24 #include "xmalloc.h"
  25 #include "ssh1.h"
  26 #include "mpaux.h"
  27 #include "uidswap.h"
  28 #include "match.h"
  29 #include "auth-options.h"
  30 #include "pathnames.h"
  31 #include "log.h"
  32 #include "servconf.h"
  33 #include "auth.h"
  34 #include "hostfile.h"
  35
  36 /* import */
  37 extern ServerOptions options;
  38
  39 /*
  40  * Session identifier that is used to bind key exchange and authentication
  41  * responses to a particular session.
  42  */
  43 extern u_char session_id[16];
  44
  45 /*
  46  * The .ssh/authorized_keys file contains public keys, one per line, in the
  47  * following format:
  48  *   options bits e n comment
  49  * where bits, e and n are decimal numbers,
  50  * and comment is any string of characters up to newline.  The maximum
  51  * length of a line is 8000 characters.  See the documentation for a
  52  * description of the options.
  53  */
  54
  55 /*
  56  * Performs the RSA authentication challenge-response dialog with the client,
  57  * and returns true (non-zero) if the client gave the correct answer to
  58  * our challenge; returns zero if the client gives a wrong answer.
  59  */
  60
  61 int
  62 auth_rsa_challenge_dialog(RSA *pk)
  63 {
  64         BIGNUM *challenge, *encrypted_challenge;
  65         BN_CTX *ctx;
  66         u_char buf[32], mdbuf[16], response[16];
  67         MD5_CTX md;
  68         u_int i;
  69         int plen, len;
  70
  71         if ((encrypted_challenge = BN_new()) == NULL)
  72                 fatal("auth_rsa_challenge_dialog: BN_new() failed");
  73         if ((challenge = BN_new()) == NULL)
  74                 fatal("auth_rsa_challenge_dialog: BN_new() failed");
  75
  76         /* Generate a random challenge. */
  77         BN_rand(challenge, 256, 0, 0);
  78         if ((ctx = BN_CTX_new()) == NULL)
  79                 fatal("auth_rsa_challenge_dialog: BN_CTX_new() failed");
  80         BN_mod(challenge, challenge, pk->n, ctx);
  81         BN_CTX_free(ctx);
  82
  83         /* Encrypt the challenge with the public key. */
  84         rsa_public_encrypt(encrypted_challenge, challenge, pk);
  85
  86         /* Send the encrypted challenge to the client. */
  87         packet_start(SSH_SMSG_AUTH_RSA_CHALLENGE);
  88         packet_put_bignum(encrypted_challenge);
  89         packet_send();
  90         BN_clear_free(encrypted_challenge);
  91         packet_write_wait();
  92
  93         /* Wait for a response. */
  94         packet_read_expect(&plen, SSH_CMSG_AUTH_RSA_RESPONSE);
  95         for (i = 0; i < 16; i++)
  96                 response[i] = packet_get_char();
  97         packet_check_eom();
  98
  99         /* The response is MD5 of decrypted challenge plus session id. */
 100         len = BN_num_bytes(challenge);
 101         if (len <= 0 || len > 32)
 102                 fatal("auth_rsa_challenge_dialog: bad challenge length %d", len);
 103         memset(buf, 0, 32);
 104         BN_bn2bin(challenge, buf + 32 - len);
 105         MD5_Init(&md);
 106         MD5_Update(&md, buf, 32);
 107         MD5_Update(&md, session_id, 16);
 108         MD5_Final(mdbuf, &md);
 109         BN_clear_free(challenge);
 110
 111         /* Verify that the response is the original challenge. */
 112         if (memcmp(response, mdbuf, 16) != 0) {
 113                 /* Wrong answer. */
 114                 return 0;
 115         }
 116         /* Correct answer. */
 117         return 1;
 118 }
 119
 120 /*
 121  * Performs the RSA authentication dialog with the client.  This returns
 122  * 0 if the client could not be authenticated, and 1 if authentication was
 123  * successful.  This may exit if there is a serious protocol violation.
 124  */
 125
 126 int
 127 auth_rsa(struct passwd *pw, BIGNUM *client_n)
 128 {
 129         char line[8192], *file;
 130         int authenticated;
 131         u_int bits;
 132         FILE *f;
 133         u_long linenum = 0;
 134         struct stat st;
 135         Key *key;
 136         char *fp;
 137
 138         /* no user given */
 139         if (pw == NULL)
 140                 return 0;
 141
 142         /* Temporarily use the user's uid. */
 143         temporarily_use_uid(pw);
 144
 145         /* The authorized keys. */
 146         file = authorized_keys_file(pw);
 147         debug("trying public RSA key file %s", file);
 148
 149         /* Fail quietly if file does not exist */
 150         if (stat(file, &st) < 0) {
 151                 /* Restore the privileged uid. */
 152                 restore_uid();
 153                 xfree(file);
 154                 return 0;
 155         }
 156         /* Open the file containing the authorized keys. */
 157         f = fopen(file, "r");
 158         if (!f) {
 159                 /* Restore the privileged uid. */
 160                 restore_uid();
 161                 packet_send_debug("Could not open %.900s for reading.", file);
 162                 packet_send_debug("If your home is on an NFS volume, it may need to be world-readable.");
 163                 xfree(file);
 164                 return 0;
 165         }
 166         if (options.strict_modes &&
 167             secure_filename(f, file, pw, line, sizeof(line)) != 0) {
 168                 xfree(file);
 169                 fclose(f);
 170                 log("Authentication refused: %s", line);
 171                 packet_send_debug("Authentication refused: %s", line);
 172                 restore_uid();
 173                 return 0;
 174         }
 175         /* Flag indicating whether authentication has succeeded. */
 176         authenticated = 0;
 177
 178         key = key_new(KEY_RSA1);
 179
 180         /*
 181          * Go though the accepted keys, looking for the current key.  If
 182          * found, perform a challenge-response dialog to verify that the
 183          * user really has the corresponding private key.
 184          */
 185         while (fgets(line, sizeof(line), f)) {
 186                 char *cp;
 187                 char *options;
 188
 189                 linenum++;
 190
 191                 /* Skip leading whitespace, empty and comment lines. */
 192                 for (cp = line; *cp == ' ' || *cp == '\t'; cp++)
 193                         ;
 194                 if (!*cp || *cp == '\n' || *cp == '#')
 195                         continue;
 196
 197                 /*
 198                  * Check if there are options for this key, and if so,
 199                  * save their starting address and skip the option part
 200                  * for now.  If there are no options, set the starting
 201                  * address to NULL.
 202                  */
 203                 if (*cp < '0' || *cp > '9') {
 204                         int quoted = 0;
 205                         options = cp;
 206                         for (; *cp && (quoted || (*cp != ' ' && *cp != '\t')); cp++) {
 207                                 if (*cp == '\\' && cp[1] == '"')
 208                                         cp++;   /* Skip both */
 209                                 else if (*cp == '"')
 210                                         quoted = !quoted;
 211                         }
 212                 } else
 213                         options = NULL;
 214
 215                 /* Parse the key from the line. */
 216                 if (hostfile_read_key(&cp, &bits, key) == 0) {
 217                         debug("%.100s, line %lu: non ssh1 key syntax",
 218                             file, linenum);
 219                         continue;
 220                 }
 221                 /* cp now points to the comment part. */
 222
 223                 /* Check if the we have found the desired key (identified by its modulus). */
 224                 if (BN_cmp(key->rsa->n, client_n) != 0)
 225                         continue;
 226
 227                 /* check the real bits  */
 228                 if (bits != BN_num_bits(key->rsa->n))
 229                         log("Warning: %s, line %lu: keysize mismatch: "
 230                             "actual %d vs. announced %d.",
 231                             file, linenum, BN_num_bits(key->rsa->n), bits);
 232
 233                 /* We have found the desired key. */
 234                 /*
 235                  * If our options do not allow this key to be used,
 236                  * do not send challenge.
 237                  */
 238                 if (!auth_parse_options(pw, options, file, linenum))
 239                         continue;
 240
 241                 /* Perform the challenge-response dialog for this key. */
 242                 if (!auth_rsa_challenge_dialog(key->rsa)) {
 243                         /* Wrong response. */
 244                         verbose("Wrong response to RSA authentication challenge.");
 245                         packet_send_debug("Wrong response to RSA authentication challenge.");
 246                         /*
 247                          * Break out of the loop. Otherwise we might send
 248                          * another challenge and break the protocol.
 249                          */
 250                         break;
 251                 }
 252                 /*
 253                  * Correct response.  The client has been successfully
 254                  * authenticated. Note that we have not yet processed the
 255                  * options; this will be reset if the options cause the
 256                  * authentication to be rejected.
 257                  * Break out of the loop if authentication was successful;
 258                  * otherwise continue searching.
 259                  */
 260                 authenticated = 1;
 261
 262                 fp = key_fingerprint(key, SSH_FP_MD5, SSH_FP_HEX);
 263                 verbose("Found matching %s key: %s",
 264                     key_type(key), fp);
 265                 xfree(fp);
 266
 267                 break;
 268         }
 269
 270         /* Restore the privileged uid. */
 271         restore_uid();
 272
 273         /* Close the file. */
 274         xfree(file);
 275         fclose(f);
 276
 277         key_free(key);
 278
 279         if (authenticated)
 280                 packet_send_debug("RSA authentication accepted.");
 281         else
 282                 auth_clear_options();
 283
 284         /* Return authentication result. */
 285         return authenticated;
 286 }