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 1.136 2000/12/05 16:47:28 todd 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 "dh.h"
  65
  66 #include "auth.h"
  67 #include "myproposal.h"
  68 #include "authfile.h"
  69
  70 #ifdef LIBWRAP
  71 #include <tcpd.h>
  72 #include <syslog.h>
  73 int allow_severity = LOG_INFO;
  74 int deny_severity = LOG_WARNING;
  75 #endif /* LIBWRAP */
  76
  77 #ifndef O_NOCTTY
  78 #define O_NOCTTY        0
  79 #endif
  80
  81 #ifdef HAVE___PROGNAME
  82 extern char *__progname;
  83 #else
  84 char *__progname;
  85 #endif
  86
  87 /* Server configuration options. */
  88 ServerOptions options;
  89
  90 /* Name of the server configuration file. */
  91 char *config_file_name = SERVER_CONFIG_FILE;
  92
  93 /*
  94  * Flag indicating whether IPv4 or IPv6.  This can be set on the command line.
  95  * Default value is AF_UNSPEC means both IPv4 and IPv6.
  96  */
  97 #ifdef IPV4_DEFAULT
  98 int IPv4or6 = AF_INET;
  99 #else
 100 int IPv4or6 = AF_UNSPEC;
 101 #endif
 102
 103 /*
 104  * Debug mode flag.  This can be set on the command line.  If debug
 105  * mode is enabled, extra debugging output will be sent to the system
 106  * log, the daemon will not go to background, and will exit after processing
 107  * the first connection.
 108  */
 109 int debug_flag = 0;
 110
 111 /* Flag indicating that the daemon is being started from inetd. */
 112 int inetd_flag = 0;
 113
 114 /* Flag indicating that sshd should not detach and become a daemon. */
 115 int no_daemon_flag = 0;
 116
 117 /* debug goes to stderr unless inetd_flag is set */
 118 int log_stderr = 0;
 119
 120 /* argv[0] without path. */
 121 char *av0;
 122
 123 /* Saved arguments to main(). */
 124 char **saved_argv;
 125 int saved_argc;
 126
 127 /*
 128  * The sockets that the server is listening; this is used in the SIGHUP
 129  * signal handler.
 130  */
 131 #define MAX_LISTEN_SOCKS        16
 132 int listen_socks[MAX_LISTEN_SOCKS];
 133 int num_listen_socks = 0;
 134
 135 /*
 136  * the client's version string, passed by sshd2 in compat mode. if != NULL,
 137  * sshd will skip the version-number exchange
 138  */
 139 char *client_version_string = NULL;
 140 char *server_version_string = NULL;
 141
 142 /*
 143  * Any really sensitive data in the application is contained in this
 144  * structure. The idea is that this structure could be locked into memory so
 145  * that the pages do not get written into swap.  However, there are some
 146  * problems. The private key contains BIGNUMs, and we do not (in principle)
 147  * have access to the internals of them, and locking just the structure is
 148  * not very useful.  Currently, memory locking is not implemented.
 149  */
 150 struct {
 151         Key     *server_key;            /* empheral server key */
 152         Key     *ssh1_host_key;         /* ssh1 host key */
 153         Key     **host_keys;            /* all private host keys */
 154         int     have_ssh1_key;
 155         int     have_ssh2_key;
 156 } sensitive_data;
 157
 158 /*
 159  * Flag indicating whether the current session key has been used.  This flag
 160  * is set whenever the key is used, and cleared when the key is regenerated.
 161  */
 162 int key_used = 0;
 163
 164 /* This is set to true when SIGHUP is received. */
 165 int received_sighup = 0;
 166
 167 /* session identifier, used by RSA-auth */
 168 unsigned char session_id[16];
 169
 170 /* same for ssh2 */
 171 unsigned char *session_id2 = NULL;
 172 int session_id2_len = 0;
 173
 174 /* record remote hostname or ip */
 175 unsigned int utmp_len = MAXHOSTNAMELEN;
 176
 177 /* Prototypes for various functions defined later in this file. */
 178 void do_ssh1_kex();
 179 void do_ssh2_kex();
 180
 181 void ssh_dh1_server(Kex *, Buffer *_kexinit, Buffer *);
 182 void ssh_dhgex_server(Kex *, Buffer *_kexinit, Buffer *);
 183
 184 /*
 185  * Close all listening sockets
 186  */
 187 void
 188 close_listen_socks(void)
 189 {
 190         int i;
 191         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
 192                 close(listen_socks[i]);
 193         num_listen_socks = -1;
 194 }
 195
 196 /*
 197  * Signal handler for SIGHUP.  Sshd execs itself when it receives SIGHUP;
 198  * the effect is to reread the configuration file (and to regenerate
 199  * the server key).
 200  */
 201 void
 202 sighup_handler(int sig)
 203 {
 204         received_sighup = 1;
 205         signal(SIGHUP, sighup_handler);
 206 }
 207
 208 /*
 209  * Called from the main program after receiving SIGHUP.
 210  * Restarts the server.
 211  */
 212 void
 213 sighup_restart()
 214 {
 215         log("Received SIGHUP; restarting.");
 216         close_listen_socks();
 217         execv(saved_argv[0], saved_argv);
 218         log("RESTART FAILED: av0='%s', error: %s.", av0, strerror(errno));
 219         exit(1);
 220 }
 221
 222 /*
 223  * Generic signal handler for terminating signals in the master daemon.
 224  * These close the listen socket; not closing it seems to cause "Address
 225  * already in use" problems on some machines, which is inconvenient.
 226  */
 227 void
 228 sigterm_handler(int sig)
 229 {
 230         log("Received signal %d; terminating.", sig);
 231         close_listen_socks();
 232         unlink(options.pid_file);
 233         exit(255);
 234 }
 235
 236 /*
 237  * SIGCHLD handler.  This is called whenever a child dies.  This will then
 238  * reap any zombies left by exited c.
 239  */
 240 void
 241 main_sigchld_handler(int sig)
 242 {
 243         int save_errno = errno;
 244         int status;
 245
 246         while (waitpid(-1, &status, WNOHANG) > 0)
 247                 ;
 248
 249         signal(SIGCHLD, main_sigchld_handler);
 250         errno = save_errno;
 251 }
 252
 253 /*
 254  * Signal handler for the alarm after the login grace period has expired.
 255  */
 256 void
 257 grace_alarm_handler(int sig)
 258 {
 259         /* Close the connection. */
 260         packet_close();
 261
 262         /* Log error and exit. */
 263         fatal("Timeout before authentication for %s.", get_remote_ipaddr());
 264 }
 265
 266 /*
 267  * Signal handler for the key regeneration alarm.  Note that this
 268  * alarm only occurs in the daemon waiting for connections, and it does not
 269  * do anything with the private key or random state before forking.
 270  * Thus there should be no concurrency control/asynchronous execution
 271  * problems.
 272  */
 273 /* XXX do we really want this work to be done in a signal handler ? -m */
 274 void
 275 generate_empheral_server_key(void)
 276 {
 277         log("Generating %s%d bit RSA key.", sensitive_data.server_key ? "new " : "",
 278             options.server_key_bits);
 279         if (sensitive_data.server_key != NULL)
 280                 key_free(sensitive_data.server_key);
 281         sensitive_data.server_key = key_generate(KEY_RSA1, options.server_key_bits);
 282         arc4random_stir();
 283         log("RSA key generation complete.");
 284 }
 285 void
 286 key_regeneration_alarm(int sig)
 287 {
 288         int save_errno = errno;
 289
 290         /* Check if we should generate a new key. */
 291         if (key_used) {
 292                 /* This should really be done in the background. */
 293                 generate_empheral_server_key();
 294                 key_used = 0;
 295         }
 296         /* Reschedule the alarm. */
 297         signal(SIGALRM, key_regeneration_alarm);
 298         alarm(options.key_regeneration_time);
 299         errno = save_errno;
 300 }
 301
 302 void
 303 sshd_exchange_identification(int sock_in, int sock_out)
 304 {
 305         int i, mismatch;
 306         int remote_major, remote_minor;
 307         int major, minor;
 308         char *s;
 309         char buf[256];                  /* Must not be larger than remote_version. */
 310         char remote_version[256];       /* Must be at least as big as buf. */
 311
 312         if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) &&
 313             (options.protocol & SSH_PROTO_2)) {
 314                 major = PROTOCOL_MAJOR_1;
 315                 minor = 99;
 316         } else if (options.protocol & SSH_PROTO_2) {
 317                 major = PROTOCOL_MAJOR_2;
 318                 minor = PROTOCOL_MINOR_2;
 319         } else {
 320                 major = PROTOCOL_MAJOR_1;
 321                 minor = PROTOCOL_MINOR_1;
 322         }
 323         snprintf(buf, sizeof buf, "SSH-%d.%d-%.100s\n", major, minor, SSH_VERSION);
 324         server_version_string = xstrdup(buf);
 325
 326         if (client_version_string == NULL) {
 327                 /* Send our protocol version identification. */
 328                 if (atomicio(write, sock_out, server_version_string, strlen(server_version_string))
 329                     != strlen(server_version_string)) {
 330                         log("Could not write ident string to %s.", get_remote_ipaddr());
 331                         fatal_cleanup();
 332                 }
 333
 334                 /* Read other side\'s version identification. */
 335                 for (i = 0; i < sizeof(buf) - 1; i++) {
 336                         if (atomicio(read, sock_in, &buf[i], 1) != 1) {
 337                                 log("Did not receive ident string from %s.", get_remote_ipaddr());
 338                                 fatal_cleanup();
 339                         }
 340                         if (buf[i] == '\r') {
 341                                 buf[i] = '\n';
 342                                 buf[i + 1] = 0;
 343                                 /* Kludge for F-Secure Macintosh < 1.0.2 */
 344                                 if (i == 12 &&
 345                                     strncmp(buf, "SSH-1.5-W1.0", 12) == 0)
 346                                         break;
 347                                 continue;
 348                         }
 349                         if (buf[i] == '\n') {
 350                                 /* buf[i] == '\n' */
 351                                 buf[i + 1] = 0;
 352                                 break;
 353                         }
 354                 }
 355                 buf[sizeof(buf) - 1] = 0;
 356                 client_version_string = xstrdup(buf);
 357         }
 358
 359         /*
 360          * Check that the versions match.  In future this might accept
 361          * several versions and set appropriate flags to handle them.
 362          */
 363         if (sscanf(client_version_string, "SSH-%d.%d-%[^\n]\n",
 364             &remote_major, &remote_minor, remote_version) != 3) {
 365                 s = "Protocol mismatch.\n";
 366                 (void) atomicio(write, sock_out, s, strlen(s));
 367                 close(sock_in);
 368                 close(sock_out);
 369                 log("Bad protocol version identification '%.100s' from %s",
 370                     client_version_string, get_remote_ipaddr());
 371                 fatal_cleanup();
 372         }
 373         debug("Client protocol version %d.%d; client software version %.100s",
 374               remote_major, remote_minor, remote_version);
 375
 376         compat_datafellows(remote_version);
 377
 378         mismatch = 0;
 379         switch(remote_major) {
 380         case 1:
 381                 if (remote_minor == 99) {
 382                         if (options.protocol & SSH_PROTO_2)
 383                                 enable_compat20();
 384                         else
 385                                 mismatch = 1;
 386                         break;
 387                 }
 388                 if (!(options.protocol & SSH_PROTO_1)) {
 389                         mismatch = 1;
 390                         break;
 391                 }
 392                 if (remote_minor < 3) {
 393                         packet_disconnect("Your ssh version is too old and "
 394                             "is no longer supported.  Please install a newer version.");
 395                 } else if (remote_minor == 3) {
 396                         /* note that this disables agent-forwarding */
 397                         enable_compat13();
 398                 }
 399                 break;
 400         case 2:
 401                 if (options.protocol & SSH_PROTO_2) {
 402                         enable_compat20();
 403                         break;
 404                 }
 405                 /* FALLTHROUGH */
 406         default:
 407                 mismatch = 1;
 408                 break;
 409         }
 410         chop(server_version_string);
 411         chop(client_version_string);
 412         debug("Local version string %.200s", server_version_string);
 413
 414         if (mismatch) {
 415                 s = "Protocol major versions differ.\n";
 416                 (void) atomicio(write, sock_out, s, strlen(s));
 417                 close(sock_in);
 418                 close(sock_out);
 419                 log("Protocol major versions differ for %s: %.200s vs. %.200s",
 420                     get_remote_ipaddr(),
 421                     server_version_string, client_version_string);
 422                 fatal_cleanup();
 423         }
 424         if (compat20)
 425                 packet_set_ssh2_format();
 426 }
 427
 428
 429 /* Destroy the host and server keys.  They will no longer be needed. */
 430 void
 431 destroy_sensitive_data(void)
 432 {
 433         int i;
 434
 435         if (sensitive_data.server_key) {
 436                 key_free(sensitive_data.server_key);
 437                 sensitive_data.server_key = NULL;
 438         }
 439         for(i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 440                 if (sensitive_data.host_keys[i]) {
 441                         key_free(sensitive_data.host_keys[i]);
 442                         sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 443                 }
 444         }
 445         sensitive_data.ssh1_host_key = NULL;
 446 }
 447 Key *
 448 load_private_key_autodetect(const char *filename)
 449 {
 450         struct stat st;
 451         int type;
 452         Key *public, *private;
 453
 454         if (stat(filename, &st) < 0) {
 455                 perror(filename);
 456                 return NULL;
 457         }
 458         /*
 459          * try to load the public key. right now this only works for RSA1,
 460          * since SSH2 keys are fully encrypted
 461          */
 462         type = KEY_RSA1;
 463         public = key_new(type);
 464         if (!load_public_key(filename, public, NULL)) {
 465                 /* ok, so we will assume this is 'some' key */
 466                 type = KEY_UNSPEC;
 467         }
 468         key_free(public);
 469
 470         /* Ok, try key with empty passphrase */
 471         private = key_new(type);
 472         if (load_private_key(filename, "", private, NULL)) {
 473                 debug("load_private_key_autodetect: type %d %s",
 474                     private->type, key_type(private));
 475                 return private;
 476         }
 477         key_free(private);
 478         return NULL;
 479 }
 480
 481 char *
 482 list_hostkey_types(void)
 483 {
 484         static char buf[1024];
 485         int i;
 486         buf[0] = '\0';
 487         for(i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 488                 Key *key = sensitive_data.host_keys[i];
 489                 if (key == NULL)
 490                         continue;
 491                 switch(key->type) {
 492                 case KEY_RSA:
 493                 case KEY_DSA:
 494                         strlcat(buf, key_ssh_name(key), sizeof buf);
 495                         strlcat(buf, ",", sizeof buf);
 496                         break;
 497                 }
 498         }
 499         i = strlen(buf);
 500         if (i > 0 && buf[i-1] == ',')
 501                 buf[i-1] = '\0';
 502         debug("list_hostkey_types: %s", buf);
 503         return buf;
 504 }
 505
 506 Key *
 507 get_hostkey_by_type(int type)
 508 {
 509         int i;
 510         for(i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 511                 Key *key = sensitive_data.host_keys[i];
 512                 if (key != NULL && key->type == type)
 513                         return key;
 514         }
 515         return NULL;
 516 }
 517
 518 /*
 519  * returns 1 if connection should be dropped, 0 otherwise.
 520  * dropping starts at connection #max_startups_begin with a probability
 521  * of (max_startups_rate/100). the probability increases linearly until
 522  * all connections are dropped for startups > max_startups
 523  */
 524 int
 525 drop_connection(int startups)
 526 {
 527         double p, r;
 528
 529         if (startups < options.max_startups_begin)
 530                 return 0;
 531         if (startups >= options.max_startups)
 532                 return 1;
 533         if (options.max_startups_rate == 100)
 534                 return 1;
 535
 536         p  = 100 - options.max_startups_rate;
 537         p *= startups - options.max_startups_begin;
 538         p /= (double) (options.max_startups - options.max_startups_begin);
 539         p += options.max_startups_rate;
 540         p /= 100.0;
 541         r = arc4random() / (double) UINT_MAX;
 542
 543         debug("drop_connection: p %g, r %g", p, r);
 544         return (r < p) ? 1 : 0;
 545 }
 546
 547 int *startup_pipes = NULL;      /* options.max_startup sized array of fd ints */
 548 int startup_pipe;               /* in child */
 549
 550 /*
 551  * Main program for the daemon.
 552  */
 553 int
 554 main(int ac, char **av)
 555 {
 556         extern char *optarg;
 557         extern int optind;
 558         int opt, sock_in = 0, sock_out = 0, newsock, j, i, fdsetsz, on = 1;
 559         pid_t pid;
 560         socklen_t fromlen;
 561         int silent = 0;
 562         fd_set *fdset;
 563         struct sockaddr_storage from;
 564         const char *remote_ip;
 565         int remote_port;
 566         FILE *f;
 567         struct linger linger;
 568         struct addrinfo *ai;
 569         char ntop[NI_MAXHOST], strport[NI_MAXSERV];
 570         int listen_sock, maxfd;
 571         int startup_p[2];
 572         int startups = 0;
 573
 574         __progname = get_progname(av[0]);
 575         init_rng();
 576
 577         /* Save argv[0]. */
 578         saved_argc = ac;
 579         saved_argv = av;
 580         if (strchr(av[0], '/'))
 581                 av0 = strrchr(av[0], '/') + 1;
 582         else
 583                 av0 = av[0];
 584
 585         /* Initialize configuration options to their default values. */
 586         initialize_server_options(&options);
 587
 588         /* Parse command-line arguments. */
 589         while ((opt = getopt(ac, av, "f:p:b:k:h:g:V:u:dDiqQ46")) != EOF) {
 590                 switch (opt) {
 591                 case '4':
 592                         IPv4or6 = AF_INET;
 593                         break;
 594                 case '6':
 595                         IPv4or6 = AF_INET6;
 596                         break;
 597                 case 'f':
 598                         config_file_name = optarg;
 599                         break;
 600                 case 'd':
 601                         if (0 == debug_flag) {
 602                                 debug_flag = 1;
 603                                 options.log_level = SYSLOG_LEVEL_DEBUG1;
 604                         } else if (options.log_level < SYSLOG_LEVEL_DEBUG3) {
 605                                 options.log_level++;
 606                         } else {
 607                                 fprintf(stderr, "Too high debugging level.\n");
 608                                 exit(1);
 609                         }
 610                         break;
 611                 case 'D':
 612                         no_daemon_flag = 1;
 613                         break;
 614                 case 'i':
 615                         inetd_flag = 1;
 616                         break;
 617                 case 'Q':
 618                         silent = 1;
 619                         break;
 620                 case 'q':
 621                         options.log_level = SYSLOG_LEVEL_QUIET;
 622                         break;
 623                 case 'b':
 624                         options.server_key_bits = atoi(optarg);
 625                         break;
 626                 case 'p':
 627                         options.ports_from_cmdline = 1;
 628                         if (options.num_ports >= MAX_PORTS) {
 629                                 fprintf(stderr, "too many ports.\n");
 630                                 exit(1);
 631                         }
 632                         options.ports[options.num_ports++] = atoi(optarg);
 633                         break;
 634                 case 'g':
 635                         options.login_grace_time = atoi(optarg);
 636                         break;
 637                 case 'k':
 638                         options.key_regeneration_time = atoi(optarg);
 639                         break;
 640                 case 'h':
 641                         if (options.num_host_key_files >= MAX_HOSTKEYS) {
 642                                 fprintf(stderr, "too many host keys.\n");
 643                                 exit(1);
 644                         }
 645                         options.host_key_files[options.num_host_key_files++] = optarg;
 646                         break;
 647                 case 'V':
 648                         client_version_string = optarg;
 649                         /* only makes sense with inetd_flag, i.e. no listen() */
 650                         inetd_flag = 1;
 651                         break;
 652                 case 'u':
 653                         utmp_len = atoi(optarg);
 654                         break;
 655                 case '?':
 656                 default:
 657                         fprintf(stderr, "sshd version %s\n", SSH_VERSION);
 658                         fprintf(stderr, "Usage: %s [options]\n", av0);
 659                         fprintf(stderr, "Options:\n");
 660                         fprintf(stderr, "  -f file    Configuration file (default %s)\n", SERVER_CONFIG_FILE);
 661                         fprintf(stderr, "  -d         Debugging mode (multiple -d means more debugging)\n");
 662                         fprintf(stderr, "  -i         Started from inetd\n");
 663                         fprintf(stderr, "  -q         Quiet (no logging)\n");
 664                         fprintf(stderr, "  -p port    Listen on the specified port (default: 22)\n");
 665                         fprintf(stderr, "  -k seconds Regenerate server key every this many seconds (default: 3600)\n");
 666                         fprintf(stderr, "  -g seconds Grace period for authentication (default: 300)\n");
 667                         fprintf(stderr, "  -b bits    Size of server RSA key (default: 768 bits)\n");
 668                         fprintf(stderr, "  -h file    File from which to read host key (default: %s)\n",
 669                             HOST_KEY_FILE);
 670                         fprintf(stderr, "  -u len     Maximum hostname length for utmp recording\n");
 671                         fprintf(stderr, "  -4         Use IPv4 only\n");
 672                         fprintf(stderr, "  -6         Use IPv6 only\n");
 673                         exit(1);
 674                 }
 675         }
 676
 677         /*
 678          * Force logging to stderr until we have loaded the private host
 679          * key (unless started from inetd)
 680          */
 681         log_init(av0,
 682             options.log_level == -1 ? SYSLOG_LEVEL_INFO : options.log_level,
 683             options.log_facility == -1 ? SYSLOG_FACILITY_AUTH : options.log_facility,
 684             !silent && !inetd_flag);
 685
 686         /* Read server configuration options from the configuration file. */
 687         read_server_config(&options, config_file_name);
 688
 689         /* Fill in default values for those options not explicitly set. */
 690         fill_default_server_options(&options);
 691
 692         /* Check that there are no remaining arguments. */
 693         if (optind < ac) {
 694                 fprintf(stderr, "Extra argument %s.\n", av[optind]);
 695                 exit(1);
 696         }
 697
 698         debug("sshd version %.100s", SSH_VERSION);
 699
 700         /* load private host keys */
 701         sensitive_data.host_keys = xmalloc(options.num_host_key_files*sizeof(Key*));
 702         sensitive_data.server_key = NULL;
 703         sensitive_data.ssh1_host_key = NULL;
 704         sensitive_data.have_ssh1_key = 0;
 705         sensitive_data.have_ssh2_key = 0;
 706
 707         for(i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 708                 Key *key = load_private_key_autodetect(options.host_key_files[i]);
 709                 if (key == NULL) {
 710                         error("Could not load host key: %.200s: %.100s",
 711                             options.host_key_files[i], strerror(errno));
 712                         continue;
 713                 }
 714                 switch(key->type){
 715                 case KEY_RSA1:
 716                         sensitive_data.ssh1_host_key = key;
 717                         sensitive_data.have_ssh1_key = 1;
 718                         break;
 719                 case KEY_RSA:
 720                 case KEY_DSA:
 721                         sensitive_data.have_ssh2_key = 1;
 722                         break;
 723                 }
 724                 sensitive_data.host_keys[i] = key;
 725         }
 726         if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) && !sensitive_data.have_ssh1_key) {
 727                 log("Disabling protocol version 1. Could not load host key");
 728                 options.protocol &= ~SSH_PROTO_1;
 729         }
 730         if ((options.protocol & SSH_PROTO_2) && !sensitive_data.have_ssh2_key) {
 731                 log("Disabling protocol version 2. Could not load host key");
 732                 options.protocol &= ~SSH_PROTO_2;
 733         }
 734         if (! options.protocol & (SSH_PROTO_1|SSH_PROTO_2)) {
 735                 if (silent == 0)
 736                         fprintf(stderr, "sshd: no hostkeys available -- exiting.\n");
 737                 log("sshd: no hostkeys available -- exiting.\n");
 738                 exit(1);
 739         }
 740
 741         /* Check certain values for sanity. */
 742         if (options.protocol & SSH_PROTO_1) {
 743                 if (options.server_key_bits < 512 ||
 744                     options.server_key_bits > 32768) {
 745                         fprintf(stderr, "Bad server key size.\n");
 746                         exit(1);
 747                 }
 748                 /*
 749                  * Check that server and host key lengths differ sufficiently. This
 750                  * is necessary to make double encryption work with rsaref. Oh, I
 751                  * hate software patents. I dont know if this can go? Niels
 752                  */
 753                 if (options.server_key_bits >
 754                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) - SSH_KEY_BITS_RESERVED &&
 755                     options.server_key_bits <
 756                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
 757                         options.server_key_bits =
 758                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED;
 759                         debug("Forcing server key to %d bits to make it differ from host key.",
 760                             options.server_key_bits);
 761                 }
 762         }
 763
 764 #ifdef HAVE_SCO_PROTECTED_PW
 765         (void) set_auth_parameters(ac, av);
 766 #endif
 767
 768         /* Initialize the log (it is reinitialized below in case we forked). */
 769         if (debug_flag && !inetd_flag)
 770                 log_stderr = 1;
 771         log_init(av0, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
 772
 773         /*
 774          * If not in debugging mode, and not started from inetd, disconnect
 775          * from the controlling terminal, and fork.  The original process
 776          * exits.
 777          */
 778         if (!(debug_flag || inetd_flag || no_daemon_flag)) {
 779 #ifdef TIOCNOTTY
 780                 int fd;
 781 #endif /* TIOCNOTTY */
 782                 if (daemon(0, 0) < 0)
 783                         fatal("daemon() failed: %.200s", strerror(errno));
 784
 785                 /* Disconnect from the controlling tty. */
 786 #ifdef TIOCNOTTY
 787                 fd = open("/dev/tty", O_RDWR | O_NOCTTY);
 788                 if (fd >= 0) {
 789                         (void) ioctl(fd, TIOCNOTTY, NULL);
 790                         close(fd);
 791                 }
 792 #endif /* TIOCNOTTY */
 793         }
 794         /* Reinitialize the log (because of the fork above). */
 795         log_init(av0, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
 796
 797         /* Initialize the random number generator. */
 798         arc4random_stir();
 799
 800         /* Chdir to the root directory so that the current disk can be
 801            unmounted if desired. */
 802         chdir("/");
 803
 804         /* Start listening for a socket, unless started from inetd. */
 805         if (inetd_flag) {
 806                 int s1, s2;
 807                 s1 = dup(0);    /* Make sure descriptors 0, 1, and 2 are in use. */
 808                 s2 = dup(s1);
 809                 sock_in = dup(0);
 810                 sock_out = dup(1);
 811                 startup_pipe = -1;
 812                 /*
 813                  * We intentionally do not close the descriptors 0, 1, and 2
 814                  * as our code for setting the descriptors won\'t work if
 815                  * ttyfd happens to be one of those.
 816                  */
 817                 debug("inetd sockets after dupping: %d, %d", sock_in, sock_out);
 818                 if (options.protocol & SSH_PROTO_1)
 819                         generate_empheral_server_key();
 820         } else {
 821                 for (ai = options.listen_addrs; ai; ai = ai->ai_next) {
 822                         if (ai->ai_family != AF_INET && ai->ai_family != AF_INET6)
 823                                 continue;
 824                         if (num_listen_socks >= MAX_LISTEN_SOCKS)
 825                                 fatal("Too many listen sockets. "
 826                                     "Enlarge MAX_LISTEN_SOCKS");
 827                         if (getnameinfo(ai->ai_addr, ai->ai_addrlen,
 828                             ntop, sizeof(ntop), strport, sizeof(strport),
 829                             NI_NUMERICHOST|NI_NUMERICSERV) != 0) {
 830                                 error("getnameinfo failed");
 831                                 continue;
 832                         }
 833                         /* Create socket for listening. */
 834                         listen_sock = socket(ai->ai_family, SOCK_STREAM, 0);
 835                         if (listen_sock < 0) {
 836                                 /* kernel may not support ipv6 */
 837                                 verbose("socket: %.100s", strerror(errno));
 838                                 continue;
 839                         }
 840                         if (fcntl(listen_sock, F_SETFL, O_NONBLOCK) < 0) {
 841                                 error("listen_sock O_NONBLOCK: %s", strerror(errno));
 842                                 close(listen_sock);
 843                                 continue;
 844                         }
 845                         /*
 846                          * Set socket options.  We try to make the port
 847                          * reusable and have it close as fast as possible
 848                          * without waiting in unnecessary wait states on
 849                          * close.
 850                          */
 851                         setsockopt(listen_sock, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR,
 852                             (void *) &on, sizeof(on));
 853                         linger.l_onoff = 1;
 854                         linger.l_linger = 5;
 855                         setsockopt(listen_sock, SOL_SOCKET, SO_LINGER,
 856                             (void *) &linger, sizeof(linger));
 857
 858                         debug("Bind to port %s on %s.", strport, ntop);
 859
 860                         /* Bind the socket to the desired port. */
 861                         if ((bind(listen_sock, ai->ai_addr, ai->ai_addrlen) < 0) &&
 862                                  (!ai->ai_next)) {
 863                                 error("Bind to port %s on %s failed: %.200s.",
 864                                     strport, ntop, strerror(errno));
 865                                 close(listen_sock);
 866                                 continue;
 867                         }
 868                         listen_socks[num_listen_socks] = listen_sock;
 869                         num_listen_socks++;
 870
 871                         /* Start listening on the port. */
 872                         log("Server listening on %s port %s.", ntop, strport);
 873                         if (listen(listen_sock, 5) < 0)
 874                                 fatal("listen: %.100s", strerror(errno));
 875
 876                 }
 877                 freeaddrinfo(options.listen_addrs);
 878
 879                 if (!num_listen_socks)
 880                         fatal("Cannot bind any address.");
 881
 882                 if (!debug_flag) {
 883                         /*
 884                          * Record our pid in /var/run/sshd.pid to make it
 885                          * easier to kill the correct sshd.  We don't want to
 886                          * do this before the bind above because the bind will
 887                          * fail if there already is a daemon, and this will
 888                          * overwrite any old pid in the file.
 889                          */
 890                         f = fopen(options.pid_file, "wb");
 891                         if (f) {
 892                                 fprintf(f, "%u\n", (unsigned int) getpid());
 893                                 fclose(f);
 894                         }
 895                 }
 896                 if (options.protocol & SSH_PROTO_1) {
 897                         generate_empheral_server_key();
 898
 899                         /* Schedule server key regeneration alarm. */
 900                         signal(SIGALRM, key_regeneration_alarm);
 901                         alarm(options.key_regeneration_time);
 902                 }
 903
 904                 /* Arrange to restart on SIGHUP.  The handler needs listen_sock. */
 905                 signal(SIGHUP, sighup_handler);
 906
 907                 signal(SIGTERM, sigterm_handler);
 908                 signal(SIGQUIT, sigterm_handler);
 909
 910                 /* Arrange SIGCHLD to be caught. */
 911                 signal(SIGCHLD, main_sigchld_handler);
 912
 913                 /* setup fd set for listen */
 914                 fdset = NULL;
 915                 maxfd = 0;
 916                 for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
 917                         if (listen_socks[i] > maxfd)
 918                                 maxfd = listen_socks[i];
 919                 /* pipes connected to unauthenticated childs */
 920                 startup_pipes = xmalloc(options.max_startups * sizeof(int));
 921                 for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
 922                         startup_pipes[i] = -1;
 923
 924                 /*
 925                  * Stay listening for connections until the system crashes or
 926                  * the daemon is killed with a signal.
 927                  */
 928                 for (;;) {
 929                         if (received_sighup)
 930                                 sighup_restart();
 931                         if (fdset != NULL)
 932                                 xfree(fdset);
 933                         fdsetsz = howmany(maxfd, NFDBITS) * sizeof(fd_mask);
 934                         fdset = (fd_set *)xmalloc(fdsetsz);
 935                         memset(fdset, 0, fdsetsz);
 936
 937                         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
 938                                 FD_SET(listen_socks[i], fdset);
 939                         for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
 940                                 if (startup_pipes[i] != -1)
 941                                         FD_SET(startup_pipes[i], fdset);
 942
 943                         /* Wait in select until there is a connection. */
 944                         if (select(maxfd + 1, fdset, NULL, NULL, NULL) < 0) {
 945                                 if (errno != EINTR)
 946                                         error("select: %.100s", strerror(errno));
 947                                 continue;
 948                         }
 949                         for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
 950                                 if (startup_pipes[i] != -1 &&
 951                                     FD_ISSET(startup_pipes[i], fdset)) {
 952                                         /*
 953                                          * the read end of the pipe is ready
 954                                          * if the child has closed the pipe
 955                                          * after successfull authentication
 956                                          * or if the child has died
 957                                          */
 958                                         close(startup_pipes[i]);
 959                                         startup_pipes[i] = -1;
 960                                         startups--;
 961                                 }
 962                         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++) {
 963                                 if (!FD_ISSET(listen_socks[i], fdset))
 964                                         continue;
 965                                 fromlen = sizeof(from);
 966                                 newsock = accept(listen_socks[i], (struct sockaddr *)&from,
 967                                     &fromlen);
 968                                 if (newsock < 0) {
 969                                         if (errno != EINTR && errno != EWOULDBLOCK)
 970                                                 error("accept: %.100s", strerror(errno));
 971                                         continue;
 972                                 }
 973                                 if (fcntl(newsock, F_SETFL, 0) < 0) {
 974                                         error("newsock del O_NONBLOCK: %s", strerror(errno));
 975                                         continue;
 976                                 }
 977                                 if (drop_connection(startups) == 1) {
 978                                         debug("drop connection #%d", startups);
 979                                         close(newsock);
 980                                         continue;
 981                                 }
 982                                 if (pipe(startup_p) == -1) {
 983                                         close(newsock);
 984                                         continue;
 985                                 }
 986
 987                                 for (j = 0; j < options.max_startups; j++)
 988                                         if (startup_pipes[j] == -1) {
 989                                                 startup_pipes[j] = startup_p[0];
 990                                                 if (maxfd < startup_p[0])
 991                                                         maxfd = startup_p[0];
 992                                                 startups++;
 993                                                 break;
 994                                         }
 995
 996                                 /*
 997                                  * Got connection.  Fork a child to handle it, unless
 998                                  * we are in debugging mode.
 999                                  */
1000                                 if (debug_flag) {
1001                                         /*
1002                                          * In debugging mode.  Close the listening
1003                                          * socket, and start processing the
1004                                          * connection without forking.
1005                                          */
1006                                         debug("Server will not fork when running in debugging mode.");
1007                                         close_listen_socks();
1008                                         sock_in = newsock;
1009                                         sock_out = newsock;
1010                                         startup_pipe = -1;
1011                                         pid = getpid();
1012                                         break;
1013                                 } else {
1014                                         /*
1015                                          * Normal production daemon.  Fork, and have
1016                                          * the child process the connection. The
1017                                          * parent continues listening.
1018                                          */
1019                                         if ((pid = fork()) == 0) {
1020                                                 /*
1021                                                  * Child.  Close the listening and max_startup
1022                                                  * sockets.  Start using the accepted socket.
1023                                                  * Reinitialize logging (since our pid has
1024                                                  * changed).  We break out of the loop to handle
1025                                                  * the connection.
1026                                                  */
1027                                                 startup_pipe = startup_p[1];
1028                                                 for (j = 0; j < options.max_startups; j++)
1029                                                         if (startup_pipes[j] != -1)
1030                                                                 close(startup_pipes[j]);
1031                                                 close_listen_socks();
1032                                                 sock_in = newsock;
1033                                                 sock_out = newsock;
1034                                                 log_init(av0, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
1035                                                 break;
1036                                         }
1037                                 }
1038
1039                                 /* Parent.  Stay in the loop. */
1040                                 if (pid < 0)
1041                                         error("fork: %.100s", strerror(errno));
1042                                 else
1043                                         debug("Forked child %d.", pid);
1044
1045                                 close(startup_p[1]);
1046
1047                                 /* Mark that the key has been used (it was "given" to the child). */
1048                                 key_used = 1;
1049
1050                                 arc4random_stir();
1051
1052                                 /* Close the new socket (the child is now taking care of it). */
1053                                 close(newsock);
1054                         }
1055                         /* child process check (or debug mode) */
1056                         if (num_listen_socks < 0)
1057                                 break;
1058                 }
1059         }
1060
1061         /* This is the child processing a new connection. */
1062
1063         /*
1064          * Disable the key regeneration alarm.  We will not regenerate the
1065          * key since we are no longer in a position to give it to anyone. We
1066          * will not restart on SIGHUP since it no longer makes sense.
1067          */
1068         alarm(0);
1069         signal(SIGALRM, SIG_DFL);
1070         signal(SIGHUP, SIG_DFL);
1071         signal(SIGTERM, SIG_DFL);
1072         signal(SIGQUIT, SIG_DFL);
1073         signal(SIGCHLD, SIG_DFL);
1074         signal(SIGINT, SIG_DFL);
1075
1076         /*
1077          * Set socket options for the connection.  We want the socket to
1078          * close as fast as possible without waiting for anything.  If the
1079          * connection is not a socket, these will do nothing.
1080          */
1081         /* setsockopt(sock_in, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (void *)&on, sizeof(on)); */
1082         linger.l_onoff = 1;
1083         linger.l_linger = 5;
1084         setsockopt(sock_in, SOL_SOCKET, SO_LINGER, (void *) &linger, sizeof(linger));
1085
1086         /*
1087          * Register our connection.  This turns encryption off because we do
1088          * not have a key.
1089          */
1090         packet_set_connection(sock_in, sock_out);
1091
1092         remote_port = get_remote_port();
1093         remote_ip = get_remote_ipaddr();
1094
1095         /* Check whether logins are denied from this host. */
1096 #ifdef LIBWRAP
1097         /* XXX LIBWRAP noes not know about IPv6 */
1098         {
1099                 struct request_info req;
1100
1101                 request_init(&req, RQ_DAEMON, av0, RQ_FILE, sock_in, NULL);
1102                 fromhost(&req);
1103
1104                 if (!hosts_access(&req)) {
1105                         close(sock_in);
1106                         close(sock_out);
1107                         refuse(&req);
1108                 }
1109 /*XXX IPv6 verbose("Connection from %.500s port %d", eval_client(&req), remote_port); */
1110         }
1111 #endif /* LIBWRAP */
1112         /* Log the connection. */
1113         verbose("Connection from %.500s port %d", remote_ip, remote_port);
1114
1115         /*
1116          * We don\'t want to listen forever unless the other side
1117          * successfully authenticates itself.  So we set up an alarm which is
1118          * cleared after successful authentication.  A limit of zero
1119          * indicates no limit. Note that we don\'t set the alarm in debugging
1120          * mode; it is just annoying to have the server exit just when you
1121          * are about to discover the bug.
1122          */
1123         signal(SIGALRM, grace_alarm_handler);
1124         if (!debug_flag)
1125                 alarm(options.login_grace_time);
1126
1127         sshd_exchange_identification(sock_in, sock_out);
1128         /*
1129          * Check that the connection comes from a privileged port.  Rhosts-
1130          * and Rhosts-RSA-Authentication only make sense from priviledged
1131          * programs.  Of course, if the intruder has root access on his local
1132          * machine, he can connect from any port.  So do not use these
1133          * authentication methods from machines that you do not trust.
1134          */
1135         if (remote_port >= IPPORT_RESERVED ||
1136             remote_port < IPPORT_RESERVED / 2) {
1137                 debug("Rhosts Authentication methods disabled, "
1138                     "originating port not trusted.");
1139                 options.rhosts_authentication = 0;
1140                 options.rhosts_rsa_authentication = 0;
1141         }
1142 #ifdef KRB4
1143         if (!packet_connection_is_ipv4() &&
1144             options.kerberos_authentication) {
1145                 debug("Kerberos Authentication disabled, only available for IPv4.");
1146                 options.kerberos_authentication = 0;
1147         }
1148 #endif /* KRB4 */
1149
1150         packet_set_nonblocking();
1151
1152         /* perform the key exchange */
1153         /* authenticate user and start session */
1154         if (compat20) {
1155                 do_ssh2_kex();
1156                 do_authentication2();
1157         } else {
1158                 do_ssh1_kex();
1159                 do_authentication();
1160         }
1161
1162 #ifdef KRB4
1163         /* Cleanup user's ticket cache file. */
1164         if (options.kerberos_ticket_cleanup)
1165                 (void) dest_tkt();
1166 #endif /* KRB4 */
1167
1168         /* The connection has been terminated. */
1169         verbose("Closing connection to %.100s", remote_ip);
1170
1171 #ifdef USE_PAM
1172         finish_pam();
1173 #endif /* USE_PAM */
1174
1175         packet_close();
1176         exit(0);
1177 }
1178
1179 /*
1180  * SSH1 key exchange
1181  */
1182 void
1183 do_ssh1_kex()
1184 {
1185         int i, len;
1186         int plen, slen;
1187         BIGNUM *session_key_int;
1188         unsigned char session_key[SSH_SESSION_KEY_LENGTH];
1189         unsigned char cookie[8];
1190         unsigned int cipher_type, auth_mask, protocol_flags;
1191         u_int32_t rand = 0;
1192
1193         /*
1194          * Generate check bytes that the client must send back in the user
1195          * packet in order for it to be accepted; this is used to defy ip
1196          * spoofing attacks.  Note that this only works against somebody
1197          * doing IP spoofing from a remote machine; any machine on the local
1198          * network can still see outgoing packets and catch the random
1199          * cookie.  This only affects rhosts authentication, and this is one
1200          * of the reasons why it is inherently insecure.
1201          */
1202         for (i = 0; i < 8; i++) {
1203                 if (i % 4 == 0)
1204                         rand = arc4random();
1205                 cookie[i] = rand & 0xff;
1206                 rand >>= 8;
1207         }
1208
1209         /*
1210          * Send our public key.  We include in the packet 64 bits of random
1211          * data that must be matched in the reply in order to prevent IP
1212          * spoofing.
1213          */
1214         packet_start(SSH_SMSG_PUBLIC_KEY);
1215         for (i = 0; i < 8; i++)
1216                 packet_put_char(cookie[i]);
1217
1218         /* Store our public server RSA key. */
1219         packet_put_int(BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n));
1220         packet_put_bignum(sensitive_data.server_key->rsa->e);
1221         packet_put_bignum(sensitive_data.server_key->rsa->n);
1222
1223         /* Store our public host RSA key. */
1224         packet_put_int(BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n));
1225         packet_put_bignum(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->e);
1226         packet_put_bignum(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n);
1227
1228         /* Put protocol flags. */
1229         packet_put_int(SSH_PROTOFLAG_HOST_IN_FWD_OPEN);
1230
1231         /* Declare which ciphers we support. */
1232         packet_put_int(cipher_mask_ssh1(0));
1233
1234         /* Declare supported authentication types. */
1235         auth_mask = 0;
1236         if (options.rhosts_authentication)
1237                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RHOSTS;
1238         if (options.rhosts_rsa_authentication)
1239                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RHOSTS_RSA;
1240         if (options.rsa_authentication)
1241                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RSA;
1242 #ifdef KRB4
1243         if (options.kerberos_authentication)
1244                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_KERBEROS;
1245 #endif
1246 #ifdef AFS
1247         if (options.kerberos_tgt_passing)
1248                 auth_mask |= 1 << SSH_PASS_KERBEROS_TGT;
1249         if (options.afs_token_passing)
1250                 auth_mask |= 1 << SSH_PASS_AFS_TOKEN;
1251 #endif
1252 #ifdef SKEY
1253         if (options.skey_authentication == 1)
1254                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_TIS;
1255 #endif
1256         if (options.password_authentication)
1257                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_PASSWORD;
1258         packet_put_int(auth_mask);
1259
1260         /* Send the packet and wait for it to be sent. */
1261         packet_send();
1262         packet_write_wait();
1263
1264         debug("Sent %d bit server key and %d bit host key.",
1265             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1266             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n));
1267
1268         /* Read clients reply (cipher type and session key). */
1269         packet_read_expect(&plen, SSH_CMSG_SESSION_KEY);
1270
1271         /* Get cipher type and check whether we accept this. */
1272         cipher_type = packet_get_char();
1273
1274         if (!(cipher_mask_ssh1(0) & (1 << cipher_type)))
1275                 packet_disconnect("Warning: client selects unsupported cipher.");
1276
1277         /* Get check bytes from the packet.  These must match those we
1278            sent earlier with the public key packet. */
1279         for (i = 0; i < 8; i++)
1280                 if (cookie[i] != packet_get_char())
1281                         packet_disconnect("IP Spoofing check bytes do not match.");
1282
1283         debug("Encryption type: %.200s", cipher_name(cipher_type));
1284
1285         /* Get the encrypted integer. */
1286         session_key_int = BN_new();
1287         packet_get_bignum(session_key_int, &slen);
1288
1289         protocol_flags = packet_get_int();
1290         packet_set_protocol_flags(protocol_flags);
1291
1292         packet_integrity_check(plen, 1 + 8 + slen + 4, SSH_CMSG_SESSION_KEY);
1293
1294         /*
1295          * Decrypt it using our private server key and private host key (key
1296          * with larger modulus first).
1297          */
1298         if (BN_cmp(sensitive_data.server_key->rsa->n, sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) > 0) {
1299                 /* Private key has bigger modulus. */
1300                 if (BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n) <
1301                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1302                         fatal("do_connection: %s: server_key %d < host_key %d + SSH_KEY_BITS_RESERVED %d",
1303                             get_remote_ipaddr(),
1304                             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1305                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n),
1306                             SSH_KEY_BITS_RESERVED);
1307                 }
1308                 rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1309                     sensitive_data.server_key->rsa);
1310                 rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1311                     sensitive_data.ssh1_host_key->rsa);
1312         } else {
1313                 /* Host key has bigger modulus (or they are equal). */
1314                 if (BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) <
1315                     BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1316                         fatal("do_connection: %s: host_key %d < server_key %d + SSH_KEY_BITS_RESERVED %d",
1317                             get_remote_ipaddr(),
1318                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n),
1319                             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1320                             SSH_KEY_BITS_RESERVED);
1321                 }
1322                 rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1323                     sensitive_data.ssh1_host_key->rsa);
1324                 rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1325                     sensitive_data.server_key->rsa);
1326         }
1327
1328         compute_session_id(session_id, cookie,
1329             sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n,
1330             sensitive_data.server_key->rsa->n);
1331
1332         /* Destroy the private and public keys.  They will no longer be needed. */
1333         destroy_sensitive_data();
1334
1335         /*
1336          * Extract session key from the decrypted integer.  The key is in the
1337          * least significant 256 bits of the integer; the first byte of the
1338          * key is in the highest bits.
1339          */
1340         BN_mask_bits(session_key_int, sizeof(session_key) * 8);
1341         len = BN_num_bytes(session_key_int);
1342         if (len < 0 || len > sizeof(session_key))
1343                 fatal("do_connection: bad len from %s: session_key_int %d > sizeof(session_key) %d",
1344                     get_remote_ipaddr(),
1345                     len, sizeof(session_key));
1346         memset(session_key, 0, sizeof(session_key));
1347         BN_bn2bin(session_key_int, session_key + sizeof(session_key) - len);
1348
1349         /* Destroy the decrypted integer.  It is no longer needed. */
1350         BN_clear_free(session_key_int);
1351
1352         /* Xor the first 16 bytes of the session key with the session id. */
1353         for (i = 0; i < 16; i++)
1354                 session_key[i] ^= session_id[i];
1355
1356         /* Set the session key.  From this on all communications will be encrypted. */
1357         packet_set_encryption_key(session_key, SSH_SESSION_KEY_LENGTH, cipher_type);
1358
1359         /* Destroy our copy of the session key.  It is no longer needed. */
1360         memset(session_key, 0, sizeof(session_key));
1361
1362         debug("Received session key; encryption turned on.");
1363
1364         /* Send an acknowledgement packet.  Note that this packet is sent encrypted. */
1365         packet_start(SSH_SMSG_SUCCESS);
1366         packet_send();
1367         packet_write_wait();
1368 }
1369
1370 /*
1371  * SSH2 key exchange: diffie-hellman-group1-sha1
1372  */
1373 void
1374 do_ssh2_kex()
1375 {
1376         Buffer *server_kexinit;
1377         Buffer *client_kexinit;
1378         int payload_len;
1379         int i;
1380         Kex *kex;
1381         char *cprop[PROPOSAL_MAX];
1382
1383 /* KEXINIT */
1384
1385         if (options.ciphers != NULL) {
1386                 myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_CTOS] =
1387                 myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_STOC] = options.ciphers;
1388         }
1389         myproposal[PROPOSAL_SERVER_HOST_KEY_ALGS] = list_hostkey_types();
1390
1391         server_kexinit = kex_init(myproposal);
1392         client_kexinit = xmalloc(sizeof(*client_kexinit));
1393         buffer_init(client_kexinit);
1394
1395         /* algorithm negotiation */
1396         kex_exchange_kexinit(server_kexinit, client_kexinit, cprop);
1397         kex = kex_choose_conf(cprop, myproposal, 1);
1398         for (i = 0; i < PROPOSAL_MAX; i++)
1399                 xfree(cprop[i]);
1400
1401         switch (kex->kex_type) {
1402         case DH_GRP1_SHA1:
1403                 ssh_dh1_server(kex, client_kexinit, server_kexinit);
1404                 break;
1405         case DH_GEX_SHA1:
1406                 ssh_dhgex_server(kex, client_kexinit, server_kexinit);
1407                 break;
1408         default:
1409                 fatal("Unsupported key exchange %d", kex->kex_type);
1410         }
1411
1412         debug("send SSH2_MSG_NEWKEYS.");
1413         packet_start(SSH2_MSG_NEWKEYS);
1414         packet_send();
1415         packet_write_wait();
1416         debug("done: send SSH2_MSG_NEWKEYS.");
1417
1418         debug("Wait SSH2_MSG_NEWKEYS.");
1419         packet_read_expect(&payload_len, SSH2_MSG_NEWKEYS);
1420         debug("GOT SSH2_MSG_NEWKEYS.");
1421
1422 #ifdef DEBUG_KEXDH
1423         /* send 1st encrypted/maced/compressed message */
1424         packet_start(SSH2_MSG_IGNORE);
1425         packet_put_cstring("markus");
1426         packet_send();
1427         packet_write_wait();
1428 #endif
1429
1430         debug("done: KEX2.");
1431 }
1432
1433 /*
1434  * SSH2 key exchange
1435  */
1436
1437 /* diffie-hellman-group1-sha1 */
1438
1439 void
1440 ssh_dh1_server(Kex *kex, Buffer *client_kexinit, Buffer *server_kexinit)
1441 {
1442 #ifdef DEBUG_KEXDH
1443         int i;
1444 #endif
1445         int payload_len, dlen;
1446         int slen;
1447         unsigned char *signature = NULL;
1448         unsigned char *server_host_key_blob = NULL;
1449         unsigned int sbloblen;
1450         unsigned int klen, kout;
1451         unsigned char *kbuf;
1452         unsigned char *hash;
1453         BIGNUM *shared_secret = 0;
1454         DH *dh;
1455         BIGNUM *dh_client_pub = 0;
1456         Key *hostkey;
1457
1458         hostkey = get_hostkey_by_type(kex->hostkey_type);
1459         if (hostkey == NULL)
1460                 fatal("Unsupported hostkey type %d", kex->hostkey_type);
1461
1462 /* KEXDH */
1463         debug("Wait SSH2_MSG_KEXDH_INIT.");
1464         packet_read_expect(&payload_len, SSH2_MSG_KEXDH_INIT);
1465
1466         /* key, cert */
1467         dh_client_pub = BN_new();
1468         if (dh_client_pub == NULL)
1469                 fatal("dh_client_pub == NULL");
1470         packet_get_bignum2(dh_client_pub, &dlen);
1471
1472 #ifdef DEBUG_KEXDH
1473         fprintf(stderr, "\ndh_client_pub= ");
1474         BN_print_fp(stderr, dh_client_pub);
1475         fprintf(stderr, "\n");
1476         debug("bits %d", BN_num_bits(dh_client_pub));
1477 #endif
1478
1479         /* generate DH key */
1480         dh = dh_new_group1();                   /* XXX depends on 'kex' */
1481
1482 #ifdef DEBUG_KEXDH
1483         fprintf(stderr, "\np= ");
1484         BN_print_fp(stderr, dh->p);
1485         fprintf(stderr, "\ng= ");
1486         bn_print(dh->g);
1487         fprintf(stderr, "\npub= ");
1488         BN_print_fp(stderr, dh->pub_key);
1489         fprintf(stderr, "\n");
1490         DHparams_print_fp(stderr, dh);
1491 #endif
1492         if (!dh_pub_is_valid(dh, dh_client_pub))
1493                 packet_disconnect("bad client public DH value");
1494
1495         klen = DH_size(dh);
1496         kbuf = xmalloc(klen);
1497         kout = DH_compute_key(kbuf, dh_client_pub, dh);
1498
1499 #ifdef DEBUG_KEXDH
1500         debug("shared secret: len %d/%d", klen, kout);
1501         fprintf(stderr, "shared secret == ");
1502         for (i = 0; i< kout; i++)
1503                 fprintf(stderr, "%02x", (kbuf[i])&0xff);
1504         fprintf(stderr, "\n");
1505 #endif
1506         shared_secret = BN_new();
1507
1508         BN_bin2bn(kbuf, kout, shared_secret);
1509         memset(kbuf, 0, klen);
1510         xfree(kbuf);
1511
1512         /* XXX precompute? */
1513         key_to_blob(hostkey, &server_host_key_blob, &sbloblen);
1514
1515         /* calc H */                    /* XXX depends on 'kex' */
1516         hash = kex_hash(
1517             client_version_string,
1518             server_version_string,
1519             buffer_ptr(client_kexinit), buffer_len(client_kexinit),
1520             buffer_ptr(server_kexinit), buffer_len(server_kexinit),
1521             (char *)server_host_key_blob, sbloblen,
1522             dh_client_pub,
1523             dh->pub_key,
1524             shared_secret
1525         );
1526         buffer_free(client_kexinit);
1527         buffer_free(server_kexinit);
1528         xfree(client_kexinit);
1529         xfree(server_kexinit);
1530 #ifdef DEBUG_KEXDH
1531         fprintf(stderr, "hash == ");
1532         for (i = 0; i< 20; i++)
1533                 fprintf(stderr, "%02x", (hash[i])&0xff);
1534         fprintf(stderr, "\n");
1535 #endif
1536         /* save session id := H */
1537         /* XXX hashlen depends on KEX */
1538         session_id2_len = 20;
1539         session_id2 = xmalloc(session_id2_len);
1540         memcpy(session_id2, hash, session_id2_len);
1541
1542         /* sign H */
1543         /* XXX hashlen depends on KEX */
1544         key_sign(hostkey, &signature, &slen, hash, 20);
1545
1546         destroy_sensitive_data();
1547
1548         /* send server hostkey, DH pubkey 'f' and singed H */
1549         packet_start(SSH2_MSG_KEXDH_REPLY);
1550         packet_put_string((char *)server_host_key_blob, sbloblen);
1551         packet_put_bignum2(dh->pub_key);        /* f */
1552         packet_put_string((char *)signature, slen);
1553         packet_send();
1554         xfree(signature);
1555         xfree(server_host_key_blob);
1556         packet_write_wait();
1557
1558         kex_derive_keys(kex, hash, shared_secret);
1559         packet_set_kex(kex);
1560
1561         /* have keys, free DH */
1562         DH_free(dh);
1563 }
1564
1565 /* diffie-hellman-group-exchange-sha1 */
1566
1567 void
1568 ssh_dhgex_server(Kex *kex, Buffer *client_kexinit, Buffer *server_kexinit)
1569 {
1570 #ifdef DEBUG_KEXDH
1571         int i;
1572 #endif
1573         int payload_len, dlen;
1574         int slen, nbits;
1575         unsigned char *signature = NULL;
1576         unsigned char *server_host_key_blob = NULL;
1577         unsigned int sbloblen;
1578         unsigned int klen, kout;
1579         unsigned char *kbuf;
1580         unsigned char *hash;
1581         BIGNUM *shared_secret = 0;
1582         DH *dh;
1583         BIGNUM *dh_client_pub = 0;
1584         Key *hostkey;
1585
1586         hostkey = get_hostkey_by_type(kex->hostkey_type);
1587         if (hostkey == NULL)
1588                 fatal("Unsupported hostkey type %d", kex->hostkey_type);
1589
1590 /* KEXDHGEX */
1591         debug("Wait SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_REQUEST.");
1592         packet_read_expect(&payload_len, SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_REQUEST);
1593         nbits = packet_get_int();
1594         dh = choose_dh(nbits);
1595
1596         debug("Sending SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_GROUP.");
1597         packet_start(SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_GROUP);
1598         packet_put_bignum2(dh->p);
1599         packet_put_bignum2(dh->g);
1600         packet_send();
1601         packet_write_wait();
1602
1603         debug("Wait SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_INIT.");
1604         packet_read_expect(&payload_len, SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_INIT);
1605
1606         /* key, cert */
1607         dh_client_pub = BN_new();
1608         if (dh_client_pub == NULL)
1609                 fatal("dh_client_pub == NULL");
1610         packet_get_bignum2(dh_client_pub, &dlen);
1611
1612 #ifdef DEBUG_KEXDH
1613         fprintf(stderr, "\ndh_client_pub= ");
1614         BN_print_fp(stderr, dh_client_pub);
1615         fprintf(stderr, "\n");
1616         debug("bits %d", BN_num_bits(dh_client_pub));
1617 #endif
1618
1619 #ifdef DEBUG_KEXDH
1620         fprintf(stderr, "\np= ");
1621         BN_print_fp(stderr, dh->p);
1622         fprintf(stderr, "\ng= ");
1623         bn_print(dh->g);
1624         fprintf(stderr, "\npub= ");
1625         BN_print_fp(stderr, dh->pub_key);
1626         fprintf(stderr, "\n");
1627         DHparams_print_fp(stderr, dh);
1628 #endif
1629         if (!dh_pub_is_valid(dh, dh_client_pub))
1630                 packet_disconnect("bad client public DH value");
1631
1632         klen = DH_size(dh);
1633         kbuf = xmalloc(klen);
1634         kout = DH_compute_key(kbuf, dh_client_pub, dh);
1635
1636 #ifdef DEBUG_KEXDH
1637         debug("shared secret: len %d/%d", klen, kout);
1638         fprintf(stderr, "shared secret == ");
1639         for (i = 0; i< kout; i++)
1640                 fprintf(stderr, "%02x", (kbuf[i])&0xff);
1641         fprintf(stderr, "\n");
1642 #endif
1643         shared_secret = BN_new();
1644
1645         BN_bin2bn(kbuf, kout, shared_secret);
1646         memset(kbuf, 0, klen);
1647         xfree(kbuf);
1648
1649         /* XXX precompute? */
1650         key_to_blob(hostkey, &server_host_key_blob, &sbloblen);
1651
1652         /* calc H */                    /* XXX depends on 'kex' */
1653         hash = kex_hash_gex(
1654             client_version_string,
1655             server_version_string,
1656             buffer_ptr(client_kexinit), buffer_len(client_kexinit),
1657             buffer_ptr(server_kexinit), buffer_len(server_kexinit),
1658             (char *)server_host_key_blob, sbloblen,
1659             nbits, dh->p, dh->g,
1660             dh_client_pub,
1661             dh->pub_key,
1662             shared_secret
1663         );
1664         buffer_free(client_kexinit);
1665         buffer_free(server_kexinit);
1666         xfree(client_kexinit);
1667         xfree(server_kexinit);
1668 #ifdef DEBUG_KEXDH
1669         fprintf(stderr, "hash == ");
1670         for (i = 0; i< 20; i++)
1671                 fprintf(stderr, "%02x", (hash[i])&0xff);
1672         fprintf(stderr, "\n");
1673 #endif
1674         /* save session id := H */
1675         /* XXX hashlen depends on KEX */
1676         session_id2_len = 20;
1677         session_id2 = xmalloc(session_id2_len);
1678         memcpy(session_id2, hash, session_id2_len);
1679
1680         /* sign H */
1681         /* XXX hashlen depends on KEX */
1682         key_sign(hostkey, &signature, &slen, hash, 20);
1683
1684         destroy_sensitive_data();
1685
1686         /* send server hostkey, DH pubkey 'f' and singed H */
1687         packet_start(SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_REPLY);
1688         packet_put_string((char *)server_host_key_blob, sbloblen);
1689         packet_put_bignum2(dh->pub_key);        /* f */
1690         packet_put_string((char *)signature, slen);
1691         packet_send();
1692         xfree(signature);
1693         xfree(server_host_key_blob);
1694         packet_write_wait();
1695
1696         kex_derive_keys(kex, hash, shared_secret);
1697         packet_set_kex(kex);
1698
1699         /* have keys, free DH */
1700         DH_free(dh);
1701 }