sshd.c

   1 /*
   2  * Author: Tatu Ylonen <ylo@cs.hut.fi>
   3  * Copyright (c) 1995 Tatu Ylonen <ylo@cs.hut.fi>, Espoo, Finland
   4  *                    All rights reserved
   5  * This program is the ssh daemon.  It listens for connections from clients,
   6  * and performs authentication, executes use commands or shell, and forwards
   7  * information to/from the application to the user client over an encrypted
   8  * connection.  This can also handle forwarding of X11, TCP/IP, and
   9  * authentication agent connections.
  10  *
  11  * As far as I am concerned, the code I have written for this software
  12  * can be used freely for any purpose.  Any derived versions of this
  13  * software must be clearly marked as such, and if the derived work is
  14  * incompatible with the protocol description in the RFC file, it must be
  15  * called by a name other than "ssh" or "Secure Shell".
  16  *
  17  * SSH2 implementation:
  18  * Privilege Separation:
  19  *
  20  * Copyright (c) 2000, 2001, 2002 Markus Friedl.  All rights reserved.
  21  * Copyright (c) 2002 Niels Provos.  All rights reserved.
  22  *
  23  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  24  * modification, are permitted provided that the following conditions
  25  * are met:
  26  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  27  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  28  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  29  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  30  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  31  *
  32  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  33  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  34  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  35  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  36  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  37  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  38  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  39  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  40  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  41  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  42  */
  43
  44 #include "includes.h"
  45 RCSID("$OpenBSD: sshd.c,v 1.288 2004/03/03 06:47:52 markus Exp $");
  46
  47 #include <openssl/dh.h>
  48 #include <openssl/bn.h>
  49 #include <openssl/md5.h>
  50 #include <openssl/rand.h>
  51 #ifdef HAVE_SECUREWARE
  52 #include <sys/security.h>
  53 #include <prot.h>
  54 #endif
  55
  56 #include "ssh.h"
  57 #include "ssh1.h"
  58 #include "ssh2.h"
  59 #include "xmalloc.h"
  60 #include "rsa.h"
  61 #include "sshpty.h"
  62 #include "packet.h"
  63 #include "mpaux.h"
  64 #include "log.h"
  65 #include "servconf.h"
  66 #include "uidswap.h"
  67 #include "compat.h"
  68 #include "buffer.h"
  69 #include "cipher.h"
  70 #include "kex.h"
  71 #include "key.h"
  72 #include "dh.h"
  73 #include "myproposal.h"
  74 #include "authfile.h"
  75 #include "pathnames.h"
  76 #include "atomicio.h"
  77 #include "canohost.h"
  78 #include "auth.h"
  79 #include "misc.h"
  80 #include "dispatch.h"
  81 #include "channels.h"
  82 #include "session.h"
  83 #include "monitor_mm.h"
  84 #include "monitor.h"
  85 #include "monitor_wrap.h"
  86 #include "monitor_fdpass.h"
  87
  88 #ifdef LIBWRAP
  89 #include <tcpd.h>
  90 #include <syslog.h>
  91 int allow_severity = LOG_INFO;
  92 int deny_severity = LOG_WARNING;
  93 #endif /* LIBWRAP */
  94
  95 #ifndef O_NOCTTY
  96 #define O_NOCTTY        0
  97 #endif
  98
  99 #ifdef HAVE___PROGNAME
 100 extern char *__progname;
 101 #else
 102 char *__progname;
 103 #endif
 104
 105 /* Server configuration options. */
 106 ServerOptions options;
 107
 108 /* Name of the server configuration file. */
 109 char *config_file_name = _PATH_SERVER_CONFIG_FILE;
 110
 111 /*
 112  * Flag indicating whether IPv4 or IPv6.  This can be set on the command line.
 113  * Default value is AF_UNSPEC means both IPv4 and IPv6.
 114  */
 115 int IPv4or6 = AF_UNSPEC;
 116
 117 /*
 118  * Debug mode flag.  This can be set on the command line.  If debug
 119  * mode is enabled, extra debugging output will be sent to the system
 120  * log, the daemon will not go to background, and will exit after processing
 121  * the first connection.
 122  */
 123 int debug_flag = 0;
 124
 125 /* Flag indicating that the daemon should only test the configuration and keys. */
 126 int test_flag = 0;
 127
 128 /* Flag indicating that the daemon is being started from inetd. */
 129 int inetd_flag = 0;
 130
 131 /* Flag indicating that sshd should not detach and become a daemon. */
 132 int no_daemon_flag = 0;
 133
 134 /* debug goes to stderr unless inetd_flag is set */
 135 int log_stderr = 0;
 136
 137 /* Saved arguments to main(). */
 138 char **saved_argv;
 139 int saved_argc;
 140
 141 /*
 142  * The sockets that the server is listening; this is used in the SIGHUP
 143  * signal handler.
 144  */
 145 #define MAX_LISTEN_SOCKS        16
 146 int listen_socks[MAX_LISTEN_SOCKS];
 147 int num_listen_socks = 0;
 148
 149 /*
 150  * the client's version string, passed by sshd2 in compat mode. if != NULL,
 151  * sshd will skip the version-number exchange
 152  */
 153 char *client_version_string = NULL;
 154 char *server_version_string = NULL;
 155
 156 /* for rekeying XXX fixme */
 157 Kex *xxx_kex;
 158
 159 /*
 160  * Any really sensitive data in the application is contained in this
 161  * structure. The idea is that this structure could be locked into memory so
 162  * that the pages do not get written into swap.  However, there are some
 163  * problems. The private key contains BIGNUMs, and we do not (in principle)
 164  * have access to the internals of them, and locking just the structure is
 165  * not very useful.  Currently, memory locking is not implemented.
 166  */
 167 struct {
 168         Key     *server_key;            /* ephemeral server key */
 169         Key     *ssh1_host_key;         /* ssh1 host key */
 170         Key     **host_keys;            /* all private host keys */
 171         int     have_ssh1_key;
 172         int     have_ssh2_key;
 173         u_char  ssh1_cookie[SSH_SESSION_KEY_LENGTH];
 174 } sensitive_data;
 175
 176 /*
 177  * Flag indicating whether the RSA server key needs to be regenerated.
 178  * Is set in the SIGALRM handler and cleared when the key is regenerated.
 179  */
 180 static volatile sig_atomic_t key_do_regen = 0;
 181
 182 /* This is set to true when a signal is received. */
 183 static volatile sig_atomic_t received_sighup = 0;
 184 static volatile sig_atomic_t received_sigterm = 0;
 185
 186 /* session identifier, used by RSA-auth */
 187 u_char session_id[16];
 188
 189 /* same for ssh2 */
 190 u_char *session_id2 = NULL;
 191 u_int session_id2_len = 0;
 192
 193 /* record remote hostname or ip */
 194 u_int utmp_len = MAXHOSTNAMELEN;
 195
 196 /* options.max_startup sized array of fd ints */
 197 int *startup_pipes = NULL;
 198 int startup_pipe;               /* in child */
 199
 200 /* variables used for privilege separation */
 201 int use_privsep;
 202 struct monitor *pmonitor = NULL;
 203
 204 /* message to be displayed after login */
 205 Buffer loginmsg;
 206
 207 /* global authentication context */
 208 Authctxt *the_authctxt = NULL;
 209
 210 /* Prototypes for various functions defined later in this file. */
 211 void destroy_sensitive_data(void);
 212 void demote_sensitive_data(void);
 213
 214 static void do_ssh1_kex(void);
 215 static void do_ssh2_kex(void);
 216
 217 /*
 218  * Close all listening sockets
 219  */
 220 static void
 221 close_listen_socks(void)
 222 {
 223         int i;
 224
 225         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
 226                 close(listen_socks[i]);
 227         num_listen_socks = -1;
 228 }
 229
 230 static void
 231 close_startup_pipes(void)
 232 {
 233         int i;
 234
 235         if (startup_pipes)
 236                 for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
 237                         if (startup_pipes[i] != -1)
 238                                 close(startup_pipes[i]);
 239 }
 240
 241 /*
 242  * Signal handler for SIGHUP.  Sshd execs itself when it receives SIGHUP;
 243  * the effect is to reread the configuration file (and to regenerate
 244  * the server key).
 245  */
 246 static void
 247 sighup_handler(int sig)
 248 {
 249         int save_errno = errno;
 250
 251         received_sighup = 1;
 252         signal(SIGHUP, sighup_handler);
 253         errno = save_errno;
 254 }
 255
 256 /*
 257  * Called from the main program after receiving SIGHUP.
 258  * Restarts the server.
 259  */
 260 static void
 261 sighup_restart(void)
 262 {
 263         logit("Received SIGHUP; restarting.");
 264         close_listen_socks();
 265         close_startup_pipes();
 266         execv(saved_argv[0], saved_argv);
 267         logit("RESTART FAILED: av[0]='%.100s', error: %.100s.", saved_argv[0],
 268             strerror(errno));
 269         exit(1);
 270 }
 271
 272 /*
 273  * Generic signal handler for terminating signals in the master daemon.
 274  */
 275 static void
 276 sigterm_handler(int sig)
 277 {
 278         received_sigterm = sig;
 279 }
 280
 281 /*
 282  * SIGCHLD handler.  This is called whenever a child dies.  This will then
 283  * reap any zombies left by exited children.
 284  */
 285 static void
 286 main_sigchld_handler(int sig)
 287 {
 288         int save_errno = errno;
 289         pid_t pid;
 290         int status;
 291
 292         while ((pid = waitpid(-1, &status, WNOHANG)) > 0 ||
 293             (pid < 0 && errno == EINTR))
 294                 ;
 295
 296         signal(SIGCHLD, main_sigchld_handler);
 297         errno = save_errno;
 298 }
 299
 300 /*
 301  * Signal handler for the alarm after the login grace period has expired.
 302  */
 303 static void
 304 grace_alarm_handler(int sig)
 305 {
 306         /* XXX no idea how fix this signal handler */
 307
 308         if (use_privsep && pmonitor != NULL && pmonitor->m_pid > 0)
 309                 kill(pmonitor->m_pid, SIGALRM);
 310
 311         /* Log error and exit. */
 312         fatal("Timeout before authentication for %s", get_remote_ipaddr());
 313 }
 314
 315 /*
 316  * Signal handler for the key regeneration alarm.  Note that this
 317  * alarm only occurs in the daemon waiting for connections, and it does not
 318  * do anything with the private key or random state before forking.
 319  * Thus there should be no concurrency control/asynchronous execution
 320  * problems.
 321  */
 322 static void
 323 generate_ephemeral_server_key(void)
 324 {
 325         u_int32_t rnd = 0;
 326         int i;
 327
 328         verbose("Generating %s%d bit RSA key.",
 329             sensitive_data.server_key ? "new " : "", options.server_key_bits);
 330         if (sensitive_data.server_key != NULL)
 331                 key_free(sensitive_data.server_key);
 332         sensitive_data.server_key = key_generate(KEY_RSA1,
 333             options.server_key_bits);
 334         verbose("RSA key generation complete.");
 335
 336         for (i = 0; i < SSH_SESSION_KEY_LENGTH; i++) {
 337                 if (i % 4 == 0)
 338                         rnd = arc4random();
 339                 sensitive_data.ssh1_cookie[i] = rnd & 0xff;
 340                 rnd >>= 8;
 341         }
 342         arc4random_stir();
 343 }
 344
 345 static void
 346 key_regeneration_alarm(int sig)
 347 {
 348         int save_errno = errno;
 349
 350         signal(SIGALRM, SIG_DFL);
 351         errno = save_errno;
 352         key_do_regen = 1;
 353 }
 354
 355 static void
 356 sshd_exchange_identification(int sock_in, int sock_out)
 357 {
 358         int i, mismatch;
 359         int remote_major, remote_minor;
 360         int major, minor;
 361         char *s;
 362         char buf[256];                  /* Must not be larger than remote_version. */
 363         char remote_version[256];       /* Must be at least as big as buf. */
 364
 365         if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) &&
 366             (options.protocol & SSH_PROTO_2)) {
 367                 major = PROTOCOL_MAJOR_1;
 368                 minor = 99;
 369         } else if (options.protocol & SSH_PROTO_2) {
 370                 major = PROTOCOL_MAJOR_2;
 371                 minor = PROTOCOL_MINOR_2;
 372         } else {
 373                 major = PROTOCOL_MAJOR_1;
 374                 minor = PROTOCOL_MINOR_1;
 375         }
 376         snprintf(buf, sizeof buf, "SSH-%d.%d-%.100s\n", major, minor, SSH_VERSION);
 377         server_version_string = xstrdup(buf);
 378
 379         /* Send our protocol version identification. */
 380         if (atomicio(vwrite, sock_out, server_version_string,
 381             strlen(server_version_string))
 382             != strlen(server_version_string)) {
 383                 logit("Could not write ident string to %s", get_remote_ipaddr());
 384                 cleanup_exit(255);
 385         }
 386
 387         /* Read other sides version identification. */
 388         memset(buf, 0, sizeof(buf));
 389         for (i = 0; i < sizeof(buf) - 1; i++) {
 390                 if (atomicio(read, sock_in, &buf[i], 1) != 1) {
 391                         logit("Did not receive identification string from %s",
 392                             get_remote_ipaddr());
 393                         cleanup_exit(255);
 394                 }
 395                 if (buf[i] == '\r') {
 396                         buf[i] = 0;
 397                         /* Kludge for F-Secure Macintosh < 1.0.2 */
 398                         if (i == 12 &&
 399                             strncmp(buf, "SSH-1.5-W1.0", 12) == 0)
 400                                 break;
 401                         continue;
 402                 }
 403                 if (buf[i] == '\n') {
 404                         buf[i] = 0;
 405                         break;
 406                 }
 407         }
 408         buf[sizeof(buf) - 1] = 0;
 409         client_version_string = xstrdup(buf);
 410
 411         /*
 412          * Check that the versions match.  In future this might accept
 413          * several versions and set appropriate flags to handle them.
 414          */
 415         if (sscanf(client_version_string, "SSH-%d.%d-%[^\n]\n",
 416             &remote_major, &remote_minor, remote_version) != 3) {
 417                 s = "Protocol mismatch.\n";
 418                 (void) atomicio(vwrite, sock_out, s, strlen(s));
 419                 close(sock_in);
 420                 close(sock_out);
 421                 logit("Bad protocol version identification '%.100s' from %s",
 422                     client_version_string, get_remote_ipaddr());
 423                 cleanup_exit(255);
 424         }
 425         debug("Client protocol version %d.%d; client software version %.100s",
 426             remote_major, remote_minor, remote_version);
 427
 428         compat_datafellows(remote_version);
 429
 430         if (datafellows & SSH_BUG_PROBE) {
 431                 logit("probed from %s with %s.  Don't panic.",
 432                     get_remote_ipaddr(), client_version_string);
 433                 cleanup_exit(255);
 434         }
 435
 436         if (datafellows & SSH_BUG_SCANNER) {
 437                 logit("scanned from %s with %s.  Don't panic.",
 438                     get_remote_ipaddr(), client_version_string);
 439                 cleanup_exit(255);
 440         }
 441
 442         mismatch = 0;
 443         switch (remote_major) {
 444         case 1:
 445                 if (remote_minor == 99) {
 446                         if (options.protocol & SSH_PROTO_2)
 447                                 enable_compat20();
 448                         else
 449                                 mismatch = 1;
 450                         break;
 451                 }
 452                 if (!(options.protocol & SSH_PROTO_1)) {
 453                         mismatch = 1;
 454                         break;
 455                 }
 456                 if (remote_minor < 3) {
 457                         packet_disconnect("Your ssh version is too old and "
 458                             "is no longer supported.  Please install a newer version.");
 459                 } else if (remote_minor == 3) {
 460                         /* note that this disables agent-forwarding */
 461                         enable_compat13();
 462                 }
 463                 break;
 464         case 2:
 465                 if (options.protocol & SSH_PROTO_2) {
 466                         enable_compat20();
 467                         break;
 468                 }
 469                 /* FALLTHROUGH */
 470         default:
 471                 mismatch = 1;
 472                 break;
 473         }
 474         chop(server_version_string);
 475         debug("Local version string %.200s", server_version_string);
 476
 477         if (mismatch) {
 478                 s = "Protocol major versions differ.\n";
 479                 (void) atomicio(vwrite, sock_out, s, strlen(s));
 480                 close(sock_in);
 481                 close(sock_out);
 482                 logit("Protocol major versions differ for %s: %.200s vs. %.200s",
 483                     get_remote_ipaddr(),
 484                     server_version_string, client_version_string);
 485                 cleanup_exit(255);
 486         }
 487 }
 488
 489 /* Destroy the host and server keys.  They will no longer be needed. */
 490 void
 491 destroy_sensitive_data(void)
 492 {
 493         int i;
 494
 495         if (sensitive_data.server_key) {
 496                 key_free(sensitive_data.server_key);
 497                 sensitive_data.server_key = NULL;
 498         }
 499         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 500                 if (sensitive_data.host_keys[i]) {
 501                         key_free(sensitive_data.host_keys[i]);
 502                         sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 503                 }
 504         }
 505         sensitive_data.ssh1_host_key = NULL;
 506         memset(sensitive_data.ssh1_cookie, 0, SSH_SESSION_KEY_LENGTH);
 507 }
 508
 509 /* Demote private to public keys for network child */
 510 void
 511 demote_sensitive_data(void)
 512 {
 513         Key *tmp;
 514         int i;
 515
 516         if (sensitive_data.server_key) {
 517                 tmp = key_demote(sensitive_data.server_key);
 518                 key_free(sensitive_data.server_key);
 519                 sensitive_data.server_key = tmp;
 520         }
 521
 522         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 523                 if (sensitive_data.host_keys[i]) {
 524                         tmp = key_demote(sensitive_data.host_keys[i]);
 525                         key_free(sensitive_data.host_keys[i]);
 526                         sensitive_data.host_keys[i] = tmp;
 527                         if (tmp->type == KEY_RSA1)
 528                                 sensitive_data.ssh1_host_key = tmp;
 529                 }
 530         }
 531
 532         /* We do not clear ssh1_host key and cookie.  XXX - Okay Niels? */
 533 }
 534
 535 static void
 536 privsep_preauth_child(void)
 537 {
 538         u_int32_t rnd[256];
 539         gid_t gidset[1];
 540         struct passwd *pw;
 541         int i;
 542
 543         /* Enable challenge-response authentication for privilege separation */
 544         privsep_challenge_enable();
 545
 546         for (i = 0; i < 256; i++)
 547                 rnd[i] = arc4random();
 548         RAND_seed(rnd, sizeof(rnd));
 549
 550         /* Demote the private keys to public keys. */
 551         demote_sensitive_data();
 552
 553         if ((pw = getpwnam(SSH_PRIVSEP_USER)) == NULL)
 554                 fatal("Privilege separation user %s does not exist",
 555                     SSH_PRIVSEP_USER);
 556         memset(pw->pw_passwd, 0, strlen(pw->pw_passwd));
 557         endpwent();
 558
 559         /* Change our root directory */
 560         if (chroot(_PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR) == -1)
 561                 fatal("chroot(\"%s\"): %s", _PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR,
 562                     strerror(errno));
 563         if (chdir("/") == -1)
 564                 fatal("chdir(\"/\"): %s", strerror(errno));
 565
 566         /* Drop our privileges */
 567         debug3("privsep user:group %u:%u", (u_int)pw->pw_uid,
 568             (u_int)pw->pw_gid);
 569 #if 0
 570         /* XXX not ready, too heavy after chroot */
 571         do_setusercontext(pw);
 572 #else
 573         gidset[0] = pw->pw_gid;
 574         if (setgroups(1, gidset) < 0)
 575                 fatal("setgroups: %.100s", strerror(errno));
 576         permanently_set_uid(pw);
 577 #endif
 578 }
 579
 580 static int
 581 privsep_preauth(Authctxt *authctxt)
 582 {
 583         int status;
 584         pid_t pid;
 585
 586         /* Set up unprivileged child process to deal with network data */
 587         pmonitor = monitor_init();
 588         /* Store a pointer to the kex for later rekeying */
 589         pmonitor->m_pkex = &xxx_kex;
 590
 591         pid = fork();
 592         if (pid == -1) {
 593                 fatal("fork of unprivileged child failed");
 594         } else if (pid != 0) {
 595                 debug2("Network child is on pid %ld", (long)pid);
 596
 597                 close(pmonitor->m_recvfd);
 598                 pmonitor->m_pid = pid;
 599                 monitor_child_preauth(authctxt, pmonitor);
 600                 close(pmonitor->m_sendfd);
 601
 602                 /* Sync memory */
 603                 monitor_sync(pmonitor);
 604
 605                 /* Wait for the child's exit status */
 606                 while (waitpid(pid, &status, 0) < 0)
 607                         if (errno != EINTR)
 608                                 break;
 609                 return (1);
 610         } else {
 611                 /* child */
 612
 613                 close(pmonitor->m_sendfd);
 614
 615                 /* Demote the child */
 616                 if (getuid() == 0 || geteuid() == 0)
 617                         privsep_preauth_child();
 618                 setproctitle("%s", "[net]");
 619         }
 620         return (0);
 621 }
 622
 623 static void
 624 privsep_postauth(Authctxt *authctxt)
 625 {
 626 #ifdef DISABLE_FD_PASSING
 627         if (1) {
 628 #else
 629         if (authctxt->pw->pw_uid == 0 || options.use_login) {
 630 #endif
 631                 /* File descriptor passing is broken or root login */
 632                 monitor_apply_keystate(pmonitor);
 633                 use_privsep = 0;
 634                 return;
 635         }
 636
 637         /* Authentication complete */
 638         alarm(0);
 639         if (startup_pipe != -1) {
 640                 close(startup_pipe);
 641                 startup_pipe = -1;
 642         }
 643
 644         /* New socket pair */
 645         monitor_reinit(pmonitor);
 646
 647         pmonitor->m_pid = fork();
 648         if (pmonitor->m_pid == -1)
 649                 fatal("fork of unprivileged child failed");
 650         else if (pmonitor->m_pid != 0) {
 651                 debug2("User child is on pid %ld", (long)pmonitor->m_pid);
 652                 close(pmonitor->m_recvfd);
 653                 monitor_child_postauth(pmonitor);
 654
 655                 /* NEVERREACHED */
 656                 exit(0);
 657         }
 658
 659         close(pmonitor->m_sendfd);
 660
 661         /* Demote the private keys to public keys. */
 662         demote_sensitive_data();
 663
 664         /* Drop privileges */
 665         do_setusercontext(authctxt->pw);
 666
 667         /* It is safe now to apply the key state */
 668         monitor_apply_keystate(pmonitor);
 669 }
 670
 671 static char *
 672 list_hostkey_types(void)
 673 {
 674         Buffer b;
 675         const char *p;
 676         char *ret;
 677         int i;
 678
 679         buffer_init(&b);
 680         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 681                 Key *key = sensitive_data.host_keys[i];
 682                 if (key == NULL)
 683                         continue;
 684                 switch (key->type) {
 685                 case KEY_RSA:
 686                 case KEY_DSA:
 687                         if (buffer_len(&b) > 0)
 688                                 buffer_append(&b, ",", 1);
 689                         p = key_ssh_name(key);
 690                         buffer_append(&b, p, strlen(p));
 691                         break;
 692                 }
 693         }
 694         buffer_append(&b, "\0", 1);
 695         ret = xstrdup(buffer_ptr(&b));
 696         buffer_free(&b);
 697         debug("list_hostkey_types: %s", ret);
 698         return ret;
 699 }
 700
 701 Key *
 702 get_hostkey_by_type(int type)
 703 {
 704         int i;
 705
 706         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 707                 Key *key = sensitive_data.host_keys[i];
 708                 if (key != NULL && key->type == type)
 709                         return key;
 710         }
 711         return NULL;
 712 }
 713
 714 Key *
 715 get_hostkey_by_index(int ind)
 716 {
 717         if (ind < 0 || ind >= options.num_host_key_files)
 718                 return (NULL);
 719         return (sensitive_data.host_keys[ind]);
 720 }
 721
 722 int
 723 get_hostkey_index(Key *key)
 724 {
 725         int i;
 726
 727         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 728                 if (key == sensitive_data.host_keys[i])
 729                         return (i);
 730         }
 731         return (-1);
 732 }
 733
 734 /*
 735  * returns 1 if connection should be dropped, 0 otherwise.
 736  * dropping starts at connection #max_startups_begin with a probability
 737  * of (max_startups_rate/100). the probability increases linearly until
 738  * all connections are dropped for startups > max_startups
 739  */
 740 static int
 741 drop_connection(int startups)
 742 {
 743         double p, r;
 744
 745         if (startups < options.max_startups_begin)
 746                 return 0;
 747         if (startups >= options.max_startups)
 748                 return 1;
 749         if (options.max_startups_rate == 100)
 750                 return 1;
 751
 752         p  = 100 - options.max_startups_rate;
 753         p *= startups - options.max_startups_begin;
 754         p /= (double) (options.max_startups - options.max_startups_begin);
 755         p += options.max_startups_rate;
 756         p /= 100.0;
 757         r = arc4random() / (double) UINT_MAX;
 758
 759         debug("drop_connection: p %g, r %g", p, r);
 760         return (r < p) ? 1 : 0;
 761 }
 762
 763 static void
 764 usage(void)
 765 {
 766         fprintf(stderr, "sshd version %s, %s\n",
 767             SSH_VERSION, SSLeay_version(SSLEAY_VERSION));
 768         fprintf(stderr, "Usage: %s [options]\n", __progname);
 769         fprintf(stderr, "Options:\n");
 770         fprintf(stderr, "  -f file    Configuration file (default %s)\n", _PATH_SERVER_CONFIG_FILE);
 771         fprintf(stderr, "  -d         Debugging mode (multiple -d means more debugging)\n");
 772         fprintf(stderr, "  -i         Started from inetd\n");
 773         fprintf(stderr, "  -D         Do not fork into daemon mode\n");
 774         fprintf(stderr, "  -t         Only test configuration file and keys\n");
 775         fprintf(stderr, "  -q         Quiet (no logging)\n");
 776         fprintf(stderr, "  -p port    Listen on the specified port (default: 22)\n");
 777         fprintf(stderr, "  -k seconds Regenerate server key every this many seconds (default: 3600)\n");
 778         fprintf(stderr, "  -g seconds Grace period for authentication (default: 600)\n");
 779         fprintf(stderr, "  -b bits    Size of server RSA key (default: 768 bits)\n");
 780         fprintf(stderr, "  -h file    File from which to read host key (default: %s)\n",
 781             _PATH_HOST_KEY_FILE);
 782         fprintf(stderr, "  -u len     Maximum hostname length for utmp recording\n");
 783         fprintf(stderr, "  -4         Use IPv4 only\n");
 784         fprintf(stderr, "  -6         Use IPv6 only\n");
 785         fprintf(stderr, "  -o option  Process the option as if it was read from a configuration file.\n");
 786         exit(1);
 787 }
 788
 789 /*
 790  * Main program for the daemon.
 791  */
 792 int
 793 main(int ac, char **av)
 794 {
 795         extern char *optarg;
 796         extern int optind;
 797         int opt, sock_in = 0, sock_out = 0, newsock, j, i, fdsetsz, on = 1;
 798         pid_t pid;
 799         socklen_t fromlen;
 800         fd_set *fdset;
 801         struct sockaddr_storage from;
 802         const char *remote_ip;
 803         int remote_port;
 804         FILE *f;
 805         struct addrinfo *ai;
 806         char ntop[NI_MAXHOST], strport[NI_MAXSERV];
 807         char *line;
 808         int listen_sock, maxfd;
 809         int startup_p[2];
 810         int startups = 0;
 811         Key *key;
 812         Authctxt *authctxt;
 813         int ret, key_used = 0;
 814
 815 #ifdef HAVE_SECUREWARE
 816         (void)set_auth_parameters(ac, av);
 817 #endif
 818         __progname = ssh_get_progname(av[0]);
 819         init_rng();
 820
 821         /* Save argv. Duplicate so setproctitle emulation doesn't clobber it */
 822         saved_argc = ac;
 823         saved_argv = xmalloc(sizeof(*saved_argv) * (ac + 1));
 824         for (i = 0; i < ac; i++)
 825                 saved_argv[i] = xstrdup(av[i]);
 826         saved_argv[i] = NULL;
 827
 828 #ifndef HAVE_SETPROCTITLE
 829         /* Prepare for later setproctitle emulation */
 830         compat_init_setproctitle(ac, av);
 831         av = saved_argv;
 832 #endif
 833
 834         if (geteuid() == 0 && setgroups(0, NULL) == -1)
 835                 debug("setgroups(): %.200s", strerror(errno));
 836
 837         /* Initialize configuration options to their default values. */
 838         initialize_server_options(&options);
 839
 840         /* Parse command-line arguments. */
 841         while ((opt = getopt(ac, av, "f:p:b:k:h:g:u:o:dDeiqtQ46")) != -1) {
 842                 switch (opt) {
 843                 case '4':
 844                         IPv4or6 = AF_INET;
 845                         break;
 846                 case '6':
 847                         IPv4or6 = AF_INET6;
 848                         break;
 849                 case 'f':
 850                         config_file_name = optarg;
 851                         break;
 852                 case 'd':
 853                         if (debug_flag == 0) {
 854                                 debug_flag = 1;
 855                                 options.log_level = SYSLOG_LEVEL_DEBUG1;
 856                         } else if (options.log_level < SYSLOG_LEVEL_DEBUG3)
 857                                 options.log_level++;
 858                         break;
 859                 case 'D':
 860                         no_daemon_flag = 1;
 861                         break;
 862                 case 'e':
 863                         log_stderr = 1;
 864                         break;
 865                 case 'i':
 866                         inetd_flag = 1;
 867                         break;
 868                 case 'Q':
 869                         /* ignored */
 870                         break;
 871                 case 'q':
 872                         options.log_level = SYSLOG_LEVEL_QUIET;
 873                         break;
 874                 case 'b':
 875                         options.server_key_bits = atoi(optarg);
 876                         break;
 877                 case 'p':
 878                         options.ports_from_cmdline = 1;
 879                         if (options.num_ports >= MAX_PORTS) {
 880                                 fprintf(stderr, "too many ports.\n");
 881                                 exit(1);
 882                         }
 883                         options.ports[options.num_ports++] = a2port(optarg);
 884                         if (options.ports[options.num_ports-1] == 0) {
 885                                 fprintf(stderr, "Bad port number.\n");
 886                                 exit(1);
 887                         }
 888                         break;
 889                 case 'g':
 890                         if ((options.login_grace_time = convtime(optarg)) == -1) {
 891                                 fprintf(stderr, "Invalid login grace time.\n");
 892                                 exit(1);
 893                         }
 894                         break;
 895                 case 'k':
 896                         if ((options.key_regeneration_time = convtime(optarg)) == -1) {
 897                                 fprintf(stderr, "Invalid key regeneration interval.\n");
 898                                 exit(1);
 899                         }
 900                         break;
 901                 case 'h':
 902                         if (options.num_host_key_files >= MAX_HOSTKEYS) {
 903                                 fprintf(stderr, "too many host keys.\n");
 904                                 exit(1);
 905                         }
 906                         options.host_key_files[options.num_host_key_files++] = optarg;
 907                         break;
 908                 case 't':
 909                         test_flag = 1;
 910                         break;
 911                 case 'u':
 912                         utmp_len = atoi(optarg);
 913                         if (utmp_len > MAXHOSTNAMELEN) {
 914                                 fprintf(stderr, "Invalid utmp length.\n");
 915                                 exit(1);
 916                         }
 917                         break;
 918                 case 'o':
 919                         line = xstrdup(optarg);
 920                         if (process_server_config_line(&options, line,
 921                             "command-line", 0) != 0)
 922                                 exit(1);
 923                         xfree(line);
 924                         break;
 925                 case '?':
 926                 default:
 927                         usage();
 928                         break;
 929                 }
 930         }
 931         SSLeay_add_all_algorithms();
 932         channel_set_af(IPv4or6);
 933
 934         /*
 935          * Force logging to stderr until we have loaded the private host
 936          * key (unless started from inetd)
 937          */
 938         log_init(__progname,
 939             options.log_level == SYSLOG_LEVEL_NOT_SET ?
 940             SYSLOG_LEVEL_INFO : options.log_level,
 941             options.log_facility == SYSLOG_FACILITY_NOT_SET ?
 942             SYSLOG_FACILITY_AUTH : options.log_facility,
 943             log_stderr || !inetd_flag);
 944
 945 #ifdef _AIX
 946         /*
 947          * Unset KRB5CCNAME, otherwise the user's session may inherit it from
 948          * root's environment
 949          */
 950         unsetenv("KRB5CCNAME");
 951 #endif /* _AIX */
 952 #ifdef _UNICOS
 953         /* Cray can define user privs drop all prives now!
 954          * Not needed on PRIV_SU systems!
 955          */
 956         drop_cray_privs();
 957 #endif
 958
 959         seed_rng();
 960
 961         /* Read server configuration options from the configuration file. */
 962         read_server_config(&options, config_file_name);
 963
 964         /* Fill in default values for those options not explicitly set. */
 965         fill_default_server_options(&options);
 966
 967         /* Check that there are no remaining arguments. */
 968         if (optind < ac) {
 969                 fprintf(stderr, "Extra argument %s.\n", av[optind]);
 970                 exit(1);
 971         }
 972
 973         debug("sshd version %.100s", SSH_VERSION);
 974
 975         /* load private host keys */
 976         sensitive_data.host_keys = xmalloc(options.num_host_key_files *
 977             sizeof(Key *));
 978         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++)
 979                 sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 980         sensitive_data.server_key = NULL;
 981         sensitive_data.ssh1_host_key = NULL;
 982         sensitive_data.have_ssh1_key = 0;
 983         sensitive_data.have_ssh2_key = 0;
 984
 985         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 986                 key = key_load_private(options.host_key_files[i], "", NULL);
 987                 sensitive_data.host_keys[i] = key;
 988                 if (key == NULL) {
 989                         error("Could not load host key: %s",
 990                             options.host_key_files[i]);
 991                         sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 992                         continue;
 993                 }
 994                 switch (key->type) {
 995                 case KEY_RSA1:
 996                         sensitive_data.ssh1_host_key = key;
 997                         sensitive_data.have_ssh1_key = 1;
 998                         break;
 999                 case KEY_RSA:
1000                 case KEY_DSA:
1001                         sensitive_data.have_ssh2_key = 1;
1002                         break;
1003                 }
1004                 debug("private host key: #%d type %d %s", i, key->type,
1005                     key_type(key));
1006         }
1007         if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) && !sensitive_data.have_ssh1_key) {
1008                 logit("Disabling protocol version 1. Could not load host key");
1009                 options.protocol &= ~SSH_PROTO_1;
1010         }
1011         if ((options.protocol & SSH_PROTO_2) && !sensitive_data.have_ssh2_key) {
1012                 logit("Disabling protocol version 2. Could not load host key");
1013                 options.protocol &= ~SSH_PROTO_2;
1014         }
1015         if (!(options.protocol & (SSH_PROTO_1|SSH_PROTO_2))) {
1016                 logit("sshd: no hostkeys available -- exiting.");
1017                 exit(1);
1018         }
1019
1020         /* Check certain values for sanity. */
1021         if (options.protocol & SSH_PROTO_1) {
1022                 if (options.server_key_bits < 512 ||
1023                     options.server_key_bits > 32768) {
1024                         fprintf(stderr, "Bad server key size.\n");
1025                         exit(1);
1026                 }
1027                 /*
1028                  * Check that server and host key lengths differ sufficiently. This
1029                  * is necessary to make double encryption work with rsaref. Oh, I
1030                  * hate software patents. I dont know if this can go? Niels
1031                  */
1032                 if (options.server_key_bits >
1033                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) -
1034                     SSH_KEY_BITS_RESERVED && options.server_key_bits <
1035                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) +
1036                     SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1037                         options.server_key_bits =
1038                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) +
1039                             SSH_KEY_BITS_RESERVED;
1040                         debug("Forcing server key to %d bits to make it differ from host key.",
1041                             options.server_key_bits);
1042                 }
1043         }
1044
1045         if (use_privsep) {
1046                 struct passwd *pw;
1047                 struct stat st;
1048
1049                 if ((pw = getpwnam(SSH_PRIVSEP_USER)) == NULL)
1050                         fatal("Privilege separation user %s does not exist",
1051                             SSH_PRIVSEP_USER);
1052                 if ((stat(_PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR, &st) == -1) ||
1053                     (S_ISDIR(st.st_mode) == 0))
1054                         fatal("Missing privilege separation directory: %s",
1055                             _PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR);
1056
1057 #ifdef HAVE_CYGWIN
1058                 if (check_ntsec(_PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR) &&
1059                     (st.st_uid != getuid () ||
1060                     (st.st_mode & (S_IWGRP|S_IWOTH)) != 0))
1061 #else
1062                 if (st.st_uid != 0 || (st.st_mode & (S_IWGRP|S_IWOTH)) != 0)
1063 #endif
1064                         fatal("%s must be owned by root and not group or "
1065                             "world-writable.", _PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR);
1066         }
1067
1068         /* Configuration looks good, so exit if in test mode. */
1069         if (test_flag)
1070                 exit(0);
1071
1072         /*
1073          * Clear out any supplemental groups we may have inherited.  This
1074          * prevents inadvertent creation of files with bad modes (in the
1075          * portable version at least, it's certainly possible for PAM
1076          * to create a file, and we can't control the code in every
1077          * module which might be used).
1078          */
1079         if (setgroups(0, NULL) < 0)
1080                 debug("setgroups() failed: %.200s", strerror(errno));
1081
1082         /* Initialize the log (it is reinitialized below in case we forked). */
1083         if (debug_flag && !inetd_flag)
1084                 log_stderr = 1;
1085         log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
1086
1087         /*
1088          * If not in debugging mode, and not started from inetd, disconnect
1089          * from the controlling terminal, and fork.  The original process
1090          * exits.
1091          */
1092         if (!(debug_flag || inetd_flag || no_daemon_flag)) {
1093 #ifdef TIOCNOTTY
1094                 int fd;
1095 #endif /* TIOCNOTTY */
1096                 if (daemon(0, 0) < 0)
1097                         fatal("daemon() failed: %.200s", strerror(errno));
1098
1099                 /* Disconnect from the controlling tty. */
1100 #ifdef TIOCNOTTY
1101                 fd = open(_PATH_TTY, O_RDWR | O_NOCTTY);
1102                 if (fd >= 0) {
1103                         (void) ioctl(fd, TIOCNOTTY, NULL);
1104                         close(fd);
1105                 }
1106 #endif /* TIOCNOTTY */
1107         }
1108         /* Reinitialize the log (because of the fork above). */
1109         log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
1110
1111         /* Initialize the random number generator. */
1112         arc4random_stir();
1113
1114         /* Chdir to the root directory so that the current disk can be
1115            unmounted if desired. */
1116         chdir("/");
1117
1118         /* ignore SIGPIPE */
1119         signal(SIGPIPE, SIG_IGN);
1120
1121         /* Start listening for a socket, unless started from inetd. */
1122         if (inetd_flag) {
1123                 int s1;
1124                 s1 = dup(0);    /* Make sure descriptors 0, 1, and 2 are in use. */
1125                 dup(s1);
1126                 sock_in = dup(0);
1127                 sock_out = dup(1);
1128                 startup_pipe = -1;
1129                 /*
1130                  * We intentionally do not close the descriptors 0, 1, and 2
1131                  * as our code for setting the descriptors won\'t work if
1132                  * ttyfd happens to be one of those.
1133                  */
1134                 debug("inetd sockets after dupping: %d, %d", sock_in, sock_out);
1135                 if (options.protocol & SSH_PROTO_1)
1136                         generate_ephemeral_server_key();
1137         } else {
1138                 for (ai = options.listen_addrs; ai; ai = ai->ai_next) {
1139                         if (ai->ai_family != AF_INET && ai->ai_family != AF_INET6)
1140                                 continue;
1141                         if (num_listen_socks >= MAX_LISTEN_SOCKS)
1142                                 fatal("Too many listen sockets. "
1143                                     "Enlarge MAX_LISTEN_SOCKS");
1144                         if (getnameinfo(ai->ai_addr, ai->ai_addrlen,
1145                             ntop, sizeof(ntop), strport, sizeof(strport),
1146                             NI_NUMERICHOST|NI_NUMERICSERV) != 0) {
1147                                 error("getnameinfo failed");
1148                                 continue;
1149                         }
1150                         /* Create socket for listening. */
1151                         listen_sock = socket(ai->ai_family, ai->ai_socktype,
1152                             ai->ai_protocol);
1153                         if (listen_sock < 0) {
1154                                 /* kernel may not support ipv6 */
1155                                 verbose("socket: %.100s", strerror(errno));
1156                                 continue;
1157                         }
1158                         if (fcntl(listen_sock, F_SETFL, O_NONBLOCK) < 0) {
1159                                 error("listen_sock O_NONBLOCK: %s", strerror(errno));
1160                                 close(listen_sock);
1161                                 continue;
1162                         }
1163                         /*
1164                          * Set socket options.
1165                          * Allow local port reuse in TIME_WAIT.
1166                          */
1167                         if (setsockopt(listen_sock, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR,
1168                             &on, sizeof(on)) == -1)
1169                                 error("setsockopt SO_REUSEADDR: %s", strerror(errno));
1170
1171                         debug("Bind to port %s on %s.", strport, ntop);
1172
1173                         /* Bind the socket to the desired port. */
1174                         if (bind(listen_sock, ai->ai_addr, ai->ai_addrlen) < 0) {
1175                                 if (!ai->ai_next)
1176                                     error("Bind to port %s on %s failed: %.200s.",
1177                                             strport, ntop, strerror(errno));
1178                                 close(listen_sock);
1179                                 continue;
1180                         }
1181                         listen_socks[num_listen_socks] = listen_sock;
1182                         num_listen_socks++;
1183
1184                         /* Start listening on the port. */
1185                         logit("Server listening on %s port %s.", ntop, strport);
1186                         if (listen(listen_sock, SSH_LISTEN_BACKLOG) < 0)
1187                                 fatal("listen: %.100s", strerror(errno));
1188
1189                 }
1190                 freeaddrinfo(options.listen_addrs);
1191
1192                 if (!num_listen_socks)
1193                         fatal("Cannot bind any address.");
1194
1195                 if (options.protocol & SSH_PROTO_1)
1196                         generate_ephemeral_server_key();
1197
1198                 /*
1199                  * Arrange to restart on SIGHUP.  The handler needs
1200                  * listen_sock.
1201                  */
1202                 signal(SIGHUP, sighup_handler);
1203
1204                 signal(SIGTERM, sigterm_handler);
1205                 signal(SIGQUIT, sigterm_handler);
1206
1207                 /* Arrange SIGCHLD to be caught. */
1208                 signal(SIGCHLD, main_sigchld_handler);
1209
1210                 /* Write out the pid file after the sigterm handler is setup */
1211                 if (!debug_flag) {
1212                         /*
1213                          * Record our pid in /var/run/sshd.pid to make it
1214                          * easier to kill the correct sshd.  We don't want to
1215                          * do this before the bind above because the bind will
1216                          * fail if there already is a daemon, and this will
1217                          * overwrite any old pid in the file.
1218                          */
1219                         f = fopen(options.pid_file, "wb");
1220                         if (f == NULL) {
1221                                 error("Couldn't create pid file \"%s\": %s",
1222                                     options.pid_file, strerror(errno));
1223                         } else {
1224                                 fprintf(f, "%ld\n", (long) getpid());
1225                                 fclose(f);
1226                         }
1227                 }
1228
1229                 /* setup fd set for listen */
1230                 fdset = NULL;
1231                 maxfd = 0;
1232                 for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
1233                         if (listen_socks[i] > maxfd)
1234                                 maxfd = listen_socks[i];
1235                 /* pipes connected to unauthenticated childs */
1236                 startup_pipes = xmalloc(options.max_startups * sizeof(int));
1237                 for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
1238                         startup_pipes[i] = -1;
1239
1240                 /*
1241                  * Stay listening for connections until the system crashes or
1242                  * the daemon is killed with a signal.
1243                  */
1244                 for (;;) {
1245                         if (received_sighup)
1246                                 sighup_restart();
1247                         if (fdset != NULL)
1248                                 xfree(fdset);
1249                         fdsetsz = howmany(maxfd+1, NFDBITS) * sizeof(fd_mask);
1250                         fdset = (fd_set *)xmalloc(fdsetsz);
1251                         memset(fdset, 0, fdsetsz);
1252
1253                         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
1254                                 FD_SET(listen_socks[i], fdset);
1255                         for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
1256                                 if (startup_pipes[i] != -1)
1257                                         FD_SET(startup_pipes[i], fdset);
1258
1259                         /* Wait in select until there is a connection. */
1260                         ret = select(maxfd+1, fdset, NULL, NULL, NULL);
1261                         if (ret < 0 && errno != EINTR)
1262                                 error("select: %.100s", strerror(errno));
1263                         if (received_sigterm) {
1264                                 logit("Received signal %d; terminating.",
1265                                     (int) received_sigterm);
1266                                 close_listen_socks();
1267                                 unlink(options.pid_file);
1268                                 exit(255);
1269                         }
1270                         if (key_used && key_do_regen) {
1271                                 generate_ephemeral_server_key();
1272                                 key_used = 0;
1273                                 key_do_regen = 0;
1274                         }
1275                         if (ret < 0)
1276                                 continue;
1277
1278                         for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
1279                                 if (startup_pipes[i] != -1 &&
1280                                     FD_ISSET(startup_pipes[i], fdset)) {
1281                                         /*
1282                                          * the read end of the pipe is ready
1283                                          * if the child has closed the pipe
1284                                          * after successful authentication
1285                                          * or if the child has died
1286                                          */
1287                                         close(startup_pipes[i]);
1288                                         startup_pipes[i] = -1;
1289                                         startups--;
1290                                 }
1291                         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++) {
1292                                 if (!FD_ISSET(listen_socks[i], fdset))
1293                                         continue;
1294                                 fromlen = sizeof(from);
1295                                 newsock = accept(listen_socks[i], (struct sockaddr *)&from,
1296                                     &fromlen);
1297                                 if (newsock < 0) {
1298                                         if (errno != EINTR && errno != EWOULDBLOCK)
1299                                                 error("accept: %.100s", strerror(errno));
1300                                         continue;
1301                                 }
1302                                 if (fcntl(newsock, F_SETFL, 0) < 0) {
1303                                         error("newsock del O_NONBLOCK: %s", strerror(errno));
1304                                         close(newsock);
1305                                         continue;
1306                                 }
1307                                 if (drop_connection(startups) == 1) {
1308                                         debug("drop connection #%d", startups);
1309                                         close(newsock);
1310                                         continue;
1311                                 }
1312                                 if (pipe(startup_p) == -1) {
1313                                         close(newsock);
1314                                         continue;
1315                                 }
1316
1317                                 for (j = 0; j < options.max_startups; j++)
1318                                         if (startup_pipes[j] == -1) {
1319                                                 startup_pipes[j] = startup_p[0];
1320                                                 if (maxfd < startup_p[0])
1321                                                         maxfd = startup_p[0];
1322                                                 startups++;
1323                                                 break;
1324                                         }
1325
1326                                 /*
1327                                  * Got connection.  Fork a child to handle it, unless
1328                                  * we are in debugging mode.
1329                                  */
1330                                 if (debug_flag) {
1331                                         /*
1332                                          * In debugging mode.  Close the listening
1333                                          * socket, and start processing the
1334                                          * connection without forking.
1335                                          */
1336                                         debug("Server will not fork when running in debugging mode.");
1337                                         close_listen_socks();
1338                                         sock_in = newsock;
1339                                         sock_out = newsock;
1340                                         startup_pipe = -1;
1341                                         pid = getpid();
1342                                         break;
1343                                 } else {
1344                                         /*
1345                                          * Normal production daemon.  Fork, and have
1346                                          * the child process the connection. The
1347                                          * parent continues listening.
1348                                          */
1349                                         if ((pid = fork()) == 0) {
1350                                                 /*
1351                                                  * Child.  Close the listening and max_startup
1352                                                  * sockets.  Start using the accepted socket.
1353                                                  * Reinitialize logging (since our pid has
1354                                                  * changed).  We break out of the loop to handle
1355                                                  * the connection.
1356                                                  */
1357                                                 startup_pipe = startup_p[1];
1358                                                 close_startup_pipes();
1359                                                 close_listen_socks();
1360                                                 sock_in = newsock;
1361                                                 sock_out = newsock;
1362                                                 log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
1363                                                 break;
1364                                         }
1365                                 }
1366
1367                                 /* Parent.  Stay in the loop. */
1368                                 if (pid < 0)
1369                                         error("fork: %.100s", strerror(errno));
1370                                 else
1371                                         debug("Forked child %ld.", (long)pid);
1372
1373                                 close(startup_p[1]);
1374
1375                                 /* Mark that the key has been used (it was "given" to the child). */
1376                                 if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) &&
1377                                     key_used == 0) {
1378                                         /* Schedule server key regeneration alarm. */
1379                                         signal(SIGALRM, key_regeneration_alarm);
1380                                         alarm(options.key_regeneration_time);
1381                                         key_used = 1;
1382                                 }
1383
1384                                 arc4random_stir();
1385
1386                                 /* Close the new socket (the child is now taking care of it). */
1387                                 close(newsock);
1388                         }
1389                         /* child process check (or debug mode) */
1390                         if (num_listen_socks < 0)
1391                                 break;
1392                 }
1393         }
1394
1395         /* This is the child processing a new connection. */
1396         setproctitle("%s", "[accepted]");
1397
1398         /*
1399          * Create a new session and process group since the 4.4BSD
1400          * setlogin() affects the entire process group.  We don't
1401          * want the child to be able to affect the parent.
1402          */
1403 #if !defined(SSHD_ACQUIRES_CTTY)
1404         /*
1405          * If setsid is called, on some platforms sshd will later acquire a
1406          * controlling terminal which will result in "could not set
1407          * controlling tty" errors.
1408          */
1409         if (!debug_flag && !inetd_flag && setsid() < 0)
1410                 error("setsid: %.100s", strerror(errno));
1411 #endif
1412
1413         /*
1414          * Disable the key regeneration alarm.  We will not regenerate the
1415          * key since we are no longer in a position to give it to anyone. We
1416          * will not restart on SIGHUP since it no longer makes sense.
1417          */
1418         alarm(0);
1419         signal(SIGALRM, SIG_DFL);
1420         signal(SIGHUP, SIG_DFL);
1421         signal(SIGTERM, SIG_DFL);
1422         signal(SIGQUIT, SIG_DFL);
1423         signal(SIGCHLD, SIG_DFL);
1424         signal(SIGINT, SIG_DFL);
1425
1426         /* Set SO_KEEPALIVE if requested. */
1427         if (options.tcp_keep_alive &&
1428             setsockopt(sock_in, SOL_SOCKET, SO_KEEPALIVE, &on,
1429             sizeof(on)) < 0)
1430                 error("setsockopt SO_KEEPALIVE: %.100s", strerror(errno));
1431
1432         /*
1433          * Register our connection.  This turns encryption off because we do
1434          * not have a key.
1435          */
1436         packet_set_connection(sock_in, sock_out);
1437
1438         remote_port = get_remote_port();
1439         remote_ip = get_remote_ipaddr();
1440
1441 #ifdef LIBWRAP
1442         /* Check whether logins are denied from this host. */
1443         {
1444                 struct request_info req;
1445
1446                 request_init(&req, RQ_DAEMON, __progname, RQ_FILE, sock_in, 0);
1447                 fromhost(&req);
1448
1449                 if (!hosts_access(&req)) {
1450                         debug("Connection refused by tcp wrapper");
1451                         refuse(&req);
1452                         /* NOTREACHED */
1453                         fatal("libwrap refuse returns");
1454                 }
1455         }
1456 #endif /* LIBWRAP */
1457
1458         /* Log the connection. */
1459         verbose("Connection from %.500s port %d", remote_ip, remote_port);
1460
1461         /*
1462          * We don\'t want to listen forever unless the other side
1463          * successfully authenticates itself.  So we set up an alarm which is
1464          * cleared after successful authentication.  A limit of zero
1465          * indicates no limit. Note that we don\'t set the alarm in debugging
1466          * mode; it is just annoying to have the server exit just when you
1467          * are about to discover the bug.
1468          */
1469         signal(SIGALRM, grace_alarm_handler);
1470         if (!debug_flag)
1471                 alarm(options.login_grace_time);
1472
1473         sshd_exchange_identification(sock_in, sock_out);
1474
1475         packet_set_nonblocking();
1476
1477         /* prepare buffers to collect authentication messages */
1478         buffer_init(&loginmsg);
1479
1480         /* allocate authentication context */
1481         authctxt = xmalloc(sizeof(*authctxt));
1482         memset(authctxt, 0, sizeof(*authctxt));
1483
1484         /* XXX global for cleanup, access from other modules */
1485         the_authctxt = authctxt;
1486
1487         if (use_privsep)
1488                 if (privsep_preauth(authctxt) == 1)
1489                         goto authenticated;
1490
1491         /* perform the key exchange */
1492         /* authenticate user and start session */
1493         if (compat20) {
1494                 do_ssh2_kex();
1495                 do_authentication2(authctxt);
1496         } else {
1497                 do_ssh1_kex();
1498                 do_authentication(authctxt);
1499         }
1500         /*
1501          * If we use privilege separation, the unprivileged child transfers
1502          * the current keystate and exits
1503          */
1504         if (use_privsep) {
1505                 mm_send_keystate(pmonitor);
1506                 exit(0);
1507         }
1508
1509  authenticated:
1510         /*
1511          * In privilege separation, we fork another child and prepare
1512          * file descriptor passing.
1513          */
1514         if (use_privsep) {
1515                 privsep_postauth(authctxt);
1516                 /* the monitor process [priv] will not return */
1517                 if (!compat20)
1518                         destroy_sensitive_data();
1519         }
1520
1521         /* Start session. */
1522         do_authenticated(authctxt);
1523
1524         /* The connection has been terminated. */
1525         verbose("Closing connection to %.100s", remote_ip);
1526
1527 #ifdef USE_PAM
1528         if (options.use_pam)
1529                 finish_pam();
1530 #endif /* USE_PAM */
1531
1532         packet_close();
1533
1534         if (use_privsep)
1535                 mm_terminate();
1536
1537         exit(0);
1538 }
1539
1540 /*
1541  * Decrypt session_key_int using our private server key and private host key
1542  * (key with larger modulus first).
1543  */
1544 int
1545 ssh1_session_key(BIGNUM *session_key_int)
1546 {
1547         int rsafail = 0;
1548
1549         if (BN_cmp(sensitive_data.server_key->rsa->n, sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) > 0) {
1550                 /* Server key has bigger modulus. */
1551                 if (BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n) <
1552                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1553                         fatal("do_connection: %s: server_key %d < host_key %d + SSH_KEY_BITS_RESERVED %d",
1554                             get_remote_ipaddr(),
1555                             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1556                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n),
1557                             SSH_KEY_BITS_RESERVED);
1558                 }
1559                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1560                     sensitive_data.server_key->rsa) <= 0)
1561                         rsafail++;
1562                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1563                     sensitive_data.ssh1_host_key->rsa) <= 0)
1564                         rsafail++;
1565         } else {
1566                 /* Host key has bigger modulus (or they are equal). */
1567                 if (BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) <
1568                     BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1569                         fatal("do_connection: %s: host_key %d < server_key %d + SSH_KEY_BITS_RESERVED %d",
1570                             get_remote_ipaddr(),
1571                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n),
1572                             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1573                             SSH_KEY_BITS_RESERVED);
1574                 }
1575                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1576                     sensitive_data.ssh1_host_key->rsa) < 0)
1577                         rsafail++;
1578                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1579                     sensitive_data.server_key->rsa) < 0)
1580                         rsafail++;
1581         }
1582         return (rsafail);
1583 }
1584 /*
1585  * SSH1 key exchange
1586  */
1587 static void
1588 do_ssh1_kex(void)
1589 {
1590         int i, len;
1591         int rsafail = 0;
1592         BIGNUM *session_key_int;
1593         u_char session_key[SSH_SESSION_KEY_LENGTH];
1594         u_char cookie[8];
1595         u_int cipher_type, auth_mask, protocol_flags;
1596         u_int32_t rnd = 0;
1597
1598         /*
1599          * Generate check bytes that the client must send back in the user
1600          * packet in order for it to be accepted; this is used to defy ip
1601          * spoofing attacks.  Note that this only works against somebody
1602          * doing IP spoofing from a remote machine; any machine on the local
1603          * network can still see outgoing packets and catch the random
1604          * cookie.  This only affects rhosts authentication, and this is one
1605          * of the reasons why it is inherently insecure.
1606          */
1607         for (i = 0; i < 8; i++) {
1608                 if (i % 4 == 0)
1609                         rnd = arc4random();
1610                 cookie[i] = rnd & 0xff;
1611                 rnd >>= 8;
1612         }
1613
1614         /*
1615          * Send our public key.  We include in the packet 64 bits of random
1616          * data that must be matched in the reply in order to prevent IP
1617          * spoofing.
1618          */
1619         packet_start(SSH_SMSG_PUBLIC_KEY);
1620         for (i = 0; i < 8; i++)
1621                 packet_put_char(cookie[i]);
1622
1623         /* Store our public server RSA key. */
1624         packet_put_int(BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n));
1625         packet_put_bignum(sensitive_data.server_key->rsa->e);
1626         packet_put_bignum(sensitive_data.server_key->rsa->n);
1627
1628         /* Store our public host RSA key. */
1629         packet_put_int(BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n));
1630         packet_put_bignum(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->e);
1631         packet_put_bignum(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n);
1632
1633         /* Put protocol flags. */
1634         packet_put_int(SSH_PROTOFLAG_HOST_IN_FWD_OPEN);
1635
1636         /* Declare which ciphers we support. */
1637         packet_put_int(cipher_mask_ssh1(0));
1638
1639         /* Declare supported authentication types. */
1640         auth_mask = 0;
1641         if (options.rhosts_rsa_authentication)
1642                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RHOSTS_RSA;
1643         if (options.rsa_authentication)
1644                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RSA;
1645         if (options.challenge_response_authentication == 1)
1646                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_TIS;
1647         if (options.password_authentication)
1648                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_PASSWORD;
1649         packet_put_int(auth_mask);
1650
1651         /* Send the packet and wait for it to be sent. */
1652         packet_send();
1653         packet_write_wait();
1654
1655         debug("Sent %d bit server key and %d bit host key.",
1656             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1657             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n));
1658
1659         /* Read clients reply (cipher type and session key). */
1660         packet_read_expect(SSH_CMSG_SESSION_KEY);
1661
1662         /* Get cipher type and check whether we accept this. */
1663         cipher_type = packet_get_char();
1664
1665         if (!(cipher_mask_ssh1(0) & (1 << cipher_type)))
1666                 packet_disconnect("Warning: client selects unsupported cipher.");
1667
1668         /* Get check bytes from the packet.  These must match those we
1669            sent earlier with the public key packet. */
1670         for (i = 0; i < 8; i++)
1671                 if (cookie[i] != packet_get_char())
1672                         packet_disconnect("IP Spoofing check bytes do not match.");
1673
1674         debug("Encryption type: %.200s", cipher_name(cipher_type));
1675
1676         /* Get the encrypted integer. */
1677         if ((session_key_int = BN_new()) == NULL)
1678                 fatal("do_ssh1_kex: BN_new failed");
1679         packet_get_bignum(session_key_int);
1680
1681         protocol_flags = packet_get_int();
1682         packet_set_protocol_flags(protocol_flags);
1683         packet_check_eom();
1684
1685         /* Decrypt session_key_int using host/server keys */
1686         rsafail = PRIVSEP(ssh1_session_key(session_key_int));
1687
1688         /*
1689          * Extract session key from the decrypted integer.  The key is in the
1690          * least significant 256 bits of the integer; the first byte of the
1691          * key is in the highest bits.
1692          */
1693         if (!rsafail) {
1694                 BN_mask_bits(session_key_int, sizeof(session_key) * 8);
1695                 len = BN_num_bytes(session_key_int);
1696                 if (len < 0 || len > sizeof(session_key)) {
1697                         error("do_connection: bad session key len from %s: "
1698                             "session_key_int %d > sizeof(session_key) %lu",
1699                             get_remote_ipaddr(), len, (u_long)sizeof(session_key));
1700                         rsafail++;
1701                 } else {
1702                         memset(session_key, 0, sizeof(session_key));
1703                         BN_bn2bin(session_key_int,
1704                             session_key + sizeof(session_key) - len);
1705
1706                         compute_session_id(session_id, cookie,
1707                             sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n,
1708                             sensitive_data.server_key->rsa->n);
1709                         /*
1710                          * Xor the first 16 bytes of the session key with the
1711                          * session id.
1712                          */
1713                         for (i = 0; i < 16; i++)
1714                                 session_key[i] ^= session_id[i];
1715                 }
1716         }
1717         if (rsafail) {
1718                 int bytes = BN_num_bytes(session_key_int);
1719                 u_char *buf = xmalloc(bytes);
1720                 MD5_CTX md;
1721
1722                 logit("do_connection: generating a fake encryption key");
1723                 BN_bn2bin(session_key_int, buf);
1724                 MD5_Init(&md);
1725                 MD5_Update(&md, buf, bytes);
1726                 MD5_Update(&md, sensitive_data.ssh1_cookie, SSH_SESSION_KEY_LENGTH);
1727                 MD5_Final(session_key, &md);
1728                 MD5_Init(&md);
1729                 MD5_Update(&md, session_key, 16);
1730                 MD5_Update(&md, buf, bytes);
1731                 MD5_Update(&md, sensitive_data.ssh1_cookie, SSH_SESSION_KEY_LENGTH);
1732                 MD5_Final(session_key + 16, &md);
1733                 memset(buf, 0, bytes);
1734                 xfree(buf);
1735                 for (i = 0; i < 16; i++)
1736                         session_id[i] = session_key[i] ^ session_key[i + 16];
1737         }
1738         /* Destroy the private and public keys. No longer. */
1739         destroy_sensitive_data();
1740
1741         if (use_privsep)
1742                 mm_ssh1_session_id(session_id);
1743
1744         /* Destroy the decrypted integer.  It is no longer needed. */
1745         BN_clear_free(session_key_int);
1746
1747         /* Set the session key.  From this on all communications will be encrypted. */
1748         packet_set_encryption_key(session_key, SSH_SESSION_KEY_LENGTH, cipher_type);
1749
1750         /* Destroy our copy of the session key.  It is no longer needed. */
1751         memset(session_key, 0, sizeof(session_key));
1752
1753         debug("Received session key; encryption turned on.");
1754
1755         /* Send an acknowledgment packet.  Note that this packet is sent encrypted. */
1756         packet_start(SSH_SMSG_SUCCESS);
1757         packet_send();
1758         packet_write_wait();
1759 }
1760
1761 /*
1762  * SSH2 key exchange: diffie-hellman-group1-sha1
1763  */
1764 static void
1765 do_ssh2_kex(void)
1766 {
1767         Kex *kex;
1768
1769         if (options.ciphers != NULL) {
1770                 myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_CTOS] =
1771                 myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_STOC] = options.ciphers;
1772         }
1773         myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_CTOS] =
1774             compat_cipher_proposal(myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_CTOS]);
1775         myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_STOC] =
1776             compat_cipher_proposal(myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_STOC]);
1777
1778         if (options.macs != NULL) {
1779                 myproposal[PROPOSAL_MAC_ALGS_CTOS] =
1780                 myproposal[PROPOSAL_MAC_ALGS_STOC] = options.macs;
1781         }
1782         if (!options.compression) {
1783                 myproposal[PROPOSAL_COMP_ALGS_CTOS] =
1784                 myproposal[PROPOSAL_COMP_ALGS_STOC] = "none";
1785         }
1786         myproposal[PROPOSAL_SERVER_HOST_KEY_ALGS] = list_hostkey_types();
1787
1788         /* start key exchange */
1789         kex = kex_setup(myproposal);
1790         kex->kex[KEX_DH_GRP1_SHA1] = kexdh_server;
1791         kex->kex[KEX_DH_GEX_SHA1] = kexgex_server;
1792         kex->server = 1;
1793         kex->client_version_string=client_version_string;
1794         kex->server_version_string=server_version_string;
1795         kex->load_host_key=&get_hostkey_by_type;
1796         kex->host_key_index=&get_hostkey_index;
1797
1798         xxx_kex = kex;
1799
1800         dispatch_run(DISPATCH_BLOCK, &kex->done, kex);
1801
1802         session_id2 = kex->session_id;
1803         session_id2_len = kex->session_id_len;
1804
1805 #ifdef DEBUG_KEXDH
1806         /* send 1st encrypted/maced/compressed message */
1807         packet_start(SSH2_MSG_IGNORE);
1808         packet_put_cstring("markus");
1809         packet_send();
1810         packet_write_wait();
1811 #endif
1812         debug("KEX done");
1813 }
1814
1815 /* server specific fatal cleanup */
1816 void
1817 cleanup_exit(int i)
1818 {
1819         if (the_authctxt)
1820                 do_cleanup(the_authctxt);
1821         _exit(i);
1822 }